DE2107645A1

DE2107645A1 - Gehäuse für ein Absperrorgan

Info

Publication number: DE2107645A1
Application number: DE19712107645
Authority: DE
Inventors: Jack E. Oakland Calif. Piccardo (V.StA.)
Original assignee: Grove Valve and Regulator Co
Current assignee: Grove Valve and Regulator Co
Priority date: 1970-05-18
Filing date: 1971-02-17
Publication date: 1971-12-02
Also published as: CA922682A; US3624804A; FR2091689A5; JPS5529316B1; GB1290814A

Description

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Grove Valve and Regulator Company, 6529 Hollis Street Oakland, Kalifornien 94608- (Y.St.A)

Gehäuse für ein Absperrorgan

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für ein Absperrorgan, insbesondere ein aus mehreren Teilen zusammengesetztes Gehäuse, das den leichten Zugang zum Inneren des Absperrorgans zu Inspektions-, Reparatur- und Austauschzwecken gestattet.

Bei einigen Absperrorganen, beispielsweise bei Schiebern oder Kugelabsperrhähnen gilt es als vorteilhaft, mindestens einen abnehmbaren, stirnseitigen Abschluß vorzusehen, der den Zugang zu Zwecken der Reparatur oder des Austausches von Innenteilen ermöglicht. Ilerkömmlicherweise sind solche stirnseitige Abschlüsse mittels Kopf- oder Stiftschrauben befestigt, die durch Durchgangslöcher in dem Abschlußteil hindurchgeführt und Jj in eine Stirnfläche des Gehäuses eingeschraubt sind. Wenn jedoch in dem Gehäuse Gewindelöcher gebildet sind, muß die Gehäusewand dementsprechend übermäßig verstärkt ausgebildet sein. Da außerdem die Schrauben jenseits der Innenfläche der Gehäusewand radial auswärts angeordnet sind, erzeugt der Innendruck auf den stirnseitigen Verschluß ein Drehmoment mit verhältnismäßig großem Hebelarm.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein aus Teilen zusammengesetztes Ventilgehäuse mit einem stirnseitigen Abschlußteil zu schaffen, dessen Abmessungen genügend

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klein sind, so daß dieser in eine rohrförmige Gehäusewand derart einsetzbar ist, daß der Kadialarm des Biegemomentes auf ein Minimum beschränkt wird.

Die Erfindung ermöglicht es somit, auch die Zahl und Stärke der Schrauben für die Befestigung des stirnseitigen Abschlußteiles äußerst gering zu halten.

Die Erfindung schafft ein Lastaufnahmeglied, das fähig ist, die Innendrücke aufzunehmen, so daß die Kopfschrauben verhältnismäßig gering belastet bleiben.

Durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung wird es auch ermöglicht, das Gehäuse des Absperrorgans mit äußerst geringer Wandstärke zu konstruieren.

Dies wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch erzielt, daß eine Gehäusekonstruktion für ein Absperrorgan ein rohrförmiges Gehäuseglied mit einem im einen Ende desselben aufgenommenen und an einer Innenschulter oder einem sonstigen Widerlager abgestützten Abschlußteil aufweist. In einer auswärts des Abschlußteiles um die Innenwand des Gehäusegliedes umlaufenden Nut ist ein in Segmente unterteilter Haltering aufgenommen, der den Abschlußteil in seiner Stellung festhält. Ein Verriegelungsring hat einen konischen axialen Ansatz, der an entsprechenden konischen Innenflächen an den Halteringsegmenten angreift und diese Segmente radial auseinanderspreizt, so daß an dem Haltering und an der Wand der Haltenut vorgesehene, zusammenwirkende Keilflächen die Segmente axial gegen den Abschlußteil drücken und diesen in seiner Stellung festklemmen.

■Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäusehauptglied von allgemein zylinderrohrförmiger Ausbildung

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und weist mindestens einen kreisringförmigen, stirnseitigen Abschlußteil mit einem darin gebildeten Strömungskanal auf. Der stirnseitige Abschlußteil ist mittels eines in Segmente unterteilten Halteringes gegen ein innenseitiges Widerlager festgeklemmt, und dieser Haltering ist in einer Nut aufgenommen, die rund um die Innenseite der Gehäusewand, axial außerhalb des stirnseitigen Abschlußteiles umläuft. Ein Verriegelungsring, der an der Stirnseite des Gehäuses des Absperrorganes befestigt ist, hat einen axial vorspringenden, leicht kegeligen Ansatz, der in die Halteringsegmente hinein vorspringt und
sie beim Anziehen des Verriegelungsringes gegen die Stirnwand des Gehäuses auswärts spreizt. Dies hat zur Folge, daß einander zugeordnete Keilflächen an den Segmenten des Halteringes und an der Wand der Haltenut den Haltering axial belasten, so daß dieser den stirnseitigen Abschlußteil fest in seiner Stellung hält. Der Haltering nimmt innere Schubbelastungen und Druckbelastungen derart auf, daß sie über seinen Umfang verteilt sind.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch einen Kugelabsperrhahn mit den Merkmalen der Erfindung;

Fig. 2 ist ein vergrößerter Teilschnitt durch den Anschluß ™

des stirnseitigen Abschlußteiles; und

Fig. 3 ist eine Stirnansicht des Hahngehäuses.

Wie Fig. 1 zeigt, weist der Kugelabsperrhahn 10 gemäß der
Erfindung ein Gehäusehauptglied 12 auf, das über den größten Teil seiner Länge allgemein zylinderrohrförmxg ausgebildet ist. Vorzugsweise ist jedoch die Gehäusewand am einen Ende 14

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eingeschnürt oder verengt, so daß an diesem Ende ein mit dem Gehäuse einstückig verbundener Abschluß mit einer Öffnung von vermindertem Durchmesser gebildet ist, an dem ein Ventilstutzen 20 aufgenommen und bei 18 angeschweißt ist. Vor dem Anschweißen des Stutzens 20 werden die Aussparungen 22 und am inneren Ende desselben für die Aufnahme eines Sitzringes 24 gebohrt, und rund um das innere Ende werden mehrere Löcher Z6 für die Aufnahme von Belastungsfedern 27 gebohrt. Außerdem wird das äußere Ende des Stutzens mit einer geeigneten Verbindung, beispielsweise dem Anschweißende 28, für den Einbau in eine (nicht dargestellte) Rohrleitung versehen.

Am anderen Ende des Gehäuses 12 ist mittels der Abschlußverriegelungsanordnung 30, die im folgenden noch eingehend beschrieben wird, ein abnehmbarer, stirnseitiger Abschlußteil 32 befestigt, der mit einem einstückig daran gebildeten Stutzen 33 und geeigneten Einrichtungen, beispielsweise dem Flansch 34, für den Einbau in eine Rohrleitung versehen ist. Vor dem Anbringen wird der stirnseitige Abschlußteil 32 bei 36 und 37 für die Aufnahme eines Sitzringes 38 bzw. für Federn 39 zur Belastung des Sitzringes gegen das Hahnküken 40 gebohrt. Vorzugsweise sind beide Sitzringe 24 und 38 mit einer elastischen Hauptdichtung, beispielsweise einem O-Ring 42, für die dichtende Anlage an der Kugelfläche des Kükens 40 versehen. Geeignete O-Ringdichtungen 44 sind ferner für die dichte Anlage an den Sitzringen 24 und 38 vorgesehen.

Beim Zusammenbau des Absperrhahnes werden die oberen und unteren Lagerklötze 46 auf den oberen und unteren Zapfen 48 bzw. 50 aufgesteckt, und die ganze Anordnung wird in das Gehäuse 12 eingesetzt, bevor der stirnseitige Abschlußteil 32 angebracht wird. Die Flansche 52 an den Enden der Lagerklötze werden zwischen eine Innenschulter 54 in dem Gehäuse und dem stirnseitigen Abschluß 32 festgeklemmt. Der stirnseitige Abschluß wird mittels eines O-Ringes 56 abgedichtet.'

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Die Lagerklötze sind in bezug auf die Achse der Zapfen an der gewünschten Drehachse durch Stifte 58 bzw. 60 parallel gehalten.

Beim Einbau des Kugelkükens 4O mit den daran getragenen Lagerklötzen 46 wird durch eine obere Öffnung 64 in dem Hahngehäuse 12 eine Spindel 62 eingesetzt, und die Drehmomentübertragung von der Spindel 62 auf den oberen Zapfen 48 erfolgt über in diese eingreifende Stifte 66, Ein oberer Anbau oder Deckel ist an dem Hahngehäuse, beispielsweise mittels Kopfschrauben · J 70, angeschraubt und mittels eines O-Ringes 72 gegenüber dem ™ Gehäuse 12 abgedichtet. Zusätzliche O-Ringe Jk und 75 stellen eine Dichtung rund um die Spindel 62 herum her, und von diesen ist der obere O-Ring 75 mittels eines Stützringes 76 gegen Verschiebungen festgehalten, der seinerseits mittels eines Federringes 78 gesichert ist. Bei 82 ist an der Spindel 62 eine Anschlagplatte 80 verkeilt, die die völlig geöffnete bzw. geschlossene Stellung des Hahnkükens 40 durch Anschlag an den Köpfen von Anschlagkopfschrauben 84 bestimmt.

Der Zusammenbau des Hahnes erfolgt vorzugsweise bei auf dem Ende 28 des Anschweißstutzens 20 stehendem Hahn, so daß der abnehmbare stirnseitige Abschlußteil 32 sich an der Oberseite J befindet. Fig. 2 und 3 zeigen die Verriegelungsanordnung 30 für den stirnseitigen Abschlußteil in eingehenderen Darstellungen. Ein Haltering 86, der vorzugsweise aus drei oder mehr Segmenten 86a, 86b und 86c besteht, wird in eine Aussparung eingefügt, die an der Innenseite rund um das Hahngehäuse 12 gebildet ist, wobei die Ringsegmente auf der stehenden, jedoch bei dieser Lage des Hahngehäuses horizontal liegenden Fläche 90 des stirnseitigen Abschlußteiles 3 2 ruhen. Aus Fig. 3 ist zu erkennen, daß das eine Ende jedes der Segmente 86a und 86b im allgemeinen parallel zu einem Durchmesser des Ringes bei 92 weggeschnitten ist, so daß das Segment 86c, das an gegenüberliegenden Enden 94 in ähnlicher Weise parallel zu

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diesem Durchmesser weggeschnitten ist, sich leicht einsetzen läßt.

Wenn dann die Ringsegmente in die Aussparung 88 genügend tief eingesetzt sind, um einen axial vorspringenden kegeligen Endabschnitt 96 eines Verriegelungsringes 98 aufzunehmen, werden Muttern 100, die an in den Gehäuseoberteil 12 eingeschraubten Stiftschrauben 102 getragen sind, angezogen, so daß der Verriegelungsring 98 nach innen gedrückt wird. Dies hat zur Folge, daß die kegelige Fläche 96 an dem Verriegelungsring 98 nockenartig mit einer entsprechenden Kegelfläche 1Ok an dem geteilten Haltering angreift und die Segmente radial auswärts spreizt und tiefer in die Aussparung 88 hineintreibt. In dem Maß, in dem die Halteringsegmente 86a, b und c nach außen gespreizt werden, wirkt eine nahezu radiale, kegelige Fläche IO6 des Halteringes 88 keilartig an einer entsprechenden kegeligen Wandfläche 108 der Aussparung 88 _f und treibt die Halteringsegmente in axialer Richtung einwärts, so daß sie sich fest an Tläche 90 des stirnseitigen Abschlusses 32 anlegen, und dann wird der stirnseitige Abschluß seinerseits kräftig einwärts getrieben, so daß er die Flansche 52 der Lagerklötze 46 festklemmt und sie sicher in ihrer Lage hält. Wenn der stirnseitige Abschlußteil auf diese Weise festgeklemmt ist, hat ein weiteres Anziehen der Muttern 100 im Sinne des Einwärtstreibens der Kreissegmente 98a und 98b des Verriegelungsringes 98 in axialer Richtung zur Folge,daß die Keilfläche 96 an dem Haltering das Verriegelungsringsegment in radialer Richtung zum festen, klemmenden Angriff an dem stirnseitigen Abschlußteil einwärtstreibt, so daß dieser gegen unbeabsichtigte Drehung gehalten ist.

Wenn die Halteringsegmente 86a, 86b und 86c fest in ihrer Stellung verkeilt sind, wird die durch den stirnseitigen Abschlußteil 32 unter Innendruck übertrageneoöelastung zum größten Teil von den Segmenten als Scher- und Auflagerbelastung

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aufgenommen, und die Stiftschrauben 102 stehen unter nur
verhältnismäßig geringer Belastung. Die zwischen der Fläche 90 des stirnseitigen Abschlusses und der Wand 108 der Aussparung auftretende Belastung wird über den Umfang der Halteringsegmente 86 verteilte

•obwohl die Erfindung oben nur an Hand eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles beschrieben ist, ergeben sich für den Fachmann mannigfaltige Abwandlungen und Änderungen ohne Abweichen vom Erfindungsgedanken.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

(1 ,!Konstruktion eines Absperrorgans, gekennzeichnet durch: a) ein rohrförmiges Gehäusehauptglied;

b ) einen Abschlußteil mit einem darin gebildeten Strömungskanal, der in dem einen Ende des Gehäusehauptgliedes aufgenommen ist;

c) eine Einrichtung in dem Gehäusehauptglied, die ein Axialwiderlager für den Abschlußteil bildet;

d) eine in der Nähe des einen Endes des Gehäusegliedes, auswärts des Abschlußteiles, angeordnete, um das Gehäuseglied umlaufende Nut;

e) einen in der Nut aufgenommenen, in Segmente unterteilten Haltering;

f) einander zugeordnete Keilflächen an dem Haltering

und der Nut zum Umsetzen einer Bewegung des Halteringes in radialer Richtung auswärts in eine Einwärtsbewegung des Halteringes in axialer Richtung, zum Halten

des Abschlußteiles in Anlage an dem Widerlager des Gehäusegliedes; und

g) eine Einrichtung zum Auseinanderspreizen des in Segmente unterteilten Halteringes in radialer Richtung.
2. Konstruktion eines Absperrorganes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Auseinanderspreizen des in Segmente unterteilten Halteringes in radialer Richtung folgende Teile aufweist:

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a) "einen Verriegelungsring in dem einen Ende des Gehäusegliedes mit einem axialen Ansatz, der in dem Haltering aufgenommen ist; und

b) eine Keilfläche an dem Ansatz, die bei einer Axialbewegung des Verriegelungsringes die radial auswärtsgerichtete Bewegung der Segmente des Halteringes hervorruft.
3· Konstruktion eines Absperrorgans nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch

a) einen Radialflansch rund um den Verriegelungsring, der der Außenfläche des Gehäusehauptgliedes gegenüberliegt; und

b) mehrere Befestigungsmittel mit Gewinden (Schrauben) die durch den Flansch durchgesteckt sind und in die Außenfläche des Gehäusegliedes eingreifen, um die Axialbewegung zu erzeugen.
4. Konstruktion eines Absperrorganes nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsring mindestens zwei Segmente aufweist und daß der Abschlußteil M und der Verriegelungsring einander zugeordnete Flächen an der Außen- bzw. Innenseite aufweisen, derart, daß eine Axialbewegung des Verriegelungsringes das Festklemmen der Segmente desselben um den Abschlußteil herum bewirkt.
5· Konstruktion eines Absperrorganes nach einem der Ansprüche 1 bis k, gekennzeichnet durch

a) einen Absperrkörper;

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b) Zapfen an dem Absperrkörper;

c) zwei Lagerklötze für die drehbare Aufnahme der Zapfen;

d) eine Radialschulter in dem Gehäuseglied in der Nähe des genannten einen Endes; und

e) einen Radialflansch an jedem der Lagerklötze, der an der Schulter angreift;

f) wobei die Radialflansche für den Abschlußteil ein Axialwiderlager bilden, so daß die Lagerklötze von diesem festgeklemmt werden; und

g) der Absperrkörper mit den Lagerklötzen an den Zapfen durch das genannte eine Ende des Gehäusegliedes bei abgenommenem Abschlußteil herausnehmbar ist.
6. Konstruktion eines Absperrorgana..nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Auseinanderspreizen des in Segmente unterteilten Halteringes in radialer Richtung folgende Teile aufweist:

a) einen in Segmente unterteilten Verriegelungering, der an dem genannten einen Ende des Gehäusegliedes getragen ist; und

b) einen axialen, kegeligen Ansatz an dem Verriegelungsring, der in dem in Segmente unterteilten Haltering aufgenommen ist;

c) wobei die innere Fläche des Halteringes von entsprechend kegeliger Ausbildung ist,

d) die Innenfläche des Verriegelungsringes auf einer

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entsprechenden Außenfläche des Abschlußteiles aufgenommen ist;

e) ein Radialflansch an dem Verriegelungsring der Außenfläche des Gehäusegliedes gegenüberliegt5 und

f) mehrere Befestigungsmittel mit Gewinde (Schrauben) an dem Kadialflansch und der Außenfläche angreifen und diese gegeneinanderziehen, so daß die äußeren Kegelflächen an dem Verriegelungsring bzw. die inneren

Kegelflachen an dem Haltering die Segmente des letzteren M auswärts und die Segmente des Verriegelungsringes einwärts zum Angriff an dem Abschlußteil treiben.

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