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Beschreibung der Erfindung
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Titel: absperr- und Regulierventil ohne Unterbrechung des freien Rohrquerschnittes
aus keramischen Dichtscheiben Anwendungsgebiet: Die Erfindung betrifft ein Ventil
zur Absperrung con Rohrleitungen für sämtlich flüssige und pasförmige Medien, die
in ihrer Zusammensetzung geeignet, mittels keramischer lichtscheiben, mit einem
genauen Planschliff von ca. o, coo@ @@ versehen sind und dadurch nach dem Gesetz
der Adhäsion den Durchfluß dieser Medien absolut dicht absperren.
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Zweck: Derartige Ventil ist geeignet, ohne bewegungsbelastete elastische
Dichtmittel eine mit entsorechenden Medien durchströmte Rohrleitung zentral zur
Mitte hin abzusperren bzw. im @uerschnitt zu verringern, ohne eine Verringerung
des Strömungsquerschnittes bei voll geöffnetem Ventil. Das Ventil öffnet sich außerdem
sehr schnell von der Mitte her, so daß hervorragende hydraulische Bedingungen auch
bei teilgeöffnetem Ventil gegeben sind.
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Stand der Technik mit Fundstellen: Es ist bekannt, daß die Absperrung
und Durchflußreduzierung von Rohrleistungen verschiedener Bauart mittels elastischer
Dichtscheiben, Keilschieber oder Dichtmembranen vorgenommen werden, bei denen eine
Umlenkun." des freien Rohrquerschnittes mehr oder weniger stark notwendig ist bzw.
die Abdichtung der Betätigungsvorrichtung zum medienführenden durchgangsquerschnitt
mittels elastischen Dichtungen vorgenommen wird, deren Wartung bzw.
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Austausch mehr oder weniger langen Zeitabständen notwendig wird.
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Gleichfalls ist bekannt, daß die Absperrung oder Dosierung von Kalt-
und Warmwasser mittels extrem harten, polierten Keramikscheiben mit einem genauen
Planschliff von ca. 0,0005 mm in Form von 2 aneinanderliegenden scheiben bzw. Vedrehen
von z. ei seitlich angeordneten Durchgangsöffnungen möglich ist. Deutsche Patente
Nr. 1282377 und 1291357. Alle vorgeführten Ventile vereinigen jedoch nicht einen
vollkommen zentrisch freien durch gangsquerschnitt entsprechend der verlegten Rohrleitung
und die Dichtfähigkeit des physikalischen Gesetztes der Adhäsion, die durch der
auf ca. 0,0006 mm genauen plangeschliffenen extra harten und nolierten Keramikscheiben
gegeben ist.
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Aufgabe: Der Erfindung liegt t die Aufgabe zugrunde, die Vor zuge
von den oben geschilderten plangeschliffenen Keramikscheiben als Dichtelemente und
eine hydraulisch günstige Durchströmung innerhalb des Absperrorganes miteinander
so zu verbinden, daß bei vollgeöffnetem Ventil keine Rohrquerschnittsverengung sowie
Umlenkungen des durchströmenden Mediums auftreten können.
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Lösung: Diese Auf die wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vier
je für sich hergestellte Scheiben durch die Art ihrer Herstellung so zusammengesetzt
werden, daß durch Verdrehen um 90 - 360°, im beschriebenen Fall um 180°, der sogenanten
Transportscheiben, die beiden Schließscheiben in entsprechenden Transportschlitzen
so geführt werden, daß sie in der einen Endstellung den Rohrquerschnitt voll schließen,
in der anderen Endstellung diesen voll freigeben.
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eitere Ausgestaltung der Erfindung: ie vier keramischen Dichtschieben
werden durch ein Gehäuse aus allen herkömmlichen, dafür geeigneten Materialien wie
Messing, Rot@u@, Grau@u@, Stahl oder Kunststoff jeglicher Art mittels @e en@ervorschraubtes
Gewinde zu einer funktionellen Einheit zusammengehalten, wobei ein zylindrischer
Dichtring aus gleichem Material und in entsprechender bearbeitung als Dicht- und
Gleitfläche für den Transportring dient, wie auch eine flache Scheibe als sicht-
und leitring gegenüber des Konterogehäuses dient, welches eine Melbringförmige Öffnung
hat, durch die ein Betätigungshebel mit der Transportscheibe verbunden ist. Durch
Verdrehen dieses Betätigungshebeln um 180° wird das entsprechende Ventil entweder
geöffnet ober geschlossen. Dieses Aufnahmegehäuse sind zwei Halbsschalen, die mittels
durchgehendem Gewinde gegeneinander gepreßt werden, jedoch aauch durch einzelne
Schrauben, aus den Durchmesser verteilt oder durch eine Flanschenverbindung sowie
durch sonstige dafür geeignete Verbindungen.
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Erzielbare Vorteile: wie mit der Erfindungs erzeilten Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß 1. Bei vollgeöffneten Schließscheiben der freis Rohrquerschnitt
nicht unterbrochen wird und somit der Strömungswiderstand für dieses Ventil gliech
Null ist.
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2. Die bei keramischen Dichtscheiben erreichte verschleißfeste Dichtung
mit unerhört Lebensdauer für ein Durchgangsabsperrventil genutzt werden kann.
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3. Die @utiefe für ein Ventil erheblich verringert wird.
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4. Die Bauhöhe sich gleichmäßig un etwa das zweifache des Nenndurchmessers
um den Rohrquerschnitt verteilt.
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5. Die Isolierung der Armatur in die Rohrleitungsisolierung integriert
werden kann, indem man die Ventilbetätigung seitlich aus der Isolierung herausführt.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele: Ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt und wird im näheren wie
folgt beschrieben: Es zeichen die Figur 1 das sogenannte Centra-Kerm-Element, welches
Fig bei entlichtfunktion des gesamten Ventils wahrnimmt.
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Zwei sogenannte Schließschieben, dadurch gekennzeichnet, daß sie in
der Mitte in einem leichten S-Bogen gegeneinader getrennt sind, in der Form, dal3
sich die Mittellinien der beiden Schließschiebenhälften in der -;itte überschneiden
und mit einer sogenannten Scherenwirkung aufeinandergleiten, wobei die Abdichtung
durch das Adhäsions-Gesetz des Werkstoffes erfolgt. Die beiden Schließocheiben werden
zwischen der Haltescheibe, Figur 2, und der Transportscheibe, Figur 3, in einem
exakt geschliffenen Freiraum geführt. Jede der beiden Schließscheiben hat auf der
einen Seite den Haltestift, Figur 4, Punkt 4 d, und den sogenannten Transportstift,
Figur 4, Punkt 4 c.
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Die entsprechenden Schließscheiben sincl mittels dieser l-laltsstifte
einseitig gelagert, während der gegenüberliegende Transportstift in der Transportscheibe,
Figur 3, gelagert ist.
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Der eigentliche Schließ- bzw. t'ffnungsvorgang wird dadurch erreicht,
daß durch Verdrehen der Transportscheibe um max. 1 180° div darin eingefrästen Transportschlitze,
siehe Figur 3, Punkt 3 c, über die Transportstifte die Schließscheiben öffnen oder
schließen.
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Dieser Vorrang wird in den Figuren 5 - 9 noch einmal detailliert dargestellt.
Die Figur 5 zeigt das Ventilelement im geschlossenen Zustand. Die jeweiligen Transportstifte
der Schließschieben haben ihre Endstellung im Transport:schlitz erreicht. Das Ventil
ist geschlossen.
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Figur G: Die Transportscheibe ist um 45° verdreht. Die Schließscheiben
haben sich teilweise geöffnet. Dies wird dadurch erreicht, daß der Abstand der Jeweiligen
haltestifts zu den Transportstiften gleich bleibt, deren Abstand zum mittelpunkt
sich jedoch verändert. Zwangsläufig werden beide Schließschieben auseinandergezogen
und das Ventil öffnet sich.
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ßeim Verdrehen der Transportscheibe um 90°, Figur 7, hat sich das
Ventil bereits um So o geöffnet (Punkt 1 a). Die Transportschlitze 3c haben die
Schließscheiben, 4 a und 4 b, weiter auseinandergezogen. Figur 8 zeigt das Ventil
im fast geöffneten Zustand. Der Drehwinkel hat die 135°-Stellung erreicht.
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Die Figur 9 zeigt das Ventil im voll geöffneten Zustand. Die Transportscheibe
3 a wurde um 180° verdreht. Die beiden Transportstifte der Schließscheiben veränderten
ihre Stellung jedoch nur um 90°.
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Erreicht wird dieser Effekt durch die Mitnehmerwirkung mit dem steigenden
Verlauf der Transportschlitze, 3 c. Der gleiche Vorgang wiederholt sich beim Zurückdrehen
der Transportscheibe in umgekehrter Richtung, so daß das Zurücklegen des 180°-Weges
der Transportscheibe das Ventil wieder geschlossen ist.
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Die Figur 10 zeigt, daß das Centra-Kerm-Ventil im sogenannten eingebauten
Zustand, d.h., der keramische Ventilkern wurde in ein Metallgehäuse, ähnlich einer
Verschraubung, eingebettet.
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Beide Gehäuseteile können, wie in der Figur 1o gezeigt, durch ein
entsprechendes Verschraubungsgewinde gegeneinander gepreßt
werden,
so daß die Einzelteile des Centra-Kerm-Schließteiles gegeninander gepreßt werden
und so in Funktionstellung gebracht sind.
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Die Abdichtung des Radiums gegenüber der Außengehäuse erfolgt auf
der Seite der Haltescheibe mittels O-Ring-Dichtung und bei entsprechendem Gegendruck.
Die Dichtung hat lediglich den statischen Druck zu halten, da in dessem Bereich
keine beweglichen Teile sbgedichtet werden müssen.
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Die Legerung und Abdichtung der Transportschiebe erfo-lgt über eine
keramische Dichtscheibe, Figur 11, Punkt 11 b, und einem keramischen Dichtring,
für Figur 11, Punkt 11 a. Es handelt sich hier wiederum um eine Adhäsions-Dichtung,
wie vor beschrieben. Die Abdichtung der keramischen Scheibe, 11 b, gegenüber der
Metallgehäuse erfolgt wiederum durch einen O-Ring als statische Dichtung.
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Die Figur 10 zeigt außerdem die Anschlußmöglichkeit an die Bohrleitung
a) über ein Gewinde, b) über eine Lötverbindung.
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Außerdem wird in diesem Bild gezeigt, wie die Betätigung der Transportsscheibe
mittels Mitnehmerstift, der mittels Innengewinde in der Transportscheibe fixiert
ist. Es sind jedoch auch andere Möglichkeiten gegeben, die jedoch nicht Gegenstand
dieses Patentes sind.
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Die Figur 12 zeigt noch ein Anwendungsbeispiel, das gleichzeitig kennzeichnet,
daß eine Rohrleitung mit einem Centra-Kerm-Ventil durchgehend isoliert werden kann.
Die Isolierung hat lediglich einen freien Schlitz für den Mitnehmerhebel.