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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Absperrventil, insbesondere Schrägsitzventil,
zum Steuern des Durchflusses eines strömenden Mediums in einer Rohrleitung
mit einem Ventilgehäuse
mit einer abflussseitigen Öffnung
und einer druckseitigen Öffnung,
die in Fluidverbindung miteinander stehen, einem Absperrorgan das
im Ventilgehäuse
zwischen einer Schließstellung,
in der die Fluidverbindung unterbrochen ist, und einer Offenstellung,
in der die Fluidverbindung freigegeben ist, bewegbar ist, und einer Bedieneinrichtung
zum Bewegen des Absperrorgans zwischen der Schließstellung
und der Offenstellung.
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Ferner
betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung
eines Absperrventils, insbesondere Schrägsitzventil, zum Steuern des Durchflusses
eines strömenden
Mediums in einer Rohrleitung.
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Zum
Absperren von Wasserversorgungsleitungen werden als Absperrventil
sogenannte Kolbenschieber oder Schrägsitzventile verwendet. Die
bekannten Schrägsitzventile
sind in der Regel aus Metall wie Messing, Rotguss, Edelstahl etc.
gefertigt. Die Ventile weisen in der Regel ein Gussgehäuse zur Aufnahme
des Absperrorgans auf, bei Edelstahlventilen beispielsweise aus
Feinguss. An das Gussgehäuse
sind im Bereich entsprechender Öffnungen Anschlussstutzen
geschweißt, nämlich ein
druckseitiger Anschlussstutzen und ein abflussseitiger Anschlussstutzen.
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Das
bekannte Absperrventil ist aufgrund einer relativ komplizierten
Herstellung des Gussgehäuses,
insbesondere des Feingussgehäuses,
relativ aufwendig und kostenintensiv herzustellen.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Absperrventil,
insbesondere Schrägsitzventils,
der zuvor beschriebenen Art zu schaffen, bei dem der Herstellungsaufwand
reduziert wird.
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Die
zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einer
ersten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einem Absperrventil
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Ventilgehäuse ein
Hohlkörper
mit einer um seine Längsachse
rotationssymmetrischen Wandung und zwei Stirnseiten ist, wobei eine
Stirnseite eine erste axiale Öffnung und
die andere Stirnseite eine zweite axiale Öffnung aufweist und wobei das
Absperrorgan zwischen den beiden axialen Öffnungen angeordnet ist.
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Dadurch,
dass das Ventilgehäuse
einen Hohlkörper
mit rotationssymmetrischer Wandung und zwei axialen Öffnungen
an seinen Stirnseiten ist, wird ein einfacher Aufbau des Ventilgehäuses geschaffen.
Ein solcher Körper
ist aufgrund seiner Rotationssymmetrie auch auf einfache Weise weiter
bearbeitbar. So können
auf einfache Weise weitere Bohrungen in der Wandung des Hohlkörpers, beispielsweise
eine radiale Öffnung
und/oder eine verschließbare
Revisionsbohrung, die insbesondere der radialen Öffnung gegenüberliegt,
vorgesehen werden. Auch gestaltet sich der Zusammenbau des Absperrventils, insbesondere
das Anordnen des Absperrorgans zwischen den beiden axialen Öffnungen,
relativ einfach. Dies gilt um so mehr für den Fall, wenn die erste
axiale Öffnung
der zweiten axialen Öffnung
gegenüberliegt.
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Gemäß einer
ersten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Absperrventils
ist im Bereich der ersten axialen Öffnung ein abflussseitiger
Anschlussstutzen und/oder im Bereich der radialen Öffnung ein
druckseitiger Anschlussstutzen am Hohlkörper angebracht. Dabei kann
der Anschlussstutzen mit dem Hohlkörper durch eine Schraubverbindung,
eine Klebeverbindung, eine Schweißverbindung und/oder eine Lötverbindung
verbunden sein. Die Schraubverbindung hat den Vorteil, dass bei
Verwendung geeigneter Dichtungen der in der Regel bogenförmig verlaufende
Anschlussstutzen in individuelle Richtungen ausgerichtet werden
kann, so dass das Absperrventil in eine Vielzahl unterschiedlicher Rohrleitungssysteme
mit in unterschiedlichen Richtungen verlaufenden Zu- und Ableitungen
eingesetzt werden kann. Eine Klebeverbindung ist wiederum auf besonders
einfache Weise herzustellen und ist auch relativ einfach wieder
lösbar.
Schweiß-
und/oder Lötverbindungen
haben den Vorteil, dass sie eine besonders feste und gasdichte Verbindung
gewährleisten.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Absperrorgan entlang
der Längsachse
des Ventilgehäuses
bewegbar. Bei diesem Aufbau kann das Absperrorgan wie ein Kolben
translatorisch in dem rotationssymmetrischen Ventilgehäuse hin- und
herbewegt werden, wobei in einer Maximalstellung die abflussseitige
und/oder druckseitige Öffnung vom
Absperrorgan verschlossen ist und in der anderen Maximalstellung
die abflussseitige und die druckseitige Öffnung freigegeben sind. Mit
anderen Worten, in der Schließstellung
kann das Absperrorgan die erste axiale Öffnung und/oder die radiale Öffnung verschließen, wobei
beide Öffnungen
in der Offenstellung freigegeben sind.
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Gemäß wiederum
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Absperrventils
verläuft
die Bedieneinrichtung durch die zweite axiale Öffnung zum Absperrorgan und
ist insbesondere mit dem Absperrorgan verbunden. Auf diese Weise
können
bei dem rotationssymmetrischen Hohlkörper, der vorzugsweise ein
Hohlzylinder ist, die beiden stirnseitigen Öffnungen für die Lagerung der Bedieneinrichtung
und die Lagerung eines der Anschlussstutzen benutzt werden, ohne
hierfür
zusätzliche
Bohrungen anfertigen zu müssen.
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Die
Bedieneinrichtung, welche eine Bewegung auf das Absperrorgan überträgt, um dieses
zwischen der Schließstellung
und der Offenstellung hin- und herzubewegen, weist gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Absperrventils
eine entlang der Längsachse
des Ventilgehäuses
bewegbare und/oder um die Längsachse
drehbare Welle auf. Vorzugsweise ist die Welle als Spindel ausgeführt, so
dass mit einem relativ geringen Kraftaufwand eine Drehbewegung auf
die Welle übertragen
werden kann, die eine translatorische und rotatorische Bewegung
des Absperrkörpers bewirkt.
So kann auch bei hohen Drücken
mit geringem Kraftaufwand die Schließstellung erreicht werden.
Die Bedieneinrichtung für
das Absperrorgan kann ein Mittel zum Übertragen einer Bewegung auf die
Welle aufweisen, insbesondere ein Handrad oder einen Hebel. Damit
kann der Benutzer die rotatorische Bewegung auf die Bedieneinrichtung
ausüben, wobei
sich die Spindel, die üblicherweise
in einem Innengewinde geführt
ist, entlang der Längsachse
des Ventilgehäuses
hin- und herbewegt.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Bedieneinrichtung in
der zweiten axialen Öffnung
gelagert. Dazu kann die Bedieneinrichtung mit dem Ventilgehäuse, insbesondere über ein Innen-
oder Außengewinde,
verschraubt sein. Da der Hohlkörper
des Ventilgehäuses
rotationssymmetrisch ist, kann auf besonders einfache Weise das
entsprechende Gewinde eingebracht werden.
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Die
zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird ferner gemäß einer
zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einem Verfahren der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Stirnseite eine
erste axiale Öffnung
und die andere Stirnseite eine zweite axiale Öffnung aufweist, und ein Absperrorgan
zwischen den beiden Öffnungen
angeordnet wird, wobei das Absperrorgan im Hohlkörper zwischen einer Schließstellung,
in der die Fluidverbindung unterbrochen ist, und einer Offenstellung,
in der die Fluidverbindung freigegeben ist, bewegbar ist, und wobei
das Absperrorgan mit einer Bedieneinrichtung zum Bewegen des Absperrorgans
zwischen der Schließstellung
und der Offenstellung versehen wird. Insbesondere erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren
die Herstellung eines Absperrventils, wie es zuvor beschrieben wurde.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in die
Wandung des Hohlkörpers
eine radiale Öffnung
eingebracht, was insbesondere durch Bohren oder Fräsen geschehen
kann.
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Diese
radiale Öffnung
dient dann vorzugsweise als druckseitiger Zufluss, wohingegen die
erste axiale Öffnung
vorzugsweise als Abfluss dient.
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Gemäß wiederum
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird im Bereich der ersten
axialen Öffnung
ein abflussseitiger Anschlussstutzen am Hohlkörper angebracht und/oder im
Bereich der radialen Öffnung
ein druckseitiger Anschlussstutzen. Da die Anschlussstutzen häufig als
Anschlussbögen ausgebildet
sind, ist es von Vorteil, wenn der Anschlussstutzen mit dem Hohlkörper verschraubt
wird. Auf diese Weise kann bei geeigneter Dichtung der Anschlussstutzen
in nahezu jede beliebige Richtung ausgerichtet werden, wodurch ermöglicht wird,
dass durch das erfindungsgemäße Verfahren
hergestellte Absperrventil in eine Vielzahl verschiedener Rohrleitungssysteme
einzusetzen. Es ist auch denkbar, den oder die Anschlussstutzen
mit dem Hohlkörper
zu verkleben, zu verschweißen
und/oder zu verlöten.
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Gemäß noch einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
in den Hohlkörper
eine verschließbare
Revisionsbohrung eingebracht, insbesondere gebohrt, wobei die Revisionsbohrung
vorzugsweise der radialen Öffnung
gegenüberliegt.
Ober eine solche Revisionsbohrung können im späteren Betrieb Warungs- und Reinigungsarbeiten
am Absperrventil durchgeführt werden.
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Die
Bedieneinrichtung wird gemäß wiederum einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
durch die zweite axiale Öffnung
zum Absperrorgan geführt
und insbesondere mit dem Absperrorgan verbunden. Auf diese Weise
werden die bei dem rotationssymmetrischen Hohlkörper an den Stirnseiten ohnehin
vorgesehenen Öffnungen
genutzt für
die Lagerung der Bedieneinrichtung einerseits und für den Anschluss
eines Anschlussstutzens andererseits, ohne dass hierfür separate Öffnungen
bzw. Bohrungen in den Hohlkörper eingebracht
werden müssen.
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Zur
Lagerung der Bedieneinrichtung im Hohlkörper kann gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausgestaltung ein Innengewinde in den Hohlkörper eingefräst werden.
In dieses Innengewinde wird dann der zur Lagerung dienende Abschnitt
der Bedieneinrichtung eingeschraubt. Auch ein Außengewinde auf der Außenseite
des Hohlkörpers,
insbesondere im Bereich der zweiten axialen Öffnung, ist denkbar, um die
Bedieneinrichtung zu montieren.
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Eine
besonders einfache Herstellung des Hohlkörpers und damit des Absperrventils
wird erreicht, indem gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Hohlkörper ein Hohlzylinder ist, der
insbesondere durch Abtrennen eines Abschnitts von einem zylinderförmigen Rohr
hergestellt wird. Im einfachsten Fall kann die Herstellung des zuvor
beschriebenen Absperrventils also dadurch erfolgen, dass von einem
Rohr Abschnitte einer bestimmten Länge abgetrennt werden, wodurch
automatisch ein rotationssymmetrischer Hohlkörper mit zwei stirnseitigen Öffnungen
entsteht, wobei in diesen Hohlkörper im
Bedarfsfall lediglich noch eine zusätzliche Öffnung in die Wandung eingebracht
werden muss, um einen beispielsweise druckseitigen Anschlussstutzen
anzubringen. Die beiden ohnehin durch das Abtrennen des Abschnitts
vom Rohr gebildeten stirnseitigen Öffnungen können dann für die Lagerung der Bedieneinrichtung
einerseits und für
die Montage des abflussseitigen Anschlussstutzen andererseits genutzt
werden.
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Der
Vollständigkeit
halber sei darauf hingewiesen, dass grundsätzlich bei einem Absperrventil der
erfindungsgemäßen Art
nicht zwingend eine radiale Öffnung
der Wandung, beispielsweise für
den druckseitigen Anschlussstutzen, vorgesehen sein muss, sondern
prinzipiell auch ein Hohlkörper
mit lediglich den beiden stirnseitigen Öffnungen ausreicht, um die
Funktion eines Absperrventils zu gewährleisten. Es muss lediglich
zwischen den beiden Öffnungen
ein Absperrorgan durch eine externe Bedieneinrichtung derart bewegbar
sein, dass das Absperrorgan die Fluidverbindung zwischen Zufluss
und Abfluss unterbrechen und freigeben kann.
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Es
gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das
erfindungsgemäße Absperrventil,
insbesondere Schrägsitzventil,
und das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird beispielsweise verwiesen
einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 16 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits
auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
teilweise Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Absperrventils
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2a)
eine Seitenansicht des Absperrventils aus 1 in einem
ersten eingebauten Zustand,
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2b)
eine Seitenansicht des Absperrventils aus 1 in einem
zweiten eingebauten Zustand, und
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2c)
eine Seitenansicht des Absperrventils aus 1 in einem
dritten eingebauten Zustand.
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1 zeigt,
teilweise in Schnittansicht, ein Schrägsitzventil 1 zum
Steuern des Durchflusses eines strömenden Mediums in einer Rohrleitung.
Das Schrägsitzventil 1 weist
ein Ventilgehäuse 2 mit
einer abflussseitigen Öffnung
und einer druckseitigen Öffnung,
die in Fluidverbindung miteinander stehen, ein Absperrorgan 3,
das im Ventilgehäuse 2 zwischen
einer Schließstellung,
in der die Fluidverbindung unterbrochen ist, und einer Offenstellung,
in der die Fluidverbindung freigegeben ist, bewegbar ist, und eine Bedieneinrichtung 4 zum
Bewegen des Absperrorgans zwischen der Schließstellung und der Offenstellung
auf.
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Wie
anhand der in 1 dargestellten Schnittansicht
zu erkennen ist, handelt es sich bei dem Ventilgehäuse 2 um
einen Hohlkörper 5 mit
einer um seine Längsachse
rotationssymmetrischen Wandung und zwei Stirnseiten, wobei eine
Stirnseite eine erste axiale Öffnung 6 und
die andere Stirnseite eine zweite axiale Öffnung 7 aufweist
und wobei das Absperrorgan 3 zwischen den beiden axialen Öffnungen 6 und 7 angeordnet
ist.
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Der
rotationssymmetrische Hohlkörper
ist im vorliegenden Fall als Hohlzylinder ausgebildet und aus einem
von einem Rohr abgetrennten Abschnitt hergestellt. Dabei wird die
erste axiale Öffnung 6 zur Montage
eines abflussseitigen Anschlussstutzens 9 und die zweite
axiale Öffnung 7 zur
Montage der Bedieneinrichtung 4 verwendet, die das Absperrorgan zwischen
der Schließstellung
und der Offenstellung hin- und herbewegt.
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In
der Wandung des Hohlkörpers 5 ist
ferner eine radiale Öffnung 8 durch
Fräsen
eingebracht, die zur Montage eines druckseitigen Anschlussstutzens 10 dient.
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Das
Absperrorgan 3 ist an eine gewindegeführte Welle 12 geschraubt,
die von einem Handrad 13 durch die zweite axiale Öffnung zum
im Innern des Hohlkörpers 5 angeordneten
Absperrorgan führt.
Die Bedieneinrichtung 4 ist im Bereich der zweiten axialen Öffnung 7 an
das Ventilgehäuse 2 geschraubt.
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Ober
das Handrad 13 wird auf die gewindegeführte und als Spindel ausgebildete
Welle 12 eine rotatorische Bewegung übertragen, die dazu führt, dass
das Absperrorgan 3 neben einer entsprechenden Drehbewegung
insbesondere auch eine translatorische Bewegung entlang der Längsachse
des Ventilgehäuses 2 ausführt. Durch
die translatorische Bewegung des Absperrorgans 3 wird dann
die erste axiale Öffnung 6 und
die radiale Öffnung 8 verschlossen
bzw. freigegeben.
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Die
Montage der beiden Anschlussstutzen 9 und 10 an
den Hohlkörper 5 erfolgt
im vorliegenden Fall mittels einer Schraubverbindung. Aufgrund der Schraubverbindung
und der im dargestellten Ausführungsbeispiel
als Rohrbögen
ausgebildeten Anschlussstutzen 9 und 10 wird ermöglicht,
dass die Anschlussstutzen 9 und 10 in einer Vielzahl
unterschiedlicher Richtungen ausgerichtet werden können.
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In 1 sind
die Anschlussstutzen 9 und 10 beispielsweise so
zueinander ausgerichtet, dass die Zuströmrichtung identisch mit der
Ablaufrichtung ist. Weitere mögliche
Ausrichtungen der Anschlussstutzen 9 und 10 sind
in den Einbaubeispielen der 2a), 2b)
und 2c) dargestellt.
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In 2a)
ist das zuvor beschriebene Absperrventil an ein Rohrleitungssystem
angeschlossen, wobei die Zuströmrichtung
zum Absperrventil in einem Winkel von 90° zur Ablaufrichtung verläuft. Entsprechend
sind die beiden als Rohrbögen
ausgebildeten Anschlussstutzen 9 und 10 derart
mit dem Hohlkörper 5 verschraubt,
dass deren vom Ventilgehäuse 2 abgewandte
Enden senkrecht zueinander stehen.
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2b)
zeigt ein weiteres Einbaubeispiel. Bei diesem verläuft jedoch
die Zuströmrichtung
entgegengesetzt zur Ablaufrichtung. Da die Anschlussstutzen 9 und 10 mittels
einer Schraubverbindung mit dem Hohlkörper 5 verbunden sind,
können
diese auf einfache Weise an diese Einbausituation angepasst werden.
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2c)
zeigt wie 2a) ein Einbaubeispiel, bei
dem die Zuströmrichtung
senkrecht zur Ablaufrichtung verläuft. Jedoch erfolgt in 2c)
die Zuströmung
in der Waagerechten und der Ablauf in der Senkrechten, wohingegen
in 2a) die Zuströmung
in der Senkrechten und der Ablauf in der Waagerechten verlauft.