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Kugelventil, insbesondere für Erdöltiefpumpen
DieErfindung betrifft ein Kugelventil, insbesondere für Erdöltiefpumpen, mit einer in einem gehäu- seartigen Ventilkörper zwischen dem Ventilsitz und einem gegenüberliegenden Anschlag bewegbaren Kugel, die längs ihresHubweges zwischen in axialer Richtung verlaufenden Rippen bzw. Stegen geführt ist, wobei die Durchströmöffnungen der Anschlagseite gleichen Abstand voneinander und von der Ventilachse besitzen sowie in die zwischen den Führungsrippen in axialer Richtung verlaufenden Ausnehmungen bzw. Kanäle geradlinig übergehen, so dass die Erzeugenden der Oberfläche der Ausnehmungen gleichzeitig Erzeugende der Durchströmöffnungen sind.
Es ist ein Ventil mit einer in einem gehäuseartigen Ventilkörper zwischen dem Ventilsitz und einem gegenüberliegenden Anschlag bewegbaren Kugel bekannt, die längs ihres Hubweges zwischen in axialer
Richtung verlaufenden Rippen geführt ist, wobei der mit dem Ventilsitz versehene Teil und der Anschlag in den Ventilkörper eingeschraubt sind. Dabei ist der Anschlag mit einer zentralen Bohrung bzw. Öffnung versehen, die von einer der Zahl der Rippen entsprechenden Zahl von kreisringsegmentförmigen seitlichen Öffnungen umgeben ist, die innerhalb eines Kreisrings angeordnet und gleichmässig verteilt sind.
Nur bei günstiger Anordnung der Gewinde am Anschlagkörper und am Ventilkörper ist es möglich, dass die Er- zeugenden der Ausnehmungen zwischen den Rippen des Ventilkörpers mit den Erzeugenden der seitlichen Öffnungen im Anschlagkörper nach dem Einschrauben des Anschlagkörpers in den Ventilkörper zusammen- fallen ; die erforderliche exakte Übereinstimmung der Gewinde bezüglich der Verdrehungswinkel ihrer inner- sten Punkte machen die Herstellung jedoch sehr schwierig. Überdies ist die Herstellung der kreisringseg- mentförmigen seitlichen Öffnungen mit grossem Aufwand verbunden.
Bei andern bekannten Ventilen weist die Übergangsstelle zwischen den anschlagseitigen Durchfluss- öffnungen und den zwischen den Führungsrippen verlaufenden Ausnehmungen Krümmungen oder einen unstetigen Verlauf auf. Abgesehen davon, dass dies den Strömungswiderstand des Ventils erhöht, trägt bei diesen Ventilen die Strömung zur Zentrierung der Kugel kaum bei oder wirkt sogar einer solchen Zen- trierung entgegen. Infolge des notwendigerweise immer vorhandenen seitlichen Kugelspieles führt die feh- lende oder unzureichende Zentrierung durch die Strömung zu intensiven seitlichen Kugelbewegungen und damit zur relativ schnellen Abnutzung bzw. Zerstörung des Ventils.
Erfindungsgemäss werden alle oben genannten Nachteile dadurch vermieden, dass die Durchström-
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Bohrungenliche Vorteile. Vor allem entfallen alle kompliziertenFräsarbeiten, weil das erfindungsgemässe Ventil nur geradlinig verlaufende Bohrungen aufweist. Dies bringt eine beträchtliche Einsparung an Arbeitszeit und Werkzeugen mit sich.
Durch den geradlinigen Übergang zwischen Durchströmöffnungen und Ausnehmungen, der in dieser Vollkommenheit bei einfachster Herstellung erstmals durch die erfindungsgemässe Ausführung gewährleistet ist, erhält die Strömung einen gleichförmigeren Verlauf. Im erfindungsgemässen Ventil ist die Kugel durch das Strömungsfeld zusätzlich so präzise geführt, dass seitliche Kugelschwingungen grösserer Intensität nicht mehr auftreten. Durch die Verbesserung der Geradeausführung der Kugel wird dieser auch ein genaueres Auftreffen auf den Ventilsitz ermöglicht. Durch eine Verringerung des Kugelhubes auf ein Minimum
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kann des weiteren der so nachteilige Schwebezustand der Kugel vermieden sowie auch der Aufschlag auf den Sitz etwas gemindert werden.
Um ein sicheres Einspielen der Kugel in den Sitz zu gewährleisten, kann eine Vergrösserung des Durchgangsquerschnittes des Ventilsitzes bei gleichbleibendem Kugeldurchmesser in einem entsprechenden Ausmasse vorgesehen sein. -
Versuche haben gezeigt, dass mit erfindungsgemäss ausgebildeten Ventilen wesentlich längere Einsatzzeiten erzielbar sind als mit Ventilen bisher bekannter Bauart.
Vorzugsweise besteht das Ventilgehäuse und derAnschlagteil aus einem einzigen, insbesondere kreis- zylindrischenStückStahl od. dgl., wobei dereigentlicheKugelraum durch eineSackbohrung, der Anschlag durch den Boden dieser Sackbohrung und die Durchströmöffnungen, Ausnehmungen sowie Führungsrippen durch Bohrungengebildet sind, die von aussen achsparallel durch denBoden der Sackbohrung bzw. den Anschlagteil in das Gehäuseinnere geführt sind.
Gemäss einer weiteren Erfindungsvariante ist eine denAnschlagteil durchsetzende zusätzliche Bohrung vorgesehen, deren Achse mit der Ventilmittelachse zusammenfällt und deren Durchmesser den Durchmessern derDurchtrittsöffnungen entspricht. Dieser mittlereströmungskanal soll ein rascheres Abheben der Ventilkugel aus deren oberem Totpunkt und dadurch eine präzisere Funktion der einzelnen Takte bewirken.
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