Absperrventil Die Erfindung betrifft ein Absperrventil für gas förmige und flüssige Medien mit einem durch Drehung eine axiale Ventilstösselverschiebung bewirkenden Drehgriff.
Die Betätigung der bekannten Ventile erfolgt ent weder durch eine Niederschraubspindel oder durch einen Bajonettverschluss. Beiden Arten haften Nach teile an.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes und einfacheres Absperrventil zu schaffen, dessen be sonderer Vorteil vor allem in der absoluten Sicher heit und in der Einfachheit der Bedienung liegt.
Nach der Erfindung ist ein Absperrventil für flüssige und gasförmige Medien, dessen Drehgriff durch Drehung eine axiale Verschiebung des Ventil stössels bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Ventilstössel kraftschlüssig verbundene Dreh griff mit einem Steuerelement, das mit ortsfesten Gleitelementen im Eingriff steht, versehen ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ventilstössel in einem im Ventilgehäuse senkrecht zum Strömungsweg befestigten Ventildom koaxial geführt, und der das Steuerelement tragende Drehgriff weist eine den Ventildom übergreifende, zylindrische Aus- nehmung auf, an deren Mantelfläche das Steuer element vorgesehen ist.
Als Steuerelement ist nach einer bevorzugten Aus führungsform eine in der Normalprojektion kreis runde, endlose oder auch endliche Kurvenbahn mit mindestens einem einer Ventilschaltstellung entspre chenden Kurvental und einer Kurvenhöhe vorgesehen.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Schnellschluss-Membran-Absperrventil. Es stellen dar: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein geöffnetes Ventil, Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein geschlossenes Ventil, Fig. 3 eine Untersicht eines Drehgriffes mit ein gebautem Steuerelement, Fig. 4 einen Querschnitt durch ein in der Mitte geschnittenes Steuerelement, Fig. 5 eine Abwicklung einer Steuerelementkurve und Fig.6 eine weitere Abwicklung einer anderen Steuerelementkurve.
Das in Fig. 1 gezeigte Membranventil besteht aus einem Ventilgehäuse 1 mit den Durchflussbohrungen 2 und 3, einem Ventilsitz 4, einer elastischen Mem bran 5 mit einer Dichtungsscheibe 6 und einem die Membran betätigenden Ventilstössel 8, der in einem Ventildom 7 geführt ist. Der Ventilstössel wird durch einen Drehgriff 9, der gegenüber diesem nur ver- drehbar, jedoch nicht axial verschiebbar ist, betätigt. Drehgriff und Ventilstössel sind kraftschlüssig mit einander verbunden und führen also beim Ventil schalten die gleichen axialen Verschiebungen aus.
Zur Erzielung der erforderlichen Ganghöhe des Dreh griffes bzw. des Stössels ist in einer entsprechend grossen Ausnehmung 10 des Griffes ein Steuerelement 11 eingebaut. Anderseits ist eine den Ventildom 7 diametral durchsetzende Querachse 13 mit Rollen 12 an den Enden vorgesehen, welche mit dem Steuer element kraftschlüssig zusammenwirken. Da diese Querachse im Dom mittels genauer Passbohrungen höhenmässig fixiert ist, führt der Drehgriff beim Drehen eine axiale Verschiebung entsprechend der Kurvenbahn des Steuerelementes aus.
Diese axiale Verschiebung wird sodann durch die Drehgriffstirn- wand 15 auf den Stössel übertragen, der im Aus führungsbeispiel gegenüber der Querachse infolge einer entsprechend grossen Nut 14 bzw. Schlitz im Stössel freigängig gehalten wird. Im Beispiel reicht diese Nut bis ans obere Stosselende. Zwischen dem Stössel und dem Grund der Drehgriffausnehmung 10 kann eine Federscheibe 16 eingelegt werden. Der Stösselkopf trägt eine mit Einpressringen versehene Deckplatte 17. Eine Scheibe 18 kann zwischen der Federscheibe und dem Grund der Drehgriffausneh- mung eingelegt sein.
Die Federscheibe wirkt im Sinne der Ventilschliessung. Ihr Federweg ist nur gering; sie dient als Federungsreserve zum Ausgleich der Ela stizität der Dichtungsscheibe 6 in der Schliessstellung. An die Stelle der metallenen Federscheibe kann auch ein anderes Federelement, wie eine Schraubenfeder, ein Gummipuffer oder dergleichen treten.
Der Ventildom ist gemäss den Fig. 1 und 2 in das Ventilgehäuse 1, das an dieser Stelle eine Ausdrehung 26 aufweist, eingepresst. Stauchlappen 19 übergreifen hierzu den Domfuss. Mit Hilfe dieser Pressung, die selbstverständlich auch mittels einer Schraubverbin dung erreichbar ist, wird zugleich auch die Mem bran 5 eingepresst. Diese Membran ist zur Durchfüh rung des Stösselhalses in der Mitte durchlocht.
Auf diesem Hals ist ebenfalls die Dichtungsscheibe 6 sowie zur Erhöhung der Halterung und Lebensdauer eine Beilagescheibe 21 zwischen der flexiblen Mem bran und der Dichtungsscheibe aufgezogen. Ein kopf artiges Ende des Stösselhalses, z. B. eine Schraube 20 oder eine Niete (nicht gezeichnet), hält diese Teile fest zusammen. Auf der entgegengesetzten Seite der Membran weist der Stössel eine Anschlagscheibe 22 auf, die einerseits an der Membran anliegt und ander seits in der Ventiloffenstellung am Ventildomboden zum Anschlag kommen kann.
Der Stössel 8 besteht aus zwei Teilen. Der eine Teil, der Membranträger, wird von der An schlagscheibe 22 mit einem Gewindebolzen 23 gebildet. Der andere Teil, der mit dem Dreh griff zusammenwirkt, besteht aus einem zylindri schen Führungsstück mit der Nut 14 und einem diesem gegenüber abgesetzten gewindehülsenartigen Ansatz 24. Der Gewindebolzen ist genau in die Gewindehülse eingepasst, so dass dadurch eine Schraubverbindung der beiden Teile entsteht.
Diese Schraubverbindung bietet den Vorteil einer gewissen Verstellbarkeit des Stössels zum Ausgleich fabrikato- rischer Toleranzen. Gegen selbsttätiges Verdrehen aus der eingestellten Lage ist diese Schraubverbindung durch nicht gezeigte Mittel gesichert. Eine Druck feder 25 stützt sich einerseits am oberen Stösselteil und anderseits am Domboden ab, so dass eine Feder wirkung im Sinne der Ventilöffnung vorliegt.
Das Steuerelement 11 kann aus gegenüberliegen den Führungsnuten im Drehgriff für die Gleitrollen bestehen. Es genügt hierzu, wenn die Nuten eine Länge aufweisen, die zur Ausführung der für die Ventilschaltung erforderlichen Drehung ausreicht. Nach einer der bevorzugten Ausführungsformen wird das Steuerelement aus einem einzigen gestanzten Bau teil gebildet (Fig. 3 und 4) und besteht aus einem Halteflansch 30 und einer in Normalprojektion kreis- runden, ununterbrochenen Kurvenbahn 31. Infolge des beidseitigen Querachseneingriffs in die Kurven bahn weist diese zwei symmetrisch angeordnete Kur ventäler und -höhen auf.
Auf den Kurvenhöhen, die der Ventilschliessstellung entsprechen, ist eine Rast 32 vorgesehen, um zu verhindern, dass die Querachse 13 selbsttätig aus dieser Stellung herausgedrängt werden kann. Die Rundumschaltung dieser Ausführungs form ist nun dadurch ermöglicht, dass die Kurven bahn nicht mit dem einer Ventilstellung entsprechen den Kurvenextrem endet, sondern sich mit einem Kurvenverlauf, der zu der vor dem Kurvenextrem liegenden Kurve identisch ist, fortsetzt. Mit einem derartig symmetrisch gestalteten Kurvenverlauf ist eine Rundumschaltung nicht nur in einer, sondern vielmehr in jeder Drehrichtung möglich.
Wenn in diesem Ausführungsbeispiel eine doppel seitig symmetrische Steuerkurve gezeigt ist, so be schränkt sich die Erfindung nicht allein darauf. Selbstverständlich ist die Rundumschaltung auch möglich bei nur einer oder mehr als zwei Kurven höhen bzw. -tälern auf einem Kreisumfang. Ebenso lässt sich die Erfindung mit einer Steuerkulisse mit unterer (Ausführungsbeispiel) und oberer Kurven bahn (nicht gezeigt) verwirklichen. Je nach Ausbil dung, insbesondere der vorgesehenen Federdruck belastung des zu steuernden Ventils, kann selbst verständlich auch nur eine obere, d. h. eine mit ihrer wirksamen Bahnfläche in Richtung Ventilsitz weisende Steuerkurvenbahn angeordnet sein.
In diesem Falle könnte die Kurvenbahn besonders gün stig in den Drehgriff schon bei dessen Herstellung eingeformt sein. Der Halteflansch 30 des Steuer elementes ist zweckmässig entsprechend der Dreh grifform gestaltet. An den beiden Enden weist er Bohrungen 33 zum Befestigen am Drehgriff, z. B. mittels der Kopfschrauben 34, auf. Die Kurvenbahn 31 ist im Ausführungsbeispiel aus dem Halteflansch herausgepresst. Beispielsweise wird ein Steg 35 mit einer horizontalen Gleitbahn 36 gebildet. Durch diese Gestaltung lässt sich auch aus einer dünnen Metall platte eine genügend breite Kurvengleitbahn bilden. Selbstverständlich kann das Steuerelement auch in anderer Weise hergestellt werden, so z.
B. als Press- stück mit breitem, vollem Kurvensteg oder auch als Gussstück. Dabei können die Kurventäler auch in jeder anderen Winkelstellung zum Flansch liegen, je nach der Anordnung der Querachse. Vorteilhaft ist es, die Kurvenhöhen nahe den Befestigungsschrauben anzubringen, da bei dieser Anordnung die in der Ven- tilschliessstellung erhöhte Belastung besser aufgenom men werden kann. (Das Ausführungsbeispiel zeigt aus zeichnerischen Gründen eine entgegengesetzte An ordnung). Schliesslich kann natürlich das Steuerele ment aus mehreren Teilstücken bestehen.
Entgegen den vorgeschriebenen, endlosen Steuer kurven kann das Steuerelement in einem weiteren Ausführungsbeispiel auch eine endliche Kurvenbahn aufweisen. Beispiele hierzu sind in den Fig. 5 und 6 als Kurvenabwicklungen gezeigt. Dabei bedeuten die Stellungen 40, 41, 42 und 43 End- und Zwischen stellungen; sie können aber auch für spezielle Ven- tilschaltvorgänge bestimmt sein.
Der Drehgriff 9 besteht zweckmässig aus Kunst stoff oder Metallguss. Seine Form ist rauten- oder ellipsenförmig (Fig. 3). Durch diese Griffgestaltung ist es möglich, die jeweilige Einstellung des Ventils sichtbar und auch bei Dunkelheit greifbar zu machen. Sinngemäss steht sodann der Drehgriff in der Offen stellung mit seiner Längsachse in der Strömungs richtung und in der Schliessstellung dagegen senk recht hierzu. Demgemäss sind zweckmässig auch die Steuerkurven so ausgelegt, dass eine volle Ganghöhe des Stössels bei einer Drehung des Drehgriffs um 90 erreicht wird.