CH662398A5

CH662398A5 - Schieberventil.

Info

Publication number: CH662398A5
Application number: CH595/84A
Authority: CH
Inventors: Nichiro Sano; Hirotoshi Ogawa
Original assignee: Asahi Organic Chem Ind
Priority date: 1983-09-19
Filing date: 1984-02-08
Publication date: 1987-09-30
Also published as: DE3403562C2; IT1179976B; GB8403313D0; FR2552192B1; CA1227781A; JPS6051364U; FR2552192A1; IT8467141A0; GB2146742B; AU2381384A; AU547054B2; US4616804A; DE3403562A1; GB2146742A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schieberventil, bei welchem ein Handgriff oder ein Handrad gedreht wird, um innerhalb einer Ventilkammer ein Absperrorgan zum Öffnen oder Verschliessen eines Durchlasses auf- und abzubewegen. Speziell bezieht sich die Erfindung auf ein Schieberventil, welches bei flüssigen Materialien, wie z.B. Schlamm transportierenden, grossen Durchmesser aufweisenden Rohren verwendet wird.

Als für Flüssigkeiten, wie z.B. Schlamm geeignetes Schieberventil, ist ein Ventil bekannt, welches ein auf eine Spindel aufgeschraubtes Absperrorgan besitzt. Durch Verdrehen des auf der Spindel angebrachten Handgriffs wird das Absperrorgan in der Ventilkammer nach oben oder unten bewegt und öffnet oder schliesst dadurch einen Durchlass eines Flüssigkeiten transportierenden Rohrs (man sehe z.B. das japanische nicht geprüfte Gebrauchsmuster (Kokai) Nr.

58-36682.

Bei dem derart offenbarten Schieberventil, ist das Absperrorgan mit einer elastischen Bedeckung verkleidet, weist an seinem unteren Abschnitt sphärischen Umriss und gegen den oberen Abschnitt wachsenden Durchmesser auf. Das Absperrorgan weist an seinem oberen Ende, zum Zusammenwirken mit an der inneren Wand der Ventilkammer vorgesehenen Führungsnuten, Erhebungen auf. Auf- und Abbewegung erfolgt durch Verdrehen der in das Absperrorgan eingeschraubten Spindel.

Wird solch ein Schieberventil in Flüssigkeiten, wie z.B. Schlamm führenden Rohren verwendet, besteht die Gefahr, dass die Führungsnuten an der Innenwand der Ventilkammer durch im Schlamm enthaltene Feststoffe zugesetzt werden. Dies behindert die Auf- und Abbewegung des Absperrorgans zum Öffnen oder Verschliessen des Durchlasses. Das notwendige Drehmoment zum Betätigen des Handgriffs steigt; die Ventilbetätigung wird schwierig.

Weiter wird das Absperrorgan durch zu grosse Ablagerungen von festen Partikeln in den Nuten an vollständiger Bewegung nach unten zum Schliessen des Durchlasses gehindert. Wenn das Absperrorgan sich nicht komplett nach unten gegen den Ventilsitz des Ventilgehäuses verschieben kann, sinkt die Dichtigkeit des Ventils.

Ebenso wird durch Eintreten von festen Partikeln in den Spindel und Absperrorgan verbindenden Gewindeabschnitt eine Beschädigung der Gewinde hervorgerufen.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schieberventil mit grosser Lebensdauer zu schaffen, welches bei Flüssigkeiten, wie z.B. Schlamm transportierenden Rohrleitungen, gesetzt werden kann.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist ein Ventil vorgesehen, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse mit einem Durchlass und einer senkrecht zur Längsachse des Durchlasses sich erstreckenden Ventilkammer, ein in der Kammer angeordnetes durch aufwärts bzw. abwärts gerichtete Bewegung in Offen- bzw. Schliessstellung gelangendes Absperrorgan, und einer mit dem Absperrorgan zusammenwirkenden, letzteres aufgrund Verdrehung eines mit ihr verbundenen Handgriffs auf und ab verschiebende, an ihrem oberen Abschnitt mit einem Gewinde versehene Spindel. Weiter ist ein die Kammer dichtend bedeckender an seinem oberen Ende eine Öffnung und an seinen Innenwänden vertikal gerichtete Nuten aufweisender Ventilgehäusedeckel vorgesehen. Die Spindel ist an dessen oberem Abschnitt eingeschraubt. Ein mit an seinem Umfang mit Erhebungen versehener Führungsring ist an der Spindel angebracht. Der mit Gewinde versehene Abschnitt der Spindel ragt durch die Öffnung des Deckels. Die Erhebungen des Führungsrings laufen in den vertikal sich erstreckenden Führungsnuten des Dek-kels.

Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Spindel aus einem untern ersten Spindelteil und einem obern zweiten Spindelteil. Der untere erste Spindelteil besteht aus Kunststoff und weist keinen mit Gewinde versehenen Abschnitt auf. Der Führungsring ist an seinem obern Ende angebracht, während an seinem untern Ende ein Führungsteil vorgesehen ist. Der Führungsteil wirkt mit dem Absperrorgan zusammen. Der obere zweite Spindelteil besteht aus Metall und weist einen sich über nahezu seine gesamte Länge erstreckenden Gewindeabschnitt auf. Sein unteres Ende ist in das obere Ende des ersten Spindelteils eingeschraubt und darin befestigt. Sein oberes Ende ist in eine am Handgriff fixierte Hülse eingeschraubt. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels noch etwas näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 eine Explosionszeichnung mit einem obern Ende des ersten Spindelteils, einem Führungsring, und einem Seegerring des obigen Ausführungsbeispiels; und

Fig. 3 eine Ansicht des Deckels von unten des obigen Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt ein mit 1 bezeichnetes, im allgemeinen aus Kunststoff bestehendes Ventilgehäuse; es besteht aus Polyvinylchlorid. Das Gehäuse besitzt einen Durchlass 2 und eine Ventilkammer 3, welche sich in Richtung senkrecht zu der Längsachse des Durchlasses 2 erstreckt. Ein Absperrorgan 7,

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ebenfalls aus Kunststoff bestehend, öffnet und schliesst den Durchlass 2 des Ventilgehäuses 1 entsprechend seiner Bewegung nach oben oder nach unten in der Ventilkammer 3. Das Absperrorgan 7 ist mit einem elastischen Überzug 6 versehen. Das untere Ende des Absperrorgans 7 ist sphärisch geformt. Der Durchmesser des Absperrorgans 7 nimmt gegen sein oberes Ende zu. Im obern Bereich des Absperrorgans 7 ist eine Ausnehmung 7a vorgesehen.

Ein erster Spindelteil 4, aus Kunststoff bestehend, ist am Absperrorgan 7 nicht mit Hilfe von Gewinden, sondern mit Hilfe eines Führungsteils 4a befestigt; letzterer ist am untern des Spindelteils 4 vorgesehen. Der Führungsteil 4a wirkt mit der Ausdehnung 7a des Absperrorgans 7 zusammen und besitzt ein gewisses Spiel. Die den Spindelteil 4 und das Absperrorgan 7 verbindenden Befestigungsmittel können auch anders ausgestaltet werden. Ein Befestigungsbolzen oder ähnliches ist denkbar.

Der obere Abschnitt des ersten Spindelteils 4 wird durch einen Spindelträger 10 via einen O-Ring 19 getragen. Ein Führungsring 8 ist am obern Ende des ersten Spindelteils 4 nicht-drehbar angebracht und erstreckt sich, wie in Fig. 2 gezeigt, nach aussen und oben vom Spindelträger 10. Er ist am ersten Spindelteil 4 mit Hilfe eines C-förmigen Seegerrings 14 befestigt.

Ein zweiter Spindelteil 5 mit einem mit Gewinde versehenen Abschnitt ist an seinem untern Ende im obern Ende des ersten Spindelteils eingeschraubt und mit Hilfe eines Haltebolzens an letzterem fixiert.

Der Durchmesser des ersten Spindelteils 4 ist vorzugsweise grösser als derjenige des zweiten Spindelteils 5, da der erste Spindelteil 4 durch Auf- und Abbewegen des Absperrorgans 7 beansprucht wird. Wie Fig. 2 zeigt, ist die Ausnehmung im Führungsring 8 durch zwei gegenüberliegende parallele Geraden und zwei gegenüberliegende Bogen begrenzt. Es sind jedoch auch andere Profile wie z.B. ein dreieckiges oder polygonales denkbar. Der Umriss des obern Endes des ersten Spindelteils 4 muss der Ausnehmung im Führungsring 8 entsprechen. Der Führungsring 8 ist mit an einem Umfang vorgesehenen Erhebungen 8a versehen, diese wirken mit den an der Innenwand eines Deckels 11 vorgesehenen Führungsnuten 1 la zusammen.

Deshalb können der erste Spindelteil 4, der zweite Spindelteil 5 und das Absperrorgan 7 sich nicht gegeneinander verdrehen und nur nach oben oder unten bewegt werden. Eine einzige Erhebung 8a genügt, um mit dem Deckel 11 zusammenzuwirken, zwei oder vier Erhebungen sind jedoch vorzuziehen. Sind zwei Erhebungen vorgesehen, dann sollten sie vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten auf einen Durchmesser des Führungsrings 8 angeordnet werden. Sind vier Erhebungen vorgesehen, sollten sie vorzugsweise um den Ring 8 herum in 90° Intervallen angeordnet werden. Es ist nicht notwendig, ein bestimmtes Material für den Führungsring 8 zu verwenden ; da er aber den ersten Spindelteil 4 am Verdrehen hindert und somit einer gewissen Beanspruchung unterliegt, ist Metall empfehlenswert.

Der Deckel 11 besteht aus Kunststoff. Er hat die Form eines Zylinders, und ist am Flansch des obern Endes des Ven-

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tilgehäuses 1 mit Hilfe von Bolzen (nicht gezeigt) via den Spindelträger 10 angebracht.

Vertikal verlaufend sind vier Führungsnuten 1 la an der Innenwand des Deckels 11 (siehe Fig. 3) vorgesehen. Diese Führungsnuten 1 la wirken mit den Erhebungen 8a des Führungsrings 8 zusammen und bewirken, dass der erste und der zweite Spindelteil 4, 5 und das Absperrorgan 7 nur auf und ab bewegt werden können und eine Verdrehung nicht möglich ist. Der Deckel ist mit einer Öffnung 20 an seinem obern Ende versehen. Die Öffnung 20 nimmt eine drehbare, auf den Gewindeabschnitt des zweiten Spindelteils 5 aufgeschraubte Büchse 15 via einen Stützring 16 auf. Deshalb trägt der Deckel 11 den zweiten Spindelteil 5 ; der zylindrische Deckel 11 ist am obern Ende des Ventilgehäuses 1 befestigt und bedeckt den aus Metall bestehenden zweiten Spindelteil 5, welcher einen mit Gewinde versehenen Abschnitt besitzt. Der aus Metall bestehende Führungsring 8 ist am obern Ende des ersten Spindelteils 4 befestigt und wirkt mit dem Absperrorgan 7 zusammen.

Deshalb schützt der Deckel 11 den zweiten Spindelteil 5 und den Führungsring 8 vor Kontakt mit der Aussenwelt. Ein Handgriff 12 ist an der Büchse 15 angebracht; der Griff steht mit dem Deckel 11 via Stützring 17 und O-Ring 18 in Berührung. Der O-Ring 18 hindert, dass Staub und Dreck zwischen Büchse 15 und Stützring 17 eindringen. Es findet also kein Anstieg der notwendigen Kraft statt, um die Büchse 15 und den Stützring 17, damit den Handgriff 12 zu drehen.

Bei einem Schieberventil mit obiger Konstruktion bewirkt eine Rotation des Handgriffs 12 im Gegenuhrzeigersinn eine Rotation der Büchse 15 im Gegenuhrzeigersinn. Dadurch wird der zweite Spindelteil 5 sich in der Büchse 15 schraubend angehoben und deshalb der erste Spindelteil 4 mit dem Absperrorgan 7 so bewegt, dass sich der Durchlass 2 öffnet. Im Gegensatz dazu bewirkt Rotation des Handgriffs 12 im Uhrzeigersinn eine Rotation der Büchse 15 im Uhrzeigersinn. Dadurch wird der zweite Spindelteil 5 und damit der erste Spindelteil 4 und das Absperrorgan 7 zum Zweck des Verschliessens des Durchlasses 2 abgesenkt.

Erfindungsgemäss aufgrund der Tatsache, dass der an der Spindel befestigte Führungsring mit dem Absperrorgan zusammenwirkt, die Führungsnuten sich an der Innenwand des über der Ventilkammer befestigten Deckels befinden und der mit Gewinde versehene Abschnitt der Spindel von der Ventilkammer dichtend abgetrennt sind, folgt, dass diese Bereiche des Schieberventils mit Schlamm usw. nicht in Kontakt gelangen können. Deshalb setzen sich die Führungsnuten an der Innenwand der Ventilkammer und die Gewinde nicht mit Festpartikeln des Schlamms usw. zu. Deshalb ist Feinbewegung der Spindel und des Absperrorgans bei geringem Betätigungsmoment des Handgriffs möglich ; sichergestellt ist auch komplettes Öffnen und Schliessen des Schieberventils. Exzellentes Dichten und zuverlässiges Schliessen des Ventils können über sehr lange Zeit aufrecht erhalten werden. Weiter sind der Führungsring und der mit Gewinde versehene Abschnitt der Spindel üblicherweise aus Metall hergestellt, sie gelangen nicht in Kontakt mit der Umgebungsluft. Es besteht also keine Gefahr, dass diese Teile des Schieberventils rosten ; damit erhöht sich deren Lebensdauer.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Schieberventil, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse mit einem Durchlass und einer senkrecht zur Längsachse des Durchlasses sich erstreckenden Kammer, ein in der Kammer angeordnetes durch aufwärts bzw. abwärts gerichtete Bewegung in Offen- bzw. Schliessstellung gelangendes Absperrorgan ; und eine mit dem Absperrorgan zusammenwirkenden, letzteres aufgrund Verdrehung eines mit ihr verbundenen Handgriffs auf- und abschiebende, an ihrem obern Abschnitt mit einem Gewinde versehene Spindel; ein die Kammer dichtend bedeckender an seinem obern Ende eine Öffnung und an seinen Innenwänden vertikal gerichtete Nuten aufweisender Ventilgehäusedeckel, einen an der Spindel befestigten, am Umfang Erhebungen aufweisenden Führungsring, wobei der mit dem Gewinde versehene Abschnitt der Spindel durch die Öffnung des Ventilgehäusedeckels ragt und die Erhebungen des Führungsrings mit den Nuten des Gehäusedeckels zusammenwirken.

2. Schieberventil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel aus einem untern ersten und einem obern zweiten Spindelteil besteht, dass der untere erste Spindelteil aus Kunststoff besteht, kein Gewinde aufweist und der Führungsring an dessen obern Ende angebracht ist, dass weiter ein Führungsteil am untern Ende des ersten Spindelteils befestigt ist und mit dem Absperrörgan zusammenwirkt, dass der obere zweite Spindelteil aus Metall besteht, ein am untern Ende vorgesehenes, in das obere Ende des ersten Spindelteils eingeschraubtes Gewinde aufweist, und dass eine Büchse am Handgriff befestigt ist und ein oberer Bereich des Gewindeabschnittes des zweiten Spindelteils in die Büchse eingeschraubt ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kammer und Deckel ein mit Hilfe eines O-Rings den obern Bereich des ersten Spindelteils lagernder Spindelträger vorgesehen ist.