DE19625646A1 - Kugelventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelventil mit einem Gehäuse, in dem eine Kugel aufgenommen und ein Ringsitz für die Kugel vorgesehen ist, der in einer Ringnut in einem gehäuseseitigen radialen Innenbund angeordnet ist, deren Boden in einer Radi­ alebene liegt, und mit einer Büchse, die mit dem Gehäuse ver­ bindbar ist und einen Sitz für die Kugel aufweist, der in einer Ringnut in einem büchsenseitigen radialen Innenbund angeordnet ist, deren Boden ebenfalls in einer Radialebene liegt.

Die Büchse verhindert, daß die Kugel und die Ringsitze aus dem Gehäuse bzw. der Büchse herausfallen können. Die Büchse ist gewöhnlich mit dem Gehäuse durch Verschrauben verbunden. Üblicherweise werden solche Kugelventile aus Messing oder Bronze hergestellt und die Ringnut in der Büchse oder dem Gehäuse durch spanabhebende Bearbeitung ausgespart.

Anhand der Zeichnung wird der Stand der Technik näher erläu­ tert, in der

Fig. 1 im Axialschnitt das Gehäuse eines Kugelventils mit einem Ringsitz für eine Kugel,

Fig. 2 in einer Einzelheit von Fig. 1 eine erste bekannte Ausgestaltung einer Ringnut und eines Ringsitzes und

Fig. 3 in einer Ansicht wie Fig. 2 eine zweite bekannte Ausgestaltung von Ringnut und Ringsitz zeigen.

Das in Fig. 1 gezeigte Gehäuse Ia eines Kugelventils hat einen radial nach innen vorstehenden Innenbund 4a, in dem, wie aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, eine Ringnut 5a ausgebildet ist, deren Boden in einer Radialebene liegt und in die ein Ringsitz 2a (Fig. 2) bzw. 3a (Fig. 3) eingesetzt ist. Bei der Ausfüh­ rung von Fig. 2 überdeckt der Ringsitz 2a die radial innen liegende, die Ringnut 5a innenseitig begrenzende Umfangswand des Innenbundes 4a, während bei der Ausführung von Fig. 3 der Ringsitz 3a mit seiner radialen Innenwand bündig zur angren­ zenden Wand der Ringnut 5a im Innenbund 4a ist. In der zu­ gehörigen, nicht gezeigten Büchse des Kugelventils, die in das Gehäuse einschraubbar ist, ist der Ringsitz, wie bei dem Gehäuse, in einem radial nach innen vorstehenden Bund in einer Ringnut aufgenommen, deren Boden ebenfalls in einer Radialebe­ ne liegt.

Der Ringsitz besteht gewöhnlich aus Polytetrafluorethylen (PTFE), aus Gummi oder aus einem ähnlichen Material, das sich verformen läßt. Solche Ringsitze werden für Einsätze des Kugelventils bei mittleren Temperaturen und mittleren Drucken verwendet.

Es hat sich nun gezeigt, daß bei Einsätzen solcher Kugelventi­ le bei mittleren und höheren Drucken und Temperaturen sich der Ringsitz mit der Zeit verformt und daß durch Wechselbelastung beim Öffnen und Schließen des Ventils durch die Kugel der Eingriff des Ringsitzes in der Ringnut gelockert wird. Ver­ bleibt das Kugelventil langzeitig in seiner Offenstellung, stellt sich ebenfalls eine starke Verformung der Ringsitze ein.

Man hat deshalb versucht, dieser Verformung durch Einbau von elastischen Unterlegscheiben in die Ringnut oder durch Anord­ nen solcher Scheiben auf dem Ringsitz entgegenzuwirken und die lagegerechte Positionierung des Ringsitzes aufrechtzuerhalten. Diese Maßnahmen sind einerseits aufwendig und haben sich andererseits als unwirksam erwiesen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, das Kugelventil der eingangs genannten Art so auszu­ gestalten, daß bei Unterbindung einer Verformung des Ring­ sitzes eine sichere Halterung des Ringsitzes in seiner Ringnut gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Kugelventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß an dem radialen Innenbund des Gehäuses und der Büchse wenigstens auf der dem Boden der Ringnut gegenüberliegenden Seite gegen den Ringsitz umbiegbare Fixierungseinrichtungen vorgesehen sind.

Die Halterung des Ringsitzes läßt sich dadurch noch verbes­ sern, daß an der radial innen liegenden, die Ringnut begren­ zenden Umfangswand des Innenbundes zusätzlich gegen eine Schulter des Ringsitzes umbiegbare Fixierungseinrichtungen vorgesehen sind.

Vorteilhafterweise werden die Fixierungseinrichtungen von durchgehend umlaufenden Bundstegen gebildet.

Es hat sich gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäß ausgestalte­ ten Kugelventil der Ringsitz bzw. die Ringsitze im wesentli­ chen verformungsfrei bei Einsatz der Kugelventile für mittlere und hohe Temperaturen und Drucke sicher fixiert bleiben, auch wenn sich das Kugelventil lange in seiner Offenstellung befin­ den sollte.

Beim Montieren eines solchen Kugelventils wird zunächst der Ringsitz in die Ringnut des Gehäuses eingesetzt, dann wird die im Innenbund des Gehäuses auf der der Ringnut gegenüberliegen­ den Seite ausgebildete Fixierungseinrichtung, gewöhnlich in Form eines durch spanabhebende Bearbeitung erzeugten Bund­ steges, gegen den Ringsitz umgebogen, bevor anschließend, falls vorhanden, die an der radial innen liegenden Umfangswand des Innenbundes des Gehäuses vorgesehene Fixierungseinrichtung gegen die Schulter des Ringsitzes umgebogen wird. Daraufhin erfolgen die gleichen Maßnahmen an der Büchse zur Fixierung ihres Ringsitzes, bevor nach Einbringen der Kugel in das Gehäuse Büchse und Gehäuse, vorzugsweise durch Verschrauben, miteinander verbunden werden.

Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung näher erläutert, in denen

Fig. 4 im Axialschnitt ein Gehäuse eines Kugelventils mit erfindungsgemäß fixiertem Ringsitz,

Fig. 5a in einer Einzelheit von Fig. 4 die Fixierung einer ersten Ausführung eines Ringsitzes,

Fig. 5b in einer Ansicht wie Fig. 5a die Fixierung einer zweiten Ausführung eines Ringsitzes,

Fig. 6a in einer Ansicht wie Fig. 5a die doppelte Fixierung einer dritten Ausführung eines Ringsitzes,

Fig. 6b in einer Ansicht wie Fig. 5a die Doppelfixierung einer vierten Ausführung eines Ringsitzes, und

Fig. 7 im Axialschnitt die Fixierung eines Ringsitzes in einer Büchse zeigen.

Das in Fig. 4 gezeigte Gehäuse 1 eines Kugelventils hat einen radial nach innen vorstehenden Innenbund 4, in dem durch spanabhebende Bearbeitung eine Ringnut 5 ausgebildet ist, deren Boden in einer Radialebene liegt und in die ein Ringsitz 2 eingesetzt ist. Wie in Fig. 5a dargestellt ist, übergreift der Ringsitz 2 die radial innen liegende, die Ringnut 5 be­ grenzende Umfangswand des Innenbundes 5 derart, daß der Innen­ bund 4 und der Ringsitz 2 eine in Axialrichtung fluchtende Innenwand bilden. Auf der dem Boden der Ringnut 5 gegenüber­ liegenden Seite ist durch spanabhebende Bearbeitung an dem Innenbund 4 als Fixierungseinrichtung ein umlaufender Bundsteg 6 gebildet, der sich zunächst in Axialrichtung erstreckt und bei der Montage, wie Fig. 5a zeigt, gegen den Ringsitz 2 durch Verstemmen umgebogen ist, so daß der Ringsitz 2 zwischen dem umgebogenen Bundsteg 6 und der Ringnut 5 festgehalten ist.

Bei der zweiten Ausführungsform des Ringsitzes 3 in Fig. 5b fluchtet die radiale Innenwand des Ringsitzes 3 mit der radial innen liegenden Begrenzungswand der Ringnut 5. Wie bei der Ausführung von Fig. 5a ist der Ringsitz 3 auf der dem Boden der Ringnut 5 gegenüberliegenden Seite durch einen zu ihm hin umgebogenen Bundsteg 6 fixiert.

Fig. 6a und 6b zeigen den Bundsteg 6 in der axialen Montage­ stellung des Ringsteges 8 bzw. 9 und in der umgebogenen Fixie­ rungsstellung um den Ringsteg 8 bzw. 9.

In Fig. 6a ist der Ringsteg 8 wie in Fig. 5a ausgebildet, hat jedoch radial innenseitig eine radiale Aussparung, wodurch eine Schulter gebildet wird, gegen die ein in Verlängerung der radial innen liegenden, die Ringnut 5 begrenzenden Umfangswand des Innenbundes 4 ausgebildeter, als Fixierungseinrichtung dienender Bundsteg 7 durch Verstemmen umgebogen ist.

Bei der Ausgestaltung in Fig. 6b, die der von Fig. 5b ent­ spricht, hat der Ringsteg 9 radial innenseitig eine Schulter, gegen die ein radial innen liegender, zunächst axialer Bund­ steg 7 des Innenbundes 4 bis zum Eingriff mit der Schulter umgebogen ist.

Die anhand von Fig. 4 bis 6b beschriebene Fixierung des Ring­ sitzes 2, 3, 8 bzw. 9 des Gehäuses 1 eines Kugelventils läßt sich, wie in Fig. 7 gezeigt ist, in gleicher Weise für den Ringsteg 12 in einer Ringnut 15 in einem Innenbund 14 einer Büchse 11 des Kugelventils mit Hilfe eines Bundstegs 16 oder analog zu Fig. 6a und 6b mit einem weiteren Bundsteg als Fixierungseinrichtung erreichen.

Claims (4)

1. Kugelventil

• - mit einem Gehäuse (1), in dem eine Kugel aufgenommen und ein Ringsitz (2; 3; 8; 9) für die Kugel vorgesehen ist,
• - mit einer Ringnut (5), die in einem gehäuseseitigen radialen Innenbund (4) angeordnet ist und deren Boden in einer Radialebene liegt, und
• - mit einer Büchse (11), die mit dem Gehäuse (1) verbind­ bar ist und einen Ringsitz (12) für die Kugel aufweist, der in einer Ringnut (15) in einem büchsenseitigen radialen Innenbund (14) angeordnet ist, deren Boden in einer Radialebene liegt, dadurch gekennzeichnet,
• - daß an dem radialen Innenbund (4, 14) des Gehäuses (1) und der Büchse (11) wenigstens auf der dem Boden der Ringnut (5, 15) gegenüberliegenden Seite gegen den Ringsitz (2; 3; 8; 9; 12) umbiegbare Fixierungseinrich­ tungen (6, 16) vorgesehen sind.

2. Kugelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der radial innen liegenden, die Ringnut (5) begrenzen­ den Umfangswand des Innenbundes (4) gegen eine Schulter des Ringsitzes (8, 9) umbiegbare Fixierungseinrichtungen (7) vorgesehen sind.

3. Kugelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fixierungseinrichtungen (6, 7) von durch­ gehend umlaufenden Bundstegen gebildet werden.

4. Verfahren zum Montieren eines Kugelventils nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

• - daß in die Ringnut (5) des Gehäuses (1) der Ringsitz (2; 3; 8; 9) eingesetzt wird,
• - daß die am Innenbund (4) des Gehäuses (1) auf der dem Boden der Ringnut (5) gegenüberliegenden Seite ausgebil­ dete Fixierungseinrichtung (6) gegen den Ringsitz (2; 3; 8; 9) umgebogen wird,
• - daß, falls vorhanden, die an der radial innen liegenden Umfangswand des Innenbundes (4) des Gehäuses (1) vor­ gesehene Fixierungseinrichtung (7) gegen die Schulter des Ringsitzes (8; 9) umgebogen wird,
• - daß die am Innenbund (14) der Büchse (11) auf der dem Boden der Ringnut (15) gegenüberliegenden Seite ausge­ bildete Fixierungseinrichtung (16) gegen den Ringsitz (12) umgebogen wird,
• - daß, falls vorhanden, die an der radial innen liegenden Umfangswand der Büchse (11) vorgesehene Fixierungsein­ richtung gegen die Schulter des Ringsitzes (12) umgebo­ gen wird,
• - daß die Kugel in das Gehäuse (1) eingebracht wird, und
• - daß das Gehäuse (1) mit der Kugel und die Büchse (11), vorzugsweise durch Verschrauben, miteinander verbunden werden.