DE1919865A1

DE1919865A1 - Ball valve

Info

Publication number: DE1919865A1
Application number: DE19691919865
Authority: DE
Inventors: Pierre Rouge; Paul Thome
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1968-04-18
Filing date: 1969-04-18
Publication date: 1969-10-23
Also published as: NL6905604A; BE730674A; LU58399A1; FR1577394A

Description

Kugelhahn Die Erfindung betrifft einen kugelhahn, insbesondere zum Verschließen einer Leitung, in deren Innerem ein verhältnismäßig hoher Druck herrscht. Ball valve The invention relates to a ball valve, in particular for Closing a line with a relatively high pressure inside.

Die Erfindung bezweckt einen Hahn, der einen mit wachsendem Druck in der Leitung zunehmend dichteren Verschluß und eine Öffnung ohne Reibung des Verschlußteils am Hahngehäuse, d.h. mit einem geringen Kraftaufwand und praktisch ohne Abnutzung, gestattet.The invention aims at a tap which one with increasing pressure increasingly tight closure in the line and an opening without friction of the closure part on the valve body, i.e. with little effort and practically without wear, allowed.

Dieser Kugelhahn, dessen Hahnküken eine Durchmesserbohrung besitzt, seitlich abgeschnitten ist und einen Verschlußteil in Form einer rugelkalotte trägt, der mit dem Hahnküken drehfest verbunden ist, zeichnet sich erfindungsgemäßen dadurch aus, daß das Hahnküken, das wn eine einen bestimmten Winkel mit seiner Bohrung bildende Achse drehbar ist, eine Zwischenrolle stützt, die in einem in den einander gegenüberliegenden Oberflächen des HahnktUns und Verschlußteils ausgebildeten Sitz angeordnet ist und £ilr den erforderlichen Abstand zwischen diesen Teilen sorgt, daß das Hahnküken im Inneren des Hahngehäuses mit seiner Achse und parallel zu dieser zwischen einer Andruckstellung des Verschlußteils und einer Freigabestellung desselben verschiebbar ist, so daß der Verschlußteil im Hahngehäuse während der Drehung des Hahnkükens gleiten kann.This ball valve, the cock plug of which has a diameter hole, is cut off at the side and carries a closure part in the form of a rugelkalotte, which is rotatably connected to the cock plug, is characterized according to the invention from the fact that the cock plug that wn forms a certain angle with its hole Axis is rotatable, an intermediate roller supports, which in one in the opposite Surfaces of the HahnktUns and locking part formed seat is arranged and £ ilr ensures the necessary spacing between these parts that the Cock plug inside the cock housing with its axis and parallel to it between a pressing position of the closure part and a release position of the same can be displaced is so that the closure part in the tap housing during the rotation of the tap can slide.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist der Sitz der Zwischenrolle durch gewölbte Vertiefungen begrenzt, die einander gegenüber im HahnkUken und im Verschlußteil ausgehoben sind und in denen die Rolle tangential anliegt.According to a feature of the invention, the seat of the intermediate roller is through domed depressions limited opposite each other in the HahnkUken and in the closure part are excavated and in which the role is tangential.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Durchmesser der Rolle größer als die Summe der Tiefen der beiden Vertiefungen.According to a further feature of the invention, the diameter is Roll greater than the sum of the depths of the two indentations.

Gleichg+ltig, welchen Einwirkungen des Kugelhahnküken unterworfen ist, hat die Rolle so das Bestreben, den Verschlußteil wegzudrUcken. In der Öffnungsstellung schiebt sie ihn gegen das dem Verschlußteil als Führung dienende Hahngehause, während sie ihn in der Schließstellung gegen seinen Sitz drucks und damit die Leitung dicht abschließt.Regardless of the effects of the ball valve plug is, the role tends to push away the locking part. In the open position she pushes it against the cock housing serving as a guide for the closure part while they press him in the closed position against his seat and thus the line tight concludes.

Andererseits ist der von den beiden Vertiefungen gebildete Hohlraum, der als Sitz fUr die Rolle dient, an seinem Umfang offen und steht infolgedessen in Verbindung mit dem Inneren der Leitung, so daß der Innendruck der Leitung auf die Innen wand des Hohlraums wirkt und die Wirkung der Rolle, d.h. die Dichtheit des Verschlusses, verstärkt. Je größer der Innendruck in der Leitung ist, umso dichter ist der Verschluß, so daß die Möglichkeiten von Lecks außerordentlich gering sind.On the other hand, the cavity formed by the two depressions is which serves as a seat for the role, is open at its circumference and is consequently standing in communication with the inside of the conduit, so that the internal pressure of the conduit on the inner wall of the cavity acts and the effect of the role, i.e. the tightness of the fastener, reinforced. The greater the internal pressure in the line, the tighter it is is the closure, so the chances of leaks are extremely low.

Außerdem halt die Rolle den Verschlußteil in einem gut deSinierten Abstand, so daß man dem HahnkUken und seiner Achse ohne schwierig.In addition, the role keeps the locking part in a well-designed manner Distance so that you can see the cock and its axis without difficulty.

keiten ein Spiel geben kann, das zwar gering ist, jedoch ausreicht, um das Festhaften des Verschluß teils zu vermeiden und sein reibungsloses Gleiten zu ermoglichen.there can be a game that is small, but sufficient, in order to partly avoid sticking of the closure and its smooth sliding to enable.

Verschiedene andere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der folgenden Beschreibung einer nur als Beispiel angeführten Aus£Uhrwigsform, die im axialen Schnitt in der einzigen Figur der beigefügten Zeichnung gezeigt ist.Various other advantages and features of the invention result incidentally, from the following description one cited only as an example From £ Uhrwigsform, shown in axial section in the only figure of the accompanying drawing is shown.

Der gezeigte Kugelhahn besitzt ein Gehäuse, das aus zwei Teilen 1 und 2 besteht. die dicht aneinander befestigt sind und einen im wesentlichen kugelförmigen Hohlraum 3 umschließen. Der eine Hahngehäuseteil 1 ist mit der zu verschließenden Leitung 4 in einem Stück ausgebildet, während der andere Hahngehäuseteil 2 durch eine rohrförmige Nase 6 verlängert ist, in der der zur Leitung gleichachsige Sitz 7 des Hahns befestigt ist. Der Gehäuseteil 2 besitzt ferner einen seitlichen Rohrstutzen 8, der mit der Nase 6 einen spitzen Winkel bildet und zur FUhrung einer Stellachse 10 eines rugelhahnkUkens 11 dient. Letzteres besitzt eine Durchmesserbohrung 12, deren Richtung die Achse 10 in einem Winkel schneidet, der dem Winkel zwischen dem Rohrstutzen 8 und der Nase 6 entspricht.The ball valve shown has a housing that consists of two parts 1 and 2 consists. which are tightly attached to each other and a substantially spherical Enclose cavity 3. One tap housing part 1 is to be closed with the Line 4 formed in one piece, while the other valve housing part 2 through a tubular nose 6 is extended, in which the seat coaxial to the line 7 of the tap is attached. The housing part 2 also has a lateral pipe socket 8, which forms an acute angle with the nose 6 and for guiding an adjusting axis 10 of a ball valve plug 11 is used. The latter has a diameter hole 12, whose direction intersects the axis 10 at an angle equal to the angle between the Pipe socket 8 and the nose 6 corresponds.

Die Achse 10 ist in diesem Rohrstutzen 8 durch rugellager 14 zentriert und von zwei Stopfbüchsen 16 umgeben. Zwischen diesen StopEbUchsen ist ein Ring 18 angeordnet, der Radialkanäle 20 besitzt, velche die Nachbarschaft der Achse 10 mit einer Leitung 22 verbinden, die zu einen nicht gezeigten Lecksammler ffihrt.The axis 10 is centered in this pipe socket 8 by rugellager 14 and surrounded by two stuffing boxes 16. There is a ring between these stop sleeves 18, which has radial channels 20, velche the vicinity of the axis 10 connect to a line 22 which leads to a leak collector, not shown.

Das Kugehahnküken 11 besitzt einen etwas kleineren Durchmesser als der Hohlraum 3, ist bei 13 seitlich abgeschnitten und stützt einen Verschlußteil 24 in Form einer Kugelkalotte, der mit Spiel auf zwei im Küken 11 befestigten und in längliche Ausnehmungen 28 des Verschlußteils 24 eindringenden Zap£en 26 aufgesetzt ist. Die Ausnehmungen 28 haben in der Drehrichtung des Hahnkükens 11 eine Breite im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Zapfen 26, während in der senkrechten Richtung ihre Länge erheblich großer ist.The Kugehahnküken 11 has a slightly smaller diameter than the cavity 3 is cut off at the side at 13 and supports a closure part 24 in the form of a spherical cap, which is fixed with play on two in the chick 11 and inserted into elongated recesses 28 of the closure part 24 penetrating pegs 26 is. The recesses 28 have a width in the direction of rotation of the cock plug 11 substantially equal to the diameter of the pin 26, while in the vertical Towards their length is considerably greater.

Der Verschlußteil 24 kann sich so bezüglich der Fläche 13 des Kugelhahnkukens 11 seitlich verschieben, während er mit diesem drehfest verbunden ist.The closure part 24 can so with respect to the surface 13 of the ball valve plug 11 to the side while it is rotatably connected to this.

Die Abschnittfläche 13 besitzt eine mittlere Ausnehmung, in die eine Scheibe 32 aus dem gleichen Material wie der Verschlußteil1 beispielsweise vergUtetem Stahl, eingesetzt ist, die in ihrer Mitte mit einer halbzyiindrischen schalenförmigen Vertiefung versehen ist.The section surface 13 has a central recess into which one Disc 32 made of the same material as the closure part 1, for example, coated Steel, which is inserted in its center with a semi-cylindrical cup-shaped Recess is provided.

Der Verschlußteil 24 ist selbst in seinem Mittelabschnitt entsprechend einem Zylinderabschnitt ausgehöhlt und bildet eine Vertiefung 36 im umgekhrten sinn zur Vertiefung 34, die mit ihr einen Hohlraum 40 begrenzt, in den eine Rolle 30 eingelegt ist.The closure part 24 is corresponding even in its central section hollowed out a cylinder section and forms a recess 36 in the opposite direction to the recess 34, which with it delimits a cavity 40 in which a roller 30 is inserted.

Der Durchmesser der Rolle 30 ist großer als die Summe der Tiefen der beiden Vertiefungen 34 und 36, so daß die Rolle die beiden Vertiefungen dauernd auseinanderdrückt, d.h. den Verschlußteil 24 vom Hahnkuken 11 weg und infolgedessen gegen seinen Sitz 7 drUckt.The diameter of the roller 30 is greater than the sum of the depths of the both wells 34 and 36 so that the role of the two wells continuously pushes apart, i.e. the closure part 24 away from the cock plug 11 and consequently presses against his seat 7.

Das Kugelhahnküken 11 stützt sich mit seinem unteren Teil an einer Lagerbuchse 42 ab in der es mit einem geringen axialen Spiel gehalten und durch ein Kugellager 44 zentriert ist, Das Hahnküken wird durch Federn 46, die oberhalb der Stopfbtichsen 16 rings um die Stellachse 10 angeordnet sind und sich an einem rohrförmigen Teil 48 abstützen, gegen die Lagerbuchse 42 gedrückt. Der vohrförmige Teil 48 dient dazu, das Hahnküken in die gewünschte Stelvorsprüngen lung zu drehen und ist mit Innen / 50 versehen. die an entsprechenden Rippen der Achse 10 gleiten, und dient gleichzeitig als Anschlag fUr eine Mutter 52, die auf das mit Gewinde versehene Ende der Stellachse 10 aufgeschraubt ist. Dieser Stellteil 48 und die Mutter 52 sind in einem Stopfen 54 angebracht, der den Rohrstutzen 8 verschließt und die Stop bUchsen 16 zusammendrückt, wobei zwischen die Teile 48 und 52 ein unterer Ring 56, der auf den Stellteil 48 aufgeschraubt ist, und ein oberer, in den Stopfen 54 eingeschraubter Ring 58, zwischen denen ein Nadellager 60 angeordnet ist, , eingeschaltet sind.The ball valve plug 11 is supported with its lower part on a Bearing bush 42 from in which it is held with a small axial play and is centered by a ball bearing 44, the cock plug is supported by springs 46 which are above the Stopfbtichsen 16 are arranged around the adjusting axis 10 and on a support tubular part 48, pressed against the bearing bush 42. The tubular Part 48 is used to turn the valve plug into the desired positioning projections and is provided with inner / 50. which slide on corresponding ribs of the axle 10, and at the same time serves as a stop for a nut 52, which is threaded onto the provided end of the adjusting shaft 10 is screwed on. This actuator 48 and the Nut 52 are attached in a plug 54 which closes the pipe socket 8 and the stop sleeves 16 presses together, whereby between the parts 48 and 52 a lower Ring 56, which is screwed onto the actuating part 48, and an upper one, in the plug 54 screwed-in ring 58, between which a needle bearing 60 is arranged, switched on are.

Die von einem äußeren Element gesteuerte Drehung des Stellteiles 48 ermöglicht die Drehung des KugelhahnkUkens 11, um seine Bohrung 12 in die Verlängerung der Leitung 4 und der Nase 6 oder den Verschlußteil 24 vor seinen Sitz 7 zu bringen.The rotation of the actuator 48 controlled by an external element enables the ball valve plug 11 to be turned around its bore 12 in the extension to bring the line 4 and the nose 6 or the closure part 24 in front of its seat 7.

Die Mutter 52 bestimmt die Längsstellung der Achse 10 im Rohrstutzen 8 und infolgedessen die Zentrierung des Kugelhahnkükens 11 im Hohlraum 3.The nut 52 determines the longitudinal position of the axis 10 in the pipe socket 8 and consequently the centering of the ball valve plug 11 in the cavity 3.

In der ÖfEnungsstellung des Kugelhahns, d.h., wenn die Bohrung 12 gleichachsig zur Leitung 4 ist, halten die Federn 46 das Kugelhahnküken 11 gegen die Lagerbuchse 42 gedrUckt.In the open position of the ball valve, i.e. when the hole 12 is coaxial with the line 4, the springs 46 hold the ball valve plug 11 against the bearing bushing 42 is pressed.

In der anderen, d.h. der Schließstellung des ugelhahns, zieht die Mutter 52 beim Festschrauben die Stellachse 10 gegen die Wirkung der Feder 46 nach außen. so daß das Kugelhahnkuken 11 in Richtung des Sitzes 7 gezogen wird und mittels der Rolle 30 den Verschlußteil 24 gegen den Sitz 7 drückt. Das sich am Ring 58 abstUtzende Axialnadellager 60 nimmt die Wirkung der Feder 46 auf und begrenzt die Reibung.In the other, i.e. the closed position of the ball valve, the Nut 52 when tightening the adjusting axis 10 against the action of the spring 46 after Outside. so that the ball valve plug 11 is pulled in the direction of the seat 7 and means the roller 30 presses the closure part 24 against the seat 7. The one supported on ring 58 Axial needle bearing 60 absorbs the action of spring 46 and limits the friction.

Wenn beim Öffnen des Kugelhahns die Mutter 52 gelöst wird, kompensiert die Feder 46 den Druck und die Reibung der StopfbUchsen 16 und schaltet die Festziehkraft in Richtung des Sitzes 7 aus. Das Kugelhahnküken 11 stUtzt sich am Kugellager 44 und der Lagerbuchse 46 ab. Da der Durchmesser des Kugelhahnkukens fUr die Abdichtung nicht ausreicht, wird der Verschlußteil von seinem Sitz 7 abgelöst, und die vom Stellteil 48 bewirkte Drehung des Kugelhahnkükens kann ohne wesentliche Reibung erfolgen. Der Verschlußteil 24 wird bei seiner Bewegung einfach durch die Kugelform des Hahngehäuses 2 geführt.If the nut 52 is loosened when the ball valve is opened, compensation is made the spring 46 relieves the pressure and friction of the stuffing boxes 16 and switches the tightening force in the direction of the seat 7. The ball valve plug 11 is supported on the ball bearing 44 and the bearing bushing 46. As the diameter of the ball valve plug for the seal is not sufficient, the closure part is detached from its seat 7, and the from Actuating part 48 caused rotation of the ball valve plug can without significant friction take place. The closure part 24 is simply spherical in its movement of the valve body 2 out.

Der Hahn kann daher häufig geöffnet werden, ohne daß eine gefärliche Abnutzung des Verschlußteils zu befürchten ist.The tap can therefore be opened frequently without a dangerous one Wear of the locking part is to be feared.

Im Ubrigen ist die Abdichtung in allen Betriebszuständen gewährleistet, und die Verluste sind außerordentlich gering.In addition, the seal is guaranteed in all operating conditions, and the losses are extremely small.

Wenn die DrUcke in der Leitung 4 und außerhalb des Hahns im wesentlichen gleich sind, genfigt der Unterschied zwischen dem Durchmesser der Rolle 30 und der Höhe des Hohlraums 40, um den Verschlußteil 24 in dichter Berührung auf seinen Sitz 7 zu drucken. Wenn außerdem der Druck im Inneren der zu verschließenden Leitung den Außendruck Ubersteigt, ist auch der Druck in dem durch die Vertiefungen 34 und 36 begrenzten Hohlraum 40 höher als der auf die Außenfläche des Verschlußteils 24 wirkende Druck , so daß der Unterschied zwischen den DrUcken das Anpressen des Verschlußteils auf seinen Sitz 7 verstärkt und die bei Druckunterschied von Haus aus gegebene Gefahr von Lecks kompensiert.When the pressures in line 4 and outside the tap are substantially are the same, the difference between the diameter of the roller 30 and the Height of the cavity 40, around the closure part 24 in close contact with its seat 7 to print. If, moreover, the pressure inside the to be sealed Line exceeds the external pressure, so is the pressure in that through the depressions 34 and 36 delimited cavity 40 higher than that on the outer surface of the closure part 24 acting pressure, so that the difference between the pressures the pressing of the Closing part reinforced on its seat 7 and the pressure difference from home compensated for given risk of leaks.

Selbstverständlich kann die beschriebene AusfUhrungsform im Rahmen der Erfindung in verschiedener Weise abgewandelt werden. Beispielsveise kann die Feder 46 weggelassen werden, wobei dann die Mutter 52 doppelt wirkend ist und die beiden Bewegungen steuertOf course, the embodiment described can be used within the framework the invention can be modified in various ways. For example, the Spring 46 can be omitted, in which case the nut 52 is double-acting and the controls both movements

Claims

Patent claims ball valve, the cock plug of which has a diameter bore possesses, is cut off at the side and a spherical cap-shaped connected to it in a rotationally fixed manner Closure part, characterized in that the rugelhahnkUken (11), the one with its bore (12) forming a certain angle axis (10) rotatable is, an intermediate roller (30) is supported, which in one in the opposite Surfaces (34,36) of the cock plug (11) and closure part (24) formed seat (40) is arranged and these two parts presses apart, and the ball valve plug inside the tap housing with its axis (10) and parallel to this between a closed position in which the closure part (24) is pressed, and a released one Position in which the closure part (24) in the ball space (3) of the tap during rotation of the ball valve plug can slide, is movable.

2.) ball valve according to claim t, characterized in that the seat (40) of the roller through in the ball valve plug (11) and closure part (24) opposite one another hollowed arched depressions (34,36) is limited, to which the roller is tangential is.

3.) Ball valve according to claim 2, characterized in that the diameter the roller (30) is greater than the sum of the depths of the two depressions (34,36). -4.) Ball valve according to one of Claims 1-3, characterized in that the closure part (24) consists of tempered steel.

5.) Ball valve according to one of claims 2-4, characterized. that the recess (34) of the llensitzes in one piece (32) made of the same material how the closure part (24) is hollowed out, the imine recess of the ball valve plug is used.

6.) Ball valve according to one of claims 1-5, characterized in that that the axis (1a) of the ball valve plug has a nut-spindle system (52) at its end to regulate their axial position and to center the ball valve plug.

7.) Ball valve according to one of claims 1-6, characterized in that that the ball valve plug axis slides in an element (48) that controls its rotation is held.

L e r s e i t e