CH463220A - Federbelastetes Ventil - Google Patents

Description

  Federbelastetes     Ventil       Die Erfindung bezieht sich auf ein federbelastetes  Ventil, dessen Aufgabe es ist, den Rückfluss eines flüs  sigen oder gasförmigen Mediums in einer Leitung ent  gegen der normalen Strömungsrichtung zuverlässig zu       verhindern.    Dazu ist es erforderlich, dass das Ventil  auf die beim Nachlassen oder gar Aufhören der nor  malen Strömung eintretende     Änderung    der Druckver  hältnisse möglichst schnell durch seinen     Schliessvor-          gang    reagiert. Ausserdem ist es erwünscht, dass das  Ventil im     öffnungszustand    dem durchfliessenden  Medium einen möglichst geringen Widerstand bietet  und wenig Druckverlust verursacht.  



  Absperrorgane in Form schwenkbarer Klappen  oder axial verschiebbarer Ventilkegel sind an sich be  kannt. Letztere sind zwar, insbesondere bei Ausbildung  als rotationssymmetrische Körper, hinsichtlich des  Druckverlustes günstiger. Aber auch dann war zum       Einbau    und Ausbau des Ventilkörpers und gegebenen  falls noch anderer Teile ein geteiltes Gehäuse oder  mindestens eine genügend grosse seitliche Öffnung mit  abnehmbar befestigtem Deckel notwendig.  



  Um in     herstellungs-,        montage-    und     betriebsmässi-          ger    Hinsicht eine noch vorteilhaftere Lösung zu schaf  fen, sieht die     Erfindung    vor, dass der grösste Aussen  durchmesser des Ventilkörpers etwas kleiner als die       Nennweite    des einteiligen Ventilgehäuses ist und dass  zum Abdichten gegen eine erweiterte     Gehäuseinnenflä-          che    ein den Ventilkörper abnehmbar umgebender, ver  formbarer     Dichtungskörper    dient.  



  Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeich  nung in zwei Ausführungsformen beispielsweise darge  stellt. Es zeigen:       Fig.    1 eine     Rückflusssperre    im Längsschnitt durch  das Ventilgehäuse,       Fig.2    einen Querschnitt durch das Ventilgehäuse  gemäss der Linie     11-II    der     Fig.    1 und       Fig.    3 ein     Doppelsitz-Schnellschlussventil    mit Zwi  schenentlüftung im Längsschnitt durch das Ventilge  häuse und das Antriebsorgan.

      Bei der ersten Ausführung     (Fig.    1 und 2) befinden  sich in einem einteiligen Ventilgehäuse 1, das mit sei  nen beiderseitigen Flanschen 2, 3 zwischen     anschlies-          sende    Abschnitte einer Druckleitung eingebaut zu wer  den bestimmt ist, ein etwa     halbhohlkugelförmiger    Ven  tilkörper 4 aus Metall und ein denselben auf seiner  konvexen Aussenseite umgebender Dichtungskörper 5  aus elastischem Werkstoff. Beide Körper 4, 5 sind auf  einer zentralen Führungsstange 6 mittels einer Mutter  7 und einer entsprechend gekrümmten     Unterlegscheibe     8 gegen einen Bund 9 und damit auch gegeneinander  verspannt.  



  Die Führungsstange 6 ist an dem etwas über die  Mutter 7 hinausragenden Ende an einem Hebel 10       angelenkt,    der seinerseits im Ventilgehäuse 1 schwenk  bar     gelagert        ist.    In der Nähe     ihres    entgegengesetzten  Endes ist die Führungsstange 6 in einem Pendellager  11 mit walzenförmig gekrümmten Flächen längsver  schiebbar     geführt,    wobei ihre Richtung sich entspre  chend der Schwenkbewegung des Hebels 10 etwas  ändert.  



  Das Lagergehäuse 12 ist in der Durchgangsachse  des Ventilgehäuses 1 ortsfest angeordnet. An diesem  Ende der Führungsstange 6 befindet sich ein abnehm  barer Anschlag 13.  



  Eine Druckfeder 14 stützt sich einerseits gegen das  Lagergehäuse 12, andererseits über den Bund 9 der  Führungsstange 6 gegen den Ventilkörper 4 und den  Dichtungskörper 5 ab, wodurch der letztere gemäss       Fig.    1 in der     Schliesslage    mit einer über den grössten  Aussendurchmesser des Ventilkörpers 4 hinausragen  den     Ringfläche    gegen eine entsprechend erweiterte In  nenfläche des Ventilgehäuses 1     anliegt.     



  Als     Rückflusssperre    wird     ein    derartiges Ventil nor  malerweise durch den in Pfeilrichtung A wirkenden  Druck des durch die Leitung und das Ventilgehäuse 1  strömenden Mediums entgegen der Kraft der Feder 14  bis in die strichpunktiert angedeutete     Offenlage    ver  schoben. Sobald dieser Druck aus irgendeinem Grund,  z. B. durch     ein    Leck in dem auf der     Zuströmseite    lie-           genden    Leitungsabschnitt, nachlässt oder     ganz    aufhört,  wirkt sich die erhöhte     Spannkraft    der Feder 14 im       Sinne    eines sofortigen automatischen Schliessens des  Ventils aus.

   Dadurch     wird    ein Wasserschlag o. dgl.  vermieden.  



  Der     Schliessdruck    und damit der spezifische Druck  auf die     Dichtungsringfläche    können     allerdings    je nach  dem jetzt herrschenden Druckunterschied auf beiden  Ventilseiten so gross werden, dass der     Dichtungskörper     5 in dem     betreffenden    Bereich zu stark verformt oder  gar zerstört wird.

   Deshalb wird nach der ersten Berüh  rung des Dichtungskörpers 5 mit dem Ventilgehäuse 1  nur eine     ganz    bestimmte weitere Verschiebung der       Führungsstange    6 zugelassen     und        dann.    jeder weitere       Schliessdruck    von dem Anschlag 13 aufgenommen und  über das Lagergehäuse 12 in das Ventilgehäuse 1 ab  geleitet.  



  Das Pendellager 11     ermöglicht        ein    beim Verschie  ben der     Führungsstange    6 durch die Schwenkbewegung  des Hebels 10 verursachtes geringfügiges seitliches       Auslenken.    Der     Hauptvorteil    der neuen Ventilbauart  besteht aber neben dem durch die Formen des Ventil  körpers 4, des Dichtungskörpers 5 und des Ventilge  häuses 1 erreichten geringen Druckverlust in der     Mög-          lichkeit,    den     Ventilkörper    und den Dichtungskörper,  letzteren     in        elastisch    etwas verformtem Zustand,

   von  der einen     Flanschseite    her in das Ventilgehäuse 1 hin  einzubringen und dort in einfacher Weise auf der Füh  rungsstange 6 zu montieren. Dadurch lässt sich das  Ventilgehäuse als einteiliger Gusskörper und ohne seit  liche Montageöffnung herstellen.  



  Bei der zweiten     Ausführung        (Fig.    3) als Doppelsitz  Schnellschlussventil mit Zwischenentlüftung sind in  dem     Ventilgehäuse    15, das wieder mit seinen beidersei  tigen Flanschen 16, 17 zwischen anschliessende     Ab-          schnitte    einer Leitung, z. B. einer     Brenngasleitung,    ein  gebaut zu werden     bestimmt    ist, zwei Ventilkörper 18,  19 in der     Gehäusedurchgangsachse        hintereinander    an  geordnet.

   Diese Ventilkörper aus Metall und die ihnen  zugeordneten     Dichtungskörper    20, 21 aus elastischem  Werkstoff sind ebenso wie die entsprechenden Körper  4 bzw. 5 der ersten Ausführung     ausgebildet.    Dasselbe  trifft auf die Grösse der     Ventilkörper    und der Dich  tungskörper mit Bezug auf den der Nennweite der     an-          schliessenden    Leitung entsprechenden     geringsten    In  nendurchmesser des Ventilgehäuses 15 zu.  



  Jeder     etwa        halbhohlkugelförmig    ausgebildete Ven  tilkörper 18, 19 ist zusammen     mit    dem gegen seine  konvexe Aussenseite anliegenden Dichtungskörper 20,  21 auf     einer    besonderen     Führungsstange    22 bzw.

   23  festgespannt angeordnet, die beide an ihrem äusseren  Ende in einer gegenüber dem Ventilgehäuse 15 ortsfe  sten Führung     verschiebbar        sind    und an ihrem     inneren     Ende relativ zueinander verschiebbar     ineinandergrei-          fen.    Dazu ist die eine     Führungsstange    22 in dem be  treffenden Bereich     hülsenförmig    ausgebildet und um  gibt     dort    eine Druckfeder 24,     die    sich     einerseits    gegen  die     innere    Begrenzung des Hohlraumes und anderer  seits gegen die Stirnseite der anderen Führungsstange  23 abstützt.

    



  Der     letzteren    ist ebenfalls eine im     Schliessinne    wir  kende Druckfeder 25 zugeordnet, die sich einerseits  gegen die Innenseite des Ventilkörpers 19 und anderer  seits gegen die     ortsfeste        Führung        abstützt.     



       Als    Betätigungsorgan für dieses Doppelventil dient       ein        zweiarmiger    Hebel 26, der     im    Ventilgehäuse 15  schwenkbar     gelagert    und aus demselben mittels eines    einerseits     mit    diesem Gehäuse, andererseits mit     ihm     selbst abdichtend verbundenen     Metall-Faltenbalges    27       stopfbuchsfrei    herausgeführt ist.

   Ausserhalb des Ventil  gehäuses 15 ist ein zweiter, mit seinen Enden in glei  cher Weise abdichtender Faltenbalg 28 angeordnet, der  zum Schutz der     Innenseite    des ersten Faltenbalges ge  gen     Verunreinigungen    und     sonstige    Fremdkörper dient.  



  Der Hebel 26 greift am     inneren    Ende gabelförmig  in eine Kulisse der hülsenförmigen Führungsstange 22  ein, während sein äusseres Ende an einer mit einer  Membrane 29 verbundenen Stange 30     angelenkt    ist.  Diese in einem geschlossenen Gehäuse 31     eingespannte     Membrane dient als Antriebsorgan,     indem    der auf  ihrer einen Seite     liegende    Innenraum mittels eines z. B.  elektromagnetisch gesteuerten     Dreiwegeschiebers    32  wahlweise     be-    und entlüftet wird. In der dargestellten  Betriebslage ist der gesteuerte Innenraum des     Mem-          brangehäuses    31 entlüftet.

   Dabei wird der Schliess  druck durch die     Federn    24, 25 ausgeübt. Gleichzeitig  ist der zwischen beiden Ventilkörpern liegende Raum  des     Ventilgehäuses    15 mittels eines dort angeschlosse  nen, ebenfalls z. B. elektromagnetisch gesteuerten       Zweiwegeschiebers    33 entlüftet.  



  Am äusseren Ende des Hebels 26     befindet    sich ein       Fortsatz    34, der in den Endlagen des Hebels und damit  der Ventilkörper. 18, 19 je ein Kontaktpendel 35, 36  von     Endlagenschaltern    37, 38 betätigt, wodurch die  Schliess- bzw. die     Offenlage    des ganzen     Ventiles    an  einem Anzeigegerät sichtbar gemacht werden kann.  



  Beim Öffnungsvorgang wirkt sich das     Verschwen-          ken    des Hebels 26 zunächst nur auf den mit der     hül-          senförmigen    Führungsstange 23 verbundenen Ventil  körper 18 aus, wodurch bei gleichzeitigem Schliessen  des     Zweiwegeschiebers    33 die Entlüftung des Zwi  schenraumes des Ventilgehäuses 15 geschlossen     wird.     Nach Beseitigung des Spieles 39 zwischen den beiden       Führungsstangen    23, 24 wird auch der andere Ventil  körper 19 formschlüssig geöffnet.

   Wie gross die vom  Hebel 26 mit     überwindung    der Schliesskräfte der       Federn    24, 25 ausgeübte     öffnungskraft    sein muss,  hängt jeweils von der Höhe des von der     Zuströmseite     (Pfeilrichtung B) her mitwirkenden Druckes des Medi  ums ab.  



  Auch für diese Ausführung gelten im wesentlichen  die gleichen Vorteile wie für die erste Ausführung.  Hinzu kommt die vorteilhafte Anordnung und Abdich  tung des Betätigungshebels 26.     Statt    der     Membrane    29  kann als Antriebselement auch ein entsprechend ge  steuerter Kolben oder ein direkt auf die Stange 30 ein  wirkender Elektromagnet vorgesehen sein; im letzteren  Falle     erübrigen    sich     deZ    Steuerschieber 32 und     die     zugehörige     Druckmittelleitung.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Federbelastetes Ventil mit mindestens einem rota tionssymmetrischen Ventilkörper, dadurch gekenn- zeichnet, dass der grösste Aussendurchmesser des Ven tilkörpers etwas kleiner ist als die Nennweite des ein teiligen Ventilgehäuses und dass zum Abdichten gegen eine erweiterte Gehäuseinnenfläche ein den Ventilkör per abnehmbar umgebender, verformbarer Dichtungs körper dient. UNTERANSPRÜCHE 1. Ventil nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der Ventilkörper etwa halbkugelförmig ausgebildet ist. 2.

   Ventil nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der aus elastischem Werkstoff beste hende Dichtungskörper eine dem Ventilkörper im wesentlichen entsprechende Form hat und im einge bauten Zustand mit seiner konkaven Innenseite gegen die konvexe Aussenseite des Ventilkörpers anliegt. 3. Ventil nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der Ventilkörper und der Dichtungskör per auf einer zentralen Führungsstange angeordnet sind, die an einem Ende an einem im Ventilgehäuse schwenkbar gelagerten Hebel angelenkt und in der Nähe des anderen Endes in einem in der Durchgangs achse des Ventilgehäuses angeordneten Pendellager verschiebbar geführt ist.

   4. Ventil nach Unteranspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der Schliessdruck des Dichtungskörpers nach oben durch einen Anschlag an dem auf der Aus senseite des Pendellagers liegenden Ende der Füh rungsstange begrenzt ist. 5. Ventil nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass zwei Ventilkörper (18, 19) mit zugehöri gen Dichtungskörpern (20, 21) axial hintereinander auf getrennten Führungsstangen (22, 23) angeordnet sind, die in begrenztem Masse relativ zueinander längsver schiebbar, durch im Schliessinne der Ventilkörper wirksame Federn (24, 25) kraftschlüssig miteinander verbunden und mit einem gemeinsamen vorzugsweise in Form eines doppelarmigen Hebels (26) ausgebilde ten Betätigungsorgan ausgerüstet sind. 6.

   Ventil nach Unteranspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass der als Betätigungsorgan für das Doppel- sitz-Schnellschlussventil dienende Hebel (26) im Ven tilgehäuse (15) um eine quer zur Hubrichtung des Ven tils verlaufende Mittellage schwenkbar gelagert und durch einen einerseits mit dem Ventilgehäuse, anderer seits mit ihm selbst abdichtend verbundenen Faltenbalg (27) stopfbuchsfrei aus dem Ventilgehäuse herausge führt ist. 7.

   Ventil nach Unteransprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (26) an seinem ausser- halb des Ventilgehäuses (15) liegenden Ende mit einem im Sinne wechselseitiger Betätigung des Doppelsitz- Schnellschlussventils schaltbaren Antriebselement (29) verbunden ist. B. Ventil nach Unteransprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen den Dich tungskörpern (20, 21) entlüftbar ist, um ein Eindringen von Medium in die abzusperrende Leitung auszu- schliessen.