DE2252532A1

DE2252532A1 - Durchgangsventil, insbesondere schraegsitzventil

Info

Publication number: DE2252532A1
Application number: DE19722252532
Authority: DE
Inventors: Fritz Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-10-26
Filing date: 1972-10-26
Publication date: 1974-05-09

Description

Durchgangsventil, insbesondere Schrägsitzventil Die Erfindung betrifft ein Durchgangsventil, insbesondere Schrägsitzventil, bei dem die aus Kunststoff bestehende Ventilspindel mittels eines Fremdantriebes gesteuert und mittels einer Stopfbuehsen- tzw. Dachmanschettenabdichtung gegenüber dem Druckraum des Antriebes und dem Raum des durchströmenaen Mediums abgedichtet ist.
Ventile dieser Art, die zumindest teilweise aus Kunststoff bestehen, sind bereits bekannt. Sie finden hauptsächlich auf dem Chemie- und Lebensmittelsektor anwendung, wo der Einsatz von Xetallventilen infolge der geringen chemischen Beständigkeit gegen Säuren und dgl. sowie auch aus hygienischen Gründen weniger oder gar nicht geeignet sind.
Bei Ventilen dieser jirt hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß schon ein geringer Anteil an Schmutzstoffen in dem durchströmenden Medium zu Undichtigkeiten zwischen der Ventilspindel und der Abdichtung führen. Die zwischen die Ventil spindel und die Abdichtung gelangenden Schmutzpartikel verursachen eine starke Längsriefenbildung auf der Ventilspindel, was schon nach kurzer Betriebszeit den Ausfall des Ventils zur Folge hat. Man hat versucht, durch einen erhöhten Anpreßdruck der Dichtung am Umfang der Ventilspindel das Eindringen von Schmutzpartikeln zu verhindern, doch werden durch diese Maßnahmen die Steuerdrücke für das Premdmedium infolge der er @öhten Reibung ungünstig hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abdichtung der Ventilspindel eines Ventils der eingangs genannten Art so iiszubilden, daß eine Zerstörung derselben vermieden wird und eine lange Lebensdauer des Ventils gewährleistet ist. Hinzu kommt, daß einseitige Belastungen der Abdichtung durch Pluchtungsfehler der Ventilspindel bzw. nicht zentrischen Sitz der Abdichtung vermieden werden sollen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Ventilspindel im Berührungsbereich der Stopfbuchsen-bzw. Dachmanschettenabdichtung von einem hülsenförmigen Mantel aus abriebfestem Werkstoff umgeben ist.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform wird dieser Mantel aus einer aus Glas oder Keramik oder Sinterwerkstoff bestehenden Hülse gebildet, die fest mit der Ventilspindel verbunden ist.
Die Verbindung zwischen der Ventilspindel und der Hülse kann durch kleben oder .Aufpressen erfolgen.
Um. die konstruktionsbedingte Reihung zwischen der Ventilspindel und der Rülse so klein wie möglich zu halten, ist es zweckmäßig, die äußere Mantelfläche der Hülse zu, polieren.
In Dauerversuchen hat sich gezeigt, daß ein nach der Erfindung aufgebautes Ventil infolge der sehr hohen Kratzfestigkeit der Werkstoffe Glas und insbesondere auch Sinterkeramik auch nach einer erheblichen Anzahl von Schaltwechseln keine Abnutzungserscheinungen an der Ventilspindel aufwies. Gegenüber den bekannten Ventilen konnten die Bebensdauer des Ventils und die betriebssichere Funktion erheblich gesteigert werden.
In einer Weiterbildung wird die gestellte aufgabe noch dadurch gelöst, daß der Innendurchmesser der Hülse größer ist pls der Außendurchmesser der Ventilspindel und daß zwischen der Hülse und der Ventil spindel eine oder mehrere elastische Dichtungen derart angeordnet sind, daß die Hülse schwimmend auf der Ventilspindel gelagert ist.
auf diese einfache reise können Schwingungen der Ventilspindel und Toleranzen in der Ventilspindelfahrung ausgeglichen werden. Ferner können dadurch einseitige Belastungen der Abdichtung vermieden werden, was den Verschleiß vermindert und die Lebensdauer des Ventils ebenfalls erhöht.
Im einzelnen kann die Anordnung so getoffen sein, daß als elastische Dichtung ein 0-Ring dient.
Besonders günstig in bezug auf die schwimmende Lagerung der Ventilspindel wirkt sich die Verwendung eines 0-Ringes mit einem großen Querschnitt aus.
£uch in axialer Richtung ist eine geringe Bewegungsmöglichkeit der Hülse vorteilhaft. Zu diesem Zweck sind zur Begrenzung der Bewegung der Hülse in axialer Richtung unter Beibehaltung eines axialen Spiels fest auf der Ventilepindel sitzende Anschläge vorgesehen.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung beschrieben. Es zeigen Sig. 1 ein Schrägsitzventil mit der neuen Ventilspindelanordnung im Schnitt und Sig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der-Ventilspindelanordnung bei einem Ventil gemäß Fig. 1 in einer Teildarstellung im Schnitt.
Ein Ventilspindelgehäuse 11 eines Schrägsitz-Durchgangsventils hat einen Ventilkörper 12 mit einem Eingang 13 und einem Ausgang 14 für das zu überw@chende Durchströmende Medium. Zwischen dem Eingang 13 und dem Ausgang 14 ist ein gehäusefester Ventilsitz 15 angeordnet, der einem Verschlußstück 16 als Sitz dient. Das Verschlußstück 16 ist am unteren Ende einer aus Kunststoff bestehenden Ventilspindel 17 befestigt. Die Ventilspindel 17 durchragt eine '2ragbüchse 18, die von einer bterwurfmutter 19 unter Zwischenlage einer Ringscheibe 20 auf ene im Ventilkörper 12 ausgebildete Schulter 21 gepreßt wird.Dem Hohlraum der Tragbüchse 18 liegt eine Dachmanschettendichtung 22 zur Abdichtung der Ventilspindel 17. binde sichan der Ringscheibe 20 abstützende Druckfeder 23 hält die Dachmahschettendichtung 22 in ihrer Lage auf dem Boden der Traghüchse 18. Zwischen der Dachmanschettendichtung 22 und der Ventilspindel 17 ist eine Hülse 24 bzw. ein Rohr aus Glas oder Sinterkeramik mit polierter Mantelfiäche angeordnet, an die sich die Dachmanschettendichtuhg 22 abdichtend anlegt.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Innendurchmesser der Hülse 24 größer als der Außendurchmesser der Ventilspindel 17, so daß Spiel zwischen diesen beiden Bauteilen besteht. Im Bereich des oberen und unteren Endes der Hülse 24 sind zwischen dieser und der Ventilspindel 17 elastische 0-Ringe 25 mit großem Querschnitt angeordnet, so daß neben einer wirksamen Abdichtung eine schwlmmende Lagerung der Hülse 24 auf der Ventilspindel 17 erreicht wird.
Die Anordnung und Ausbildung der Hülse 24 gewährleistet eine sichere Abdichtung der Ventilspindel 17 bei einer langen Betriebsdauer des Ventils und schaltet sogleich Fluchtungstoleranzen der Lagerung der Ventilspindel 17 oder der Dæhmanschettendichtung 22 aus.
In axialer Richtung wird die Bewegung der Ventilspindel 17 unter Beibehaltung eines axialen Spiels von einem auf der Ventilspindel 17 sitzenden Dichtungsring 26 und einer an-der Ventilspindel 17 ausgebildeten Ringschulter 27 begrenzt.
Juf der Ringscheibe 20 ist ein Distanzrohr 28 aufgeschweißt, an deren Ende das Unterteil 29 eines Arbeitszylinders 30 abgedichtet sitzt. Zwischen dem Unterteil 29 und einem Oberteil 21 des Arteitszylinders 30, die fest miteinander verbunden sind, ist eine Rollmembran 32 mit ihrem äußeren Rand eingespannt.
Der mittlere Teil dieser Rollmembran 32 wird zwischen einem topffErmigen Steuerkolben 33 und einer Druckplatte 34 fest eingespannt, die ihrerseits auf dem freien Ende ddr Ventilspindel 17 durch Verschrauben befestigt sind. Zwischen der mit dem Steuerkolben 33 verbundenen Druckplatte 34 und dem Unterteil 29 des Arbeitszylinders 30 wird ein Druckraum 35 gebildet, der mit der im Unterteil 29 ausgebildeten Eingangsöffnung 36 für das Premdsteuermedium in Verbindung steht.
In dem vom Druckraum 35 durch die Rollmembran 32 abgetrennten Pederraum 37 liegt eine Ventilfeder 38, die sich einerseits an der Decke des srteitszylinders 30 und andererseits im topfförmigen Steuerkolben 33 abstützt und das Verschlußstück 16 auf den Ventilsitz 15 preßt.
Das Öffnen des Ventils erfolgt durch das auf die Druckplatte 34 bzw. den Steuerkolben 33 einwirkende Fremdsteuermedium, das den Steuerkolben 33 entgegen der Kraft der Ventilfeder 38 nach oben drückt und damit das Verschlußstück 16 vom Ventilsitz 15 abhebt.
Nach A@schalten des Antriebsmediums für die Fremdsteuerung drückt die Ventilfeder 38 das Verschlußstück 16 wieder auf den Ventilsitz 15 und schließt somit das Ventil.
Die Fig 2 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der die Hülse 24 durch Verkleben oder Aufpressen fest auf der KunststoIf-Ventilspindel 17 sitzt.
Patentansprüche:

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Durchgangsventil, insbesondere Schrägsitzventil, bei dem die aus Kunststoff bestehende Ventilspindel mittels Fremdantrieb gesteuert und mittels einer Stopfbuchsen-bzw. Dachmanschettenabdichtung gegenüber dem Druckraum dieses Antriebs und dem Raum des durchströmenden Mediums abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, , daß die Ventilspindel (17) im Berührungsbereich der Stopfbuchse- bzw.

Dachmanschettenabdichtung (22) von einem hülsenförmigen Mantel aus abriebfestem Werkstoff umgeben ist.

2. Durchgangsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus einer aus Glas oder Keramik oder Sinterwerkstoff bestehenden Hülse (24) gebildet ist, die fest mit der Ventilspindel (17) verbunden ist.

3. Durchgangsventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse t24) mit der Ventilspindel (17) Periebt ist 40 Durchgangsventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (24) auf die Ventilspindel (17)* aufgepreßt ist.

5. Durchgangsventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Mantelfläche der Hülse (24) poliert ist.

6. Durchgangssentil, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Hülse (24) größer ist als der Außendurchmesser der Ventilspindel (17) und daß zwischen der Hülse (24) und der Ventilspindel (17) ein oder mehrere elastische Dichtungen (25) derart angeordnet sind, daß die Hülse schwimmend atif der Ventilspindel gelagert ist.

7. Durchgangaventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als elastische Dichtung ein O-Ring (25) dient.

8. Durchgangsventil nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring (25) ei@en großen Querschnitt aufweist.

9. Durchgangsventil nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Bewegung der Pulse (24) in axialer Richtung unter Beibehaltung eines axialen Spiels fest auf der Ventilspindel (17) sitzende Anschläge (26 und 27) vorgesehen sind.