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Die Erfindung betrifft das Gebiet der Absperr- und Regulierventile, die auch als Kugelverschlussventile bezeichnet werden.
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Die Absperrventile sind hauptsächlich für die Öl-, Gas- und chemische Industrie für deren Produktionsbedürfnisse bestimmt.
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[Stand der Technik]
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Ein derartiges Absperrventil ist schematisch auf der Schnittansicht von 1 dargestellt. Es umfasst im Allgemeinen mindestens einen Anschlussstück 10a, das beispielsweise für den Anschluss an eine Erdöl- oder Gasförderleitung bestimmt ist. Dieses Anschlussstück 10a umfasst einen Fluidfließkanal 11, der sich gemäß der Längsachse A-A des Ventils erstreckt. Das Fluid kann in dem Kanal 11 (zweidirektional) in die eine oder die andere Richtung fließen. Zur Vereinfachung des Verständnisses wurde eine Zirkulationsrichtung gewählt, die durch die Richtung des Pfeils mit dem Bezugszeichen E auf der 1 angegeben ist. In den Körper 46 um eine zur Fluidfließachse A-A lotrechte Achse B-B, gebildet von einer oberen Welle 42 und einer unteren Welle 43, die in selbstschmierenden Lagern 45a, 45b laufen, ist ein Kugelventil 40 montiert. Der Fließkanal 11 ist dazu bestimmt, vom Kugelventil 40 verschlossen zu sein, wenn es um die Welle 42, 43 rotierend betätigt wird, an der ein (nicht dargestelltes) Betätigungssystem befestigt ist. Das Kugelventil 40 umfasst eine kugelige Außenfläche 44 und ein ausmündendes zylindrisches Loch 41, das imstande ist, koaxial zum Fluidfließkanal 11 positioniert zu sein, wenn das Kugelventil 40 in Öffnungsposition ist. Wenn das Kugelventil 40 in Verschlussposition ist, das heißt, wenn es eine Vierteldrehung um die Rotationswelle 42, 43 absolviert hat, verschließt seine kugelige Außenfläche 44 den Fluidfließkanal 11.
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Im Allgemeinen ist das Ventil vollkommen symmetrisch konstruiert und umfasst nach dem Kugelventil 40 ein zweites Anschlussstück 10b (von dem ein Teil auf der 1 dargestellt ist).
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In jedem Anschlussstück 10a, 10b ist eine Aufnahme vorgesehen, um dort auf der einen und der anderen Seite des Kugelventils 40 jeweils einen oberstromigen Sitz 20a und einen unterstromigen Sitz 20b aufzunehmen, die von ringförmigen Metallkränzen gebildet werden. Die Aufnahme wurde durch spanende Formgebung derart hergestellt, dass sich der Sitz im Verhältnis zum Anschlussstück 10a, 10b unter der Einwirkung von Schüben, verursacht durch den Druck des Fluids, und der Einwirkung eines elastischen Rückholmittels 24a, 24b und unter der gemeinsamen Einwirkung dieser beiden Gründe parallel zur Längsachse A-A des Ventils leicht verlagern kann.
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Jeder Sitz 20a, 20b umfasst einen ersten vorderen zylindrischen Teil 21a, das heißt dem Kugelventil 40 gegenüber gelegen, einen zweiten zylindrischen Teil 23a, der hinter dem ersten Teil liegt, der zu der Seite zeigt, die dem Kugelventil gegenüberliegt und einen kleineren Durchmesser als der erste zylindrische Teil hat. Der erste vordere zylindrische Teil 21a, 21b umfasst eine erste, im Verhältnis zu dem Kugelventil hintere Endfläche 28a, die den Rückholkräften elastischer Mittel 24a, 24b beispielsweise vom Typ Federn ausgesetzt ist. Diese Rückholkräfte erlauben, auf eine zweite, im Verhältnis zum Kugelventil vordere Endfläche des ersten vorderen zylindrischen Teils 21a, 21b einzuwirken, von der ein Abschnitt eine etwa kegelstumpfförmige Fläche 25a, 25b aufweist, damit sich diese auf die Außenfläche des Kugelventils stützt. Die kegelstumpfförmige Fläche ist ferner mit einer ringförmigen Nut 26a, 26b ausgestattet, in der eine ringförmige Dichtung 27a, 27b angeordnet ist. Diese Dichtung ist elastisch und kann beispielsweise aus einem thermoplastischen Material vom Typ PTFE (PolyTetraFluorEthylen), Nylon (eingetragenes Markenzeiche) oder beispielsweise PEEK (Polyetheretherceton) oder einem anderen Material hergestellt sein.
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Andere torische Dichtungen 13, 14 dichten bei Lecks ebenfalls ab und sind jeweils zwischen dem Sitz 20a, 20b und dem Anschlussstück 10a, 10b oder zwischen dem Anschlussstück 10a, 10b und Befestigungsmitteln der Antriebswelle 42, 43 des Kugelventils 40 auf dem Anschlussstück angeordnet. Diese Dichtungen sind, obwohl auch sie bei Lecks eine gewisse Dichtigkeit gewährleisten, weniger wichtig als die Dichtung 27a, 27b, die zwischen dem Sitz 20a, 20b und dem Kugelventil 40 vorgesehen ist. Diese Dichtung 27a, 27b muss nämlich unter allen Umständen, unabhängig von dem Druck, der von dem Fluid im Kanal 11 ausgeübt wird, perfekt abdichten, um jeden Austritt von Fluid zu vermeiden, was im Falle eines Falles erhebliche Konsequenzen haben könnte.
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Diese Dichtung 27a, 27b, die zwischen dem Sitz und dem Kugelventil angeordnet ist, weist jedoch Nachteile auf. Sie ist nämlich aus einem Material hergestellt, das altert, so dass sie nach einer bestimmten Zeit ihre Abdichtungsfunktion nicht mehr erfüllt. Darüber hinaus altert die Dichtung umso schneller, je öfter sie beansprucht wird, und zwar sowohl durch wiederholte Betätigungen des Kugelventils als auch durch den Druck des Fluids oder die Anwesenheit von festen Teilchen im Fluid. Die Dichtung nutzt sich also schnell ab und erfüllt letztendlich ihre Abdichtfunktion nicht mehr.
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Die Erfindung hat also die Aufgabe mindestens einem der Nachteile des Standes der Technik abzuhelfen. Die Erfindung zielt vor allem darauf ab, die Dichtigkeit der Absperrhähne zu verbessern, so dass diese auch hohen Druck ohne Leckagen vertragen. Die Erfindung zielt ferner darauf ab, ein Absperrventil ohne Zwischendichtung zwischen dem Sitz und dem Kugelventil herzustellen, um eine Dichtigkeit Metall auf Metall zu erhalten, die nachhaltig konstant und zuverlässig und für alle Fluide, auch für solche, die mit Feststoffen (Sand, Teilchen, die beim Schweißen entstehen usw.) belastet sind, geeignet ist, sowie um als Sicherheitsventil einsetzbar zu sein.
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[Kurze Beschreibung der Erfindung]
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Zu diesem Zweck hat die Erfindung ein Absperrventil zum Gegenstand, das mindestens ein Anschlussstück umfasst, das mit einem Fluidfließkanal ausgestattet ist, der dazu bestimmt ist, von einem Kugelventil verschlossen zu sein, wobei das Kugelventil eine kugelige Außenfläche und ein zentrales zylindrisches Loch umfasst und imstande ist, zwischen einer Öffnungsposition, in der das zylindrische Loch koaxial zum Fließkanal positioniert ist, und einer Verschlussposition, in der die Außenfläche des Kugelventils den Fließkanal verschließt, betätigt zu werden, wobei das Kugelventil ferner mit einem oberstromigen und unterstromigen Sitz ausgestattet ist, die in einer Aufnahme des mindestens einen Anschlussstücks angeordnet sind und jeweils einen vorderen zylindrischen Teil umfassen, der elastischen Rückholmitteln derart zugeordnet ist, dass sich eine vordere Endfläche des vorderen zylindrischen Teils mit einem etwa kegelstumpfförmigen Abschnitt auf der Außenfläche des Kugelventils abstützt. Dieses Ventil ist im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass der etwa kegelstumpfförmige Abschnitt der vorderen Endfläche des vorderen zylindrischen Teils mit einer ringförmigen Nut ausgestattet ist, die den etwa kegelstumpfförmigen Abschnitt in zwei Kontaktzonen teilt, nämlich in eine erste externe Kontaktzone, die imstande ist, sich auf der Außenfläche des Kugelventils abzustützen, und in eine zweite interne Kontaktzone, die von einer Ausstülpung gebildet wird, die sich in Richtung des Fließkanals erstreckt, die imstande ist, Dichtigkeit zwischen dem Sitz und der Außenfläche des Kugelventils zu gewährleisten.
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Damit ist nicht die gesamte Fläche des etwa kegelstumpfförmigen Abschnitts des Sitzes gegenüber dem Kugelventil mit der Außenfläche des Kugelventils im Kontakt. Sie besitzt ein geeignetes Relief, um zwei Metall-Metall-Kontaktzonen zu bilden, von denen eine Zone eine Abstützung auf der Außenfläche des Kugelventils erlaubt, wogegen die andere Zone, die dank einer flexiblen Ausstülpung gebildet wird, die gegen die Außenfläche des Kugelventils gedrückt ist, eine vollkommene Dichtigkeit zu gewährleisten erlaubt. Da die Dichtigkeit durch direkten Metall-Metall-Kontakt sichergestellt ist, wird keine Zwischendichtung, die verschleißen könnte, verwendet, so dass die hergestellte Dichtigkeit nachhaltig zuverlässig und konstant ist.
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Gemäß anderen optionalen Merkmalen des Ventils:
- – umfasst eine interne Fläche des vorderen zylindrischen Teils des Sitzes eine zweite ringförmigen Nut gegenüber der ersten Nut,
- – ist die zweite Nut eine doppelte Nut, die zwei jeweilige Abschnitte, einen vorderen und einen hinteren, umfasst, wobei der hintere Abschnitt einen größeren Durchmesser als der vordere Abschnitt aufweist,
- – umfasst eine hintere Endfläche des vorderen zylindrischen Teils auf einer Außenfläche eine dritte ringförmige Nut, die imstande ist, den vorderen zylindrischen Teil um eine zur Längsachse lotrechte Rotationsachse zu flexibilisieren,
- – befindet sich die dritte ringförmige Nut etwa gegenüber dem hinteren Abschnitt der doppelten Nut,
- – sind die elastischen Rückholmittel auf einem Außenrand der hinteren Endfläche des vorderen zylindrischen Teils angeordnet,
- – beträgt die Länge jeder Kontaktzone 1 bis 5 mm für Durchmesser des Kugelventils von 2 Zoll bis 56 Zoll und für einen vom Fuid auf die Innenwände des Sitzes ausgeübten Druck 20 bis 420 bar,
- – sind die Kontaktzonen (Za, Ze) Metall-Metall-Kontaktzonen,
- – sind die Kontaktflächen, die die Metall-Metall-Dichtigkeit sicherstellen müssen, mit einem Material wie Wolframcarbid, Stellit usw. beschichtet, das eine erhöhte Härte aufweist,
- – weisen die Ausstülpungen eine abgerundete Form auf.
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Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Lektüre der folgenden Beschreibung, die als veranschaulichendes und nicht beschränkendes Beispiel gegeben wird und sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, die darstellen:
- • die bereits beschriebene 1 eine Schnittansicht eines Absperrventils nach dem Stand der Technik,
- • die 2 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Absperrventils,
- • die 3 eine Detailansicht, die die Struktur des oberstromigen Sitzes des Kugelventils in Öffnungsposition veranschaulicht, gemäß einer ersten Ausführungsform,
- • die 4 eine Detailansicht, die die Struktur des oberstromigen Sitzes des Kugelventils in Öffnungsposition veranschaulicht, gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- • die 5 eine Detailansicht, die die Struktur des oberstromigen Sitzes des Kugelventils in Verschlussposition veranschaulicht, gemäß der zweiten Ausführungsform.
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Die Begriffe „oberstromig” und „unterstromig” sind, so wie sie verwendet werden, im Verhältnis zur Fließrichtung des Fluids im Fließkanal definiert, die anhand eines Pfeils mit dem Bezugszeichen E auf der 2 angegeben ist.
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Die Begriffe „extern” und „intern” sind, so wie sie verwendet werden, im Verhältnis zum Fluidfließkanal 11 definiert.
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Die Begriffe „vorn” und „hinten” sind, so wie sie verwendet werden, im Verhältnis zum Kugelventil 40 definiert, wobei eine vordere Fläche zum Kugelventil zeigt, wogegen eine hintere Fläche zu der Seite zeigt, die dem Kugelventil gegenüberliegt.
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Der Begriff „Länge” der Zonen Za und Ze, so wie er hier verwendet wird, ist die Länge über die Schnittansichten der Gegenüber der Zonen mit der Außenfläche des Kugelventils.
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Die 2 zeigt ein Schema in Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Absperrventils. Die Bezugszeichen, die auf der 1 verwendet werden, werden zur Bezeichnung der gemeinsamen Elemente verwendet.
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[Detaillierte Beschreibung der Erfindung]
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Dieses Ventil umfasst in vorteilhafter Weise einen oberstromigen Sitz 100a und einen symmetrischen unterstromigen Sitz 100b, der eine besondere Geometrie aufweist, die es ihm erlaubt, einen perfekten Metall-Metall-Kontakt direkt mit der Außenfläche 44 des Kugelventils 40 sicherzustellen und ohne Zwischendichtung eine perfekte Dichtigkeit zu gewährleisten. Der Sitz 100a, 100b weist insbesondere einen ersten vorderen zylindrischen Teil 101a, 101b auf, wobei der etwa kegelstumpfförmige Abschnitt 110a, 110b der vorderen Endfläche ein Relief aufweist, das zur Bildung von zwei Metall-Metall-Kontaktzonen Za, Ze ohne Zwischendichtung führt. Insbesondere ist dieser etwa kegelstumpfförmige Abschnitt 110a, 110b der vorderen Endfläche mit einer ringförmigen Nut 120a, 120b ausgestattet. Diese ringförmige Nut trennt in vorteilhafter Weise den etwa kegelstumpfförmigen Abschnitt in zwei Kontaktzonen Za und Ze. Die erste Kontaktzone Za, die sich nach außerhalb des Fließkanals 11 befindet, erlaubt, eine Abstützung des Sitzes 100a, 100b auf der Außenfläche 44 des Kugelventils 40 sicherzustellen. Die zweite Kontaktzone Ze erstreckt sich dank des Vorhandenseins einer Ausstülpung 106a, 106b nach innerhalb des Fließkanals 11. Diese Ausstülpung 106a, 106b ist ausreichend elastisch, damit sie unter der Einwirkung eines Drucks, der von dem in den Fließkanal 11 beförderten Fluid ausgeübt wird, leicht an der Außenfläche 44 des Kugelventils 40 zum Anliegen kommt. Damit sichert die Ausstülpung 106 Dichtigkeit zwischen dem Sitz 100a, 100b und dem Kugelventil 40.
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Da der oberstromige Sitz 100a und der unterstromige Sitz 100b symmetrisch sind, zeigt die 3 gemäß einer ersten Ausführungsform sehr schematisch ein Detail der Struktur des oberstromigen Sitzes 100a und des Kugelventils 40 in Öffnungsposition.
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Von diesem Schema der 3 wurden einige nicht funktionelle Elemente entfernt, um das Verstehen zu erleichtern. So wurden die torischen Dichtungen 13, 14 von den 1 und 2 entfernt. Gemäß dieser ersten Ausführungsform umfasst der Sitz 100a einen ersten zylindrischen Teil 101a, der sich vorn am Sitz befindet und eine vordere Endfläche umfasst, deren etwa kegelstumpfförmiger Abschnitt 110a eine Nut 120a umfasst, die die erste Kontaktzone Za, die die Abstützung des Sitzes auf der Außenseite 44 des Kugelventils 40 sichert, von der zweiten Kontaktzone Ze, die die Dichtigkeit sichert, trennt. Diese zweite Kontaktzone Ze erstreckt sich in vorteilhafter Weise nach innerhalb des Kanals. Sie wird dank einer Ausstülpung 106a mit der Dicke e1 gebildet, die im Verhältnis zur Dicke e2 des vorderen zylindrischen Teils 101a reduziert ist, so dass sie im Verhältnis zum starren vorderen zylindrischen Teil eine hohe Flexibilität aufweist. Da diese Ausstülpung 106a flexibel ist, kann sie unter der Einwirkung des Drucks, der von dem in den Fließkanal 11 beförderten Fluid ausgeübt wird, an der Außenseite 44 des Kugelventils 40 anliegen. Daneben üben die elastischen Rückholmittel 150 vom Typ Feder, die am äußeren Ende der Rückseite 102a des vorderen zylindrischen Teils angeordnet sind, ebenfalls einen Druck auf den vorderen zylindrischen Teil aus, wodurch die erste Kontaktzone Za an die Außenfläche 44 des Kugelventils 40 gedrückt wird, um eine Abstützung zu gewährleisten.
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In vorteilhafter Weise umfasst die interne Fläche 103a des vorderen zylindrischen Teils 101a des Sitz 100a eine zweite ringförmige Nut 130a, die sich etwa gegenüber der ersten Nut 120a des etwa kegelstumpfförmigen Abschnitts 110a befindet. Das in den Fließkanal beförderte Fluid übt, wenn es in diese zweite Nut 130a eindringt, einen Druck aus, durch den die Ausstülpungszone 106a an die Außenfläche 44 des Kugelventils 40 gedrückt und damit die Abdichtungszone Ze verlängert wird.
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Durch die besondere schnabelförmige Geometrie der Ausstülpung 106, die durch die Bildung der zwei etwa einander gegenüberliegenden ringförmigen Nuten 120a, 130a erreicht wird, die jeweils in die vordere 110a und interne 103a kegelstumpfförmige Fläche des vorderen zylindrischen Teils 101a eingearbeitet sind, wird ein metallischer Abschnitt 106a des Sitzes 100a bereitgestellt, der sehr flexibel ist und der sich sehr leicht unter dem Einfluss des von dem Fluid ausgeübten Drucks an die Innenwände des Kanals und der zweiten somit geschaffenen Nut 130a anschmiegt.
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Die 4 schematisiert gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform auf dieselbe Weise wie die 3 ein Detail der Struktur des oberstromigen Sitzes 100a mit Kugelventil in geöffneter Position und des Kugelventils 40 in Öffnungsposition. Gemäß dieser Ausführungsform ist die zweite Nut 130a eine doppelte Nut, die einen vorderen Abschnitt 131a und einen hinteren Abschnitt 132a umfasst. Der hintere Abschnitt 132a weist einen Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des vorderen Abschnitts 131a, so dass die doppelte Nut in der inneren Wand 103a des vorderen zylindrischen Teils 101a einen stufigen Raum bildet.
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Ferner ist auf der Außenfläche der hinteren Endfläche 102a des vorderen zylindrischen Teils 101a eine dritte Nut 140a derart ausgebildet, dass diese dritte Nut 140a gegenüber dem hinteren Abschnitt 132a der doppelten Nut 130a angeordnet ist. Diese dritte Nut 140a verleiht dem vorderen zylindrischen Teil 101a des Sitzes 100a eine höhere Flexibilität gemäß der Längsrichtung A-A, so dass der von dem Fluid auf die Innenwand 103a des vorderen zylindrischen Teils 101a ausgeübte Druck absorbiert wird. Eine derartige dritte Nut 140a kann ebenfalls im Fall der zweiten Ausführungsform, die auf der 3 dargestellt ist, ausgearbeitet sein, um dieselbe Funktion zu erfüllen.
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Die Funktionsweise dieses Sitzes 100a wird unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben, die dasselbe Detail der Struktur des oberstromigen Sitzes 100a schematisiert, wenn das Kugelventil 40 in Verschlussposition ist. In Verschlussposition ist der von dem Fluid auf die Außenfläche 44 des Kugelventils 40 ausgeübte Druck sehr hoch und könnte sie verformen. Der von dem Fluid auf die Innenwände des Sitzes ausgeübte Druck ist ebenfalls sehr hoch.
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Die Ausstülpung 106a ist aufgrund seiner im Vergleich zur Dicke e2 des ersten vorderen zylindrischen Teils 101a geringen Dicke e1 flexibel. Der von dem in den vorderen Abschnitt 131a der zweiten Nut 130a eindringenden Fluid ausgeübte Druck erzeugt eine Kraft F1, die gemäß der Längsachse A-A ausgerichtet ist und die flexible Ausstülpung 106a an die Außenfläche 44 des Kugelventils 40 drückt und damit erlaubt, die zweite Kontaktzone Ze zu verlängern und die Dichtigkeit zwischen dem Sitz 100a und dem Kugelventil 40 weiter zu verstärken.
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Der von dem in den hinteren Abschnitt 132a der zweiten Nut 130a eindringenden Fluid ausgeübte Druck erzeugt eine zur Längsachse A-A lotrechte Kraft F2, die den vorderen zylindrischen Teil 101a des Sitzes nach außen drückt. Durch das Vorhandensein der dritten Nut 140a wird der vordere zylindrische Teil 101a des Sitzes flexibler, so dass diese Kraft F2 in eine zur Längsachse A-A parallele Kraft F3 übersetzt wird, die den vorderen zylindrischen Teil 101a nach hinten verlagert. In diesem Fall schwenkt der vordere zylindrische Teil 101a um eine zur Längsachse A-A des Ventils lotrechte Rotationsachse 160a nach hinten. Die erste Kontaktzone Za sichert damit eine weniger gute Abstützung, aber die zweite Kontaktzone Ze stützt sich noch mehr auf der Außenfläche 44 des Kugelventils ab, so dass ihre Länge verlängert ist und ihre Dichtigkeit damit umso höher. Damit die Kontaktzone Za auch bei sehr hohem Druck immer in Abstützung ist, ist das elastische Rückholmittel 150a, das auf dem Schema von der 2 in Form einer Feder materialisiert ist, in vorteilhafter Weise auf dem Außenrand der hinteren Endfläche 102a des vorderen zylindrischen Teils 101a angeordnet, das heißt auf einem Rand, der von der Rotationsachse 160a des vorderen zylindrischen Teils 101a so weit wie möglich entfernt ist, so dass die Kraft F4, die es erzeugt, größer als die durch den Fluiddruck erzeugte Kraft F3 ist. Folglich drückt die auf den vorderen zylindrischen Teil 101a ausgeübte resultierende Kraft R die vordere Endfläche in Richtung des Kugelventils 40 und bewirkt, dass die erste Kontaktzone Za an der Außenfläche 44 des Kugelventils 40 anliegt, um eine Abstützung zu gewährleisten.
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Der unterstromige Sitz 100b, der nach dem Kugelventil 40 angeordnet ist, ist zum oberstromigen Sitz 100a absolut symmetrisch. Wenn das Kugelventil 40 geschlossen ist, wird der Überdruck des Fluids im Wesentlichen auf den oberstromigen Sitz ausgeübt.
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Wenn sich das Kugelventil 40 in Öffnungsposition befindet, erzeugt die Zirkulation des Fluids im Kanal 11 und im koaxialen zylindrischen Loch 41 des Kugelventils entlang des Kanals und damit auf den oberstromigen Sitz 101a und den unterstromigen sitz 101b denselben Druck. Das Fluid dringt in alle Spalte ein, das heißt, in die internen Nuten 130a, 130b des Fließkanals 11. Der von dem Fluid in diesen Nuten 130a, 130b erzeugte Druck ist absolut identisch und erzeugt Kräfte, die auf die Ausstülpungen 106a, 106b absolut symmetrisch ausgeübt werden. Damit wird die Ausstülpung 106b des unterstromigen Sitzes 100b durch den Druck des in dem Kanal zirkulierenden Fluids derart an die Außenfläche 44 des Kugelventils 40 gedrückt, dass die dank der Ausstülpung 160b des unterstromigen Sitzes 100b entstandene Metall-Metall-Kontaktzone Ze ebenfalls Dichtigkeit zwischen dem unterstromigen Sitz 100b und dem Kugelventil 40 herstellt.
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Die Außendurchmesser der für die Öl- oder Gasförderung verwendeten Kugelventile schwanken derzeit zwischen 20 mm und 1800 mm. Die Längen der ersten und zweiten Metall-Metall-Kontaktzone Za und Ze schwanken also in Abhängigkeit vom Durchmesser des verwendeten Kugelventils 40, aber auch vom von dem Fluid auf den Sitz ausgeübten Druck. Beispielsweise betragen die Längen dieser Kontaktzonen Za, Ze 1 mm bis 5 mm für Durchmesser des Kugelventils 40 von 2 Zoll bis 56 Zoll und für einen von dem Fluid auf die Innenwände 103a, 106a des Sitzes 100a ausgeübten Druck 20 bis 420 bar.
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Die Kontaktflächen, die die Metall-Metall-Dichtigkeit sicherstellen müssen, sind mit einem Material beschichtet, das eine erhöhte Härte aufweist, in typischer Weise über 6 Mohs, wie beispielsweise Wolframcarbid, Stellit usw. Diese Beschichtung wird auf konventionelle Art und Weise aufgesprüht.
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Die Ausstülpungen 106a und 106b weisen eine abgerundete Form auf, die das Gleiten des Sitzes erleichtern und das Blockieren bei Anwesenheit fester Teilchen (Sand, Teilchen, die beim Schweißen entstehen) verhindern.
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Das hier beschriebene Ventil gewährleistet eine sehr gute Dichtigkeit zwischen dem Sitz und dem Kugelventil durch Metall-Metall-Kontakt. Die erreichte Dichtigkeit ist nachhaltig konstant und zuverlässig, da die Verwendung einer Verschleiß unterliegenden Zwischendichtung überflüssig ist.
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Das Ventil kann auch als Sicherheitsventil eingesetzt werden, es gewährleistet eine nachhaltig konstante und zuverlässige Dichtigkeit bei allen Fluiden, auch solchen, die mit Feststoffen (Sand, Teilchen, die beim Schweißen entstehen) belastet sind.
