DE809876C

DE809876C - Abdichtung einer axial verschiebbaren Ventilspindel

Info

Publication number: DE809876C
Application number: DEG948A
Authority: DE
Inventors: Julius Herrmann
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1950-01-31
Filing date: 1950-01-31
Publication date: 1951-08-02

Description

Abdichtung einer axial verschiebbaren Ventilspindel Die gebräuchliche Abdichtung von Ventilspindeln durch eine Stopfbüchse bewirkt stets eine mehr oder minder starke Bremsung. Das ist insbesondere für Überdruckventile ein recht erheblicher Nachteil, weil die Empfindlichkeit darunter leidet. Mit der Höhe des Druckes, bei dem das Ventil sich öffnen soll, wechselt auch der Druck, mit welchem die Stopfbüchse angezogen werden muß. Öffnet dann das Ventil bei dem gewünschten Druck, so schließt es infolge der Spindelbremsung gewöhnlich erst wieder bei einem Druck, der sehr erheblich tiefer liegt. Es sind schon verschiedene Konstruktionen vorgeschlagen worden, um die Spindelreibung zu vermindern. Diese Konstruktionen haben sich jedoch für sehr hohe Drücke als unbrauchbar erwiesen. Gegenstand der Erfindung ist die Abdichtung einer axial verschiebbaren Ventilspindel im Ventilgehäuse, insbesondere eines selbsttätigen, Überdruckventils, durch einen Gummiring, bei welcher auch bei Höchstdrücken eine nennenswerte Abbremsung der Spindelbewegungen nicht eintritt: Das Neue besteht dabei darin, daß der Ringraum zwischen Spindel und Gehäuse durch einen Ring aus Weichgummi verschlossen ist, der infolge Einpressung, Anklebung oder Anvulkanisierung so fest an der Wandung der Gehäusebohrung und an dem Spindelschaft haftet, daß er auch bei der höchsten auftretenden Druckbelastung keine Verschiebung gegenüber diesen Teilen erleidet, sondern bei einer Verschiebung der Spindel lediglich seine Form ändert. Die axiale Länge des -Gummiringes ist dabei zweckmäßig -in-Richtung der Spindelachse größer als die radiale Breite des Ringraumes zwischen der Spindel und der Gehäusewandung, in jedem Fallt aber so groß, daß eine ausreichende Haftwirkung erreicht wird. Der Gummiring ist in axialer Richtung nicht abgestützt.
Im übrigen kann die Konstruktion des Ventils beliebig sein. Ist das Ventil so gebaut, daß das Druckmittel auf einen stufenförmigen Absatz der Ventilspindel einwirkt, so wird die diese Stufe umschließende Kammer zweckmäßig auf ihrer Vorder- und Rückseite durch je einen Gummiring der oben beschriebenen Art verschlossen. Die für die Verschiebung der Spindel durch das Druckmittel erforderliche Stufe kann dabei auch durch eine Vergrößerung der Stirnfläche des einen Gummiringes gegenüber der des anderen erreicht werden, Außerdem kann natürlich die Stufe teils durch die Spindel, teils durch den Gummiring gebildet werden: Statt Gummi kann auch ein anderer geeigneter, elastisch verformbarer Werkstoff Anwendung finden.
In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele der Erfindung zwei Überdruckventile im Schnitt dargestellt.
Gemäß Fig. i der Zeichnung ist an einem Hochdruckbehälter io ein Ventilgehäuse i i angeschweißt. Der Ventilsitz 12 ist in das Ventilgehäuse i i eingeschraubt und durch den Ring i3- abgedichtet. Der Ventilkegel 14 wird durch eine Druckfeder 15 unter Vermittlung der Haube 16 auf den Ventilsitz nieder: gedrückt. Die Verschlußkappe 17 bildet das andere Widerlager für die Feder 15. Sie schützt gleichzeitig das Ventil vor mechanischen Beschädigungen und Verschmutzung. Das hintere Ende des Ventilkegels 14 ist in einer axialen Bohrung 18 des hohlen Gewindestopfens 19 geführt. Die Bohrung 18 ist zu dem Ventilsitz hin erweitert, so daß zwischen dem Ventilkegel 14 und der Innenwandung des hohlen Stopfens i9 ein Ringraum 2o besteht. In diesen Raum ist ein Gummiring 21 eingepreßt; der sich mit einem recht erheblichen Reibdruck sowohl gegen die Außenwand des Ventilkegels 14 als auch gegen die I Innenwandung des hohlen Stopfens i9 preßt. Die j Reibung ist so groß, daß bei dem höchsten Druck, der aus dem Inneren des Druckbehälters io durch die Kanäle 22 in die Kammer 23 eintritt und damit auf die Kegelfläche des Ventilkörpers 14 sowie die diese umgebende Stirnfläche des Gummiringes 21 zur Einwirkung gelangt, eine gleitende Verschiebung des Gummiringes 21 sowohl gegenüber der Innenwandung des hohlen Stopfens i9 als auch gegenüber der Oberfläche des Ventilkegels mit Sicherheit verhindert wird.
Die notwendige Haftung des Gummiringes 21 an den Teilen 14 und i9 kann auch durch Ankleben oder Anvulkanisieren erreicht oder verbessert werden.
Übersteigt der Druck im Behälter io und in der Kammer 23 den zulässigen Höchstdruck, so hebt sich der Ventilkegel 14 von seinem Sitz ab, so daß ein Teil des Druckmittels durch den Kanal 24 austritt. Bei dieser Verschiebung des Ventilkegels 14 erleidet der Gummiring lediglich eine geringfügige elastische Verformung. Sobald der Solldruck in dem Behälter io um einen geringen Betrag unterschritten ist, wird der -Ventilkegel 14 durch den Druck der Feder 15 wieder gegen seinen Sitz gepreßt. Durch praktische Versuche wurde bestätigt, daß bei der beschriebenen Ventilkonstruktion nur eine sehr geringe Differenz zwischen dem Höchstdruck und dem Schließdruck besteht.
Gemäß Fig. 2 der Zeichnung erfolgt der Druckablaß aus dem Behälter io durch ein einfaches Kugelrückschlagventil, welches aus einer Kugel 25 besteht, die durch eine schwache Feder 26 gegen die Sitzkante 27 gedrückt wird. Die Feder 26 verhindert also lediglich, daß die Kugel 25 bei Drucklosigkeit des Behälters io selbsttätig von dem Sitz abfällt. Bei Überdruck erfolgt das Abheben der Kugel 25 durch eine Spindel 28, die im Innern der Kammer 29 eine Stufe 3o besitzt. Die Kammer 29, die durch den Kanal 31 mit dem Innern des Behälters io in Verbindung steht, ist auf ihrer Vorder- und Rückseite durch je einen Gummiring 32, 33 abgedichtet. Die Gummiringe-32, 33 können wiederum eingepreßt, einvulkanisiert oder eingeklebt sein, so daß sie mit hohem Reibdruck sowohl an der Innenwandung des Gehäuses 34 als auch an der Oberfläche der Spindel 28 haften, ein Gleiten gegenüber diesen Flächen jedoch bei den höchsten vorkommenden Drücken nicht, zu befürchten ist. Die Ventilspindel 28 steht im übrigen unter der Einwirkung der Feder 35, die zur Einstellung des Druckes dient, bei welchem die Ventilkugel 25 von ihrem Sitz 27 abgehoben werden soll. Wird der gewünschte Höchstdruck in dem Behälter -io überschritten, so tritt eine Verschiebung der Ventilspindel 18 in Richtung gegen die VentilkUgel 25 ein, da die rückwärtige Stirnfläche des Gummiringes 32 in Verbindung mit der Stufe 30 der Spindel 28 größer ist als die der Kammer 29 zugekehrte Stirnfläche des Gummiringes 33.

Claims

PATENTANSPRUCHS: i. Abdichtung einer axial verschiebbaren Ventilspindel im Ventilgehäuse durch einen Gummiring, insbesondere für selbsttätige Überdruckventile, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (20, 29) zwischen Spindel (14, 28) und Gehäuse (19, 34) durch einen ringförmigen Weichgummikörper (21, 32, 33) verschlossen ist, der infolge Einpressung, Anklebung oder Anvulkanisierung so fest an der Wandung der Gehäusebohrung und an dem Spindelschaft haftet, daß er bei der höchsten auftretenden Druckbelastung keine Verschiebung gegenüber diesen Teilen erleidet, sondern bei einer Verschiebung der Spindel lediglich seine Form ändert.
2. Abdichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Gummiringes (21, 32, 33) in Richtung der Spindelakhse (14, 2$) größer ist als die radiale Weite des Ringraumes (20, 29) zwischen der Spindel (14, 28) und der Gehäusewandung.
3. Abdichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel auf einen stufenförmigen Absatz (3o) der Ventilspindel (28) einwirkt und die diese Stufe umschließende Kammer (2y) des Ventilgehäuses (34) auf der \'order- und Rückseite durch je einen Gummiring (32, 33) verschlossen ist.
4. Abdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Verschiebung der Spindel (28) durch das Druckmittel erforderliche Kolben (3o) durch eine Vergrößerung der Stirnfläche des einen Gummiringes (32) gegenüber der des anderen (33) erzielbar ist.