DE1944047A1

DE1944047A1 - Sperr- oder Steuerventil

Info

Publication number: DE1944047A1
Application number: DE19691944047
Authority: DE
Inventors: Larsen Svend Richard
Original assignee: Broen Armatur AS
Current assignee: Broen AS
Priority date: 1968-08-29
Filing date: 1969-08-29
Publication date: 1970-03-05
Also published as: DE1944047B2; GB1240942A; NL6913125A; FI54537C; FI54537B; NO126450B; SE340201B; DE1944047C3

Description

PATENTANWÄLTE

-iNG. H. LEINWEBER dipling. H. ZIMMERMANN

Poitichedc-Konlo: Bank-Konto: Telefon München 22045 Dresdner Bank AG. . München (0811) 26Ί9 München 2, Marlenplalz, KIo-Nr. 92790

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8 München 2, Rosental 7, 2. AuI₀. (Kustermann-Pasiage)

_den 29. August 1969 Z/We/Lo - 270 25

Broen Armatur I/S, DK-5610 Assens, Funen (Dänemark) Sperr- oder Steuerventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sperr- oder Steuerventil mit einem allgemein kugelförmigen, drehbaren Ventilkörper mit einem quer verlaufenden Durchflußkanal, wobei der Ventilkörper in ,ein einteiliges Ventilgehäuse durch dessen Einlaß- oder Auslaßöffnung einführbar und darin montierbar und mittels einer Spindel drehbar ist, deren Durchmesser kleiner ist als der der Kugel und die in einer seitlichen Öffnung des Gehäuses gelagert ist.

Es ist ein Ventil bekannt, dessen Ventilkörper ohne jede Begrenzung drehbar ist. Um die Stellung des Durchflußkanals des Ventilkörpers in bezug auf die Einlaß- oder Auslaßöffnung des Ventils bestimmen zu können, trägt das sichtbare Ende der Spindel eine Markierung.

Ziel der Erfindung ist ein derartiges Ventil, bei dem die Drehung des Ventilkörpers zwischen einer ersten Stellung, in der die Durchflußbohrung des Ventilkörpers freien Durchfluß

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durch das Ventil erlaubt, und einer zweiten Stellung begrenzt ist, in der der Ventilkörper in bezug auf die erste Stellung um 90 verdreht ist.

Es ist an sich bekannt, eine Sperranordnung für ein Ventil derart auszubilden, daß der Veirtilkörper um nur 90 drehbar ist. Dies kann durch entsprechende Anordnung einer Fase auf dem Ventilkörper oder im Ventilgehäuse und einer Ausnehmung im Ventilgehäuse bzw. im Ventilkörper erreicht werden, wobei Nase und Ausnehmung derart in bezug zueinander 'eingestellt sind, daß die Nase in der einen Endsteilung des Ventilkörpers in das eine Ende der Ausnehmung und in der anderen Endstellung des Ventilkörpers in das andere Ende der Ausnehmung eingreift.

Dementsprechend sind die Bauteile einer Ventil-Sperran-, Ordnung an sich bekannt. Versieht man ein Ventil der eingangs genannten Art mit einer Sperranordnung, so ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, weil der Ventilkörper in das Ventilgehäuse durch die Einlaß- oder Auslaßöffnung des Ventilgehäuses eingesetzt wird. Dadurch, daß der Ventilkörper in das Ventilgehäuse eingesetzt v/erden muß, ist es schwierig, eine derartige beschriebene Sperranordnung zu verwenden, weil die entweder auf dem Ventilkörper oder im Ventilgehäuse vorgesehene Hase.das Einsetzen des Ventilkörpers behindern kann. Darüber hinaus ist bei derartigen Ventilen nur sehr wenig "Baum vorhanden, weil das Ventilgehäuse ziemlich klein ausgelegt ist, z.B. einer Bohrarmierung entspricht.

Ziel der Erfindung ist es, ein derartiges Sperr- oder Steuerventil mit einer einfachen Sp err anordnung zu schaffen,, die den Einbau des Ventilkörpers nicht behindert. Gemäß der

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Erfindung ist an der Seite des Ventilgehäuses, und zwar gegenüber der seitlichen Öffnung, eine Sperrvorrichtung für den Ventilkörper vorgesehen, die eine Ausnehmung und eine darin eingreifende, in bezug auf die Drehachse des Ventilkörpers exzentrisch angeordnete Nase hat, wobei die Ausnehmung quer zur Drehachse des Ventilkörpers offen ist, um das Eingreifen der Nase in die Ausnehmung zu ermöglichen. Aufgrund dieses Aufbaus bildet die Jase beim Einbau des Ventilkörpers keine Behinderung, v/eil Hase und Ausnehmung durch die öffnung der Ausnehmung eingreifen- können, während der Ventilkörper in das Ventilgehäuse durch dessen Einlaß- oder Auslaßöffnung einführbar ist.

Sind die Ausnehmung im Gehäuse und die Nase auf dem Ventilkörper vorgesehen, so kann nach einer Ausführungsform der Erfindung die Ausnehmung die Form eines Zylinders haben, dessen Querschnitt neben der Einlaß- oder Auslaßöffnimg durch die der Ventilkörper einführbar ist, unvollständig ist, wobei die Achse dieses Zylinders von der Drehachse des VentilkCrpers versetzt ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß sowohl die Ausnehmung als auch deren Öffnung mühelos in einem einzigen Arbeitsgang eingebracht werden können, beispielsweise mittles eines Stirnfräsers, der unter Schrägstellung durch die für die

aus, d.h. die Herstellung der Ausnehmung im Ventilgehäuse mittels einer Stoßmaschine, die durch die zum Einsetzen des Ventilkörpers bestimmte Einlaß- oder Auslaßöffnung des Ventilge- ι hauses eingreift. ;

Sind die Ausnehmung im Ventilkörper und die Hase im Ven-, tilgehäuse vorgesehen, kann die Ausnehmung entsprechend einer j weiteren Ausführungsform der Erfindung die Form einer Nut ha- " ; ben, die an beiden Enden offen ist, einen U-förmigen Querschnitt hat und senkrecht zur Drehachse des Ventilkörpers verläuft.. Der! Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß eine derart!-; ge Nut, beispielsweise mittels einer Nutenzielimaschine, leicht herstellbar ist. Handelt es sich um ein Ventil, bei dem Spindel und Ventilkörper durch eine Kupplung verbindbar sind, die auf einem dieser Teile einen Vorsprung sowie eine Hohlkehle im ande-^· ren Element aufweist, dann kann der Ventilkörper mit dem Vor- ; sprung oder der Hohlkehle durch Abdrehen von,einem geeignet ' profilierten Stangenmaterial sogar direkt hergestellt werden.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeich4 nung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar | zeigen*

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Sperr- oder Steuerventils gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt in einer Ebene H-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt in einer Ebene III-III der Fig. 1, .

Fig. 4 einen Schnitt gemäß Fig. 3 durch* eine andere Ausführungsform der Erfindung,

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Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein Sperr- oder Steuerventil gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. β einen Schnitt in einer Ebene VI-VI der Fig. 5, und Fig. 7 einen Schnitt in einer Ebene VII-VII der Fig. [3.

Fig; 1 zeigt einen annähernd kugelförmigen Ventilkörper 1 mit einem querverlaufenden Durchflußkanal 2, der in seiner Stellung gemäß Fig. 1 koaxial zur Einlaßöffnung 3 und zur Auslaßöffnung 4 eines einteiligen Ventilgehäuses 5 angeordnet ist.

Der Ventilkörper 1 hat eine kurze Spindel, deren Stirnfläche 6 gewölbt ist und eine Nut 7 und eine sechseckige Öffnung hat. Die Spindel hat einen Hals.8, der von einem Dichtungsring 9 umgeben ist, der an der Wand einer seitlichen öffnung 10 im Ventilgehäuse unter Abdichtung anliegt.

In der Ausführungsform von Fig. 1 bis 3 und von Fig. 4 sind Ventilkörper und Spindel einteilig ausgebildet und der Ventilkörper kann zusammen mit der Spindel durch die Auslaßöffnung 4 des Ventilgehäuses entfernt und eingesetzt werden. Durch die kurze gewölbte Spindel ist der Ventilkörper derart aus seiner Stellung von Fig. 1 herausschwenkbar, daß die Spindel durch Bewegen des Ventilkörpers in Richtung auf die Auslaßöffnung 4, beispielsweise durch eine kombinierte Verschwenkbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 1 mit einer Bewegung nach rechts, in das Innere des Ventilgehäuses geschoben werden kann. Eingesetzt in das Ventilgehäuse werden Ventilkörper und Spindel durch eine Gegenbewegung.

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Der Ventilkörper ist um seine Achse 11 zwischen zwei ringförmigen Dichtungsanordnungen drehbar, die jeweils einen Dichtungsring 12, 14 und einen Tragring 13, 15 aufweisen. Die Dichtungsanordnung 14, 15 ist durch einen Anschlagring 16 mit Außengewinde blockiert, der in ein Innengewinde 17 der Auslaßöffnung 4 des Ventilgehäuses eingeschraubt ist.

Durch einen Stirnfräser, der in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie 19 angedeutet und mit einen Neigungswinkel durch die seitliche Öffnung 10 eingesteckt ist, ist gegenüber der seitlichen öffnung 10 eine Ausnehmung 13 an der Innenwand des Ventilgehäuses 1 eingebracht. Wie in Fig. 3 deutlich ersichtlich, hat die Ausnehmung die Form eines Zylinderteils, beispielsweise eines Zylinders mit unvollständigem Querschnitt. Wie in Fig. 1 dargestellt, beruht das darauf, daß man beim Herstellen der Ausnehmung den Stirnfräser <~ rart schräg einsetzt, daß die Ausnehmung 18 soweit von der Drehachse 11 des Ventilkörpers versetzt wird, daß der Stirnfräser teilweise in die Auslaßöffnung 4 eingreift. Auf diese Weise erhält man eine seitliche Zutrittsöffnung 20 (Fig. 2), die von der Auslaßöffnung 4 aus in die Ausnehmung 18 führt.

Es ist eine Hase in Form eines Zapfens 21 vorgesehen, der in einer Öffnung 22 im Ventilkörper an dem von der Spindel entfernt liegenden Ende verspannt ist. Wie in Fig. 2 deutlich ersichtlich, ist der Zapfen 21 in bezug auf die Drehachse 11 des Ventilkörpers exzentrisch angeordnet. Fig. 3 zeigt, daß durch die Versetzung der Ausnehmung 18 in Kombination mit der exzentrischen Anordnung des Zapfens 21 eine etwaige Bewegung

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des Zapfens 21 auf einen Kreisbogen 23 (Fig. 3) begrenzt ist. Die Versetzung der Ausnehmung und die exzentrische Lage des Bolzens sind in bezug auf den Durchmesser der Ausnehmung 18 derart ausgelegt, daß der Ventilkörper genau um 90 verdrehbar ist, z.B. aus der in Fig. 1 dargestellten Lage, in der der Durchflußkanal mit den Öffnungen 4 und 5 fluchtet, in eine Lage, in der der Durchflußkanal quer dazu verläuft.

Durch die Sperranordnung 18, 21 ist folglich das Einsetzen oder Entfernen des Ventilkörpers mittels der beschriebenen Bewegungen nicht behindert. Der Ventilkörper wird durch Verschwenken entgegen dem Uhrzeigersinn aus der Richtung 11, die die Achse des Ventilkörpers im eingebauten Zustand einnimmt, herausgezogen und durch diese Bewegung wird der Zapfen 21 im allgemeinen senkrecht von dieser Richtung entfernt. Durch ihre seitliche Zutrittsöffnung 20 ist die Ausnehmung 18 senkrecht zur Richtung 11 offen (vgl. Fig. 3), so daß der Zapfen 21 nach Entnahme der Dichtungsanordnung 14, 15, 16 frei in die ;

Auslaßöffnung 4 bewegbar ist. Die Sperranordnung verhindert ; auch nicht die entgegengesetzte Bewegung des Ventilkörpers, z.B. dessen Einsetzen in das Ventilgehäuse. j

Aus Fig. 1 bis 3 ist ersichtlich, daß der Kreisbogen 23 j die Seitenwand 18 ungefähr rechtwinklig schneidet, so daß der ' Zapfen 21 in den Endstellungen des Ventilkörpers ungefähr rechtwinklig an den Wänden der Ausnehmung anliegt.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, in der die Ausnehmung 18a durch eine Stoßmaschine hergestellt ist, deren Werkzeug durch die Öffnung 4 derart eingeführt wird, daß die Sei-

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tenwände der Ausnehmung parallel zur Achse der Öffnung 4 verlaufen. Der Kreisbogen 23 schneidet also die Wände, an denen der Zapfen 21 anliegt, unter spitzem Winkel. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß durch eine derartige Anlage die Qualität der Sperranordnung nicht beeinträchtigt wird.

Fig. 5 bis -7 zeigen eine Ausführungsform, bei der der Zapfen 21 in eine Öffnung im Ventilgehäuse 5 eingetrieben und die Aussparung 18b im Ventilkörper 2 vorgesehen ist. In diesem Beispiel hat die Aussparung die Form einer Hohlkehle mit U-förmigem Querschnitt (vgl. Fig. 6). Die Hohlkehle ist an beiden Enden offen. Dementsprechend ist auch bei dieser Ausführungsform eine Ausnehmung vorgesehen, die im allgemeinen senkrecht zur Drehachse 11 des Ventilkörpers verläuft, so daß die Anordnung des Zapfens 21 in der Aussparung 18b die Montierung des Ventilkörpers nicht behindert.

In der Ausführungsform von Fig. 5 bis 7 sind Spindel und Ventilkörper getrennt hergestellt und auf der Unterseite der Spindel ist eine Kante 30 (Fig. 6) vorgesehen. Die Kante 30 greift in eine entsprechende U-förmige Nut 31 im Ventilkörper

I ein. Auf diese Weise ist eine Kopplung zwischen Spindel und Ventilkörper erzielt, die durch eine senkrecht zur Drehachse

II verlaufende Bewegung des Ventilkörpers lösbar ist, d.h. die gleiche Bewegung, wie sie zum Herausziehen des Zapfens 21 aus der Hohlkehle 18b notwendig ist.

Die Innenwand der seitlichen Öffnung 10 bildet eine Schulter 32, die mit einer Schulter 33 der Spindel derart zusammenwirkt, daß die Spindel durch die seitliche Öffnung 10 nicht hinausgeschoben werden kann. Das Ventil gemäß Fig. 5 bis

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wird wie folgt zusammengebaut: Zuerst wird die Spindel vom Innern des Ventilgehäuses aus in die seitliche Öffnung 10 geschoben, bis die Schulter 33 an der Schulter 32 anschlägt und die Kante 30 parallel zur Diametralebene des Ventilgehäuses verläuft. Nun ist der Ventilkörper 1 durch die Öffnung 4 einsetzbar, wobei die Längsrichtung der Hohlkehle 18b auf die Längsrichtung des Ventilgehäuses ausgerichtet ist, so daß der Zapfen 21 in den Bereich zwischen den beiden Wänden der Hohlkehle 18b ragt. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, hat diese Ausführungsform die gleiche Wirkung hinsichtlich der Anlage zwischen dem Zapfen 21 und den Wänden der Nut oder der Hohlkehle 18b wie in bezug auf Fig. 4 dargestellt. Da die Hohlkehle oder die Ausnehmung 18b parallel zur Nut 31 verläuft, kann der Ventilkörper 1 durch Drehen aus> einer Stange hergestellt werden, deren Profile der Hohlkehle 18b und der Nut 31 entsprechen. Selbstverständlich kann die Sperranordnung gemäß Fig. 5 bis 7 auch dann verwendet werden, wenn Ventilkörper und Spindel einteilig ausgebildet sind, falls der Zapfen 21 symmetrisch zu der Stellung von Fig. 5 in bezug auf j die Drehachse 11 angeordnet ist. !

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Claims

19U047 Patentansprüche :

1.J Sperr- oder Steuerventil mit einem im allgemeinen kugelförmigen_r drehbaren Ventilkörper mit einem quer verlaufenden Durchflußkanal, der in ein einteiliges Ventilgehäuse durch dessen Einlaß- oder Auslaßöffnung· einführbar und darin montierbar und mittels einer Spindel drehbar ist, deren Durchmesser kleiner ist als der der Kugel und die in einer seitlichen Öffnung des Ventilgehäuses sitzt, gekennzeichnet durch eine Sperranordnung (21, 18, 18a, 18b) für den Ventilkörper (1), die auf der Seite des Ventilgehäuses (5) gegenüber der seitlichen Öffnung (10) angeordnet ist und eine Ausnehmung (18, 18a, 18b) und eine darin eingreifende, exzentrisch in bezug auf die Drehachse (11) des Ventilkörpers (1) angeordnete läse (21) aufweist, und daß die Ausnehmung (18, 18a, 18b zum Einführen der Hase in einer Richtung quer zur Drehachse (11) des Ventilkörpers (1) offen ist. .

2. Ventil nach Anspruch 1, mit im Ventilgehäuse befindlicher Ausnehmung und auf dem Ventilkörper angeordneter Ease, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (18) die Form eines Zylinders hat, dessen Querschnitt zur Öffnung (4) hin zum Einführen des Ventilkörpers (1) unvollständig ist und dessen Achse von der Drehachse des Ventilkörpers versetzt ist.

3. Ventilkörper nach Anspruch 1 mit im Ventilkörper befindlicher Ausnehmung und auf dem Ventilgehäuse angeordneter Nase, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (18b) ,die Form einer Nut hat., die an beiden Enden offen ist, einen U-förmigen Querschnitt hat und senkrecht zur Drehachse (11) des Ventilicu'rpers verläuft»

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