DD267298A5 - Absperrventil fuer fluide - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Absperrventil fuer Fluide, umfassend ein Ventilgehaeuse (14), einen Ventilkolben mit stromaufwaerts zu einem zugeordneten Ventilsitz (20) angeordneten Ventilkegel (22) und einen den Ventilkolben aufnehmenden axial in dem Ventilgehaeuse (14) mittels einer Spindel (58) verschiebbaren Kolbentraeger (16). Um ein Ueberdrehen des Ventilkolbens zu verhindern, ist der Kolbentraeger (16) mit dem Ventilgehaeuse (14) in Art einer Rutschkupplung verbunden. Ferner kann die Einlassoeffnung (146) des Absperrventils durch ein Rueckschlagventil (148) verschlossen werden. Fig. 5

Description

Absperrventil für Fluide

Anmeldungsgebiet der Erfindung:5

Die Erfindung bezieht sich auf ein Absperrventil für Fluide umfassend ein Ventilgehäuse, einen Ventilkolben mit stromaufwärts zu einem zugeordneten Ventilsitz angeordneten Ventilkegel und einen den Ventilkolben aufnehmenden axial in dem Ventilgehäuse mittels einer Spindel verschiebbaren Kolbenträger, wobei dann die axiale Bewegung des Kolbenträgers in eine radiale Bewegung übergeht, wenn der Ventilkolben eine Hubbegrenzung erreicht.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Ein entsprechendes Absperrventil ist cer EP-B-O 073 855 zu entnehmen. Durch die Anordnung des Veniilkegels in bezug auf den Ventilsitz und der Ausbildung einer Rutschkupplung, die verhindert, daß ein Überdrehen des Ventils weder in der Öffnungsnoch in der Schließstellung erfolgt, ist ein überaus funktionstüchtiges Absperrventil insbesonder für Sanitärarmaturen zur Verfügung gestellt. Da außerdem ein entsprechendes Ventil aus Kunststoff herstellbar ist ergeben sich hinsichtlich Produktion und Verschleiß erhebliche Vorteile im Vergleich zu den aus Metall bestehenden. Allerdings ist nicht gewährleistet, daß Fremdkörper an dem Ventil ferngehalten werden. Hinsichtlich des Einbaus in Armaturen, die keine Standardabmessungen aufweisen, können gegebenenfalls Probleme auftreten.

Ziel der Erfindung:

Mit der Erfindung sollen die Mängel des Stands der Technik beseitigt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Absperrventil der eingangs genannten so weiterzubilden, daß zum einen mit konstruktiv einfachen Mitteln sichergestellt ist, daß ein "Überdrehen" des Ventils unterbleibt. Auch soll gewährleistet sein, daß ein einfacher Zusammenbau der das Ventil bildenden Elemente möglich ist. Ferner soll vermieden werden, daß Fremdkörper durch das Ventil strömen, wobei insbesondere ein Rückfluß durch das Ventil unterbunden werden soll. Schließlich soll auch die Möglichkeit geschaffen werden, das Absperrventil in Armaturen einzubauen, die von Standardabmessungen abweichen.

Die Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß der KoI-benträger außenwandig axial verlaufende Vorsprünge aufweist, die in zugeordnete axial verlaufende Aussparungen in der Innenwandung des Ventilgehäuses axial gleiten oder bei Erreichung der Hubbegrenzung zur Erzielung der radialen Bewegung in jeweils benachbarte Aussparungen einbringbar sind und umgekehrt. Dabei sind vorzugsweise die an der Außenwandung des Kolbenträgers vorhandenen Aussparungen "nachgiebig" ausgebildt, um zum einen einenunerwünschten Verschleiß zu vermeiden, ohne daß jedoch die axiale Führung hierunter leidet, und zum anderen sichergestellt ist, daß die Vorsprünge bei Erreichen der Hubbegrenzung von Ausnehmung zu Ausnehmung "springen". Vorzugsweise bestehen die einzelnen Elemente aus Kunststoff wie aus der Polyazetat- oder Polyamidgruppe, die hohe Standzeiten gewährleisten. Hierdurch bedingt können auch die Fertigungskosten eines erfindungsgemäßen Ventils erheblich reduziert werden. Gewichtsmäßig ergeben sich ebenfalls Vorteile.

Nach einer weiteren hervorzuhebenden Ausgestaltung der Erfindung wird der Kolbenhalter mit der Spindel oder Welle über ein Sicherungselement verbunden, das seinerseits über einen radial verlaufenden Schlitz den Kolbenträger durchsetzt.

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Selbständig Schutz genießt der Vorschlag, daß die eine von dem Fluid durchströmte Armatur mit dem Ventil verbindende Öffnung von einem koaxial zum Ventilkolben angeordneten und axial verschiebbaren ein Rückschlagventil bildenden Element verschließbar ist. Dabei ist vorzugsweise das als Rückschlagventil ausgebildete Element unterhalb des Ventilsitzes verschiebbar entlang des Ventilkolbens angeordnet, um dichtend an einen Gehäuseabschnitt anzuliegen, der seinerseitz gegenüberliegend den Ventilsitz aufnimmt.

Hervorzuheben ist ferner der eigenerfinderische Vorschlag, daß der Ventilkegel von einer hohlzylinderförmigen Kämmer axial verschiebbar aufgenommen ist, die ihrerseits dichtend auf eine innerhalb einer Armatur vorhandenen Öffnung abgestützt ist.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß sich der Ventilsitz selbst nicht in einem rohrförmigen Bereich der Armatur erstrecken muß, wodurch andernfalls eine Abstimmung der Abmessungen aufeinander erfolgen müßte.

Schließlich zeichnet sich die Erfindung insbesondere dadurch aus, daß Längenunterschiede des Ventilgehäuses in bezug auf die Sanitärarmaturen dadurch kompensierbar sind, daß ein vorzugsweise als Überwurfmutter ausgebildetes Anschlagelement mittelbar oder unmittelbar auf das Ventilgehäuse geschraubt ist, wobei vorzugsweise in Abhängigkeit von dem zum Schrauben aufzubringenden Drehmoment die durch die Schraubbewegung hervorgerufene axiale Bewegung des Anschlagselementes in eine ausschließlich radiale Bewegung übergehen kann. Es wird demzufolge eine Rutschkupplung zur Verfügung gestellt, die sicherstellt, daß auf das Ventilgehäuse unkontrollierte Kräfte nicht einwirken.

Den Ansprüchen sind weitere Merkmale zu entnehmen, die jeweils für sich und/oder in Kombination eigenerfinderischen Gehalt aufweisen.

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Ausführungsbeispiele:

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausfuhrungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines in einer Sanitärarmatur angeordneten Absperrventils,

Fig. 2 das Absperrventil nach Fig. 1 ohne Armatur,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines in einer Armatur angeordneten Absperrventils,

Fig. L, ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Absperrventils, dessen wirksame Länge in bezug auf eine Armatur einstellbar ist, 20

Fig. 5 bis 7 weitere Ausführungsformen von Absperrventilen,

Fig. 8 eine Draufsicht auf ein als Rückschlagventil wirkendes

Verschlußelement, 25

Fig. 9 eine Schnittdarstellung des Elementes von Fig. 8,

Fig. 10 ein Sicherungselement zur Verbindung von Kolbenhalter

und Spindel, 30

Fig. 11 eine Schnittdarstellung des Ventilgehäuses im Bereich der Linie XII-XII in Fig. 2 und

Fig. 12 eine Schnittdarstellung durch den Kolbenträger entlang der Linie XII-XII in Fig. 2.

In der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen von Absperrventilen und Details dieser werden aus Gründen der Übersichtlichkeit gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung eines Absperrventils (10) dargestellt, das in einer Sanitärarma-tur wie Wasserhahn (12) eingebaut ist, auf dessen einzelne Bestandteile nicht näher eingegangen werden muß. Die Strömungsrichtung, in der ein Fluid die Armatur (12) und damit das Ventil (10) durchströmt, ist durch die Pfeile angegeben.

Das Absperrventil (10) umfaßt ein Ventilgehäuse (14), in dem ein Kolbenträger (16) aufgenommen ist, der seinerseits in seinem vorderen Bereich einen Ventilkolben (18) mit Ventilkopf (22) aufnimmt. Der Ventilkopf (22) ist auf einen Ventilsitz (20) absenkbar bzw. von diesem abhebbar. Im Dichtungsbereich zum Ventilsitz (20) ist der Ventilkopf (22) konisch ausgebildet, um so eine gute Dichtung zu erzielen. An seinem freien planen Ende kann der Ventilkopf (22) ein scheibenförmiges Element (26) aufweisen, das von Fluid durchströmbar ist, jedoch Fremdpartikel abweist. Dabei ist das Element (26) derart dem Durchmesser eines Rohrabschnitts (28) der Armatur (12) angepaßt, in dem der Ventikegel (22) verschiebbar ist, daß ein Umströmen weitgehend ausgeschlossen ist.

Das Ventilgehäuse (14) ist über ein Gewinde (30) in der Armatur (12) eingeschraubt. Zur Begrenzung weist das hohlzylinderförmig ausgebildete Ventilgehäuse (14) unterhalb des Gewindes (30) einen umlaufenden Vorsprung (32) auf, der gegen einen Absatz (34) des Wasserhahns (12) stößt, wenn das Ventilgehäuse (14) im erforderlichen Umfang eingeschraubt ist. In diesem Bereich befindet sich ferner eine O-Ringdichtung (36). Ist das Ventilgehäuse (14) im erforderlichen Umfang eingeschraubt, dann stellt der Abstand zwischen dem Vorsprung (32) und dem freien Ende des Ventilsitzes (20) sicher, daß der Ventilsitz (20) dichtend an

einen ringförmig ausgebildeten Vorsprung (38) der Armatur anliegt. Hierdurch bedingt ist gewährleistet, daß das Fluid ausschließlich durch die Öffnung (40) im Ventilsitz (20) und sodann über die Auslaßöffnung (42) aus der Armatur (12) herausströmen kann.

Bezüglich der Abmessungen des Ventilgehäuses (14) bzw. des Vorsprungs (32) ist zu bemerken, daß vorzugsweise eine Abstimmung auf 1/2" oder 3/4" Gewinde erfolgt.

Der Ventilsitz (20) ist von einem hohlzylinderförmigen, die Auslaßöffung (42) aufweisenden Element (44) aufgenommen, das seinerseits lösbar auf den freien Rand (46) des Ventilgehäuses (14) aufsetzbar ist. Um eine sichere Führung und insbesondere beim Einbau ein unerwünschtes Verrutschen der Elemente zueinander zu unterbinden, ist der Rand (46) mit einer Vertiefung versehen, dem der zugewandte Rand (48) des Körpers (44) angepaßt ist. Es erfolgt in etwa eine stufenförmige Verzahnung.

Um den Ventilkegel (22) im gewünschten Umfang auf den Ventilsitz (20) abzusetzen bzw. von diesem abzuheben, ist der Kolbenträger (16) axial verschiebbar innnerhalb des hohlzylinderförmig ausgebildeten Ventilgehäuses (14) angeordnet. Hierzu weist der Kolbenträger in seinem hinteren, also in der Zeichnung unteren Ende (50) vorzugsweise sternförmig angeordnete Vorsprünge (52) auf, wie sie in Fig. 12 dargestellt sind. Dabei gehen die Vorsprünge von einer hohlzylinderförmigen Innenwandung (54) aus, die ein Innengewinde (56) aufweist, das mit einem Außengewinde einer Spindel (58) zusammenwirkt. Den Vorsprüngen (52), die durch Schlitze (60) voneinander getrennt sind und damit eine gewisse Nachgiebigkeit erfahren, greifen in Aussparungen (62) der Innenwandung (64) des Ventilgehäuses (14) ein. Wird nun die Spindel (58) über eine Handhabe wie Griff (66) in Drehbewegung versetzt, so wird der Kolbenträger

(16) in eine Axialbewegung gezwungen, die durch das Zusammenwirken der Vorsprünge (52) mit den Aussparungen (62) sichergestellt ist.

Um eine verschleißarme Axialbewegung des Kolbenträger (16) entlang der Innenwandung (64) des Ventilgehäuses (14) zu ermöglichen, erfolgt eine Abstützung über Dichtringe (68) und (70), wodurch nicht nur eine Leichtgängigkeit, sondern auch eine Abdichtung gewährleistet ist, die sicherstellt, daß das Fluid nicht zwischen Ventilgehäuseinnenwandung und Kolbenträger gelangen kann.

Die Spindel (58) umfaßt einen äußeren ersten Abschnitt (72) und einen sich anschließenden weiteren Abschnitt (74) größeren Durchmessers mit dem Außengewinde auf, das mit dem Innengewinde (56) des Kolbenträgers (16) zusammenwirkt. Der Abschnitt (72) ist dabei innerhalb einer koaxial zurm Ventilgehäuseachse (76) vorhandenen zylindrischen Aussparung (78) bewegbar, die ihrerseits stirnseitig von einer Wandung (80) begrenzt ist. Der Abschnitt (72) weist stirnseitig einen scheibenförmigen Abschnitt (82) größeren Durchmessers auf, so daß sich zwischen dem Abschnitt (72) und dem Abschnitt (82) eine Stufe ausbildet. Über einen radial verlaufenden Schlitz (84) wird nun von der Außenseite des Kolbenträgers (16) ein Sicherungselement (86), das gemäß Fig. 10 in Draufsicht eine U-Form aufweist, in die Aussparung (78) geschoben, wobei der Abschnitt (72) der Spindel (58) umfaßt wird. Da das Sicherungselement (86) mit einer Aussparung (89) versehen ist, die dem Durchmesser des Abschnitts (72) entspricht, ist sichergestellt, daß beim Bewegen der Spindel (58) der außenliegende Abschnitt (82) das Sicherungselement (86) nicht durchsetzen kann. Hierdurch ist eine Hubbegrenzung der Spindel (58) und damit des Kolbenträgers (16) bzw. des Ventilkolbens (18) gewährleistet.

Diese Hubbegrenzung wird zum einen durch die Wandung (88) und zum anderen durch die Sicherungsscheibe (84) bestimmt, je nachdem ob das Element (82) an der Wandung (80) oder dem scheibenförmigen Sicherungselement (84) anstößt. In den Grenz-Stellungen ist gleichzeitig gewährleistet, daß der Ventilteller (22) entweder auf dem Ventilsitz (20) dichtend aufliegt oder zu diesem maximalen Abstand aufweist (Darstellungen in den Fig.). In diesem Fall würde ein weiteres Betätigen des Handgriffs (66) und damit der mit diesem über eine Schraube (88) verbundenen Spindel bei Absperrventilen üblicher Konstruktion ein weiteres Drehen nicht mehr ermöglichen. Vielmehr würde eine unerwünschte Belastung auf den Ventilkegel bzw. den Ventilsitz (beim Schließvorgang) erfolgen oder die Handhabe unzulässig angezogen werden. Eine hoher Verschleiß und gegebenfalls Zerstörung wären die Folgen. Erfindungsgemäß ist jedoch eine weitere Drehung der Handhabe (66) und damit der Spindel (58) möglich, da nunmehr die im gewissen Umfang nachgiebig ausgebildeten Vorsprünge (52) aus den Ausnehmungen (62) über die zwischen diesen vorhandenen Erhebungen (90) an der Innenwandung des Ventilgehäuses (40) gleiten, so daß die Drehbewegung des Griffs (66) unmittelbar auch in eine Radialbewegung der Spindel (16) umgesetzt wird, ohne daß gleichzeitig eine weitere axiale Verschiebbung des Kolbenträgers (16) erfolgt. Dieses "Springen" der Vorsprünge (52) über die Erhebungen (90) kann jedoch nur dann erfolgen, wenn der scheibenförmige Abschnitt (82) entweder mit der Wandung (80) oder dem Sicherungselement (86) wechselwirkt. Andernfalls würden die über die Spindel übertragenen Drehkräfte nicht ausreichen, daß die Vorsprünge (52) über die Erhebungen (90) in andere Aussparungen (62) springen.

Sobald die Handhabe in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, erfolgt eine unmittelbare axiale Bewegung des Kolbenträgers (16) und damit des Ventilkolbens (18), so daß eine Verzögerung in der Öffnungs- bzw. Schließbewegung nicht auftritt.

Damit die Spindel (58) selbst nicht axial verschiebbar ist, erfolgt über eine Scheibe (90), die an der unteren Stirnwand des Ventilgehäuses (K) angeordnet ist, eine Sicherung.

Um zu gewährleisten, daß über die Austrittsöffnung (92) der Armatur (12) Fluid nicht zurückströmen und zurück in das angeschlossene Leitungsnetz gelangen kann, ist ein Abdichteiement (94) vorgesehen, das als Rückschlagventil dient. Das Element (94) umgibt zum einen den Ventilkolben (18) und wird zum anderen über ein Federelement ^96) in Richtung des Ventilsitzes (20) bewegt. Das scheibenförmige Element (96) ist als Kragen ausgebildet und liegt an einem nach innen gerichteten Abschnitt (98) der zylinderförmigen Kammer (44) dichtend an, die ihrerseits den Ventilsitz (20) außenseitig aufnimmt. Die Kraft des Federelementes (96) ist so gewählt, daß die Öffnung (40) durch das Element (94) normalerweise verschlossen ist. Hierdurch ist sichergestellt, daß über die Öffnung (92) eindringendes Fluid nicht in das Leitungsnetz zurückströmen kann. Erst wenn die von dem in Pfeilrichtung strömenden Fluid hervorgerufene Kraft die der Feder (96) überwindet, hebt das Element (96) von dem Abschnitt (98) ab, so daß durch die Armatur (12) Fluid in gewohnter Weise fließen kann.

Das Ventilgehäuse (14), die Spindel oder Welle (58), der KoI-benträger (16), der Ventilsitz (20), der Ventilkolben (18) und das Abdichtelement (96) sind erkennbar koaxial zueinander entlang der Achse (76) angeordnet. Dabei ist der Ventilkolben (18) in Art einer Schnappverbindung in eine Aussparung (100) in dem dem Ventilsitz (20) zugewandten Bereich des Kolbenträgers (16) eingesetzt. Hierzu weist der Ventilkolben (18) an seinem unteren Ende eine wulstartige Verstärkung (102) auf, die in die erwähnte Aussparung (100) über nicht dargestellte Schlitze eingebracht wird. Hierdurch ist nicht nur ein einfaches Zusammensetzen gewährleistet, sondern auch eine relative Bewegung zwischen den Elementen möglich. Dies führt zu einer guten Abdichtung zwischen Ventilsitz (20) und Ventilkopf (22). Sollten

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sich z.B. in diesem Bereich Kalkrückstände ansammeln, kann der Ventilkopf (24) gekippt werden, um ein Ausgleich und damit eine Abdichtung zu ermöglichen.

In der Fig. 3 ist eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Absperrventils (10) dargestellt, das ebenfalls in einer Armatur (12) eingebaut ist. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 erstreckt sich jedoch die den Ventilsitz (20) aufnehmende hohlzylinderförmig ausgebildete Halterung (40) über den Ventilsitz hinweg, um ein topfförmiges Element (104) aufzunehmen, das eine Kammer (106) begrenzt, in der der Ventilteller (22) axial bewegbar ist. Dabei erfolgt die Verbindung zwischen den Elementen (44) und (104) durch Aufeinanderstecken. Hierzu verlaufen Abschnitte von Wandungen (108) und (110) parallel zueinander und sitzen über Stufen aufeinander. Die Wandungen (108) und (110) bilden demzufolge außen- bzw. innenliegende Wandungen der in diesem Bereich hohlzylinderförmig ausgebildeten Elemente (44) und (104). Letzteres ist durch eine Scheibe (1Ш abgedeckt, die für ein Fluid durchlässig ist, jedoch Fremdkörper abweist.

Das mit dem topfförmigen Element (104) abschließende Ventilgehäuse wird nun in die Armatur (12) derart eingesetzt, daß ein rohrförmiger Abschnitt (114) dicht an der Stirnseite des Elements

(104) anliegt, um sicherzustellen, daß das Fluid ausschließlich in Pfeilrichtung durch die Kammer (106) zu der Austrittsöffung (42) bzw. (92) gelangen kann. Der Vorteil der diesbezüglichen Konstruktion ist, daß der Ventilteller (22) in der Kammer (106) bewegbar ist, ohne daß eine Anpassung auf die Armatur (12) erfolgt; denn normalerweise bewegt sich der Ventilteller (22) innerhalb eines rohrförmigen Abschnitts der Armatur, wie es auch in Fig. 1 verdeutlicht ist.

In Fig. 4 ist eine weitere hervorzuhebende eigenständige Variante der Erfindung erkennbar. Um den Abstand zwischen den Befestigungsbereichen des Absperrventils in der Armatur, also im

Ausführungsbeispiel nach Fig.l zwischen dem Ventilsitz (20) und dem Vorsprung (32) verändern zu können, ist ein ebenfalls einen nach außen ragenden Vorsprung (116) aufweisendes Anschlagelement (118) in Form einer Überwurfmutter vorgesehen, das auf ein Gewinde (122) eines Zwischenelementes (120) schraubbar ist, das seinerseits als Hohlzylinder ausgebildet und auf der Außenwandung des Ventilgehäuses (14) aufgesetzt ist. Dabei besteht die Möglichkeit, daß die Verbindung zwischen dem Element (120) und dem Ventilgehäuse (14) in Art einer Rutschkupplung erfolgt, so daß beim Aufschrauben eine Drehmomentbegrenzung dann erfolgt, wenn unzulässige Kräfte einwirken. Die Ruschkupplung kann dabei in Art von miteinander wechselwirkenden Vorsprüngen und Aussparungen ausgebildet sein. Dabei können die Vorsprünge dann in benachbarte Aussparungen springen, also das Element

(122) eine ausschließlich Radialbewegung ausüben, wenn die aufgebrachten Schraubkräfte einen Sollwert überschreiten.

In Fig. 7 ist eine Variante eines Anschlagselementes (124) dargestellt. Das Anschlagselement ist über ein Gewinde (126) mit der Außenwandung des Ventilgehäuses (14) verschraubbar. Im unteren Bereich ist das Anschlagselement (124) von einer Art Gegenmutter (128) umgeben, die mit ihrem freien oberen Ende (138) in eine im unteren Rand eingelassene Vertiefung wie umlaufende Nut (132) des Anschlagselement (124) eingreift. Am unteren Ende ist das Element (128) an der Außenwandung des Ventilgehäuses (14) abgestützt. Im Bereich der Nut (132) wirken die Elemente (124) und (128) in Art einer Rutschkupplung zusammen. So gehen von dem in die Nut hineinragenden Abschnitt (130) nicht dargestellte Vorsprünge aus, die in Aussparungen an der Innenwandung der Nut (130) eingreifen. Wird nun die Gegenmutter (128) außenseitig erfaßt und in Drehbewegung gesetzt, so wird das Anschlagselement (124) in Abhängigkeit von der Drehbewegung in Richtung der Abdichtung (36) gedreht oder von dieser entfernt. Sobald der Vorsprung (134) an einen nicht dargestellten Anschlag einer Armatur stößt und fest anliegt, tritt die Rutschkupplung in Kraft. Das bedeutet, daß die Vorsprünge

der Gegenmutter (128) von Ausnehmung zu Ausnehmung in der Nut (130) springen, so daß die Drehbewegung des Elementes (128) nur noch derart auf das Anschlagselement (12Л) übertragen wird, daß sich eine ausschließliche radiale Drehbewegung der Überwurfmutter (124) ergibt. Durch die diesbezügliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Absperrventils ist demzufolge eine Anpassung an Armaturen möglich, die von Normgrößen abweichen.

In Fig. 6 ist eine Ausführungsform dargestellt, die die Verbindung zwischen dem Ventilkolben (18) und dem Kolbenträger (16) betrifft. So ist der Ventilkolben (18) derart auf den Ventilkolben (16) gesteckt, daß eine koaxiale Relativbewegung zwischen den Elementen erfolgt, d.h., daß sie entlang einer gemeinsamen Fläche um die Ventilachse gegeneinander drehbar sind. Hierzu weist der Kolbenträger (16) einen hutförmigen Endabschnitt (136) auf, der durch eine umlaufende Nut (137) gebildet ist, der von einem entsprechend ausgebildeten Bodenabschnitt (138) der Kolbenstange (18) derart umfaßt wird, daß die freie koaxiale Bewegung möglich ist. Mit anderen Worten ist der dem Kolbenträger zugewandte Abschnitt des Ventilkolbens hohlzylinderförmig ausgebildet mit nach innen gerichtetem Rand (139). Dieser ist teilweise entfernt, um seitlich auf den Endabschnitt (136) gesteckt zu werden. Dann greift der nach innen gerichtete Rand in die Nut ein. Die Verbindungsart zwischen Ventilkolben (18) und Kolbenträger (16) kann als radial sich erstreckende Schwalbenschwanzverbindung verstanden werden. Durch eine diesbezügliche Konstruktion ist gewährleistet, daß z.B. bei festgefrorenem Ventilkolben (18) weiterhin eine Drehbewegung des Kolbenträgers (16) möglich ist, so daß ein Brechen des Ventilkolbens (18) ausgeschlossen ist.

Ferner ist der Fig. 6 ein weiteres besonders hervorzuhebendes Merkmal zu entnehmen. Dies betrifft die Verbindung zwischen dem Kolbenträger (16) und der Spindel (58). So ist im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 die Spindel (58) mit dem Kolbenträger (16) nicht durch ein Sicherungselement lösbar verbunden.

Vielmehr weist der Ventilkolben (58) im Abstand zur bodenseitigen Innenwandung (59) einen umlaufenden Wulst (61) auf, der von vorzugsweise zwei diametral angeordenten in Richtung der Spindel (58) ragenden Abschnitten (63) des Kolbenträgers (16) hinterfaßt wird. (Selbstverständlich können auch eine umlaufender Abschnitt oder mehr als zwei Abschnitte vorhanden sein). Dabei erfolgt die Verbindung zwischen dem Kolbenträger (16) und der Spindel (58) erkennbar in Art einer Schnappverbindung. Die Verbindung selbst muß außerhalb des Ventilgehäuses (14) hergestellt werden, um anschließend die Einheit aus Kolbenträger (16) und (58) axial in das Ventilgehäuse einzuschieben, da andernfalls die Abschnitte (63) nicht mehr den Wulst (61) hinterfassen können. (Zwischen den diametral angeordnten Vorsprünge bildenden Abschnitten (63) sind vorzugsweise zwei weitere diametral verlaufenden nach außen gerichtete Vorsprünge vorhanden, die zur Bildung der in Fig.l beschriebenen Rutschkupplung mit den axial in der Innenwandung der Vertilghäuses verlaufenden Nuten wechselwirken.)

Der Wulst (61) selbst bewirkt außerdem eine Hubbegrenzung des Kolbenträgers dann, wenn der Wulst (61) an dem nach innen gerichteten Vorsprung (63) anliegt. In dieser Stellung ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 das Ventil vollständig geöffnet. Die andere Endstellung des Kolbenträgers (16) und damit des Ventilkolbens (18) wird dadurch erzielt, daß die innenliegende freie Stirnwandung (65) mit einer Bodenwandung (67) einer Aussparung (69) im Kolbenträger (16) wechselwirkt, wobei die zylindrische Aussparung (69) die Spindel (58) umgibt. In diesem Bereich weist die Spindel ein Außengewinde und die Innenwandung der Aussparung (69) ein Innengewinde auf, um so bei einer Drehbewegung der Spindel (58) die gewünschte Axialbewegung des Kolbenträgers (16) hervorzurufen.

Durch die Verbindungsart von Spindel (58) und Ventilträger (16) ergibt sich der Vorteil, daß die Spindel abgesehen von der Wulst

(61) und einer als Gegenlager (71) dienenden Wulst, die an der

Bodenfläche (58) des Ventilgehäuses (14) anliegt, daß ein gleichbleibender Durchmesser der Spindel (58) zur Verfügung steht. Hierdurch bedingt ergibt sich eine hohe Robustigkeit. Außerdem ergibt sich der Vorteil, daß insbesondere eine Einsatzmöglichkeit in Industrieventilen möglich ist.

In der Fig. 5 ist ein Absperrventil dargestellt, bei dem der Ventilteller (22) in einer Kammer (140) verschiebbar angeordnet ist, die von einem eine topfförmig ausgebildete, zylindrische Wandung aufweisenden Element begrenzt ist, das dem Element (10A) in Fig. 3 entspricht. Stirnseitig weist das Element (142) eine umlaufende Abdichtung (IAA) auf, die gegen einen Abschnitt einer Armatur dichtend angelegt wird, genauso wie die Abdichtung (36) am Absatz (ЗА)-des Ventilgehäuses (IA). Die Stirnseite des Elements (1A2) weist eine Durchtrittsöffung (1Аб) auf, durch die Fluid strömen kann. Diese Öffnung (1A6) wird nun durch ein Element (1A8) verschlossen, das als Rückschlagventil dient. Das Element (1A8), das in den Fig. 8 und 9 näher dargestellt ist, weist einen scheibenförmigen Basiskörper (150) auf, der ventilseitig die Öffnung (1A6) dicht abschließen kann. Hierzu kann in einer umlaufenden Nut (152) zusätzlich ein Dichtring (15A) eingesetzt werden. Im übrigen ist der Durchmesser des scheibenförmigen Basiskörpers (150) größer als der lichte Durchmesser der Durchtrittsöffnung (1A6). Aus der Fig. 5 wird erkennbar, daß der scheibenförmige Basiskörper (150) auf der außenseitig planen, senkrecht zur Längsachse des Ventils verlaufenden Fläche des Ventiltellers (22) aufliegt. Um jedoch ein Verkanten des Elementes (1A#) innerhalb der Kammer (IAO) auszuschließen, gehen von dem Basiskörper (150) vorzugsweise vier Vorsprünge (15A) aus, die entlang der Innenwandung (158) der Kammer (IAO), also des topfförmigen Elementes (1A2) entlang gleiten. Ferner ragen von dem Basiskörper (150) Vorsprünge (160) und (162) ab, die durch Stege gebildet sind und sich rechtwinklig schneiden, so daß sich in Draufsicht eine Kreuzform ergibt.

Diese auch als Flügel zu bezeichnenden Vorsprünge (160), (162) gleiten an der Innenwandung (16A) der Öffnung (1A6), wodurch

is

ebenfalls eine Verkippsicherung gewährleistet ist. Sollte nun ein Fluid entgegen der normalen Strömungsrichtung durch die von dem Ventilsitz (20) umgebende Öffnung in die Kammer (1Λ0) strömen, so wird das Element (148) erfaßt und dichtet somit die Öffnung (146) ab.

Obwohl in den Ausführungsbeispielen die Erfindung an Hand einer Sanitärarmatur beschrieben wurde, sind Anwendungen auf unterschiedlichsten Gebieten möglich. Bevorzugte Einsatzbereich sind chemische oder physikalische Labore, in denen Absperrventile verwendet werden, durch die Flüssigkeiten und Gase zu regulieren sind. Insbesondere der Umstand, daß das erfindungsgemäße Absperrventil aus Kunststoff besteht, bietet den Vorteil, daß ein Einsatz überall dort möglich ist, wo aggresive Fluide auftreten. Da konstruktions- und materialbedingt nur ein überaus geringer Verschleiß auftritt und außerdem eine Überlastung des Ventils durch ein "Überdrehen" -in welche Riqhtung auch immer- nicht möglich ist, ist das erfindungsgemäße Absperrventil überaus wartungsarm und gewährleistet eine hohe Funktionstüchtigkeit.

Claims (17)

Erfindungsanspruch

1. Absperrventil (10) für Fluide umfassend ein Ventilgehäuse

2. Absperrventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Kolbenhalter (16) mittig eine axial verlaufende Aussparung (78) aufweist, in der ein erster Abschnitt (72) der Spindel (58) hineinragt, und daß der Kolbenhalter zu dem ersten Abschnitt axial verschiebbar und in der Aussparung lösbar über ein Sicherungselement (86) mit der Spindel verbunden ist.

3· Absperrventil nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Abschnitt (72) einen kleineren Durchmesser als die Aussparung (78) aufweist, daß der erste Abschnitt außenseitig von einem Scheibenelement (82) und innenseitig von einem weiteren Abschnitt (74) der Spindel (58) jeweils größeren Durchmessers begrenzt ist und daß die Hubbewegung des Kolbenträgers (16) jeweils durch Wechselwirken des Sicherungselementes (86) mit dem Scheibenelement bzw. dem weiteren Abschnitt begrenzbar ist.

4. Absperrventil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Sicherungselement (86) eine Scheibe ist, die durch einen radial in der Wandung des Kolbenträgers (16) verlaufenden Schlitz (84) in die Aussparung (78) zum Umgeben des ersten Abschnitts (72) einsetzbar ist.

5. Absperrventil nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die eine von dem Fluid durchströmte Armatur (12) mit dem Ventil (10) verbindende Öffnung (146) von einem koaxial zum Ventilkolben (18) angeordneten und axial verschiebbaren ein Rückschlagventil bildendes Element (94, 148) verschließbar ist.

6. Absperrventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Element (94) den Ventilkolben (18) umgibt und über ein Federelement (96) gegen einen den Ventilsitz (20) aufnehmenden Ventilgehjäuseabschnitt (44) drückbar ist.

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7. Absperrventil nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,
daß das Element als Lochscheibe (94) ausgebildet und dessen äußerer dem Ventilteller (22) zugewandter Rand (98) abgeschrägt ist, der an einen in Richtung des Ventilkolbens

(18) sich erstreckenden umlaufenden Vantilgehäuseabschnitt anlegbar ist, der seinerseits den Ventilsitz (20) abstützend aufnimmt.

8. Absperrventil nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilteller (22) in einer von dem Ventilgehäuse (14) ausgehenden Kammer (106, 140) verschiebbar angeordnet ist, die ihrerseits im Stirnseitenbereich dichtend an einen Abschnitt einer Armatur anliegt.

9. Absperrventil nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,
daß die hohlzylinderförmig ausgebildete Kammer (140) eine koaxial zum Ventilkolben (18) angeordnete Fluideintrittsöffnung (146) aufweist, die von dem als Rückschlagventil dienenden und in der Kammer axial verschiebbaren Element (148) verschließbar ist.

10. Absperrventil nach Anspruch 9»

dadurch gekennzeichnet,
daß das Element (148) einen scheibenförmigen Basiskörper (150) umfaßt, das die Eintrittsöffnung (146) in gewünschtem Umfang vollständig abschließt, daß von dem Basiskörper erste Vorsprünge (154) ausgehen, die an der Innenwandung

(158) der Kammer (140) entlanggleiten, und daß von der der Eintrittsöffnung zugewandten Fläche des Basiskörpers zweite Vorsprünge (106, 162) zur Erzielung einer geführten axialen Bewegung des Elementes in die Eintrittsöffnung hinein erstrecken.

11. Absperrventil nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,

daß die zweiten Vorsprunge (160, 162) in Draufsicht ein Kreuz bilden.

12. Absperrventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Ventilkolben (18) seitlich auf den Kolbenhalter (16) derart gesteckt ist, daß eine koaxiale relative Drehbewegung zueinander ermöglichbar ist (Fig. 6).

13· Absperrventil nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenwandung des Ventilgehäuses (14) zumindest abschnittsweise von einem ein Innengewinde aufweisenden Anschlagelement (116, 12Λ) umgeben ist, das mittelbar oder unmittelbar auf das Ventilgehäuse schraubbar ist, und daß in Abhängigkeit von dem zum Schrauben aufzubringenden Drehmoment die durch die Schraubbewegung hervorgerufene axiale Bewegung des Anschlagselementes ausschließlich in eine radiale Bewegung übergeht.

IA. Absperrventil nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Anschlagelement (124) wie Überwurfmutter ein Innengewinde aufweist und auf ein an der Außenwandung des Ventilgehäuses vorhandenes Außengewinde (126) schraubbar ist, daß das Anschlagelement von einem hohlzylinderischen Element (128) abschnittsweise umfaßt ist, über das die Drehmomentübertragung erfolgt, daß das Anschlagelement Vorsprünge aufweist, die in zugeordnete Aussparungen des hohlzylinderischen Elements eingreift, wobei zur Erzielung der ausschließlich radialen Bewegung die Vorsprünge in jeweils benachbarte Aussparungen einbringbar sind und umgekehrt.

(14), einen Ventilkolben (18) mit stromaufwärts zu einem zugeordneten Ventilsitz (20) angeordneten Ventilkegel (22) und einen den Ventilkolben aufnehmenden axial in dem Ventilgehäuse mittels einer Spindel (58) verschiebbaren Kolbenträger (16), wobei dann die axiale Bewegung des Kolbenträgers in eine radiale Bewegung übergeht, wenn der Ventilkolben eine Hubbegrenzung erreicht,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Kolbenträger (16) aüßenwandig axial verlaufende Vorsprünge (52) aufweist, die in zugeordnete axial verlaufende Aussparungen (62) in der Innenwandung (64) des Ventilgehäuses [XU) axial gleiten oder bei Erreichung der Hubbegrenzung zur Erzielung der radialen Bewegung in jeweils benachbarte Aussparungen einbringbar sind und umgekehrt.

15. Absperrventil nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Anschlagelement (126) eine in Richtung des hohlzylindrischen Elements (128) sich erstreckende Nut (132) aufweist, in die das Element zur Drehmomentübertragung eingreift.

16. Absperrventil nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Anschlagelement (116) auf einen das Ventilgehäuse (IA) umgebenden Kohlzylinder (122) schraubbar ist, der seinerseits über Vorsprünge und/oder Ausnehmungen mit dem Ventilgehäuse derart verbunden ist, daß in Abhängigkeit von dem auf das Anschlagelement einwirkenden Drehmoment die ausschließlich radiale Verdrehbarkeit gegeben ist oder unterbleibt.

17· Absperrventil nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Fluideintrittsöffnung der Kammer (106) von einer fluiddurchlässigen, Fremdkörper abweisenden Scheibe (112) abgedeckt ist.

- Hierzu 5 Blatt Zeichnungen -