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Absperrorgan
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Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan zum Absperren, Freigeben und/oder
Einstellen bzw. Regeln der Durchflußmenge eines fließfäliigen Mediums in einer Rohrleitung
o.dgl. mit einer durch einen Betätigungs- oder Dichtkörper oder ein Stellorgan angenähert
entgegen oder etwa senkrecht zur Strömung schließbaren Öffnung, wie ein Ventil oder
eine Klappe bzw. wie ein Schieber oder ein Hahn, mit einem Bedienungselement und
einem Gehäuse.
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Es sind bereits zahlreiche Absperrorgane oder Stellorgane, im engeren
Sinne Durchgangsventile o.dgl. bekannt, bei denen das oder. die Stellorgane und
die zugehörigen schließbaren Öffnungen in einem eigenen Gehäuse mit Deckel, wie
Ventilgehäuse und Ventildeckel untergebracht sind. Dabei bedarf es bereits für das
Gehäuse zusätzlicher Dichtungen und Befestigungsmittel.
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Diese Gehäuse und damit entsprechend die Absperrorgane sind recht
klobig, material- und bearbeitungsaufwendig, raumbeanspruchend und damit kostenaufwendig,
zumal bereits für eine Fertigung je Abmessung eigene Vorrichtungen, meist Gießformen
bereitgestellt werden müssen. Auch die Bearbeitung der Gußstücke erfordert einen
beachtlichen Aufwand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Absperrorgan der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die oben erläuterten und ggf. weitere Nachteile
vermieden sind, das sich durch eine einfache konstruktive Ausbildung, die Möglichkeit
einer hinsichtlich Werkstoffbedarf und Bearbeitung wirtschaftlichen Fertigung, eine
raumsparende und leicht montierbare Ausbildung auszeichnet.
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Ausgehend von einem Absperrorgan zum Absperren, Freigeben und/oder
Einstellen bzw. Regeln der Durchflußmenge eines fließfähigen Mediums in einer Rohrleitung
o.dgl. mit einer durch einen Betätigungs- oder Dichtkörper oder ein Stellorgan angenähert
entgegen oder etwa senkrecht zur Strömung schließbaren Öffnung, wie ein Ventil oder
eine Klappe bzw. wie ein Schieber oder ein Hahn, mit einem Bedienungselement und
~einem Gehäuse, ist die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die schließbare
Öffnung oder die die schließbare Öffnung enthaltende Wand und der Betätigungskörper
o.dgl. in einem Hohlzylinder angeordnet und - den Betätigungskörper betreffend -
in Betätigungs- bzw. Schließrichtung beweglich.gelagert sind und daß das Profil
und die Abmessungen des Außenmantels des Hohlzylinders bei in axialer Richtung bzw.
in Strömungsrichtung fortgesetztem Querschnitt - ggf. mit geringem Spiel - dem Profil
und den Abmessungen dem Innenmantel des Rohres, der Rohrleitung oder eines entsprechenden
Rohrabschnitts angeglichen sind oder entsprechen, derart, daß - unter Einsparung
eines herkömmlichen eigenen Gehäuses - der buchsenartig in das Rohr, die Rohrleitung
oder den Rohrabschnitt eingesetzte Hohlzylinder gemeinsam mit dem diesen umgebenden
Abschnitt des Rohres, der Rohrleitung oder des Rohrabschnitts das Gehäuse des Absperrorgans
darstellen.
Durch diese Maßnahmen ergibt sich in dem Hohlzylinder mit seiner jeweiligen inneren
Ausstattung ein Grundelement, ein Einstecksatz, der in jede bereits vorhandene oder
vorgegebene Rohrleitung, Bohrung o.dgl. mit sehr geringem Aufwand eingesetzt werden
kann, während die Bedienung des jeweiligen Absperrorgans in herkömmlicher Weise
erfolgt. Die sich durch den Hohlzylinder, enger durch dessen Querschnittfläche ergebende
Verringerung des Strömungsquerschnitts der jeweiligen Rohrleitung o.dgl. ergibt
bei einem Regelventil keinen Nachteil, weil dabei ohnehin ein bestimmter Druckverlust
vorgesehen werden muß, um ein günstiges Regelverhalten zu erzielen. Bei sinngemäßer
Ausbildung und Anwendung des erfindungsgemäßen Absperrorgans ergibt sich mit überraschend
genauer Annäherung durch die Que#rschnittverringerung durch den Hohlzylinder ein
für ein günstiges Regelvefihalten zutreffendes Maß an Druckverlust.
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Nach der Erfindung bestehen Ausgestaltungen des Absperrorgans darin,
erstens, daß der Betätigungskörper bzw.
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das Stellorgan eine um eine zu der Achse des Hohlzylinders senkrechte
Achse mittels einer Welle schwenkbare Klappe ist, wobei die Welle das Bedienungselement
oder ein Abschnitt davon ist, und daß außer Lagerbohrungen in dem Hohlzylinder in
dem Rohr, der Rohrleitung oder dem Rohrleitungsabschnitt ein Durchbruch für die
Durchführung der Welle angebracht ist, zweitens, daß der Betätigungskörper oder
das Stellorgan ein Schieber, vorzugsweise ein um eine zu der Achse des Hohlzylinders
senkrechte Achse mittels einer Spindel drehbarer Keilschieber ist, daß die die schließbare
Öffnung enthaltende Wand etwa in einer die Längsachse des Hohlzylinders
enthaltenden
Ebene angeordnet ist, daß die Wand an ihren Enden etwa senkrecht zu ihrer wesentlichen
Erstreckungsrichtung - oder zu dieser geneigt in einander gegenüberliegenden halbkreisscheibenförmigen
Fortsetzungen an die Innenwand des Hohlzylinders anschließt und daß in dem Hohlzylinder
Lagerbohrungen und in dem Rohr o.dgl. ein Durchbruch für die Spindel vorgesehen
sind, drittens, daß der Betätigungs- bzw. Dichtkörper ein in zu der Längsachse angenähert
radialer Richtung einstellbarer Ventilkegel ist, daß die die schließbare Öffnung
enthaltende Wand etwa in einer die Längsachse des Hohlzylinders enthaltenden Ebene
angeordnet ist, daß die Wand an ihren Enden etwa senkrecht oder geneigt zu ihrer
wesentlichen Erstreckungsrichtung in einander gegenüberliegenden halbkreisförmigen
Fortsetzungen an die Innenwand des Hohlzylinders anschließt, daß die Öffnung als
Ventilsitz ausgebildet ist, dai das Bedienungselement für den Ventilkegel eine Ventilstange
ist und daß in dem Hohlzylinder und in dem Rohr o.dgl. eine Führungsbohrung für
die Ventilstange vorgesehen sind, und als vierte der zu bevorzugenden Alternativen,
daß der Betätigungs- bzw. Dichtkörper oder das Stellorgan ein Kugelelement, ein
Element mit kugliger Führungs-bzw. Dichtfläche oder ein Kugelküken ist, daß der
Hohlzylinder zweiteilig ausgebildet ist und zu der Trennfuge in mindestens einem
seiner beiden Teile eine Kalotte als Führung für das Kugelelement, das Kugelküken
o.dgl. aufweist, daß als Bedienungselement eine Welle vorgesehen ist und daß in
dem Hohlzylinder und in dem Rohr o.dgl. eine Führungsbohrung angeordnet sind.
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Vorteilhaft ist außerhalb des Rohres, der Rohrleitung oder des Abschnitts
eines Rohres in Verlängerung des
Durchbruchs für die Welle, des
Durchbruchs für die Spindel, der Führungsbohrung für die Ventilstange oder eines
anderen Bedienungselementes ein Stutzen angebracht, vorzugsweise aufgeschweißt,
der in Verbindung mit einer Überwurfmutter und einer Dichtung oder einer Stopfpackung
als Stopfbüchse ausgebildet ist oder sein kann.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Hohlzylinder
mit Betätigungs- oder Dichtkörper oder Stellorgan sowie eine damit schließbare Öffnung
in ein gegenüber dem Hohlzylinder längeres hohlzylindrisches Rohrstück eingesetzt
und auf diese Weise eine - zum Einbau in ein Rohrleitungssystem konfektionierte
- sog. Armatur gebildet, und ggf. das Rohrstück mit mindestens einem anderen dazu
winklig angeordneten Rohrstück zu einer Abzweigung bzw. Vereinigung, wie einem T-Stück,
verbunden und in jedem der miteinander, z.B. durch Schweißen, verbundenen Rohrstücke
mindestens ein Hohlzylinder mit einem Betätigungs- oder Dichtkörper oder einem Stellorgan
mit damit schließbarer Öffnung angeordnet, derart daß auf diese Weise ein Mischventil
o.dgl. gebildet ist.
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Schließlich wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß der Hohlzylinder
entsprechend den jeweiligen Erfordernissen und Betriebsbedingungen bei Übermaß mittels
Preßsitz, Treibsitz, Schrumpfsitz o.dgl. oder bei Untermaß mittels einer Kleber-
oder Kittschicht oder -naht od.gl.
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oder mittels eines Anschlags, wie einer Stufe in dem Rohr o.dgl.,
und einem Sprengring, bzw. sonstiger zur axialen Fixierung geeigneter, an sich bekannter
Mittel befestigt ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Absperrorgan, im Schnitt, Fig. 2 ein zweites
Absperrorgan, im Schnitt, Fig. 3 ein drittes Absperrorgan, im Schnitt, Fig. 4 ein
viertes Absperrorgan, im Schnitt, Fig. 5 ein Mischventil mit zwei Absperrorganen,
geschnitten in einer deren beide Achsen enthaltenden Ebene, Fig. 6 das Mischventil,
im Schnitt VI-VI nach Fig. 5 mit zwei Absperrorganen Fig. 7 ein anderes Mischventit
geschnitten in einer deren beide Achsen enthaltenden Ebene, und Fig. 8 dieses Mischventil,
im Schnitt VIII-VIII nach Fig. 7.
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Nach der Zeichnung besteht ein Absperrorgan aus einem Hohlzylinder
11, 21, 31, 41 bzw. 71 in dem ein Betätigunts-oder Dichtkörper oder ein Stellorgan
angeordnet ist, nach Fig. 1 eine Klappe 12 gegenüber einer damit schließbaren Öffnung
13 in Form des lichten Querschnitts des Hohlzylinders 11, nach Fig. 2 ein Schieber
22 gegenüber einer damit schließbaren Öffnung 23 in einer Wand 24, nach Fig.
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3 ein Ventilkegel 32 gegenüber einer, als Ventilsitz ausgebildeten,
schließbaren Öffnung 33 in einer Wand 34 und nach Fig. 4 ein Kugelelement 42 in
einer damit schließbaren Öffnung 43 in Form des lichten Querschnitts des Hohlzylinders
41.
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Nach Fig. 1 bis Fig. 4 sind die Absperrorgane mit ihren Hohlzylindern
11, 21, 31 in Rohrleitungen 10, 20 bzw. 30, der Hohlzylinder 41 in einen Rohrabschnitt
40 eingesetzt, wobei das Profil und die Abmessungen des Sußenmantels des Hohlzylinders
11, 21, 31 bzw 41 bei in axialer Richtung bzw. in Strömungsrichtung S fortgesetztem
Querschnitt, ggf. mit geringem Spiel, dem Profil und den Abmessungen des Innenmantels
der Rohrleitung 10, 20, 30 bzw. des Rohrabschnitts 40 angeglichen sind oder entsprechen.
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Nach Fig. 2 bzw. Fig. 3 liegt die die schließbare Öffnung 23 bzw.
33 enthaltende Wand 24 bzw. 34 etwa in einer bzw. nahe einer die Längsachse des
Hohlzylinders 21, 31 enthaltenden Ebene, wobei die Wand 24 bzw. 34 an ihren Enden-etwa
senkrecht zu ihrer wesentlichen Erstreckungsrichtung in einander gegenüberliegenden
etwa halbkreisscheibenförmigen Fortsetzungen 241 bzw. 341 und 342 an die Innenwand
des Hohlzylinders 21 bzw. 31 anschließt.
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Nach Fig. 4 ist der Hohlzylinder 41 aus zwei Teilen 411 und 412, also
zweiteilig ausgebildet, wobei jedes der beiden Teile 411 und 412 zu der gemeinsamen
Trennfuge hin eine Kalotte 45 als Führung und Dichtfläche für das Kugelelement 42
aufweist.
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Nach Fig. 5 und Fig. 6 sowie nach Fig. 7 und Fig. 8 sind je zwei Rohrstücke
50' und TO bzw. 70' und 70" zu einer T-förmigen Vereinigung 50 bzw. 70 - mittels
Schweißnaht - miteinander verbunden, wobei in Strömungsrichtung S' bzw. 5" vor der
Vereinigungsstelle zu einer
vereinigten Strömungsrichtung S je
ein Absperrorgan angeordnet ist, und zwar in dem Rohrstück 50' ein solches mit einem
Schieber 22 nach Fig. 2 und in dem Rohrstück 50" bzw. 70" ein solches mit einer
Klappe 12 nach Fig. 1. In dem Rohrstück 70' ist ein in seiner Konstruktion dem Absperrorgan
nach Fig. 1 gleiches Absperrorgan, jedoch mit geringerer lichter Weite angeordnet,
das wesentlich aus einem Hohlzylinder 71 und einer Klappe 72 in einer, dem lichten
Querschnitt des Hohlzylinders 71 entsprechenden schließbaren Öffnung 73 besteht.
Auf diese Weise ist nach Fig. 5 und Fig. 6 eines, nach Fig. 7 und Fig. 8 ein anderes
Mischventil gebildet. Nach Fig. 1 und Fig. 5 bis Fig. 8 ist die Klappe 12 bzw. 72
mittels einer, in einer zu der Längsachse des Hohlzylinders 11 bzw. 71 etwa senkrechten
Achse gelegenen Welle 15 bzw. 75 schwenkbar, wobei für diese in dem Hohlzylinder
11 bzw. 71 Lagerbohrunge# und in der Rohrleitung 10 bzw. dem Rohrstück 50", 70'
bzw. 70" ein Durchbruch zur Durchführung der Welle 15 bzw. 75 angebracht ist.
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Nach Fig. 2 sowie Fig. 5 und Fig. 6 ist der Schieber 22, ein Keilschieber,
mittels einer in einer zu der Längsachse des Hohlzylinders 21 etwa senkrechten Achse
gelegene#Spindel 25 drehbar. In dem Hohlzylinder 21 sind Lagerbohrungen, in der
Rohrleitung 20 bzw. dem Rohrstück 50' ein Durchbruch für die Spindel 25 vorgesehen.
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Nach Fig. 3 befindet sich der Ventilkegel 32 an einer Ventilstange
35, die in axialer, zu der Längsachse des Hohlzylinders 31 etwa senkrechter Richtung
einstellbar ist, so daß der Ventilkegel 32 mehr oder weniger weit oder völlig in
die als Ventilsitz ausgebildete Öffnung 33 gebracht werden kann. In dem Hohlzylinder
31 und in
der Rohrleitung 30 sind je eine Führungsbohrung bzw.
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ein Durchbruch für die Ventilstange 35 angebracht.
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Nach Fig. 4 ist als Bedienungselement für das Sugelelement 42 eine
Welle 45 vorgesehen, für die in dem Hohlzylinder 41 und in dem Rohrstück 40 eine
Führungsbohrung angeordnet ist. In dem Rohrstück 40 ist eine kreisringförmige Anschlagfläche
401 vorgesehen. Zwischen dieser und einem Spreng- oder Klemmring 46 ist der Hohlzylinder
41 bzw. sind dessen beiden Teile 411 und 412 - unter axialem Druck - gehalten.
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Nach der Zeichnung ist außerhalb bzw. auf dem Außenmantel der Rohrleitung
10, 20, 30 bzw. der Rohrstücke 40, 50', 50", 70' und 70" in Verlängerung des Durchbruchs
für die Welle oder Spindel 15, 25 bzw. 45 bzw. der lPührtmgsbohrung für die Ventilstange
12 ein Stutzen 81 angebracht oder aufgeschweißt, der in Verbindung mit einer Ü.berwurfmutter
82 und einer Dichtung oder Stopfpackung 83 als Stopfbuchse 80 ausgebildet ist.
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Nach Fig. 1 bis Fig. 3 und Fig. 5 bis Fig. 8 sind die buchsenartig
in die Rohrleitungen 10 bis 30 bzw. die Rohrstücke 50', 50", 70', und 70" eingesetzten
Hohlzylinder 11, 21, 31 und 71 auf nicht weiter dargestellte Weise befestigt, wofür
jedoch bei Übermaß Preßsitz, Treibsitz oder Schrumpfsitz und bei Untermaß eine Kleberschicht,
eine Kittschicht oder -naht in Betracht kommen.
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Unter Umständen genügt zur Arretierung völlig die durch die Rohrleitung
oder das Rohrstück und durch den Hohlzylinder greifende Welle, Spindel, Ventilstange
o.dgl..
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Die Vorteile eines erfindungsgemäßen Absperrorgans werden besonders
verdeutlicht durch den Hinweis, daß die
Beispiele nach der Zeichnung
im Maßstab 1:1 unter Zugrundelegung der Dimensionen eines üblichen Heizungssystems
dargestellt sind. Die im Vergleich zu bekannten Absperrorganen überraschend kleinen
Abmessungen der Stellorgane ergeben bei deren geringer Masse auch nur sehr geringe
Stellkräfte.
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Die Erfindung ist nicht an die gezeigten und erläuterten Ausführungsbeispiele
gebunden, sie gestattet vielmehr zahlreiche Ausgestaltungen, jedoch wesentlich ausgehend
von einem den jeweiligen Betätigungskörper enthaltenden Hohlzylinder als Grundelement
bzw. Einstecksatz für ein Rohr, eine Bohrung o.dgl..
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Patentansprüche:
L e e r s e i t e