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Schieberventil Bei Schieberventilen" mit einstückigem Gehäuse besteht
das Problem, wie die Schieberplatte in das Gehäuse eingebracht werden soll. Die
meisten der bekannten Vorschläge laufen darauf hinaus, eine Einführungsöffnung am
Gehäusekopf oder Gehäuseboden vorzusehen, die nach dem Einführen der Schiebeiplatte
durch Aufschrauben oder Aufschweißen einer Kappe geschlossen wird. Es soll nicht
gesagt werden, daß diese Ausbildung unbrauchbar wäre. Sie hat jedoch insofern einen
grundsätzlichen Nachteil, als für den Ein- und Ausbau der Schieberplatte für Inspektion
oder Reparatur hinreichender Raum oberhalb bzw. unterhalb des Schiebergehäuses vorhanden
sein muß. Die Einsatzmöglichkeit eines solchen Schieberventils ist also begrenzt.
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Diese Schwierigkeiten konnten erst beseitigt werden, alsbekanntwurde
(USA.-Patentschrift 2S91038), dem Schiebergehäuse auf der einen Seite eine Öffnung
zu geben, die größer als der Durchmesser der Schieberplatte ist, und durch diese
Öffnung hindurch die Schieberplatte einzuführen. In die Öffnung wird nach dem Einführen
ein Ringkörper von geringerem Durchmesser als dem der Schieberplatte eingesetzt.
Nach dem Einsetzen ist die Schieberplatte mit einem Stellglied kuppelbar.
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Im Prinzip ist diese Ausbildung richtig und günstig, in der Ausführung
aber nicht bedenkenfrei. Die Verbindung zwischen Stellglied und Schieberplatte wird
nämlich durch ein Schraubgewinde in einem Hals der Schieberplatte und einem darin
eingeschraubten Verstellglied gebildet. Da das Eingreifen der Spindel in das Spindelgewinde
von außen her nicht beobachtet werden kann, muß die Spindel gewissermaßen »blind«
eingeschraubt' werden, ein Vorgang, der sicher nicht ganz einfach ist. Außerdem
ist eine solche Ausbildung bei Schieberventilen mit steigender Schieberplatte kaum
verwendbar, da das Gehäuse eine übergroße Höhe haben müßte. Für eine Schnellverstellung
durch ein Hebelwerk ist der Vorschlag nicht verwendbar.
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Diese Nachteile der bekannten Konstruktion werden gemäß der Erfindung
dadurch vermieden, daß das Stellglied und die Schieberplatte durch einen Kupplungsbolzen
verbunden sind, der durch eine Hilfszugangsöffnung im Schiebergehäuse von außen
zugänglich ist. Es wird hierdurch nicht nur die Konstruktion vereinfacht und die
Möglichkeit der Ausbildung mit steigender Schieberplatte geschaffen, sondern es
sind auch die Schwierigkeiten in der Herstellung der Verbindung zwischen Stellglied
und Schieberplatte und ihres Lösens beseitigt. Wie noch gezeigt werden wird, läßt
sich mit der neuen Anordnung auch die Verbindung zwischen Stellglied und Schieberplatte
sichern.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Stellglied ein zwischen
den Gehäusewandungen in Längsrichtung bewegbarer Ventilstößel, der in einem Lager
in der Zugangsöffnung des Gehäuses geführt ist.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Stellglied
eine in dem Ventilgehäuse drehbare Welle mit einer Kurbel, die an der Schieberplatte
angreift, wobei die Welle in einem Lager gelagert ist, das lösbar in einer der Gehäusewandungen
eingebaut ist.
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Diese Bauform weist insbesondere einen Führungszapfen auf, der lösbar
an einem die Schieberplatte betätigenden und die Kurbel mit der Schieberplatte verbindenden
Arm befestigt und durch die Zugangsöffnung zugänglich ist.
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Für diese besonderen Ausführungsformen wird nur im Zusammenhang mit
dem Gegenstand des Hauptanspruches Schutz begehrt.
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Die Erfindung sei nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht
eines erfindungsgemäßen Schieberventils mit Stößelantrieb, F i g. 2 einen Schnitt
nach der Linie 2-2 der Fig1,
F i g. 3 und 4 ähnliche Schnitte durch
das Ventil der F i g. 1, aus denen ersichtlich wird, auf welche Weise die Schieberplatte
ausgebaut wird, F i g. 5 eine Teildraufsicht auf den Ventilkörper bzw. das Ventilgehäuse,
welche die Verbindung mit dem Ventilstößel veranschaulicht, F i g. 6 eine Seitenansicht
eines erfindungsgemäßen Schieberventils mit Hebelbetätigung, F i g. 7 einen Schnitt
durch das in F i g: 6 dargestellte Schieberventil, bei der sich die Schieberplatte
in der Arbeitsstellung befindet, F i g. 8 und 9 entsprechende Teilansichten, aus
denen hervorgeht, wie das Hebebetätigungsglied des in F i g. 6 dargestellten Ventils
zu handhaben ist, damit die Schieberplatte von ihm getrennt werden kann, F i g.
10 einen Schnitt, aus dem erkennbar wird, wie die Schieberplatte aus dem Ventil
der F i g. 6 ausgebaut wird, F i g. 11 eine Seitenansicht des Ventilkörpers bzw.
-gehäuses des Ventils nach F i g. 6, bei dem die Schieberplatte ausgebaut ist, und
F i g. 12 und 13 Teilansichten einer anderen Ausführungsform der Erfindung, im Schnitt
gesehen. Das in den F i g. 1 bis 5 dargestellte Ventil 10 ist ein Schieberventil
mit einem Gehäuse 12 mit aasgeformten Stirnwandungen 14 und 15 von ovaler Form,
;die ihrerseits am Umfang durch den Seitenmantel 16 miteinander verbunden sind.
Die Wandungen 14, 15 und 16 sind einstückig aus Stahl u. dgl. als ein in sich geschlossenes
Bauteil gegossen. An eine der Stirnwandungen ist dabei ein mit ihr einstückig ausgebildeter
Flansch 18 aasgeformt, der seinerseits mit Gewindebohrungen 19 od. dgl. versehen
ist, über die das Ventil fest an einen (nicht gezeigten) Verbindungsflansch einer
Leitung angeschlossen werden kann. Die Seitenwand 15 ist mit einem Durchlaß 20 für
das Strömungsmittel versehen, die einen stetigen übergang mit der Rohrleitung herstellt,
deren Strömungsmittelfluß durch den Schieber gesteuert werden soll.
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An der zweiten Stirnwandung 14 sind eine Hauptzugangsöffnung 22 und
ein sie umgebender radialer Flansch 24 aasgeformt, jedoch für einen anderen Zweck.
In die Öffnung 22 ist eine Buchse 2.6 eingesetzt, deren Durchtrittsöffnung 27 die
gleiche Querschnittsfläche aufweist wie die Öffnung 20. Die Buchse weist ihrerseits
einen radialen Flansch 28 auf. der durch Kopfschrauben 29 od. dgl. am Flansch 24
der Stirnwandung 14 befestigt ist. Zwischen der Buchse 26 und der Stirnwandung 14
ist eine Abdichtung 25 eingesetzt, die ein Durchtreten des Strömungsmittels um die
Buchse herum verhindern soll.
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Wie insbesondere aus F i g. 1 hervorgeht, weist der Flansch 28 zwei
Reihen von Gewindebohrungen 30 bzw. 31 auf, die jeweils abwechselnd um seine gesamte
Stirnfläche herum vorgesehen sind. Die Bohrungen 30 sind dabei bei 30a versenkt,
so daß die Köpfe der Kopfschrauben 29 vollständig unterhalb der Oberfläche des Flansches
28 zu liegen kommen. Wenn also die Buchse 26 an dem Flansch 24 der Stirnwandung
14 befestigt ist, bleibt demnach die Oberfläche des radialen Flansches 28 frei,
so daß dieser Flansch 28 unmittelbar an den Flansch einer entsprechenden (nicht
gezeigten) Rohrleitung dadurch angeschlossen werden kann, daß in die Bohrungen 31
entsprechende Schrauben od. dgl. eingeführt werden. Wie weiter ersichtlich, bildet
das mit der Buchse 26 versehene Ventilgehäuse ein vollständiges Ventilbauteil, das
ohne weiteres in dieser Form in eine Leitung eingebaut bzw. wieder aus ihr ausgebaut
werden kann.
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Bei dem in den F i g. 1 bis 5 gezeigten Ventil handelt es sich um
ein Absperrventil mit Stößelbetätigung mit einer Schieberplatte 40 von kreisförmiger
Gestalt, deren Durchmesser einerseits größer ist als derjenige der Durchtrittsöffnung
27, jedoch kleiner als derjenige der Bohrung 22, in welche die Buchse 26 eingesetzt
ist. Die Schieberplatte 40 weist ein von ihr nach oben ragendes Verbindungsglied
41 auf. Das untere Ende des Ventilstößels 42 ist in ein Verbindungsstück 43 eingeschraubt,
das seinerseits das Verbindungsglied 41 derart übergreift, daß die darin ausgebildeten
Öffnungen 44 fluchten, so daß ein Verbindungsstift 45 in sie eingeführt werden kann.
Am oberen Ende des Ventilgehäuses ist der Stößel in einem Dichtungsblock 46 verschiebbar,
durch dessen Innen- und Außendichtungen 47 eine entsprechende Abdichtung zwischen
dem Ventilstößel und dem Ventilgehäuse 12 aufrechterhalten wird. In der die Öffnung
46a des Ventilgehäuses dicht abschließenden Stellung wird der Dichtungsblock 46
durch eine Brücke 48 gehalten, durch die der Ventilstößel verschiebbar ist und der
am Ventilgehäuse unter Zuhilfenahme von Kopfschrauben 49 befestigt ist.
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In Inneren des Ventils ist die Abdichtung um die Schieberplatte 40
herum durch Anlage an Dichtungsringen 50 und 51 gebildet, die beispielsweise durch
um die Schieberplatte herum angeordnete Schraubenfedern 52 (F i g. 2) an die beiden
Seiten der Schieberplatte 40 angepreßt werden. Der eine Ventilsitzring 50 ist dabei
in eine um die Öffnung 20 der Stirnwandung 15 herum verlaufende Schulter 54 eingesetzt,
während der andere Ring 51 in eine ähnliche in der Buchse 26 ausgebildete Schulter
55 eingesetzt ist. Die Ringe sind dabei jeweils mit entsprechenden Dichtungsflächen
56 versehen, die in einer Ausnehmung auf der Anlagefläche der Ringe 50 und 51 befestigt
sind.
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Die Art und Weise, in der das Ventil zusammengebaut werden kann, sei
unter Bezugnahme auf die Darstellungen der F i g. 1 bis 4 in umgekehrter Reihenfolge
erläutert. F i g. 4 zeigt also das Ventilgehäuse 12. Beim Zusammenbau des Ventils
wird zunächst einmal der innere Anlagering 50 derart an der Schulter 54 zur Anlage
gebracht, daß er unter der Wirkung der ihm zugeordneten und in F i g. 4 nicht gezeigten
Federn 52 nach außen gedrückt wird. Dann wird die Schieberplatte 40 durch die verhältnismäßig
große Zugangsöffnung 22 eingeführt, deren Durchmesser so viel größer ist als derjenige
des Ventilgliedes, daß dieses letztere ohne weiteres durch die Öffnung eingesetzt
werden kann. Entsprechend der Darstellung wird das Ventilglied in einem leicht schrägen
Winkel mit dem Verbindungsstück 41 voraus eingeführt und wird dann in dem innerhalb
des Ventilgehäuses 12 befindlichen Innenraum nach oben verschoben.
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Anschließend wird der Ventilstößel 42 durch den Dichtungsblock 46
eingeführt und das Verbindungsstück 43 aufgeschraubt (F i g. 3). Wenn dann der Ventilstößel
so weit fertig ist, wird die Schieberplatte 40 im Ventilgehäuse nach oben angehoben,
so daß der Verbindungsansatz 41 durch die Öffnung 46a hindurchragt, in die normalerweise
der Dichtungsblock 46 eingebracht ist, wie aus der Darstellung der
F
i g. 3 und 5 hervorgeht. Ist nun die Schieberplatte 40 in dieser Weise angehoben,
kann die Verbindung der Verbindungsteile 42 und 43 dadurch vorgenommen werden, daß
der Ansatz 41 in den Teil 43 eingeschoben und dann der Verbindungsstift 45 eingeführt
wird. Im Anschluß hieran kann die gesamte so erhaltene Baueinheit wieder in das
Ventilgehäuse 12 eingelassen werden, was einfach in der Weise geschieht, daß der
Anlagering 50 lediglich aus der Verschiebungsbahn der sich nach unten bewegenden
Schieberplatte 40 herausbewegt wird, während Ventilglied und Stößel herabgelassen
werden. Dann wird der Dichtungsblock 46 in die Öffnung 46a eingebracht und auf diese
Weise ein weiteres seitliches Spiel des Ventilgliedes und des Stößels unmöglich
gemacht. Der Zusammenbau dieses Teils des Ventils wird dadurch beendet, daß die
Brücke 48 durch die Kopfschrauben 49 derart befestigt wird, daß der Dichtungsblock
46 sicher in seiner Öffnung 46 a gehalten ist.
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Der Zusammenbau des Ventils wird dann dadurch zum Abschluß gebracht,
daß der andere Anlagering 51 in die Buchse 26 eingeschoben und an deren Schulter
55 zur Anlage gebracht wird. Dann wird die Buchse 26 mit dem darin befindlichen
Ring in die in der Wandung 14 des Ventilgehäuses 12 vorgesehene Öffnung 22 eingesetzt.
Hiernach werden die Kopfschrauben 29 eingeführt und angezogen, und somit ist der
Zusammenbau des Ventils beendet. Der gleiche Vorgang wird in der umgekehrten Reihenfolge
vorgenommen, wenn das Ventil auseinandergenommen werden soll, wie dies beispielsweise
dann der Fall ist, wenn ein Teil der aus der Schieberplatte und dem Stößel bestehenden
Baueinheit bzw. eine der dieser zugeordneten Dichtungen ausgewechselt werden soll.
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F i g. 6 bis 11 zeigen ein hebelbetätigtes Absperrventil, welches
ebenfalls die erfindungsgemäßen Merkmale aufweist. Das Ventilgehäuse 62 weist die
beiden Stirnwandungen 64 bzw. 65 auf, von denen die Stirnwandung 65 mit einem Anschlußflansch
66 und einem durch diesen hindurchführenden Durchlaß 67 versehen ist. Die andere
Stirnwandung 64 dagegen weist eine größere Öffnung 69 auf, deren Durchmesser so
groß gewählt ist, daß die Schieberplatte 70 in der nachstehend noch näher zu beschreibenden
Weise ohne weiteres durch sie eingeführt werden kann. In die Öffnung 69 ist eine
Buchse 72 mit einer Durchlaßöffnung 73 eingesetzt. Des weiteren ist diese Buchse
72 mit einem radialen Flansch 74 versehen, der seinerseits wiederum unter Zuhilfenahme
von Kopfschrauben 75 an der Stirnwandung 64 des Ventilgehäuses befestigt werden
kann. Zwischen der Buchse und der Stirnwandung 64 des Ventilgehäuses 62 ist eine
entsprechende kreisringförmige Dichtung 77 od. dgl. angebracht.
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Die Betätigungsvorrichtung für die Schieberplatte weist eine Welle
80 auf, die in einem Lager 81 drehbar gelagert ist. Das Lager 81 wiederum ist in
eine Öffnung 82 in der Stirnwandung 64 des Ventilgehäuses 62 eingeschraubt. Das
äußere Ende 84 der Welle ist in Form eines Vierkants oder eines anderen Vielecks
ausgebildet, so daß ein nicht gezeigter Hebel oder Schlüssel zur Drehung der Welle
aufgesetzt werden kann. Zur Anzeige der jeweiligen Stellung des Ventilgliedes 70
ist ein Zeiger 85 vorgesehen. Die ganze Anordnung wird durch einen Sprengring
85a festgehalten. Zwischen der Welle und ihrem Lager einerseits sowie zwischen
dem Lager und der Ventilgehäusewandung 64 andererseits sind Dichtungsringe 86 vorgesehen.
Am inneren Ende der Welle 80 sitzt eine Kurbel 88, deren Kurbelzapfen 90 an dem
freien Ende eines Armes 92 schwenkbar angelenkt ist, der von der Schieberplatte
70 ausgeht. Wie aus F i g. 6 Hervorgeht, ist die Achse der Welle 80 gegenüber
der Mittellinie des Ventilgehäuses 62 seitlich versetzt, so daß die Kurbel 88 ohne
eine Behinderung durch das Ventilgehäuse über einen Gesamtwinkel von 180° verschwenkt
werden kann. Ein in den Arm 92 eingeschraubter Führungszapfen 94 dient der Zentrierung
des Armes 92 in dem Gehäuse und, indem er die Schieberplatte 70 in ihrer senkrechten
Stellung hält, hält er auch den Eingriff des Kurbelzapfens 90 aufrecht.
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Ein an der Seitenwandung des Gehäuses 62 vorgesehener Anschlag 96
begrenzt die Schwenkbewegung des Armes 92 derart, daß dieser genau in der Schließstellung
zum Stehen gebracht wird. In einer in der Ventilgehäusewandung 65 vorgesehenen Hilfszugangsöffnung
99 ist aus den nachstehend noch näher erläuterten Gründen ein Verschlußglied 98
eingeschraubt. Die für das Arbeiten des Ventils erforderlichen Dichtungen sind zwei
Sitzringe 100 bzw. 101 gebildet, die unter der Wirkung von Federn 102 von den an
der Ventilwandung 65 bzw. der Buchse 72 ausgebildeten Schultern 104 bzw. 105 weggedrückt
werden.
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Soll das Ventil betätigt werden, so wird ein Schlüssel auf das als
Vierkant 84 ausgebildete Ende der Welle 80 aufgesetzt und derart verdreht,
daß die Kurbel 88 aus der in den F i g. 6 und 7 gezeigten Stellung derart nach oben
verschwenkt wird, daß der Arm 92 und das Ventilglied 70 so weit angehoben
werden, daß die Durchlässe 67 und 73 für den Strömungsmittelfluß freigegeben werden.
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Soll das Ventil ausgebaut werden, so werden zunächst der Sprengring
85 a und der Zeiger 85 gelöst, und dann wird das Lager 81 über der Welle
80 aus dem Ventilgehäuse ausgeschraubt. Wie aus der Darstellung der F i g.
8 und 9 ersichtlich, hat die Welle 80 nunmehr ein ganz beträchtliches Spiel,
so daß der Kurbelzapfen 90 und der Führungszapfen 94 ohne weiteres
in eine Stellung gebracht werden können, in der sich der Führungszapfen gegenüber
der Öffnung 99 befindet, deren Verschlußstück 98 vorher ausgeschraubt wurde. Wie
man sieht, läßt sich der Kurbelarm bei dieser Anordnung nach der Herausnahme der
Buchse 72 leichter verstellen. Anschließend wird ein Schraubenzieher od. dgl. in
die Öffnung 99 eingeführt und der Führungszapfen 94 aus dem Betätigungsarm 92 der
Schieberplatte (s. F i g. 8 und 9) herausgeschraubt. Nach der Herausnahme des Zapfens
94 und der Buchse 72 besitzt die Schieberplatte nach den Seiten hin ein ganz beträchtliches
Spiel und kann infolgedessen ohne weiteres in die in F i g. 10 gezeigte Stellung
gebracht werden, in der sie sich ohne jede Schwierigkeit von dem Kurbelzapfen
90
lösen läßt, so daß sie durch die große Öffnung 69, in der normalerweise
die Buchse 72 sitzt, herausgenommen werden kann.
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Bei der Ausführungsform nach den F i g. 12 und 13 ist der Arm 92 a
mit Hilfe einer Halteplatte 106 an dem Kurbelzapfen 90 a befestigt; die Halteplatte
106 ihrerseits ist dabei wiederum durch eine Schraube 108 an dem Arm 92a
befestigt. Die Platte 106 bildet damit eine Auflagefläche für eine Unterlagscheibe
109,
die wiederum durch eine in den Kurbelzapfen 90a eingeschraubte Schraube
110 festgehalten wird. Wahlweise kann an Stelle der Halteplatte 106 an dem
Arm 92a auch ein Innenflansch vorgesehen sein, der in diejenige Öffnung hineinragt,
welche zur Aufnahme des Kurbelzapfens 90 a bestimmt ist. Wird die Kurbel bei dieser
Ausführungsform der Erfindung in die in F i g. 13 gezeigte Stellung verschwenkt
und das Lager 81 herausgenommen, so kann die Kurbel ohne weiteres derart in dem
Ventilgehäuse 62 verschoben werden, daß schließlich die Schraube 110 in die Zugangsöffnung
99 hineinragt. Daraufhin wird ein Schraubenzieher od. dgl. durch die Öffnung 99
eingeführt und mit seiner Hilfe die Schraube 110 und die dahinter befindliche Unterlagscheibe
109 herausgenommen. Das Ventil befindet sich damit in einem Zustand, bei dem nach
Herausnahme der Buchse 72 auch die Schieberplatte 70 mit dem daran befindlichen
Arm 92a ausgebaut werden kann.