DE2427945C3 - Absperrventil - Google Patents

Description

Das Einsatzstück 4 hat zwei an entgegengesetzten Enden angeordnete Ringe 17, die durch zwei parallele Streben 20 miteinander starr verbunden sind. Der in F i g. 1 rechte der beiden Ringe 17 weist eine zylindrische Fühnmgsfläche 19 auf, die gleitend \u der Gehäusebohrung 9 gelagert ist.

Die beiden Streben 20 lagern eine Welle 7, die im rechten Winkel zur Längsachse B-B des Gehäuses 1 (Fig. 1) liegt und um eine Exzentrizität (Abstand 0 in Fi g. 2) von der Achse A der Sitzringbohrung 35 entfernt ist. Auf der Welle 7 ist ein Ventilverschlußstück 6 mit einer kugelkalottenförmigen Dichtfläche kippbar gelagert, das durch eine Rippe 23 mit eiaer auf der Welle 7 sitzenden Nabe 22 verbunden ist. Das Ventilverschlußstück 6 hat ferner zwei parallele Rippen 24, die starr mit der Nabe 22 verbunden sind und eine Welle 8 gleitend lagern. Die Welle 8 hat eine zentrale Gewindebohrung 25, in die ein verjüngtes, mit Gewinde versehenes Ende 26 einer Ventilspindel 27 eingeschraubt ist.

Die Dichtfläche 21 liegt in der Schließstellung voll an der Sitzkante 34 (F i g. 2) des Sitzringes 5 an und gewährleistet somit einen dichten Abschluß des Ventils. Solch ein dichter Abschluß ist allerdings nur möglich, wenn der Abstand L (F i g. 2) zwischen der Sitzkante 34 und dem Zentrum der Kugeloberfläche 21 präzise eingehalten werden kann und wenn außerdem die Achse der Sitzringbohrung genau durch das Zentrum der Kugeloberfläche geht. Solch eine genaue Einhaltung der Maße ist wegen der in der Praxis auftretenden Bearbeitungstoleranzen unmöglich. Um hier eine Abhilfe zu schaffen, ist die Achse A (Fig. 2) der Sitzringbohrung 35 zur Achse B-B der Bohrung 18 exzentrisch verlagert, und der Sitzring 5 ist in der Bohrung 18 drehbar.

Zur Illustration sei angenommen, daß die Wellenachse 7 durch Bearbeitungsungenauigkeit um eine Toleranz T in die strichpunktierte Lage verlagert ist. Dann paßt das Ventilverschlußstück 6 nicht mehr in der ausgezogenen Lage zwischen die verlagerte WeI-lenachse 36 und die Sitzkante 34, weil der Abstand dazwischen kürzer als das Maß L ist.

Um dem abzuhelfen, muß nun das Ventilverschlußstück 6 um die Achse 36 nach rechts geschwenkt werden, so daß die kugelkalottenförmige Dichtfläche die strichpunktierte Lage einnimmt. Dadurch gelangt das Zentrum R der Kugeloberfläche wieder auf die Achse C-C an den Punkt R', so daß die gewünschte Entfernung L erhalten wird. Bei dieser Schwenkung ergibt sich jedoch auch eine in F i g. 2 vertikale Verlagerung E, d. h., das Zentrum R' der Kugeloberfläche befindet sich nicht mehr auf Achse A, sondern auf einer Achse, die bei der Toleranz T gerade mit der Gehäuseachse B-B zusammenfällt. Um einen dichten Sitz zu erreichen, wird nun der Sitzring 5 innerhalb der Bohrung 18 gedreht, bis durch die Eigen-Exzentrizität die Achse der Sitzringbohrung 35 mit der der Kugeloberfläche übereinstimmt. Sobald diese Position erreicht ist, wird sie durch einen Paßstift 37 dem Einsatzstück 4 gegenüber gesichert. Eine durch die Sitzring-Exzentrizität E bedingte Horizontal-Bewegung des Ventilverschlußstückes 6 (senkrecht zur Zeichenebene in F i g. 1 und 2) ist durch genügendes Spiel 38 (F i g. 3) zwischen Nabe 22 und Streben 20 ermöglicht.

Die zum Ausgleich der Toleranz T erforderliche Exzentrizität E des Sitzringes kann wie folgt berechnet werden

E = O- ]/O=~ 7*

Eine volle öffnung des erfindungsgemäßen Ventils wird erreicht, wenn die Ventilspindel 26, die mit einem verdickten Führungsteil 27 verbunden ist, welches in der Führungsbüchse 28 gleitend gelagert und mit einem Ventilantrieb 31 von herkömmlicher Art verbunden ist, nach unten gedrückt wird und somit das Ventilverschlußstück 6 zu einer Drehbewegung veranlaßt, die bei vollem Hub etwa 55° beträgt. Die Endstellung des Ventilverschlußstückes 6 ist in F i g. 1 gestrichelt dargestellt.

Durch die Schwenkbewegung des Ventilverschlußstückes 6 verändert sich der Abstand des Mittelpunktes von Welle 8 zur Achse C-C. Diese Veränderung wird jedoch durch elastische Verformung des verjüngten Endes 26 der Ventilspindel 27 abgefangen. Diese elastische Verbindung zwischen Ventilspindel und Ventilverschlußstück im Zusammenhang mit der stufenlosen Abhebung der Kugeloberfläche 21 von Sitzringkante 34 ermöglicht eine präzise Regulierung des Durchflusses von Strömungsmedien, wie sie bei herkömmlichen Ventilen nicht gegeben ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

»Π durch exzentrische Anordnung der Bohrung im Sitz-Patentansprüchering und durch Drehung desselben im Ventilgehäuse relativ zum Ventilverschlußstück einstellbar ist und

1. Absperrventil mit einem im Gehäuse einge- daß dieses auf der Welle axiales Spiel hat.

setzten Ventilsitzring und einem Ventilver- 5 Bei Klappenventilen ist an sich bekannt, die Venschlußstück mit kugelkalottenförmiger Dichtungs- tilklappe mit einem axialen Spiel auf semer WeUe fläche, das mittels einer quer und versetzt zur anzuordnen (DT-Gbm 69 46 771).
Längsachse des Ventilsitzringes verlaufenden Der Sitzring kann zum Ausgleich von Fertigungs-

Betätigungswelle schwenkbar ist, dadurch ge- toleranzen in semer Aufnahme verdreht werden, kennzeichnet, daß die Sitefläche (34) des io Hierdurch wird die Lage der Sitzkante so variiert, Sitzringes (5) durch exentrische Anordnung der bis eine Lage der Sitzkante gefunden ist, auf welcher Bohrung (35) im Sitzring und durch Drehung der Ventilkegel dicht aufsitzt. Auf Grund des axialen desselben im Ventilgehäuse (1) relativ zum Ven- Spiels auf der Welle wird für die Einjustierung das tilverschlußstück (6) einstellbar ist und daß die- Ventilverschlußstück der Justierdrehung des Ventilses auf der Welle (7) axiales Spiel hat. 15 sitzringes quer zur Sitzringlängsachse nachgeführt.

2. Absperrventil nach Anspiuch 1, dadurch Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung gekennzeichnet, daß der Sitzring (S) gegen Dre- läßt sich der Stering gegen Verdrehen im Ventilhung im Ventilgehäuse (1) in gewünschter Lage gehäuse in gewünschter Lage fixieren, vorzugsweise fixierbai ist. in einem im Ventilgehäuse aufgenommenen Einsatz-

3. Absperrventil nach Anspruch 1 oder 2, da- 20 stück mittels Paßstift.

durch gekennzeichnet, daß der Sitzring (5) in Das Absperrventil nach der Erfindung kann gegen

einem im Ventilgehäuse (1) aufgenommenen verhältnismäßig hohe Differenzdrücke arbeiten, ohne Einsatzstück (4) mittels Paßstift (37) fixierbar ist. außergewöhnlich starke Antriebselemente zu benötigen. Dies wird durch die Hebelübersetzung bei Über-25 tragung der Antriebskraft auf das Ventilverschlußstück und durch dessen versetzte lagerung erreicht.

Daniber hinaus weist das Absperrventil nach der

Erfindung einen großen Regelbereich auf.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schema-30 tischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel

mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigt

Die Erfindung betrifft ein Absperrventil mit einem F i g. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform

im Gehäuse eingesetzten Ventilsitzring und einem eines erfindungsgemäßen Absperrventils,
Ventilverschlußstück mit kuge!kalottenförmiger F i g. 2 ein vergrößertes Schema der Verhältnisse

Dichtungsfläche, das mittels einer quer und versetzt 35 zwischen Ventilsitz und Ventilverschlußstück, wobei zur Längsachse des Ventilsitzringes verlaufenden das Maß für die Toleranz stark übertrieben gezeich-Betätigungswelle schwenkbar ist. Ein solches Ab- net ist,

sperrventil wird z. B. als Stellglied in Regelsystemen F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in

zum Regeln von Druck, Temperatur oder Durch- Fig. 1.

flußmenge eingesetzt. 40 Das gezeigte Absperrventil besitzt ein rohrförmi-

Bei einem bekannten Ventil der oben beschriebe- ges Ventilgehäuse 1, das aus Stahl gedreht sein kann nen Art (US-PS 36 23 696) ist trotz der unvermeid- und eine vom rechten Ende her (siehe F i g. 1) einge-Hchen Herstelltoleranzen stets ein dichter Abschluß arbeitete Bohrung 9 enthält.

zwischen der Kugelfläche der Kugelkalotte und der Nach F i g. 1 besitzt diese zylindrische Bohrung 9

Sitzkante des Sitzringes dadurch erreicht, daß die 45 eine im Querschnitt verringerte Auslaßöffnung, die Kugelkalotte über elastisch verformbare dünne Arme durch eine nach innen vorspringende Schulter 10 bemit der Welle verbunden ist. Diese Arme sind je- grenzt ist. Die beiden Enden des rohrförmigen Gedoch der turbulenten Strömung des das Ventil durch- häuses 1 sind durch scheibenförmige Dichtungsringe strömenden Mediums, Vibrationen und hohen Tor- 12 und 16 abgedichtet, die mit Hilfe von Rohrflansionsspannungen ausgesetzt. Dies kann zu schnellem 50 sehen 13 und 15 und den üblichen Spannschrauben Verschleiß führen und die Zuverlässigkeit solch 14 (F i g. 1 und 3) eingeklemmt sind,
eines Ventils in Frage stellen. Zwischen den beiden Enden ist das rohrförmige

Es ist auch schon ein Absperrventil bekannt Gehäuse 1 mit einem hochstehenden, halsartigen (US-PS 37 49 358), bei dem ein dichter Abschluß Ansatz 29 versehen, der eine innere Führungsbüchse zwischen dem kugelkalottenförmigen Ventilver- 55 28 enthält und in einer Querbohrung 30 des Gehäuschlußstück und dem Ventilsitzring dadurch erreicht ses 1 starr durch Löten oder Schweißen festgehalwerden soll, daß ein Betätigungsarm für die Betäti- ten ist.

gungswelle in der Länge einstellbar gestaltet ist. In die zylindrische Bohrung 9 des Gehäuses 1 ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei ein zylindrisches Einsatzstück 4 mit Gleitsitz eingeeinem Absperrventil der eingangs beschriebenen 60 paßt, das beispielsweise aus Gußeisen besteht und Art die Halterung des Ventilverschlußstückes so aus- das eine zentrale Längsbohrung 18 aufweist, wobei zubilden, daß eine größere Widerstandsfähigkeit ge- dieses Einsatzstück vom rechten Ende des Gehäugen die betriebsbedingten Beanspruchungen erzielt ses 1 in die Bohrung 9 eingeschoben ist. Das Ein- und eine Einstellbarkeit zum Ausgleich von Ferti- satzstück 4 hat einen Sitzring 5, der drehbar in der gungstoleranzen zur Gewährleistung eines dichten 65 Bohrung 18 des Einsatzstückes 4 geführt und davon Abschlusses in der Schließstellung geschaffen wird. gegen einen scheibenförmigen Dichtungsring 11 ge-Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfin- preßt wird, der seinerseits an der als Anschlag diedung vorgesehen, daß die Sitzfläche des Sitzringes nenden Schulter 10 anliegt.