DE1299965B - Druckmittelbetaetigtes, auf einen oberhalb und unterhalb eines Sollwertes liegenden Wert ansprechendes Absperrventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein druckmittelbetätigtes, Schiebestücken angreifenden Federn durch Stellmutauf einen oberhalb und unterhalb eines Sollwertes tern einstellbar sein.

liegenden Wert ansprechendes Absperrventil mit Eine besonders einfache Bauform ergibt sich, wenn

einem Differentialkolben, dessen kleinere Seite der die Schiebestücke beidseitig einer Druckkammer lie-Durchflußleitüng und dessen größere Seite einer mit- 5 gen und mit dem Druck ausgesetzten Kolbenstücken tels einer druckabhängigen Hilfsventilanordnung versehen sind. Es können hierzu an die Kolbenstücke schließbaren Steuerleitung zugewandt ist. anschließende Druckringe mit Dichtungen vorgesehen

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art sind sein, die durch eine gemeinsame Feder gegen die zwei getrennt voneinander angeordnete Hilfsventile Kolbenstücke gedrückt werden, vorgesehen, die jeweils auf Über- oder Unterdruck ίο Zur Lagerung der Federn, welche die Schiebestücke ansprechen. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß beaufschlagen, ist es vorteilhaft, wenn die Schiebedie beiden Hilfsventile in unterschiedlicher Weise stücke mit den Stößel umgebenden Hülsen versehen verschleißen können und es daher zu einem unge- sind, auf welchen sie die ihnen zugeordneten Federn nauen Arbeiten der Anordnung kommt. Außerdem tragen.

bedeutet die bekannte Anordnung einen relativ gro- 15 Zur Rückführung des Hilfsventil in seine Ausßen baulichen Aufwand. gangslage oder auch zur Öffnung des Hilfsventils von

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu- Hand, kann in einfacher Weise das freie Ende des gründe, die Nachteile der bekannten Anordnung zu Stößels in einer Handhabe zur Handbetätigung enden, vermeiden und ein druckmittelbetätigtes Absperrven- Zweckmäßigerweise kann hierzu zum Zwecke des til der eingangs genannten Art zu schaffen, welches ao Öffnens des Hilfsventils die Handhabe eine Schraubbei möglichst geringem Bauaufwand ein genaues Ar- kappe sein, die verschieblich einen Kopf am Stößelbeiten ermöglicht. ende umgibt und diesen hintergreift.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Die Erfindung wird im folgenden an Hand von

löst, daß ein einziges Hilfsventil zwei an seinem Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erStößel angreifende gegenläufig arbeitende zwischen 35 läutert.

Anschlägen bewegbare und dem Druck ausgesetzte F i g. 1 zeigt in Ansicht die Anwendung des erfin-

Schiebestücke trägt, die das Hilfsventil bei Normal- dungsgemäßen Absperrventils auf eine öl- oder Gasdruck in Schließlage belassen und von denen das bohrung.

erste unter der Kraft einer Feder bei Unierdruck und F i g. 2 ist der Schnitt 2-2 durch das Absperrventil

das zweite entgegen der Kraft einer Feder bei Über- 30 nach F i g. 1. druck das Hilfsventil öffnet. Fig. 3 ist ein Schnitt entsprechend Fig. 2 mit an-

Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß sowohl derer Lage der Bauteile.

für die Betätigung des Absperrventils bei Überdruck F i g. 1 zeigt das erfindungsgemäße Absperrventil

stets nur dasselbe Verschlußstück eines einzigen in Anwendung auf eine Öl- oder Gasbohrung, wobei Hilfsventils geöffnet werden muß, so daß ein abwei- 35 der auf das Bohrloch aufgesetzte und mit Handvenchendes Verhalten der Ventilanordnung bei Über- tilen versehene Stutzen 1 über eine Zweigleitung 2 oder Unterdruck nicht vorkommen kann. Damit ist mit einer Abflußleitung 10 in Verbindung steht, ein genaues Arbeiten der Ventilanordnung in beiden Zwischen der Zweigleitung 2 und der Abflußleitung Druckrichiungen gewährleistet. Außerdem besteht 10 ist das erfindungsgemäße Absperrventil V gedurch die Verwendung eines einzigen Hilfsventils der 40 schaltet.

Vorteil, daß der Bauaufwand wesentlich geringer als Das Absperrventil V hat ein Gehäuse 11 mit Rohr-

bei den bekannten Anordnungen ist. stutzen 4 und 7, mit welchen es über Verbindungs-

In vorteilhafter Weise sind hierzu die Schiebestücke flansche an die Zweigleitung 2 bzw. die Abflußleitung bei Normaldruck außer Eingriff mit dem Stößel, wo- 10 angeschlossen ist. Oberhalb des Gehäuses U ist bei der Stößel und die Schiebestücke miteinander 45 ein Gehäuse 77 für ein einziges Hilfsventil angeordgegenüberliegenden Bundflächen versehen sein kön- net, welches mit einer auf Überdruck ansprechenden nen, die bei Normaldruck in einem geringeren Ab- Einrichtung HT und einer auf Unterdruck ansprestand zueinander als die Größe der Hubbewegung chenden Einrichtung LP versehen ist. Das Gehäuse der Schiebesiücke liegen. Hierdurch wird erreicht, 77 ist über eine Leitung 82 α mit dem Gehäuse 11 daß in Ruhelage, also bei Normaldruck, das Hilfs- 50 verbunden, welche den Druck in der Ausflußleitung ventil gleichsam von seiner Betätigungseinrichtung 10 auf die Steuereinrichtung für das Hilfsventil überabgekuppelt ist, so daß geringe Druckschwankungen trägt. Die Leitung 82 α kann auch stromab von der sich zunächst noch nicht auf die Betätigung des Ventilgruppe an die Leitung 10 angeschlossen sein, Hilfsventils auswirken. um den dortigen Druck abzufühlen, wobei die An-

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesser 55 schlußstelle einer Drossel nachgeschaltet sein kann, des Stößels im Verschlußbereich des Hilfsventils Hierdurch wird der Verlust von ausströmendendem gleich dem Durchmesser des Ventilsitzes ist. Dies hat Medium bei Leckstellen stromab von der Drossel den besonderen Vorteil, daß ein hydraulisches Gleich- verhindert.

gewicht geschaffen ist, so daß die Kraft zur Abhebung Fig. 2 ist der Schnitt 2-2 nach Fig. 1 durch das

des Hilfsventils von seinem Sitz sehr gering sein kann. 60 erfindungsgemäße Absperrventil und zeigt einen im Es ist daher möglich, daß das Hilfsventil bei Normal- Gehäuse 11 senkrecht zur Zeichenebene liegenden druck durch eine schwache an einem Bund seines Einlaßkanal 13, welcher mit der Zweigleitung 2 Stößels angreifende Feder geschlossen gehalten wer- (F i g. 1) verbunden ist und der an einen Kanal 16 den kann, wobei die Kraft dieser Feder so gering sein anschließt, der seinerseits mit der Auslaßleitung 10 kann, daß sie sich gegenüber der jeweiligen öffnungs- 65 in Verbindung steht. Zwischen den Kanälen 13 und kraft nicht nachteilig auswirkt. 16 ist ein Ventilsitz 15 vorgesehen, welcher durch

Vorteilhafterweise kann zur Einstellung auf ver- das untere Ende eines Differentialkolbens MV schließschiedene Druckverhältnisse die Kraft der an den bar ist. Das untere Ende des Differentialkolbens MV

ist in einer Buchse 14 mit dort vorgesehenen Dich- das Schiebestück 98 dienenden Flansch 101 versehen, tungen und das obere Ende in einer Zylinderbohrung wobei der gegenüberliegende Anschlag für einen 20 des Gehäuses 11 geführt. Die Leitung 82 α ist über Flansch 100 des Schiebestückes durch die Gehäuseeine Kammer 116 mit einem darin liegenden Hand- fläche des Gehäuses 77 gebildet wird, ventil 119 an den Kanal 16 angeschlossen. Das Hand- 5 Eine Bundfläche 63 α am Stößelabschnitt 63 bildet ventil 119 wird geschlossen falls die Leitung 82 a, wie eine Anschlagsfläche am Schiebestück, und zwar an beschrieben, stromab hinter einer Drosselstelle an die der dortigen Fläche 98 a. Weiter ist ein der Feder Ausflußleitung 10 zur dortigen Druckabfühlung an- 64 α zugewandtes Kolbensiück 86 mit Dichtung 87 geschlossen werden soll. und Druckring 88 vorgesehen.

Die Verbindungsstelle zwischen den Kanälen 13 io Durch Drehen der Kappe 105 wird das Verschluß- und 16 steht über eine Kammer 12 mit einem zwi- stück des Hilfsventils PV von seinem Sitz abgehoben, schengeschalteten Handventil 130 über Kanäle 41 und während durch Eindrücken auf den Kopf 107 am 40 mit einer Kammer 33 in Verbindung, in welcher Ende des Stößels 60 das Verschlußstück in Sitzrichsich das Verschlußstück des Hilfsventils BH mit dem tung von Hand gedrückt werden kann, zugehörigen Ventilsitz 37 befindet. Über die Leitun- 15 Ferner ist eine der Bundfläche 63 α entsprechende gen 40 und 41 wird somit bei geöffnetem Hilfsventil Bundfläche 64 b am unteren Ende des Stößelabschnitder großen Seite des Differentialkolbens MV der tes 64 vorgesehen, die einer Gegenfläche 66 α am Ver-Durchflußdruck zugeführt, so daß der Differential- schiebestück 66 gegenüberliegt. Die Kräfte der Federn kolben MV nach unten in Schließlage bewegt wird. 93, 68 und 109 sind so bemessen, daß bei Normal-Hierzu ist noch ein Entlüftungskanal 22 im Gehäuse ao druck das Verschlußstück des Hilfsventils durch die 11 vorgesehen. Zur Rückführung des Differential- Kraft der Feder 109 in Schließlage infolge des hydraukolbens MV wird das Handventil 130 geschlossen und lischen Ausgleiches gehalten wird, während das ein Entlüftungsventil 131, das an die Oberseite der Schiebestück 66 gegen die Kraft der Feder 68 an sei-Zylinderbohrung 20 angeschlossen ist, geöffnet. nem unteren Anschlag, das Schiebestück 98 dagegen

Der Stößel 60 des Hilfsventils BV, der mehrfach 25 durch die Kraft der Feder 93 gegen den Druck ebengestuft ist, ist in einem Führungsstück 35 geführt, falls an seinem unteren Anschlag anliegt. Die Kraft und trägt jenseits von dem Führungsstück einen Bund dieser Federn kann in der notwendigen Weise ein-30, gegen den sich eine Feder 109 abstützt, die auf gestellt werden.

ihrer anderen Seite an einem Flansch des Gehäuses Soll das Ventil nur auf Unterdruck ansprechen, so

anliegt. Der Stößel kann im Bund 30 auch geteilt 30 kann die Steuereinrichtung VP für Überdruck abgesein. Zum hydraulischen Ausgleich haben der untere baut werden und der Kopf 107 mit der Kappe 105 Stößelabschnitt 50 und der Ventilsitz 37 gleichen und den zugehörigen Teilen direkt mit dem Stößel-Durchmesser. Ein elastisches Verschlußteil kann am abschnitt 64 verbunden werden, unteren Stößelabschnitt gegenüber dem Ventilsitz F i g. 3 zeigt die Bauteile des Absperrventils in

angebracht sein. 35 einer Lage, in welcher das Hilfsventil durch auftre-

Ein oberer Abschnitt 62 des Stößels 60 ist von tenden Unterdruck geöffnet und das Absperrventil einer Hülse 67 eines Verschiebestückes 66 umgeben, geschlossen wurde.

auf welcher eine Druckfeder 68 sitzt, die sich auf Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung

einem höhenverstellbaren Bund 69 mit Werkzeugöff- ist folgende:

nungen71 abstützt. Eine Zugangsöffnung 72 zu den 40 Bei Normaldruck hält die Feder 109, die relativ Werkzeugöffnungen 71 ist durch eine Hülse 73 ab- schwach ausgebildet sein kann, infolge des hydraugedeckt. Eine weitere Hülse 65 stellt die Verbindung lischen Gleichgewichts hinsichtlich der Durchmesserzu dem Gehäuse 77 des Steuerteiles her und hat einen gleichheit zwischen dem Stößelabschnitt 50 und dem Flansch 76, der einen Anschlag für einen Flansch 75 Ventilsitz 37 das Hilfsventil PV geschlossen. Bei aufdes Verschiebestückes 66 bildet, wobei ein weiterer 45 tretendem Unterdruck bewegt sich durch die Kraft Anschlag durch die gegenüberliegende Fläche 81 des der Feder 68 das Schiebestück 66 nach oben und Gehäuses 77 gebildet ist. Ein Kolbenstück 83 schließt nimmt nach einem anfänglichen Totgang über die an das Verschiebestück 66 nach oben an und umgibt Bundflächen 66 α und 64 b den Stößel 60 in Öffnungseinen Zwischenabschnitt 64 des Stößels 60, wobei es richtung mit, so daß das Verschlußstück des Hilfsdurch einen Druckring 85 mit zwischengeschalteter 50 ventils PF von seinem Sitz abgehoben wird und der Dichtung 84 durch die Kraft einer Feder 64 α gegen herrschende Druck über die Leitungen 41 und 40 der das Verschiebestück 75 gedrückt wird. Auf das KoI- größeren Seite des Differentialkolbens MW zugeführt benstück83 wirkt der Druck in einer Kammer 77α wird, worauf dieser gemäß Fig. 3 in Schließlage im Gehäuse 77, an welche die Leitung 82 α ange- geht.

schlossen ist. 55 Bei einem aus der Ruhelage heraus auftretendem

Der nun folgende Abschnitt der Steuereinrichtung Überdruck wird das Schiebestück 98 gegen die Kraft HP zum Ansprechen auf Überdruck ist dem soeben der Feder 93 nach oben bewegt, wobei über die Bundbeschriebenen Abschnitt symmetrisch. Er weist einen flächen 63 α und 98 α nach einem anfänglichen Totden Stößelabschnitt 61 mit einer Hülse 99 umgeben- gang der Stößel 60 mitgenommen wird und ebenfalls des Schiebestück 98 auf, das unter der Kraft einer 60 das Hilfsventil PV öffnet. Da die Feder 109 relativ Feder 93 steht, die sich gegen eine entsprechend mit schwach bemessen ist, kann ihre Gegenkraft gegen-Werkzeugöffmmgen versehene Stellmutter 94 abstützt. über der jeweiligen Öffnungskraft vernachlässigt wer-Ein Stutzen 90 stellt die Verbindung zu einem Stop- den.

fen 102 her, durch welchen das obere Ende des Stößel- Zur Rückführung des Hilfsventils PV und des

abschnittes 63 geführt ist, wobei der Stößelabschnitt 65 Differentialkolbens MV in seine Ausgangslage wird 63 in einer Handhabe 107 endet, die durch eine Kappe das Ventil 130 geschlossen und das Ventil 131 geöff-105, welche auf den Stopfen 102 aufgeschraubt ist, net, wobei mittels der Handhabe 107 das Hilfsventil endet. Der Stutzen90 ist mit einem als Anschlag für auf seinen Sitz zurückgedrückt werden kann.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigtes, auf einen oberhalb und unterhalb eines Sollwertes liegenden Wert ansprechendes Absperrventil mit einem Differentialkolben, dessen kleinere Seite der Durchflußleitung und dessen größere Seite einer mittels einer druckabhängigen Hilfsventilanordnung schließbaren Steuerleitung zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziges Hilfsventil (PV) zwei an seinem Stößel (60) angreifende gegenläufig arbeitende, zwischen Anschlägen (76, 101) bewegbare und dem Druck ausgesetzte Schiebestücke (66, 98) trägt, die das Hilfsventil (PV) bei Normaldruck in Schließlage belassen und von denen das erste (66) unter der Kraft einer Feder (68) bei Unterdruck und das zweite (98) entgegen der Kraft einer Feder (93) bei Überdruck des Hilfsventils (PV) öffnet.

2. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch ge- ao kennzeichnet, daß bei Normaldruck die Schiebestücke (66, 98) außer Eingriff mit dem Stößel (60) sind.

3. Absperrventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (60) und die as Schiebestücke (66, 98) mit einander gegenüberliegenden Bundflächen (63 α, 98 α; 64 b, 66 α) versehen sind, die bei Normaldruck in einem geringeren Abstand zueinander als die Größe der Hubbewegung der Schiebestücke (66, 98) liegen.

4. Absperrventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Stößels (50) im Verschlußbereich des Hilfsventües (PV) gleich dem Durchmesser des Ventilsitzes (37) ist.

5. Absperrventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (PF) bei Normaldruck durch eine schwache an einem Bund seines Stößels (50) angreifende Feder (109) geschlossen gehalten wird.

6. Absperrventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der an den Schiebestücken (66, 98) angreifenden Federn (68, 93) durch Stellmuttern (69, 94) einstellbar ist.

7. Absperrventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebestücke (66, 98) beidseitig einer Druckkammer (82) liegen und mit Druckkolbenstücken (83, 86) versehen sind.

8. Absperrventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Kolbenstücke (83, 86) Druckringe (85, 88) mit Dichtungen (84, 87) anschließen, die durch eine gemeinsame Feder (64 ä) gegen die Kolbenstücke (83, 86) gedrückt werden.

9. Absperrventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebestücke (66, 98) mit den Stößel (60) umgebenden Hülsen (67 99) versehen sind, auf welchen sie die ihnen zugeordneten Federn (68, 93) tragen.

10. Absperrventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Stößels (60) in einer Handhabe (105,107) zur Handbetätigung endet.

11. Absperrventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe eine Schraubkappe (105) ist, die verschieblich einen Kopf (107) am Stößelende umgibt und diesen hintergreift.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen