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Absperrvorrichtung mit im Gehäuse drehbar gelagertem Sitz Die Erfindung
bezieht sich auf eine Absperrvorrichtung, bei der der Gehäusedurchflußkanal durch
die Durchflußöffnung eines Sitzes verläuft, der im Gehäuse drehbar gelagert ist
und bei Betätigung der Stellteile des Verschlußstückes gedreht wird sowie zwischen
dem die Schließstellung einnehmenden Verschlußstück und einer die Mündung des Gehäusedurchflußkanals
in den Gehäusehohlraum umgebenden Fläche des, Gehäuses sitzend am Verschlußstück
und genannter Fläche anliegt.
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Bei der bekannten Absperrvorrichtung wird der drehbare Sitz von dem
auf- und absch-raubbaren Verschlußstück selbst mitgedreht, wenn sich dieses Verschlußstück
auf den Sitz aufsetzt. Dadurch soll verhindert werden, daß Sitz und Verschlußstück
immer n-üt den gleichen Stellen zusammenwirken und dadurch Anfressungen auftreten.
Wird das Verschlußstück wieder in die OffensteRung aufwärts ge6ehraubt, dann dreht
es den Sitz wieder zurück, etwa in die vorherige Lage, so daß annähernd die gleichen
Stellen dem Medienstrom immer ausgesetzt sin,d.
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Wenn der Medienfluß durch die Absperrvorrichtu-ag während der endenden
Schließbewegung und der begümenden Öffnungsbewegung des Verschluß-Stückes gedrosselt
wird, prallt das Medium mit gesteigerter Geschwindigkeit auf die Oberfläche des
stromabwärts gelegenen Sitzes des Gehäuses. Dadurch wird die Fläche des Sitzes dort,
wo sie die Durchflußöffnung umgibt, besonders stark abgenutzt. Da sich die Strömung
aber selten gleichmäßig um den Umfang der Durchflußöffnung verteilt, ist diese Abnutzung
ebenfalls um den Umfang herum ungleichmäßig. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
diesen Mangel zu vermeiden und eine gleichmäßige Verteilung der Abnutzung zu erzielen,
um dadurch die Lebensdauer der Absperrvorrichtung zu steigern.
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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine für die Drehung des Sitzes
vorgesehene, auf die Betätigung derStellteiledesVerschlußstückes ansprechende Antriebseinrichtung
gelöst, durch die der Sitz um die Achse seiner Durchflußöffnung fortlaufend in eine
jeweils neue Stellung drehbar ist.
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Freilich ist es nicht neu, für die Drehung des Sitzes eine Antriebseinrichtung
vorzusehen. Es ist nämlich eine Absperrvorrichtung bekannt, bei der der Gehäusedurchflußkanal
durch die Durchflußöffnung eines Sitzes verläuft, der im Gehäuse durch eine Schraubspindel
von Hand drehbar gelagert ist und zwischen dem die Schließstellung einnehmenden
Verschlußstück und einer die Mündung des Gehäusedurchflußkanals in den Gehäuschohlraum
umgebenden Fläche des Gehäuses sitzend am Verschlußstück und genannter Fläche anliegt.
Im Gegensatz zu der eingangs erläuterten bekannten Abspeerrvorrichtung und dem Gegenstand
der Erfindung wird dabei also der Sitz nicht bei Betätigung der Stellteile des Verschlußstückes,
sondern von Hand durch eine besondere Spindel gedreht. Dies geschieht dort zwar
zu dem Zweck, den Ventilsitz am Verscblußstück an Ort und Stelle einschleifen zu
können; es könnte je-
doch ein Weiterdrehen des Sitzes im Betrieb auch durchgeführt
werden.
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Die Erfindung eignet sich besonders zur Anwendung auf eine bekannte
Absperrvorrichtung mit auf zwei Seiten des Verschlußstückes. im Gehäuse angeordneten
Sitzen. In diesem Falle sind vorzugsweise beide Sitze im Gehäuse drehbar gelagert.
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Besonders bewährt hat sich eine Ausgestaltung der Absperrvorrichtung
nach der Erfindung, bei der die für die Drehung des Sitzes vorgesehene Antriebseinrichtung
bei der öffnungs- und Schließbewegung des Verschlußstückes betätigt wird. Das kann
dabei in der Weise geschehen, daß diese Betätigung erfolgt, wenn der Gehäusedurchflußkanal
durch das Verschlußstück mindestens zum Teil offen ist und das Verschlußstück daher
nicht mit der vollen Kraft auf den Sitz drückt.
Das Verschlußstück
kann entweder ein Schieber oder ein Hahnküken mit im wesentlichen kugeligen, am
Sitz anliegenden Flächen sein. Dabei kann die, Anordnung so getroffen werden, daß
die Antriebseinrichtung den Sitz bef jedem das öffnen und Schließen bewirkenden
Doppelhub des Verschlußstückes einmal dreht. Insbesondere kann das jeweils in der
letzten Phase der öffnungsbewegung des Verschlußstückes geschehen.
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Vorzugsweise ist die Antriebseinrichtung für die Drehung des Sitzes
am Verschlußstück vorgesehen. In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele
der Erfindung gezeigt.
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Fig. 1 ist ein senkrechter Teilschnitt eines üblichen Schiebers;
sie zei durch die Pfeile den Aufprall des , gt Mediums auf den stromabwärtigen
Sitz des Gehäuses; Fig. 1 A ist ein Schnitt durch den Schieber der Fig.
1, im wesentlichen längs der gebrochenen Linie lA-1 A, und
zeigt den Verschleiß längs der unteren Kante des Sitzes; Fig. 2 ist ein senkrechter
Schnitt einer Absperrvorrichtung nach,,der vorliegenden Erfindung; Fig.
2A ist ein Teilschnitt längs der gebrochenen Linie 2A-2A der Fig. 2 und zeigt
den Verschleiß an dem stromabseitigen Sitz; Fig. 3 ist ein waagerechter Schnitt
im wesentlichen längs der gebrochenen Linie 3-3 der Fig. 2; Fig. 4 zeigt
Einzelteile in vergrößertem Maßstab; Fig. 5 bis 8 sind Ansichten auf
das Verschlußstück und die Sitze mit Rahmen in verschiedenen Stellungen des Verschlußstückes;
Fig. 9 ist ein senkrechter Schnitt einer anderen Ausführungsform rechtwinklig
zur DureMußrichtung; Fig. 10 ist ein waagerechter Schnitt längs der gebrochenen
Linie 10-10 der Fig. 9;
Fig. 11 ist eine perspektivische Darstellung
der Ausführungsforin nach Fig. 9 und 10 mit aus dem Aufnahmeraum des
Gehäuses herausgenommenen Einzelheiten; Fig. 12 und 13 sind Ansichten der
Ausführungsform nach Fig. 9 bei verschiedenen Stellungen des Verschlußstückes;
Fig. 14 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Hahn mit Kugelküken in gcschlossener
Stellung; Fig. 15 ist ein waagerechter Schnitt längs der gebrochenen Linie
15-1#5 nach Fig. 14; Fig. 15A ist eine Draufsicht auf den Hahn nach Fig.
14 und 15 nach Herausnahme des Kükens mit Sitzen aus dem Gehäuse; Fig.
16 ist ein Querschnitt durch den Hahn in der Stellung der Fig.
15 und im wesentlichen längs der gebrochenen Linie 16-16 der Fig.
15;
Fig. 16A ist eme. Seitenansicht auf einem Sitz mit Rahmen des Hahnes
nach Herausnahme aus dem Gehäuse und mit den Kugelküken in der Stellung der Fig.
15 A;
Fig. 17 ist eine Darstellung der auseinandergezogenen Teile des
Hahnes; Fig. 18 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Sitzes mit
Rahmen nach der Fig. 17;
Fig. 19 ist ein senkrechter Schnitt eines
Eckventils in seiner geschlossenen Stellung; Fig. 20 ist eine Ansicht in Richtung
auf die gebrochene Linie 20-20 der Fig. 19;
Fig. 21 ist ein Teilquerschnitt
durch das Eckventil derFig. 19 und 201fings der gebrochenenLinie21-21 der
Fig. 19;
Fig. 22 ist eine Ansicht des Eckventils ähnlich der Fig. 20, aber
in geöffneter Stellung des Ventils.
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Der in Fig. 1 und 1 A dargestellte Schieber 20 herkömmlicher
Art ist in einer Stellung gezeigt, in der seine Schließbewegung endet oder seine
öffnungsbewegung beginnt, so daß der Flüssigkeitsstrom in der Durchflußöffnung 21
des Schiebergehäuses durch die im Verschlußstück noch frei bleibende öffnung
23 gedrosselt wird. Hierbei prallt das Medium mit hoher Geschwindigkeit,
wie durch die Pfeile in Fig. 1
gezeigt ist, auf den stromabgelegenen Gehäusesitz
auf. Bei 25 ist in den Fig. 1 und 1 A gezeigt, wie dieser Aufprall
von schnellffießendem Medium die untere Kante dieses Sitzes abnutzt, so daß möglicherweise
dort eine Undichtigkeit am Verschlußstück vorbei entsteht, wenn es geschlossen wird.
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Der Schieber, der im Zusammen au in Fig. 2 gezeigt ist, weist
ein Gehäuse 26 mit einer Durchflußöffnung 27 und einem senkrecht dazu
liegenden Aufnahmeraum (28) auf. In üblicher Weise kann das Gehäuse
26 mit Flanschen 29 an je-dem Ende zum Anschluß an eine Rohrleitung
versehen sein. Der Aufnahmeraum 28 ist nach einer Seite des Schiebergehäuses
26 offen und durch einen Deckel 30 abgedeckt, der mit dem Gehäuse
lösbar mittels der Schrauben 31 verbunden ist. Ein Dichtring 32 oder
andere geeignete Mittel können zum Abdichten zwischen dem Deckel und dem Schiebergehäuse
eingelegt werden. Wie üblich, ist im Deckel eine Spindel 37 zur Bewegung
eines Verschlußstückes 33 gelagert, das in einer Führung 34 des Aufnahmeraumes
gleitet. Das Verschlußstück 33 ist mit der Durchflußöffnung 35
versehen.
In das obere, mit Gewinde versehene Ende des Verschlußstückes 33 greift mit
dem unteren Ende 36 die nicht steigende Gewindespindel 37 ein, welche
an ihrem oberen Ende mit einer Aufsteckhülse 38
verstiftet ist. Diese hat
einen Fortsatz 39 nach außen, der aus dem Kopf des Deckels hinausrag an dem
ein Drehgriff od. ä, angreifen kann. Der Fortsatz 39
ist auf einer
Buchse 41 für die Spindelführung gelagert, die ihrerseits auf einer inneren Schulter
43 des Deckels 42 ruht, und wird nach unten durch eine Kappe 40 gehalten, die über
den genannten Deckel geschraubt ist und die Buchse umgibt. Geeignete Längsdrucklager
und Dichtungen 44 und 45 können um die Aufsteckhülse 38 bzw. die Spindel
37 angeordnet sein. Auch eine Packung,46 kann um die Spindel 37 herum
angebracht werden. Zwei Rahmen 47 sind in dem Aufnahmeraum 28 des Schiebergehäuses
26 quer zur Strömungsrichtung und an beiden Seiten des Verschlußstückes angeordnet,
die als Führung 34 für das Verschlußstück dienen. In jedem Rahmen ist ein als Ring
ausgebildeter Sitz 48 in einer Bohrung 49 angeordnet. Jeder Sitz 48 ist dicker als
der Rahmen 47, in dem er steckt. Beim Schließen oder Öffnen wird daher infolge des
Zuflußdruckes das Verschlußstück gegen den stromabwärtigen Sitz gedrückt und preßt
diesen Sitz fest gegen die Gehäusewand. Die der Gehäusewand zugekehrte Fläche jedes
Sitzes weist eine Ringrut 48 a
zur Aufnahme eines O-Ringes oder ähnlichen
Dichtmittels auf.
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Eine U-förmige Federklammer 50 ist über die unteren Enden der
Rahmen gestülpt, um, wie bekannt deren innere Flächen mit den gegenüberliegenden
Seiten des Verschlußstückes in dichte Berührung zu bringen. Fettkammern
51 und 52 sind über und unter dem Verschlußstück -vorgesehen, die
über ringförmige
Spalte 53 zwischen den Außenflächen der
Rahmen 47 und den gegenüberliegenden Seiten des Aufnahrneraumes 28 verbunden
sind. Man sieht in Fig. 2, daß die Schenkel der Federklammer 50 in dem unteren
Teil des Spalts 53 unterkommen.
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Nach Entfernung des Deckels 30 vom Schiebergehäuse
26 kann das Verschlußstück 33 mit den Rahmen 47 aus dem Aufnahmeraum
28 des Schiebergehäuses ausgebaut werden, um die Sitze 48 auszuwechseln.
Die Rahmen 47 werden, wie man am besten in den Fig. 5 bis 8 sieht,
zwischen dem Dekkel, dem Boden und den gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmeraumes
28 im Schiebergehäuse gehalten. Im einzelnen ist jede der Ober- bzw. Unterkanten
54 bzw. 55 ebenso wie die Seitenkanten 56 und 57 jedes Rahmens
47, soweit sie an dem Deckel und den Seitenwänden des Aufnahmeraumes anliegen, kon.zentrisch
zur Bohrung 49 gekrümmt, so daß sie um die Achse der Durchflußöffnung herum kippen
können.
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Die Rahmen 47 sind mit Teilen versehen, mit denen das Verschlußstück
während seiner Öffnungs-bzw. Schließungsbewegung zusammenwirkt, um die Rahmen in
der einen Richtung gegen Ende der Schließbewegung des Verschlußstücks und in der
anderen Richtung gegen Ende seiner öffnungsbewegung zu kippen.
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Die hierfür vorgesehenen Teile bestehen aus einem Stift
58, der sich zwischen den Rahmen an ihren rechten unteren Ecken, und einem
anderen Stift 59,
der sich zwischen einem Paar von Daumen 60 erstreckt.
Jeder dieser Daumen ist schwenkbar mit je
einem Rahmen durch Stifte
61 so verbunden, daß sich der Stift 59 in der Nähe der rechten oberen
Ecken der Rahmen befindet. Die rechte obere Ecke jedes Rahmens ist bei
62 ausgespart. Die Daumen60 werden in den oberen Teilen der ringförinigen
Spalte 53 an jeder Außenseite der Rahmen aufgenommen. Auch ragen, wie aus
Fig. 4 deutlich wird, die Stifte 61 nicht zwischen die Rahmen 47 hinein,
so daß das Verschlußstück 33 frei nach oben in Eingriff mit dem Stift
59 gelangen kann. Das Verschlußstück ist mit schrägen Flächen 63 in
der Nähe seiner oberen und unteren Enden versehen, um nach auswärts gerichtete Kräfte
auf die Stifte auszuüben, wenn es mit ihnen in Eingriff kommt. Vorzugsweise sind
die Flächen 63
an beiden Seiten des Verschlußstückes eingearbeitet, so daß
seine beiden Einsetzstellungen gleichwertig sind.
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Wenn das Verschlußstück nach unten aus der Stellung der Fig.
6 in die Stellung der Fig. 7 wandert, greift es an dem Stift
58 an und kippt die Rahmen gegen den Uhrzeigersinn. Die gerade Kante der
Rah men an ihrem oberen linken Ende bildet einen Anschlag gegen überkippen über
ein bestimmtes Maß hinaus. Wenn die Bewegung des Verschlußstückes von der geschlossenen
zur offenen Stellung beginnt, verbleiben die Rahmen in der gekippten Lage der Fig.
7. Gegen Ende der öffnungsbewegung des Verschlußstückes jedoch wird der Stift
59 von ihm erfaßt, um die Klemmflächen 64 an den Enden der Daumen
60 in festen Reibungseingriff mit dem äußeren Umfang des Sitzes 48 zu zwängen.
Hierdurch werden die Daumen 60 an einer weiteren Schwenkung im Uhrzeigersinn
gehindert, und die Rahmen werden im Uhrzeigersinn in die Stellung nach Fig.
8 gekippt. Ähnlich wie bei dem vorher beschriebenen Beispiel der Linkskippung
der Rahmen verhindern jetzt die oberen rechten geraden Kantenteile der Rahmen 47
das Hinauskippen im Uhrzeigersinn über einen vorbestimmten Grad hinaus.
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Bei den Fig. 5 und 6 ist festzustellen, daß der Durchfluß
durch das Schiebergehäuse zunächst gedrosselt und dann wirksam verschlossen wird,
bevor das Verschlußstück mit dem unteren Stift 58 in Eingriff kommt. Auf
diese Weise ist das Verschlußstück zu dem Zeitpunkt, da es mit den Stiften
58 die Kippung der Rahmen bewirkt, bereits kräftig auf den Sitz 48 an seiner
stromabwärtigen Seite gedrückt. Ein Druckunterschied am Verschlußstück von beispielsweise
1,4 bis 2,1 kg7cm2 zwischen Zu- und Abflußseite genügt, um den Reibungswiderstand
zwischen dem Sitz und der Bohrung 49 zu überwinden und den Sitz gegen eine Mitnahme
mit seinem Rahmen festzuhalten, wie durch die Pfeile in Fig. 7 angedeutet
ist.
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Wenn sich das Verschlußstück in seine offene Stellung bewegt, wird
der Durchfluß vollständig oder fast geöffnet, bevor der Eingriff des Verschlußstückes
mit dem oberen Stift 59 beginnt. Daher liegt zu dieser Zeit wenig oder gar
kein Druckunterschied auf dem Verschlußstück, so daß die Sitze relativ frei zum
Mitkippen mit ihren zugehörigen Rahmen sind. Zudem wird ein Freilaufen der Sitze
innerhalb der Bohrungen 49 durch den festen Eingriff der Klemmflächen 64 verhindert.
Das Kippen der Sitze mit den Rahmen zeigen die Fig. 7 und 8.
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Als eine Folge der dargelegten Bewegung wird bei jeder öffnungs- und
Schließbewegung des Verschlußstückes der stromabwärtige Sitz in einem vorbestimmten
Drehsinn um die Achse seiner öffnung gedreht, so daß ein neues Stück seiner Oberfläche
zum Verschleiß durch den daraufprallenden Strom dargeboten wird. Es besteht daher
die Möglichkeit, daß die innere Umfangskante des Sitzes 48 so gleichmäßig abgenutzt
wird, wie es bei 65 in der Fig. 2 A
gezeigt ist.
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Wie die Fig. ') und 4 erkennen lassen, sind Nuten 66 in jede
Seitenfläche des Verschlußstückes eingeformt, um die obere und untere Fettkammer
51 und 52 (Fig. 2) über und unter dem Verschlußstück ohne Verbindung
mit der Durchflußöffnung für das Medium zu verbinden. Außerdem zeigen die Fig.
5 bis 8,
daß die Rahmen in Höhe und Breite dem Querschnitt der Führung
34 mindestens nahekommen. Wenn sie also neben den gegenüberliegenden Seiten der
Führung, wie gezeigt, angeordnet werden, so begrenzen sie die Kammern
51 und 52 in solchem Ausmaß, daß Fett durch die Nuten 66 von
einer Kammer zur anderen umgewälzt wird, während das Verschlußstück 33 sich
zwischen offener und geschlossener Stellung bewegt. Es ist bekannt, daß dies die
Bewegung des Verschlußstückes in der Führung erleichtert.
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Ein weiteres Anschauungsbeispiel eines nach der vorliegenden Erfindung
ausgeführten Schiebers ist in den Fig. 9 bis 13 gezeigt. Der Schieber
besteht aus einem Schiebergehäuse 67 mit einer Durchflußöffnung
68 und einem Aufnahmeraum 69, der senkrecht zur Durchflußöffnung liegt
und nach einer Seite des Gehäuses offen ist. Wie im Falle des zuvor beschriebenen
Beispiels kann das Schiebergehäuse 67 mit Flanschen 70 oder anderen
Mitteln an seinen gegenüberliegenden Enden versehen sein, um mit einer Rohrleitung
verbunden zu werden. Ebenfalls wie beim vorher beschriebenen Beispiel ist der Aufnahmeraum
69 -durch einen Deckel 71 abgedeckt, der mittels der
Schrauben
72 lösbar auf dem Gehäuse 67 sitzt. Ein kreisförmipr Dichtring
73 kann in der unteren Paßfläche des Deckels angeordnet werden, um bei seiner
Verbindung mit dem Gehäuse abzudichten.
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Im Deckel 7,1 ist eine Stellspindel 80 nicht steigend
gelagert und mit einem Verschlußstück 74, das in einer Führung 75 in dem
Aufnahmeraum zwischen Offen- und Schließstellung bewegt werden kann, verbunden.
Das Verschlußstück 74 ist mit einer üb-
lichen Durchflußöffnung
76 versehen.
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Das Verschlußstück 74, das als dünne Absperrscheibe 78 vorgesehen
ist, ist an seiner einen Seite in an sich üblicher Weise mit einer Mutter
77 lösbar verbunden, die zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Gehäuseaufnahmeraumes
gleitend geführt ist. Die Absperrscheibe wird seitlich von der Mutter in der Führung
75 geführt. Die Mutter 77 ist mit dem unteren Lende 79 der
Spindel 80 verschraubt, die einen aus dem Obereude des Deckels herausragenden
Fortsatz 81 zur Betätigung von Hand aufweist, Diese Spindel k2nn in ähnlicher
Weise wie die Spindel 37
des zuvor beschriebenen Erfindungsbeispiels gelagert
sein, so daß eine weitere Beschreibung nicht erforderlich ist.
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Wie im Falle des früher beschriebenen Beispiels sind zwei Rahmen
82 in dem Aufnahmeraum 69 des Schiebergehäuses 67 quer zur
Durchflußöffiumg und an beiden Seiten des Verschlußstückes zu dessen Führung
75 angeordnet. Ebenso ist ein Sitz 83 in der Bohrung 84 jedes Rahmens
eingesetzt.
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Wie in Fig. 10 ersichtlich, entspricht die Summendicke der
Rahmen 82 und der Absperrscheibe 78 des Verschlußstückes 74 im wesentlichen
der lichten Weite des, Aufnahineraumes 69, so daß die Innenfläche der Rahmen
82 die gegenüberliegenden Seiten der Führung75 für das Verschlußstück bilden,
wie vorher erwähnt.
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Nach Abnahme des Deckels 71 von dem Schiebergehäuse
67 können das Verschlußstück 74 und die Rahmen 82 aus dem Gehäuse
herausgezogen werden, um die Sitze 83 auszuwechseln, Auch hier werden, wie
in jeder der Fig. 9, 12 und 13 gezeigt ist, die Rahmen 82 zwischen
dem Deckel, dem Boden und gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmeraumes
69
im Schiebergehäuse gehalten. Die Ober- bzw. Unterkanten 88 bzw.
89 und die, Seitenkanten 90 der Rahmen, die von, der Mutter
77 am weitesten abstehen, sind gleichfalls konzentrisch zur Bohrung 84 der
Rahmen gekrümmt. Dagegen weisen die Seitenkanten, die an der Mutter anliegen, ein
relativ gerades Stück 91 auf, durch das ein Kippen der Rahmen relativ zur
Mutter und um die Achse der durch die Size gehenden Öffnung ermöglicht wird, wie
die folgende Beschreibung noch deutlicher zeigt. Die verbleibenden Kantenteile der
Rahmen können derart wölbungsfrei und abgeschrägt sein, daß die Kippbewegung er
Rahmen auf einen gewünschten Betrag begrenzt wird.
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Obwohl es in den Zeichnungen nicht auffällt, sind die Sitze
83 etwas dicker als ihre zugehörigen Rahmen 82, so daß ein Druckunterschied
an dem Verschlußstück sich im dichten Festklemmen des stromabwärtigen Sitzes zwischen
dem Verschlußstück und der Gehäusewand auswirkt. In jedem der Sitze ist eine Nut
87 für einen O-Ring zur dichtenden Anlage an der Gehäusewand vorgesehen.
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Die Anschlagteile der Rahmen 87, mit denen das Verschlußstii* während
seiner öffnungs- bzw. Schließbewegungen zusammenwirken, bestehen aus abgeschrägten
Schultern92 und 93. Diese sind in der Nähe der oberen und unteren
rechten Ecken der Rahmen über und unter ihren relativ geraden Kantenteilen
91 so angeordnet, daß sie die Rahmen in der einen Drehrichtung gegen Ende
der Schließbewegang des Verschlußstückes und in der anderen Drehrichtung gegen Ende
seiner öffnungsbewegung kippen. Die obere Kante der Mutter 77 erfaßt gegen
Ende der öffnungsbewegung des Verschlußstückes die Schultern 92, um die Rahmen
entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn zu kippen. Andererseits erfaßt gegen Ende der
Schließbewegung des Verschlußstückes die, untere Kante der Mutter 77 die
schrägen Schultern 93, um die Rahmen im Uhrzeigersinn zu kippen, Infolge
der relativ geraden Kantenteile 91 der Rahmen werden sie während der anfänglichen
Öffnungs- und Schließbewegungen und zwischen ihnen in keinerlei Richtung gedrängt.
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Von der Bohrung 84 jedes Rahmens zum Kantenteil 91 hin ist
ein Schlitz 94a vorgesehen, um den Sitz 83 federnd zu halten. Durch die federnde
Halterung wird ein Reibungswiderstand erzeugt, der ausreicht, um den stromabwärtigen
Sitz 83 gleichzeitig mit seinen zugehörigen Rahmen 82 zu kippen, und
zwar in allen Stellungen des Verschlußstückes mit Ausnahme der geschlossenen oder
fast geschlossenen, bei der ein Druckunterchied. am Verschlußstück besteht. So wird
z. B., wenn das Verschlußstück sich aus der Stellung der Fig. 12 in die der Fig.
9 bewegt, der stromabwärtige Sitz 83 zusammen mit seinen Rahmen gekippt.
Jedoch reicht, wenn das Verschlußstück sich aus der in Fig. 12 gezeigten Stellung
in die der Fig. 13 bewegt, der Druckunterschied am Verschlußstück aus, um
den stromabwärtigen Sitz gegen die Drehung mit dem ihn umschließenden Rahmen, der
dabei im Uhrzeigersinn kippt, festzuhalten.
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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird der stromabwärtige Sitz in
einem vorbestimmten Drehsinn um die Achse seiner öffnung als Folge jeder öffnungs-
und Schließbewegung des Verschlußstükkes gedreht. Diese letztbeschriebene Ausführung
ist im Aufbau einfacher als die erste, ermöglicht jedoch nicht die Verwendung bei
allen vorkommenden Mediendrücken, weil keine Mittel vorgesehen sind, die einen gewünschten
Grad von Drehreibungswiderstand auf den stromabwärtigen Sitz relativ zu seinem Rahmen
während dessen Drehung ausüben.
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Um zu vermeiden, daß die Absperrscheibe verkehrt eingebaut wird, weist
sie ein Paar verschieden großer Nuten 94 und 95 in einer Seitenkante auf,
die eng über entsprechend geformte Vorsprünge 96
bzw. 97 an der Innenseite
der Mutter passen.
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In den Fig. 14 bis 18 ist der Gegenstand der Erfindung an einem
Hahn gezeigt. Er weist ein Gehäuse 98 mit einer Durchflußöffnung
99 und einem Aufnahmeraum 100 auf, der senkrecht zur Durchflußöffnung
liegt und nach einer Seite des Gehäuses offen ist. Mit Flanschen 101 oder
anderen passenden Mitteln kann das Gehäuse 98 an- eine Rohrleitung angeschlossen
werden. Als Verschlußstück dient ein Kugelküken 102 mit einer Durchflußöffnung
103. Das Kugelküken 102 ist lösbar und beweglich in üblicher Weise mit einer
Spindel 104 verbunden. Ein Deckel ist lösbar durch Schrauben 106 an dem Hahngehäuse
befestigt. Die Spindel 104 weist einen Fortsatz 107
auf, an dem zur Drehung
ein Schlüssel od. dgL angreifen kann. Eine Packung 108 kann zur Abdichtung
der
Spindel 104 und ein Ring 109 in Nuten zwischen Deckel und Gehäuse zum Abdichten
angeordnet sein.
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Als Rahmen dienen bei diesem Ausführungsbeispiel Ringe 110,
die an jeder gegenüberliegenden Seite des Kugelkükens 102 angeordnet sind. Sie nehmen
in einer Bohrung 111 einen Sitz 112 auf. Die innere Fläche jedes Rahmens
und jedes Sitzes ist der Kugelfonn des Kükens passend gewölbt. Jeder Sitz ist ein
wenig dicker als sein Rahmen, um die vorschriebene Wirkung zu erzielen.
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Auch hier kann nach Wegnahme des Deckels 105 das Kugelküken
102 und die Rahmen 110 aus dem Gehäuse herausgezogen werden, um die Auswechselung
der Sitze 112 zu ermöglichen. Im übrigen sind die Rahmen, wie man am besten in den
Fig. 14 und 16 sieht, in geeigneter Lage innerhalb des Aufnahmeraumes durch
den Deckel, den Boden und die gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmeraumes
100 in ihrer Lage gehalten. Dazu weist auch das untere Ende der Spindel 104
eine Scheibe 114, auf, gegen welche der Deckel drückt und die ihrerseits gegen die
oberen Kanten der Rahmen drückt.
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Wie im Falle der Schieberbeispiele sind die Rahmen 110 des
Hahnes mit Teilen versehen, die durch das Küken während seiner öffnungs- bzw. Schließbewegung
ergriffen werden können, um die Rahmen in entgegengesetzten Richtungen zu drehen,
und zwar so, daß die Rahmen in der einen der genannten Drehrichtungen gegen Ende
der Schließbewegung des Kükens und in der anderen der genannten Richtungen gegen
Ende seiner öffnungsbewegung schwenken. Hierfür ist jeder der Rahmen 110
bei 115 ausgespart, um einen Daumen 116 über einen Stift
117 schwenkbar in solcher Weise aufzunehmen, daß ein Teil des Daumens über
die Oberkante des Rahmens hinausragt. Die Scheibe 114 am unteren Ende der Spindel
104 ist ebenfalls an ihren gegenüberliegenden Seiten ausgespart, um zwei Paar von
gegenüber angeordneten Schultern 119 und 120 zu bilden, die in und außer
Eingriff mit den gegenüberliegenden Seitenflächen 121 und 122 am Daumen bewegt werden
können, und zwar in der einen Richtung während des letzten Abschnitts der öffnungsbewegung
des Kükens und in einer entgegengesetzten Richtung während des letzten Abschnitts
der Schließbewegung des Kükens.
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Wenn also die Bewegung des Kükens in die geschlossene Lage der Fig.
14 bis 16 ihrem Ende zugeht, greifen die Schultern 119 an der Scheibe
114 in die Flächen 122 des Daumens so ein, daß jeder der Rahmen gegen den Uhrzeigersinn
gedreht wird, wie durch die Pfeile in Fig. 16 angedeutet wird. Hierbei wird
während dieser Schließbewegung der Sitz an der stromabwärtigen Seite kräftig an
die Aufsetzfläche am Gehäuseaufnahmeraum gedrückt, da eine Druckdifferenz am Küken
besteht. Andererseits greifen, wenn die öffnungsbewegung des Kükens ihrem Ende zugeht,
die Schultern 120 an der Scheibe 11.4 mit den Flächen 121 am Daumen so zusammen,
daß jeder der Rahmen im Uhrzeigersinn gedreht wird, wie durch den Pfeil in Fig.
16 A angedeutet. Da nun wenig oder gar kein Druckunterschied auf dem Küken
während dieser Öffnungsbewegung liegt, werden die stromabwärtigen Sitze nicht gegen
die Ansetzfläche des Gehäuseaufnahmeraumes gedrückt und können relativ frei ihrem
zugehörigen Rahmen in der Drehung folgen. Die Fig. 16 und 16 A zeigen,
daß an jedem Daumen 116 das dem Teil 118 gegenüberliegende Ende mit
einer Klenunfläche 123 versehen ist, die sich gegen den äußeren Umfang des
Sitzes klemmt, wenn der Daumen im Uhrzeigersinn gedreht wird, jedoch die Klemmstellung
aufgibt, wenn der Daumen gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. So schwenkt gegen
Ende der Schließbewegung des Kükens die Schulter 119 der Scheibe 114 den
Daumen gegen den Uhrzeigersinn, wie in Fig. 16 zu sehen, um die Y%Jemmfläche
123 aus der Klenunstellung zu bringen, so daß der Sitz durch den Rahmen nicht
mitgenommen wird, wie die Pfeile in Fig. 16 andeuten. Es muß bei dieser letzteren
Figur bemerkt werden, daß, wenn der Daumen sich so dreht, seine Seitenfläche 122
wegen des Eingriffs des Daumens nüt der rechten Seite der Aussparung 115
in
Eingriffslage mit der Schulter 119 bleibt.
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Andererseits schwenkt während des Endes der öffnungsbewegung des Kükens
die Schulter 120 den Daumen in Uhrzeigerrichtung, wie in Fig. 16A zu sehen,
um die Klemmflächen 123 in festen Reibungseingriff mit dem Umfang des Sitzes
zu bringen und ihn so mit dem Rahmen zusammen zu drehen, wie die Pfeile in Fig.
16A andeuten. Aus der letztgenannten Figur ist auch ersichtlich, daß die
Seitenfläche 121 am Daumen in Eingriffslage mit der Schulter 120 an der Scheibe
114 gehalten wird, weil die Klenunfläche 123 gegen den Umfang des Sitzes
pressend anliegt und dadurch eine weitere Drehung des Daumens im Uhrzeigersinn verhindert.
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Es versteht sich, daß die obige Beschreibung eines Hahnes mit Kugelküken
als Beispiel dient und daß, wenn es verlangt wird, die neuen Kennzeichen der vorliegenden
Erfindung ebensogut auf solche Schieber und Hähne angewendet werden können, die
zylindrische oder kegelstumpfförmige Küken haben.
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Als weiteres Beispiel sei noch das Eckventil nach Fig. 19 bis
22 beschrieben. Es weist ein Ventilgehäuse 124 mit Einlaß- bzw. Auslaßteilen
125 bzw. 126 auf, die in rechtem Winkel zueinander liegen. Wiederum
ist ein Aufnahmeraum 127 vorhanden, der nach der einen Seite des Gehäuses
offen ist. Ein Ventilverschlußstück 128 mit einem Ventilteller
130 an seinem unteren Ende ist in dem Gehäuse für einen Hin- und Hergang
eingebaut und bewegt sich gleichachsig zur Achse des Auslaßteiles 126. Der
VentilteHer ist mit dem unteren Ende einer nicht steigenden Spindel 129
verschraubt,
die im Deckel 131 geführt wird. Wie im Falle der zuletzt beschriebenen Erfindungsbeispiele
kann die Spindel 129 einen Fortsatz 135 zum Angriff eines Stellhebels
od. ä. haben.
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Obwohl die Einzelheiten des Deckels 131 für die vorliegende
Erfindung nicht wichtig sind, zeigt die Fig. 19, daß sie grundsätzlich aus
einem Zwischenstück 136 besteht, das mit der Führung 132 verschraubt
und mit einem Teil 137 verkleinerten Durchmessers versehen ist, um die Ventilspindel
129 aufzunehmen. Ein Bund 138 an einem Mittelstück der Spindel wird
zwischen dem Teil 137 und dem heraufragenden Bordrand 139 an der Führung
132 gehalten. Ein Lager 140 kann über dem Bund und ein Längsdruckring 141
unter dem Bund liegen. Das obere Ende des Zwischenstückes 136 trägt eine
Packung 142 und einen Stopfnippel 143 dafür, die sich zur Ab-
dichtung um
die Drehspindel legt.
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Das Zwischenstück 136 des Deckels wird lösbar mittels eines
Gewinderinges 144 gehalten und mit Bezug auf das Gehäuse mittels des Dichtringes
145
unter seiner unteren Kante zwischen der Führung 132
und
dem Venfilgehäuse abgedichtet. Ein Sprengring 146 um das Zwischenstück herum undoberhalb
einer Innenschulter 146 am Gewindering 144 hält die Einzelteile des Deckels
131 so zusammen, daß sie als eine Einheit anzusehen sind. So kann, wie die
Fig. 19
zeigt, der Gewindering aus dem Gehäuse herausgeschraubt und herausgehoben
werden, um das Verschlußstück auszubauen.
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Wie vorher erwähnt, wirkt sich der Verlauf des Mediums für diese Ventilart
so aus, daß das Medium vom Einlaßteil 125 auf diejenige Kante der den Auslaßteü
umgebenden Fläche aufprallt, die am weitesten von dem Einlaßteil entfernt ist. Als
Folge hiervon wird dieser Kantenteil der Ventilsitzfläche beträchtlich mehr ab-genutzt
als ihre anderen Teile. Im Einklang mit der vorliegenden Erfindung und ähnlich den
oben beschriebenen Beispielen ist ein Rahmen 148 in dem Ventilgehäuseaufnahmeraum
angeordnet, und ein Sitz 149 wird in einer Behrung 150 des Rahmens aufgenommen.
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Im einzelnen ist ein mit einer Öffnung versehenes Einschraubfutter
151 mit dem Gehäuse verbunden und mit dem Rahmen 148 mittels einer überwurfmutter
152 verbunden. Hierdurch ist der Sitz axial zum Auslaßteil angeordnet und
kann zwischen der Oberfläche am Futter 151 und dem unteren Ende des Ventiltellers
in seiner geschlossenen Stellung eingeklemmt werden. Der Sitz 149 besteht hier aus
einem Hartmetallring, der auf einem unteren rohrförmigen Halter 153 sitzt.
Dieser trägt einen O-Ring 154 zum Abdichten gegen das Einschraubfutter
151.
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Wie im Falle der vorher beschriebenen Ausführungsbeispiele wird der
Sitz während der beginnenden öffnungs- und der endenden Schließbewegung des Vent-ilveTschlu,ßstückes
in dichtem Eingriff mit der vorerwähnten Oberfläche am Futter 151 angedrückt.
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Der Rahmen 148 ist mit Teilen versehen, die von dem Ventilverschlußstück
bei dessen Öffnungs- bzw. Schließbewegungen ergriffen werden können, um ihn in entgegengesetzte
Richtungen zu schwenken, und zwar so, daß sie den Hartraetallring mit dem Rahmen
während dessen Drehung in einer der genannten Richtungen mitdrehen, jedoch keine
mitdrehende Wirkung auf den Ring ausüben können, wenn der Rahmen sich in der anderen
dtr genannten Richtungen dTeht.
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Zu diesem Zweck ist ein Daumen 155 schwenkbar mit dem ausgesparten
Teil des Rahmens 148 mittels eines Stiftes 156 verbunden und der Ventilteller
130
mit einer Nut 157 versehen, gegen deren gegenüberliegende Schultern
158 bzw. 159 sich gegenüberliegende Seitenflächen 160 bzw.
161 an einem aufwärts ragenden Teil des Daumens 155 jeweils anlegen,
um den Rahmen in den genannten entgegengesetzten Richtungen zu drehen. Bewegt sich
das Ventilschlußstück aus der Sebließstellung der Fig. 19 und 20 aufwärts
in die Offensteflung der Fig. 22, dann verschiebt dabei das Verschlußstück den Daumen
155 aus der Lage der Fig. 20 nach rechts in die Lage der Fig. 22, weil die
Flanken oder Schultern 158 und 159, die zwischen sich den Daumen
155 aufnehmen und an dessen Seitenflächen 160 und 161 anliegen,
geneigt sind. Umgekehrt verschiebt das Verschlußstück 128
bei seiner Abwärtsbewegung
aus der Offenstellung der Fig. 22 in Schließstellung der Fig. 20 den Daumen
155 nach links in die Lag-- der Fig. 20 zurück.
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In ähnlicher Weise wie bei dem oben beschriebenen Hahnbeispiel hat
der Daumen 155 eine Klemmfläche 162, die sich fest auf den äußeren
Umfang des Sitzes anpreßt, wenn der Daumen in eine Richtung um den Stift
156 schwenkt, und aus dem Eingriff mit dem Sitzumfang freikommt, wenn der
Daumen in der entgegengesetzten Richtung schwenkt. Die Fig. 21 zeigt, daß der Daumen
im Uhrzeigersinn schwenkt, um gegen den Sitz zu drücken und so dessen Drehung mit
der des Rahmens zu koppeln, während das Ventilverschlußstück in Schließstellung
geht. Andererseits schwenkt derDaumen gegen den Uhrzeigersinn, wenn das Ventilverschlußstück
sich in Öffnungsrichtung bewegt, so daß er die Klemmfläche 162 vom Eingriff
mit dem Umfang des Sitzes freigibt und so diesen gegen Drehung mit dem Rahmen infolge
des auf dem Verschlußstück liegenden Druckunterschiedes festzuhalten gestattet.