DE2343831A1

DE2343831A1 - Absperr- und regulierventil

Info

Publication number: DE2343831A1
Application number: DE19732343831
Authority: DE
Inventors: Ira Shur
Original assignee: Flair Manufacturing Corp
Current assignee: Flair Manufacturing Corp
Priority date: 1972-08-31
Filing date: 1973-08-30
Publication date: 1974-03-28
Also published as: JPS4992623A; FR2198074A1; US3799499A; IT993817B; FR2198074B3; NL7311950A; BR7306667D0; GB1439281A; CA988069A

Description

Absperr- und Regulierventil

Die Erfindung betrifft ein Ventil, dessen Ventilgehäuse einen kegelstumpfförmigen Ventilsitz, einen Einlaßteil mit einer eine an einer Öffnung am Ventilsitz endende Bohrung bildenden Höhlung und einen Äuslaßteil mit einer eine an einer Öffnung am Ventilsitz beginnende Bohrung bildenden Höhlung aufweist, wobei beide Bohrungen sich decken, weiterhin eine erste kreisrunde Öffnung, die vom im Durchmesser größeren Ende des Ventilsitzes ausgehend sich nach oben erstreckt, im Durchmesser wenigstens gleich mit diesem ausgebildet und oberhalb der oberen Teile der Bohrungen angeordnet ist, weiterhin eine zweite kreisrunde Öffnung, die vom im Durchmesser kleineren Ende des Ventilsitzes ausgehend sich nach unten erstreckt, im Durchmesser nicht größer als dieses ausgebildet und unterhalb der unteren Teile der Bohrungen angeordnet ist, und dessen Ventilspindel zum Regulieren der Flüssigkeitsströmung aus der Bohrung im Einlaßteil zur Bohrung im Auslaßteil drehbar im Ventilgehäuse aufgenommen ist.

Bei vielen Strömungssystemen ist es zweckmäßig, die Strömung von Flüssigkeit durch eine Leitung, die eine Zone versorgt, mit 'inem Absperr- und Regulierventil steuern zu können. Es ist beispielsweise von Vorteil, wenn man bei einem hydronischen

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Heizungssystem (hydronic heating system) die Heißwasserströmung durch die einzelnen Kreise regulieren oder zuverlässig unterbrechen kann.

In der Vergangenheit wurden als Absperr- und Regulierventile gewöhnlich Schieberventile und Kugelventile verwendet. Ein herkömmliches Schieberventil weist eine Ventilspindel mit einem keilförmigen Schieber auf, der zum Unterbrechen der durch ein Ventilgehäuse gehenden Strömung durch Drehen einer Schraube in einen Sitz absenkbar ist oder sich teilweise oder vollständig in-eine Ausnehmung verschieben läßt, so daß im Ventilgehäuse eine teilweise oder keine Absperrung vorgenommen wird. Bei einem herkömmlichen Kugelventil ist in einer Trennwand des Ventilgehäuses eine kreisrunde Aussparung (Sitz) ausgebildet. Eine an einer Ventilspindel angebrachte kreisrunde Scheibe läßt sich zum Unterbrechen der Strömung durch Drehen einer Schraube in Eingriff mit der Aussparung verriegeln. Durch Verstellen der Scheibe um unterschiedliche Beträge lassen sich gewünschte, verschieden starke Strömungswiderstände erzielen.

Bei diesen herkömmlichen Absperr- und Regulierventilen waren sehr häufig sowohl der Ventilsitz als auch das Strömungsschaltelement aus Metall hergestellt, so daß sich bei geschlossenem Ventil Metall-Metall-Berührung ergab. Dies ist aus einer Reihe von Gründen unzweckmäßig. Einmal ist bei Metall-Metall-Berührung eine wesentliche Kraft erforderlich, um beim Öffnen eines geschlossenen Ventils die Ventilspindel gegenüber dem Ventilsitz zu bewegen. Auch stellt es keine Lösung dar, wenn in der Schließstellung zwischen dem Strömungsschaltelement und dem Sitz ein Spalt von bedeutenderer Abmessung besteht, da hierbei Flüssigkeit am Strömungsschaltelement vorbei durchtreten kann und die Wirksamkeit des Ventils dadurch gemindert wird. Die Herstellung einer guten Abdichtung zwischen dem Strömungsschaltelement und dem Sitz dadurch, daß man das erstere so in den Sitz einpaßt, daß

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zwischen beiden Bauteilen kein Spalt verbleibt, bringt infolge der notwendigen engen Toleranzen hohe Kosten mit sich und führt häufig zum Festfressen der Teile,

Ein weiterer Nachteil bei einigen der herkömmlichen Absperrund Regulierventile besteht darin, daß das Strömungsschaltelement in der vollen Öffenstellung einen bedeutenden Abfall des Hydraulikdruckes im Ventilgehäuse hervorruft. Dies ist natürlich von Nachteil, da zur Erzielung eines gegebenen Durchflusses höhere Pumpdrücke erforderlich sind.

Als nachteilig hat sich bei herkömmlichen Absperr- und liegulierventilen auch herausgestellt, daß bei einer Ventilspindel mit Gewindespindel viele Drehungen erforderlich sind, um den Strömungszustand zu verändern. Dies ist unzweckmäßig, da zum Bedienen des Ventils mehr Zeit aufgewendet werden muß.

Ein weiterer Nachteil bei einigen der herkömmlichen Absperrund Regulierventile besteht darin, daß durch die gelegentliche Anwendung von Fett oder anderen Schmiermitteln zur Reibungsverminderung die Gefahr der Verunreinigung der durch das Ventil strömenden Flüssigkeit gegeben ist und daß das Fett oder die Schmiermittel schließlich weggewaschen werden, so daß das Problem, das durch den Fettauftrag behoben werden sollte, erneut gestellt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absperr- und Regulierventil zu schaffen, dem die vorgenannten Nachteile nicht anhaften.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem Absperr- und Regulierventil gelöst, das keine nennenswertaiHydraulikdruckverluste hervorruft. Das Ventil nach der Erfindung ist so ausgebildet, daß die am vollständig geschlossenen Strömungsschaltelement vorbei durchtretenden Leckmengen auf ein Geringstmaß herabgesetzt sind.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß Metall-Metall-Berührung zwischen dem Strömungsschaltelernent und dessen Sitz vermieden ist. Das Ventil ist stopfbuchsenlos in gedrängter Bauweise ausgeführt und weist keine lange, nach außen ragende Spindel auf, so daß im Falle einer Fußleisten-Heizung die Verlegung von Dämmaterial (dampers) nicht behindert wird.

Das Absperr- und Regulierventil nach der Erfindung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß in der vollen Offenstellung der Ventilspindel keine bedeutsame Sperrung des Durchflusses besteht und daß die Ventilspindel zum exakten Einregulieren eines beliebigen Heizkreises der Heizungsanlage in einfacher und bequemer Weise verstellbar ist. Sie ist außerdem in jeder gewünschten Stellung zuverlässig feststellbar. Es ist weiterhin keine Schmierung erforderlich, um die Leichtgängigkeit der Ventilspindel gegenüber dem Ventilgehäuse zu verbessern.

Ein weiteres Merkmal des Absperr- und Regulierventils nach der Erfindung besteht darin, daß es im Betrieb zuverlässig und wirtschaftlich herstellbar ist.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung sind dadurch erreicht, daß das Ventilgehäuse einen Einlaßteil, einen Auslaßteil und zwischen diesen einen Ventilsitzteil aufweist. Im Ventilsitzteil ist an der Zulaufseite und an der Ablaufseite je ein trapezförmiger Durchlaß ausgebildet. Diese Durchlässe sind mit gleicher Gestalt ausgeführt und miteinander fluchtend angeordnet.

In der Mitte des Ventilsitzteiles befindet sich in dessen oberem Bereich eine obere zylindrische Öffnung, an die sich nach unten eine kegelige kreisrunde Schulter geringer Höhe anschließt. Unterhalb dieser Schulter ist ein kegelstumpfförmiger Ventilsitz ausgebildet, bis zu dem der an der Zulaufseite des Ventilsitzteiles vorhandene trapezförmige Durchlaß

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reicht. In ähnlicher Weise geht vom kegelstumpfförmigen Ventilsitz der trapezförmige Durchlaß an der Ablaufseite des Ventilsitzteiles aus. An den untersten Bereich des Ventilsitzes schließt sich nach unten eine untere zylindrische Öffnung an, mit der die obere zylindrische Öffnung, die kegelige kreisrunde Schulter und der kegelstumpfförmige Ventilsitz gleichachsig angeordnet sind.

Zu einer Ventilspindel gehört ein zylindrisches oberes Verschlußglied, das eine Vorrichtung zum Drehen der Ventilspindel aufweist. Von diesem Verschlußglied geht nach unten ein oberer Schaft aus, an den sich unten einstückig ein teilweise kegeliger Plansch anschließt. Am oberen Schaft ist zwischen dem Verschlußglied und dem Plansch ein den Schaft umschlingender O-Ring unverlierbar gehalten. Vom Plansch nach unten erstreckt sich ein dünner, scheibenähnlicher Strömungsschaltkörper mit zwei sich gegenüberliegenden parallelen, ebenen Flächen, die mit gleicher trapezförmiger Gestalt ausgebildet sind. An das untere Ende des Strömungsschaltkörpers schließt sich einstückig ein kegelstumpfförmiges unteres Verschlußglied an, an dessen Unterseite eine O-Ring-Abstützplatte angebracht ist. Von dieser geht nach unten ein unterer Schaft aus und erstreckt sich bis zu einer unteren O-Ring-Abstützplatte. Der untere Schaft ist zwischen den O-Ring-Abstützplatten von einem O-Ring umschlungen. Unterhalb der unteren O-Ring-Abstützplatte weist der untere Schaft ein Außengewinde auf.

Das obere Verschlußglied ist in der oberen zylindrischen Öffnung so aufgenommen, daß der kegelige Ventilflansch teils an der kegeligen kreisrunden Schulter unterhalb dieser zylindrischen Öffnung, teils an einem oberen Teil des kegelstumpfförmigen Ventilsitzes anliegt. Der Strömungsschaltkörper ist mit Gleitsitz im kegelstumpfförmigen Ventilsitz drehbar. Das untere Verschlußglied liegt teilweise am Ventilsitz an und dringt in die untere zylindrische Öffnung des

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Ventilgehäuses ein. Das Außengewinde tritt aus dem Ventilgehäuse heraus. Zum beliebigen Feststellen der Ventilspindel in jeder gewünschten Stellung ist auf das Außengewinde des unteren Schaftes eine Mutter aufgeschraubt.

Wenigstens die im Bereich des kegelstumpfförmigen Ventilsitzes liegenden Teile der Ventilspindel sind mit einem dünnen Überzug aus einem reibungsarmen, nachgiebigen Kunststoffmaterial bedeckt, um eine gute Abdichtung gegenüber dem Ventilsitz zu erzielen und die dynamische und statische Reibung zwisehen der Ventilspindel und dem Ventilsitz auf ein Geringstmaß herabzusetzen.

Das Absperr- und Regulierventil nach der Erfindung zeichnet sich somit durch konstruktive Merkmale und durch die Kombination von Bauteilen und ihre Anordnung aus.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht in der Längsachse des Absperr- und Segulierventils nach der Erfindung mit dem Strömungsschaltkörper in der Stellung für größten Durchfluß durch das Ventilgehäuse,

Fig. 2 eine Schnitt- bzw. perspektivische Ansicht des Ventilgehäuses und der Ventilspindel, in auseinandergezogener Darstellung,

Fig. 3 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie 4-4 in Fig. 3,

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Pig. 5 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie 5-5 in Pig. 3 j wobei -mit durchgezogenen Linien die Stellung des Strömungsschaltkörpers für größten Durchfluß durch das Ventilgehäuse und mit strichpunktierten Linien die Sperrstellung gezeichnet sind, und

Fig. 6 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab und im wesentlichen längs der Linie 6-6 in Fig. 3» wobei die Dicke des Überzuges übertrieben dargestellt ist.

Die Zeichnung zeigt ein Absperr- und Regulierventil 10 nach der Erfindung mit einem Ventilgehäuse 12 und einer Ventilspindel 14. Das Ventilgehäuse 12 weist einen Einlaufteil 16, einen Ablaufteil 18 und einen Ventilsitzteil 20 auf. Zur Vereinfachung der Beschreibung ist der Ventilgehäuseteil 16 als "Einlaufteil" bezeichnet. Es leuchtet ein, daß die Gehäuseteile 16 und 18 in ihrer Funktion austauschbar sind.

Der Einlaufteil 16 weist in seinem in Strömungsrichtung hintersten Bereich eine zylindrische Höhlung 22 auf und ist im Betrieb mit seinem einlaufseitigen Ende mit einer Leixung oder einer anderen fludführenden Vorrichtung verbindbar. Der Einlaufteil 16 ist so ausgebildet, daß er mit einer Leitung durch (Hart)Lötung verbindbar ist. Die Einlaufteile können in beliebiger anderer Weise ausgebildet sein, um die Verwendung einer verschiedenen, bekannten Koppelungsvorrichtung zu ermöglichen, beispielsweise mit Gewinde zum Anschrauben einer Verbindungsmuffe, mit einem Flansch zum Herstellen einer Flanschverbindung oder mit einer Klemmvorrichtung zum Herstellen einer Klemmverbindung. Gleiches gilt selbstverständlich für den Ablaufteil 18.

Um die in den Einlaufteil einzuschiebende Länge eines Leitungsrohres zu begrenzen, ist am in Strömungsrichtung vorderen Ende des Einlaufteils 16 eine Innenschulter 24

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angeordnet, deren Querschnittsfläche vom Einlaufteil 16 zum Ventilsitzteil 20 hin abnimmt. Hinter der Innenschulter 24 befindet sich eine schmale Übergangsζone 26, die den in Strömungsrichtung vordersten Teil des Einlaufteils 16 bildet und im Durchmesser etwa dem Innendurchmesser eines in den Einlaufteil eingesetzten Leitungsrohres angepaßt ist, um Hydraulikdruckverlust infolge Wirbelströmungen auf ein G-eringstmaß herabzusetzen. Die Übergangszone 26 ist in Querschnittsansicht kreisrund und ist im Durchmesser etwas kleiner als die Höhlung des Einlaufteils 16 ausgeführt.

An die Übergangszone 26 schließt sich in Strömungsrichtung unmittelbar eine Wand 28 an, die den in Strömungsrichtung hintersten Teil des Ventilsitzteils 20 bildet und normal zur Mittellängsachse des Einlaufteils 16 verläuft. In der Wand 28 ist eine trapezförmige Öffnung 30 ausgebildet, welche einen oberen Rand 32, einen zu diesem parallelen unteren Rand 34 und gleich lange Seitenränder 36 und 38 aufweist. Die Seitenränder laufen symmetrisch aufeinander zu und schneiden den unteren Rand 34 mit ihren untersten, den oberen Rand 32 mit ihren obersten Enden. Die Schnittstelle von jeweils zwei der die Öffnung 30 begrenzenden Ränder ist mit kleinem Radius abgerundet. Die Öffnung 30 setzt sich in Strömungsrichtung als Durchlaß durch den Ventilsitzteil 20 fort und endet in nachfolgend näher beschriebener Weise.

Eine im in Strömungsrichtung vorderen Abschnitt des Auslaufteils 18 ausgebildete Höhlung 40 ist zylindrisch und weist vorzugsweise den gleichen Durchmesser wie die Höhlung 22 des Einlaufteils 16 auf. Der Höhlung 40 des Auslaufteils 18 ist eine der Schulter 24 gleiche, jedoch mit spiegelbildlicher Gestalt ausgeführte Schulter 42 vorgelagert, vor der wiederum eine der Übergangszone 26 gleiche Übergangszone 44 liegt.

Am in Strömungsrichtung vordersten Teil des Ventilsitzteils ist eine zur Wand 28 mit Zwischenabstand, jedoch zu dieser parallele Wand 46 angeordnet, durch die eine trapezförmige

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Öffnung 48 geht, welche in ihrer Gestalt der trapezförmigen Öffnung 30 gleicht. Sie setzt sich von der Wand 46 ausgehend in der Strömungsrichtung entgegengesetzter Richtung als Durchlaß durch das Ventilgehäuse 12 fort. Die in Strömungsrichtung hintere Begrenzung dieses Durchlasses wird nachfolgend näher beschrieben. Die Öffnungen 30 und 48 und die ihnen zugeordneten Durchlässe decken sich.

In der Mitte des Ventilsitzteiles 20 ist in dessen oberstem Teil eine obere zylindrische Öffnung 50 ausgebildet. Das Ventilgehäuse 12 weist an seinem obersten Teil einen Kragen auf, der den am höchsten gelegenen Abschnitt des Ventilgehäuses 12 bildet und die obere Begrenzung der zylindrischen Öffnung darstellt. Die zylindrische Öffnung 50 ist im Ventilsitzteil 20 bis zu einem Punkt geführt, der unterhalb der obersten Abschnitte des Einlauf- und des Auslaufteils liegt. Im Ventilgehäuse 12 ist unterhalb der zylindrischen Öffnung 50 eine kegelige, durchgehende,kreisrunde Schulter 52 geringer Höhe ausgebildet, wobei die Schräge nach innen abfällt. Im Ventilgehäuse 12 schließt sich an die kegelige Schulter 52 nach unten ein kegelstumpfförmiger Ventilsitz 54 an, dessen Kegel eine Fortsetzung des Kegels der Schulter 52 darstellt. Der Durchlaß aus der trapezförmigen Öffnung 30 reicht in Strömungsrichtung bis zum kegelstumpfförmigen Sitz 54. In ähnlicher Weise setzt sich auch der Durchlaß aus der trapezförmigen Öffnung 48 bis zum kegelstumpfförmigen Ventilsitz hin fort.

Vom Ventilsitz 54 geht eine zylindrische Öffnung 56 nach unten und endet am Boden des Ventilgehäuses 12. Der obere Teil der zylindrischen Öffnung 56 liegt auf einem etwas höheren Niveau als die untersten Teile des Einlaufteils 16 und des Auslaufteils 18, wobei der oberste Abschnitt der Öffnung 56 auf gleicher Höhe mit den unteren Rändern der von den trapezförmigen Öffnungen 30 und 48 ausgehenden Durchlässe angeordnet ist. :Ie Mittelachse der zylindrischen Öffnung 56 fällt mit der Mittelachse der zylindrischen Öffnung 50 und des Ventilsitzes 54 zusammen. 409813/0380

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Die Ventilspindel 14 weist ein oberes Verschlußglied 58 auf, in das von dessen Oberseite ausgehend ein diametraler Schlitz 60 eindringt. Wie aus der Zeichnung zu erkennen, ist das Verschlußglied 58 in Querschnittsansxcht kreisrund ausgeführt. Seine Querschnittsfläche ist etwas kleiner als die der zylindrischen Öffnung 50. An das Verschlußglied 58 schließt sich nach unten ein Schaft 62 von wesentlich kleinerer Querschnittsfläche als das Verschlußglied 58 an. Mit dem unteren Teil des Schaftes 62 ist einstückig ein Flansch 64 verbunden, dessen oberer Teil einen dem Verschlußglied 58 gleichen,kreisrunden Querschnitt hat. Der untere Teil des Flansches 64 ist mit einem zur kegeligen Schulter 52 passenden Kegel ausgeführt.

Der Schaft 62 ist von einem O-Ring 65 umschlungen, der zwischen dem Verschlußglied 58 und dem Flansch 64 unverlierbar festgehalten ist.

Vom Flansch 64 geht nach unten ein dünner Strömungsschaltkörper (Absperrglied) 66 aus, der sich gegenüberliegende, parallele, trapezförmige, ebene Flächen 68 und 70 aufweist, die mit gleicher Gestalt ausgeführt sind und sich decken. Das Absperrglied 66 weist Kanten 72 und 74 auf, die nach unten aufeinander zu laufen und von gleicher Länge sind. Die Schräge der Kanten 72 und 74 ist an den Kegel des kegelstumpfförmigen Ventilsitzes 54 angepaßt. Ober- und Unterkanten der Flächen 68 und 70 verlaufen parallel zueinander. Es ist zu erkennen, daß die Kanten 72 und 74 Abschnitte einer kegelstumpfförmigen Fläche sind, die hinsichtlich Krümmung und Kegel an den Ventilsitz 54 angepaßt ist.

Vom Absperrglied 66 geht nach unten ein kegelstumpfförmiges unteres Verschlußglied 76 aus, das hinsichtlich Kegel und Krümmung eine Fortsetzung der Kanten 72 und 74 darstellt. Mit der Unterseite des kegelstumpfförmigen Verschlußgliedes ist einstückig oder fest eine O-Ring-Abstützplatte 78 verbunden, die eine geringfügig kleinere Querschnittsfläche als

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als die zylindrische Öffnung 56 hat und in dieser drehbar ist. An die O-Ring-Abstützplatte 78 schließt sich nach unten ein Schaft 80 an, der im Abstand von dieser eine mit gleicher Gestalt ausgeführte untere O-Ring-Abstützplatte 82 trägt. Im Bereich zwischen den O-Ring-Abstützplatten 78 und 82 ist der Schaft 80 von einem O-Ring 84 umschlungen. Der Schaft 80 geht über die O-Ring-Abstützplatte 82 hinaus und ist an seinem unteren Teil 86 mit einem Gewinde versehen, auf das eine Mutter 88 aufschraubbar ist.

Wenigstens der kegelige Teil des Flanshes 64, die gerundeten Kanten des Absperrgliedes 66 und das untere Verschlußglied 76 sind mit einer dünnen Schicht 90 von beispielsweise etwa 0,025 mm Dicke aus einem reibungsarmen elastomeren Material, vorzugsweise aus einem Kunststoff mit niedrigem statischen und dynamischen Reibbeiwert überzogen. Der Überzug ist in Fig. 6 mit übertriebener Dicke dargestellt. Als Werkstoff kommen hierbei beispielsweise in Frage: Polyäthylen, Polypropylen, polymere Halogenkohlenwasserstoffe wie z.B. Polytetrafluoräthylen, FEP (ein Copolymer von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen) und KeI-F (Polychlortriflnoräthylen), und Silikonharze.

Beim Einbauen der Ventilspindel in das Ventilgehäuse wird die Ventilspindel 14 bei abgenommener Mutter 88 durch die zylindrische Öffnung 54 soweit eingeführt, daß der kegelige Teil des Flansches 64 an der Schulter 52 und am oberen Teil des Ventilsitzes 54 anliegt. Gleichzeitig greifen die Kanten des Absperrgliedes 66 am kegelstumpfförmigen Ventilsitz 54 an, esiei denn, die Ventilspindel befindet sich in der Schließstellung. Bei festsitzender Ventilspindel 14 liegt das untere Verschlußglied 76 mit Teilen in der zylindrischen Öffnung 56, teilweise ragt es aus dieser nach oben aus, wobei der obere Teil des Verschlußgliedes 76 an einem unteren Teil des Ventilsitzes 54 anliegt. Mit dem Aufschrauben der Mutter auf den Schaft 80 ist der Einbau beendet. Die O-Ringe wirken als drehbare Berührungsdichtungen zum Abdichten der Öffnungen 50 und 56. _u 0 9 8 1 3 / 0 3 6 0

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Soll im Ventilgehäuse 12 Strömung mit maximaler Durchflußmenge herrschen, wird die Mutter 88 gelöst und durch Einsetzen eines Schraubenziehers in den Schlitz 60 die Ventilspindel 14 so verdreht, daß das Absperrglied 66 parallel zur Strömungsachse des Ventilgehäuses steht. Das Drehen der Ventilspindel 14 kann statt mit einem Schraubenzieher auch mit einer Münze vorgenommen werden.

Nach dem Verdrehen der Ventilspindel in eine beliebige gewünschte Stellung wird die Mutter 88 angezogen. Dadurch wird die Ventilspindel 14 nach unten gezogen, so daß sich der kegelige Teil des Flansches 64 fest an die Schulter und an den Ventilsitz 54 andrückt, während die Kanten des Absperrgliedes 66 in der Schließstellung des Ventils gegen den Ventilsitz 54 gepreßt werden und der obere Teil des kegelstumpfförmigen Verschlußgliedes 76 sich fest an den kegelstumpfförmigen Ventilsitz 54 andrückt. Die Ventilspindel 14 ist somit in ihrer Lage unverrückbar festgestellt und kann sich nicht drehen. In der Schließstellung der Ventilspindel paßt sich der überzug 90 infolge seiner Nachgiebigkeit an jede Unregelmäßigkeit (Oberflächenleiter) im Ventilgehäuse an, so daß eine zuverlässige und vollständige Absperrung erzielt wird. In der vollen Offenstellung des Ventils gelangt die aus dem Einlaufteil 16 einströmende Flüssigkeit durch die trapezförmige Öffnung 30 und den zugehörigen Durchlaß und wird vom Absperrglied 66 aufgeteilt, so daß ein Teil der Flüssigkeit an der Fläche 68, der andere Teil an der Fläche 70 vorbeiströmt. Die Flüssigkeit fließt dann über den zur trapezförmigen Öffnung 48 gehörenden Durchlaß und den Ablaufteil ab. Durch die trapezförmige Querschnittsgestaltung des Durchlasses wird die Turbulenzbildung im Wasser auf ein Geringstmaß herabgesetzt.

Aufgrund der verhältnismäßig geringen Dicke des Absperrgliedes 66 und der Ausbildung mit trapezförmigen Öffnungen mit angeschlossenen Durchlässen hat die Strömung im Ventilgehäuse

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bei gleichmäßiger Druck- und Geschwindigkeitsverteilung einen geringen Widerstand zu überwinden. Der Druckverlust im Ventilgehäuse ist daher auf ein Geringstmaß herabgesetzt.

Soll im Ventilgehäuse 12 eine vollständige Absperrung der Strömung erreicht werden, wird die Mutter 88 gelöst und die Ventilspindel 14 wird so verdreht, daß das Absperrglied 66 parallel zur Wand 28 steht. Die Mutter 88 wird sodann angezogen, so daß die Ventilspindel 14 durch gegenseitige Anlage der verschiedenen, weiter oben beschriebenen Paßflächen in einer Sperrstellung festgestellt ist.

Soll im Ventilgehäuse 12 eine Strömung mit einer geringeren als der maximalen Durchflußmenge hergestellt werden, wird die Mutter 88 gelöst und die Ventilspindel 14 so verdreht, bis sich die gewünschte Durchflußmenge ergibt. Die Mutter wird sodann angezogen, um die Ventilspindel in der er forder Ii drsn Stellung zu fixieren.

Durch den Überzug 90 wird nicht nur eine ausgezeichnete Abdichtung erzielt, sondern auch die für einige herkömmliche Absperr- und Regulierventile kennzeichnende Metall-Metall-Berührung vermieden. Außerdem tritt infolge des niedrigen statischen und dynamischen Reibbeiwertes zwischen den Paßflächen der Ventilspindel und des Ventilgehäuses geringe Reibung auf. Zum Drehen der Ventilspindel ist ein minimaler Kraftaufwand erforderlich, so daß das Ventil leicht zu betätigen ist und eine exakte Einregulierung ohne weiteres erreicht werden kann. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Verwendung des Überzuges 90 dadurch, daß dieser infolge seiner Nachgiebigkeit beim Lösen der Mutter zum Verstellen der Ventilspindel 14 diese etwas nach oben drängt, so daß die Gefahr des Sichfestkeilens beliebiger Paßflächen auf ein Geringstmaß herabgesetzt ist. Zudem ist kein Schmiermittel erforderlich, so daß die witer oben beschriebenen, damit einhergehenden Nachteile ausgeschlossen sind.

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Die aufeinander abgestimmten Konizitäten der Ventilspindel und des Ventilsitzes sind ausreichend groß gewählt, damit sich die Ventilspindel im Ventilsitz nicht festkeilen, d.h. durch Selbsthemmung feststellen kann. Jegliche Tendenz hierzu ist durch den Überzug 90 ausgeschlossen.

Die Erfindung schafft somit ein Absperr- und Regulierventil für Pludströmungen, mit dem die der Erfindung gestellte Aufgabe gelöst ist und das die Forderungen des praktischen Betriebes zuverlässig erfüllt.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungs-beispiel beschränkt, sondern im Rahmen dieses Grundgedankens in vielfältiger Weise abwandelbar.

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Claims

ANSP RU CHE

Ventil^· dessen Ventilgehäuse einen kegelstumpfförmigen Ventilsitz, einen Einlaßteil mit einer eine an einer Öffnung am Ventilsitz endende Bohrung bildenden Höhlung und einen Auslaßteil mit einer eine an einer Öffnung am Ventilsitz beginnende Bohrung bildenden Höhlung aufweist, wobei beide Bohrungen sich daken, weiterhin eine erste kreisrunde Öffnung, die vom im Durchmesser größeren Ende des Ventilsitzes ausgehend sich nach oben erstreckt, im Durchmesser wenigstens gleich mit diesem ausgebildet und oberhalb der oberen Teile der Bohrungen angeordnet ist, weiterhin eine, zweite kreisrunde Öffnung, die vom im Durchmesser kleineren Ende des Ventilsitzes ausgehend sich nach unten erstreckt, im Durchmesser nicht größer als dieses ausgebildet und unterhalb der unteren Teile der Bohrungen angeordnet ist, und dessen Ventilspindel zum Regulieren der Flüssigkeitsströmung aus der Bohrung im Einlaßteil zur Bohrung im Auslaßteil drehbar im Ventilgehäuse aufgenommen ist, dadurch gekennz eichnet, daß die Ventilspindel (14) ein im Ventilsitz (54) drehbares Absperrglied (66) aufweist, das zwei sich gegenüberliegende, parallele, mit gleicher trapezförmiger Gestalt ausgeführte und sich deckende ebene Flächen (68,70) aufweist und dessen Seitenkanten (72,74) in ihrer Gestalt an die des Ventilsitzes (54) angepaßt sind, daß an der Ventilspindel (14) über dem Absperrglied (66) ein kegeliger Flansch (64) angeordnet ist, dessen Gestalt an die des über den oberen Teilen der Öffnungen (30,48) liegenden Teils des Ventilsitzes (54) angepaßt ist, daß an der Ventilspindel (14) unter dem Absperrglied (66) ein kegelstumpfförmiges unteres Verschlußglied (76) angeordnet ist, dessen Gestalt an die des unter den unteren Teilen der

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Öffnungen (30,48) liegenden Teils des Ventilsitzes (54) angepaßt ist, daß die Ventilspindel (14) ein vom kegeligen Flansch (64) des Absperrgliedes (66) nach oben sich erstreckendes und im Durchmesser kleiner als die obere kreisrunde Öffnung (50) ausgeführtes oberes Verschlußglied (58) aufweist, daß zur Ventilspindel (14) ein Schaft (80) von kreisrundem Querschnitt gehört, der vom im Durchmesser kleineren Ende des unteren Verschlußgliedes (76) nach unten sich erstreckt und im Durchmesser kleiner ist als die untere kreisrunde Öffnung (56), daß das obere Verschlußglied (58) eine ringförmige Nut aufweist, in die ein ringförmiger O-Ring (65) eingesetzt ist, welcher abdichtend in die obere kreisrunde Öffnung (50) eingreift, daß am Schaft (80) eine weitere ringförmige Nut vorhanden ist, in die ein zweiter ringförmiger, abdichtend in die untere kreisrunde Öffnung (56) eingreifender O-Ring (84) eingesetzt ist, daß die Ventilspindel (14) mit einer Vorrichtung (60) drehbar ist und sieh mit Vorrichtungen (86,88) nach unten in den Ventilsitz (54)' hineinziehen läßt, wobei der kegelige Plansch (64) und das kegelstumpfförmige untere Verschlußglied (76) oberhalb der oberen Teile bzw. unterhalb der unteren Teile der Öffnungen (30,48) zur Anlage am Ventilsitz (54) kommen.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (30,48) mit einander gleicher trapezförmiger Gestalt ausgeführt sind, wobei die breiteren Teile dieser Öffnungen oben angeordnet sind.
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilspindel (14) um ihre Achse drehbar ist, und daß die Kanten (72,74) des Absperrgliedes (66) zu dieser Achse zentrierte Kreissegmente sind.
4. Ventil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten (72,74) des Absperrglied s (66) einen Oberzug (90) aus einem nachgiebigen, reibungsarmen Material aufweisen.

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5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das nachgiebige reibungsarme Material ein Kunststoff mit niedrigem statischen und dynamischen Reibbeiwert ist.
6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Überzuges (90) aus nachgiebigem, reibungsarmem Material in der Größenordnung von etwa 0,025 mm liegt.
7. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus der Gruppe mit Polyäthylen, Polypropylen, polymeren Halogenkohlenwasserstoffen, dem Copolymer von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen, und mit Polychlortrifluoräthylen gewählt ist.
8. Ventil nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

ζ e i chnet, daß die Vorrichtungen (86,88), mit denen sich die Ventilspindel (14) nach unten in den Ventilsitz (54) hineinziehen läßt, miteinander zusammenwirkende, mit Außenbzw. Innengewinde versehene Teile sind, von denen das eine (88) sich am Boden des Ventilgehäuses (12) abstützt.

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