DE29502638U1 - Kugelventil mit mit einem Feststellspeicher versehenen Griff - Google Patents

Description

KUGELVENTIL MIT MIT EINEM FESTSTELLSPEICHER VERSEHENEN GRIFF

Vorliegendes Muster bezieht sich auf ein Kugelventil der Art, das einen Ventilkörper mit einem Mediumdurchflusskanal umfasst, sowie damit kombiniert ein drehbares Ventilelement, das mit einem sich durch den Ventilkörper erstreckenden Betätigungsschaft verbunden ist; der Schaft des drehbaren Ventilelementes ist zur Rotation des Ventilelementes zwischen einer ersten äussersten Winkelstellung, in der das Ventilelement den Mediumdurchflusskanal verschliesst, und einer zweiten äussersten Winkelstellung, in der der oben genannte Kanal vollkommen geöffnet wird, mit einer manuellen Steuereinheit verbunden.

Ventile der oben genannten Art kommen in zahlreichen Anwendungsbereichen vielfach zum Einsatz, insbesondere bei Heiz- und Klimasystemen, bei denen Durchflußsteuerventile mit spezifischen Betriebs- und Wärraeisolierungseigenschaften gegenüber der Umgebung erforderlich sind.

Bei Heiz- und Klimasystemen sowohl für zivile als .

auch industrielle Anwendungen, werden die Mediumumlaufkanäle im allgemeinen zur Vermeidung von Wärmeenergieverlust nach aussen isoliert; ferner sind diese Systeme mit entsprechenden Durchflussregelventilen ausgestattet, die in Öffnungspositionen eingestellt werden müssen, welche eigens abhängig von den für jeden einzelnen Kreislauf vorgesehenen Strömungsverlusten vorbestimmt sind.
Es besteht daher die Notwendigkeit, über Ventile zu verfügen, welche nicht nur so ausgebildet sind, daß ihr Betätigungsgriff in einer zugänglichen und von der Isolierung entfernten Lage angeordnet werden kann, sondern außerdem ein einfaches Einstellen und eine einfache Kontrolle ihres Öffnungszustandes erlauben.

Es sind daher bereits Ventile mit einem am Ende eines länglichen rohrförmigen Körpers ausgebildeten Betätigungsgriff aus Elastomer vorgeschlagen worden, um eine angemessene Wärmeisolierung des Ventiles nach aussen zu garantieren; diese Ventile sind ferner mit einer einstellbaren Feststelleinrichtung versehen, welche eine bestimmte Anzahl von teilweisen öffnungszuständen des Ventils speichern können, die zwischen den Ventilzuständen "ganz geschlossen" und

"ganz geöffnet" liegen.

Ein Ventil der genannten Art wird zum Beispiel in der Patentschrift US 5.236,066 beschrieben, von der sich das Ventil nach dem vorliegenden Muster durch verschiedene Merkmale und Weiterbildungen unterscheidet.

Insbesondere gibt die Patentschrift US 5.236.066 ein eine manuelle Steuereinheit umfassendes Kugelventil an, welche Einheit aus einem an beiden Enden offenen zylindrischen Hohlkörper gebildet wird, mit einem Quergriff am äusseren Ende und Kopplungsansätzen für eine Metallplatte am inneren Ende, die mit dem Betätigungsschaft des VentiIkugelelementes verbunden werden soll. Ein bogenförmiges Metallfeststellglied wird mit entsprechenden Schrauben längs dem äusseren Rand der den Hohlkörper des Steuerorgans verschliessenden Metallplatte einstellbar befestigt; das bogenförmige Element weist ein nach unten umgebogenes Ende auf, das sich durch einen Schlitz der Metallplatte hindurch erstreckt und zur Speicherung einer Öffnungsposition des Ventils mit am Ventilkörper befestigten Feststellgliedern zusammenwirkt. Das obere offene Ende des rohrförmigen Körpers wird normalerweise durch einen Deckel

verschlossen, der jeweils entfernt werden muss, um auf die Befestigungsschrauben der Feststelleinrichtung einwirken zu können, um letztere in der gewünschten Speicherposition einzustellen.

Nach einer weiteren in derselben amerikanischen Patentschrift dargelegten Ausführung, wird das bogenförmige Feststellglied durch eine zylindrische Wand des Deckels ersetzt, die sich im Inneren des rohrförmigen Körpers erstreckt und eine nach unten gerichtete Anschlagnase aufweist, welche sich durch den bogenförmigen Schlitz der den rohrförmigen Körper des Betätigungsgriffes nach unten verschlmessenden Metallplatte erstreckt. Daher werden zwei Zahnkränze auf den sich gegenüberliegenden Flächen des rohrförmigen Körpers des Griffes und der Seitenwand des Verschlussdeckels gebildet, um letzteren mit der Anschlagnase in einer vorbestijnmten Winkellage zu blockieren.

Das Vorhandensein einer breiten Metallplatte zum Verschliessen des Hohlkörperbodens des Griffes, welche zur Verbindung mit dem Betätigungsschaft des Kugelventils notwendig ist, führt in einem ähnlichen Kugelventil dazu, daß diese Platte eine Wärmedissipation des in der Heiz- oder Klimaanlage

umlaufenden Mediums verursacht, ausserdem führt das Vorhandensein einer Platte dazu, dass eine große Kondensationsfläche für atmosphärische Feuchtigkeit gebildet wird, die durch den Mantel der Rohre eindringt und es zu einer gefährlichen Korrosion des Ventils und der das Medium führenden Rohre kommen kann. Aus diesem Grund wird bei dieser Art von Ventilen der Gebrauch eines Innenstopfens zur Aufnahme der atmosphärischen Feuchtigkeit vorgeschlagen, welche dazu tendiert, sich im Inneren des Hohlkörpers des Griffes zu kondensieren.

Aufgabe des vorliegenden Musters ist es, für den oben genannten Gebrauch ein verbessertes Kugelventil anzugeben, das einen stark vereinfachten Aufbau aufweist und eine hohe Wärmeisolation gegenüber der Umgebung bietet, sowie derart ausgebildet ist, daß die Kondenswasserbildung im Inneren des Hohlkörpers des Betätigungsgriffes im wesentlichen vermieden wird.

Eine weitere Aufgabe des vorliegenden Musters ist es, ein Kugelventil der oben genannten Art anzugeben, das mit einem Feststell- und Speichersystem für die Winkelöffnungspositionen des Ventils ausgestattet ist, das eine unmittelbar erzielbare stufenlose

Einstellung ermöglicht, indem einfach nur auf die Befestigungsschraube des Griffes an dem Betätigungsschaft des Ventils eingewirkt wird, wobei ausserdem ein stark vereinfachter Aufbau des wärmeisolierenden Griffkörpers gegeben sein soll, der gänzlich aus Elastomer herstellbar und im wesentlichen frei von offenliegenden Metallteilen ist, welche zu Wärmeenergiedissipation und Kondensation der Feuchtigkeit führen können.

Eine weitere Aufgabe des vorliegenden Musters besteht ausserdem darin, ein Kugelventil mit einem Betätigungsgriff der oben beschriebenen Art anzugeben, welches ferner mit geeigneten Mitteln zur Anzeige der vorbestimmten

Ventilöffnungswinkelpositionen versehen ist, so da? diese unmittelbar und auf einfache Weise von einem Bediener abgelesen werden können; es ist zu berücksichtigen, daß diese Ventile im allgemeinen an schwer zugänglichen, schlecht beleuchteten Punkten in eingemauerten Kästen angebracht sind, die von einem Bediener eigens geöffnet werden müssen, um die Betriebsbedingungen einer bestimmten Heiz- oder Klimaanlage einzustellen.

Zur Lösung der oben genannten Aufgaben wird auf ein

Kugelventil mit einer wärmeisolxerenden manuellen gänzlich aus einem Polymerwerkstoff herstellbaren Steuereinheit zurückgegriffen, gemäss den in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmalen. Diese und andere Zielsetzungen, Vorteile und Merkmale des Musters gehen aus der folgenden Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen hervor, es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein mit einem Durchflussanzeiger kombinierten Kugelventil, das mit einem Griff gemäss dem vorliegenden Muster ausgestattet ist?

Figur 2 einen vergrösserten Querschnitt nach der Linie 2-2 von Figur 1;

Figur 3 einen vergrösserten Querschnitt nach der Linie 3-3 von Figur 1;

Figur 4 eine Draufsicht des Griffes mit abgenommenem Verschlussdeckel;

Figur 5 einen vergrösserten Querschnitt der Griffeinheit nach der Linie 5-5 von Figur 3;

Figur 6 einen Querschnitt der Griffeinheit nach der

Linie 6-6 von Figur 5;

Figur 7 und 8 bzw. 9 und 10 eine schematische

Darstellung verschiedener Positionen des

Ventilfeststellspeichers, wobei sich die Kugel in

Verschluss- bzw. teilweiser Öffnungsposition befindet.

unter Bezugnahme auf die Figuren, insbesondere auf Figur 1, umfasst das Ventil des aufgezeigten Beispiels im wesentlichen einen einen Kanal 11 für das Medium bestimmenden Ventilkörper 10, der ein drehbares Ventilelement in Form einer Hohlkugel 12 enthält; die Kugel 12 ist mit einem sich durch den Ventilkörper 10 erstreckenden Betätigungsschaft 13 und auf diese Weise mit der manuellen insgesamt mit 14 gekennzeichneten Steuereinheit verbunden, deren Längsachse mit der Rotationsachse des Kugelelementes 12 übereinstimmt.

Genauer gesagt, wie aus den vergrösserten Darstellungen der Figuren 5 und 6 hervorgeht, besteht die manuelle Steuereinheit 14 aus einem Hohlkörper aus einem wärmeisolierenden Polymerwerkstoff, der ein erstes äusseres Topfbauteil mit einer zylindrischen Wand 15 umfasst, die sich von einer Bodenwand 16

ausgehend nach oben in Richtung auf einen oberen Rand hin erstreckt, wo sie in einem an dem Topfbauteil ausgebildeten Quergriff 17 endet.

Die Bodenwand 16 des äusseren Topfbauteiles 15 weist eine mittige Bohrung zur Aufnahme des oberen geformten Endes des Betätigungszapfens 13 auf; die Bohrung ist mit einem gänzlich mit dem Kunststoff der Wand 16 beschichteten Metallplättchen 18 verstärkt, so daß jeglicher Kontakt mit der äusseren Umgebung vermieden wird.

Die Bodenwand 16 des zylindrischen Topfbauteiles 15 umfasst ferner, wie aus Figur 2 hervorgeht, einen breiten bogenförmigen Schlitz 19, der sich über einen Kreisbogen von 180° bzw. ungefähr 180° erstreckt.

Das äussere Bauteil 15 der manuellen Steuereinheit 14 des Ventils erstreckt sich ferner unterhalb der Bodenwand 16 in Form eines zylindrischen Mantels 20, der die Durchtrittsbohrung 21 des Betätigungszapfens 13 durch den Ventilkörper 10 umgibt. Der Mantel 20 weist ausserdem einen inneren radialen Vorsprung 22 auf, der sich über einen Kreisbogen von etwa 90" erstreckt und mit zwei ortsfesten mit dem Ventilkörper 10 verbundenen Anschlägen 23 und 24, die

180° voneinander entfernt angebracht sind, zusammenwirken,, um die Positionen "ganz geschlossen" und "ganz geöffnet" des Kugelventils bzw. die teilweise Öffnung mithilfe einer Speichervorrichtung der Feststellposition zu bestimmen, welche im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 5 und 6 sowie 7 bis 10 beschrieben wird.

Wie aus den vergrößerten Darstellungen der Figuren 5 und 6 hervorgeht, ist ein zweites zylindrisches Hohltopfbauteil 25 aus einem wärmeisolierenden Polymerwerkstoff vorgesehen, das im Inneren des Topfbauteiles 15 angebracht ist und sich koaxial zu diesem Bauteil von einer Bodenwand 26 in Richtung auf den oberen Rand des äusseren Topfbauteiles 15 erstreckt.

Die Bodenwand 26 des inneren Topfbauteiles 25 liegt direkt auf der Bodenwand 16 des äusseren Bauteiles auf und ist mit einer mittigen Bohrung für den Durchtritt einer Schraube 27 zur Befestigung der manuellen Steuereinheit 14 an dem Rotationszapfen 13 des oben genannten kugelförmigen Ventilelementes 12 versehen. Die Befestigungsschraube 27 ist durch das innere Topfbauteil 25 von aussen her zugänglich, nach Entfernen eines Verschlussdeckels 28. der in einer

Aussparung 29 auf der oberen Oberfläche des Griffes 17 sitzt.

Gemäss dem vorliegenden Muster weist das innere Topfbauteil 25 der Steuereinheit 14 auf einer Seite einen Längsvorsprung 30 auf, der sich von seiner Bodenwand 26 aus durch den bogenförmigen Schlitz 19 in der Bodenwand 16 des äusseren Topfbauteiles 15 hindurch erstreckt. Der Vorsprung 30 des inneren Topfbauteiles wirkt, wie aus Figur 5 und den Figuren 7 bis 10 hervorgeht, mit den Anschlägen 23, 24 des Ventilkörpers zusammen, um eine Art Speicher der Feststellposition des Kugelelementes 12 in einem beliebigen Öffnungszustand zu bestimmen, der stufenlos zwischen der ganz geöffneten und der ganz geschlossenen Position des Ventils einstellbar ist. Diese Einstellung kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, dass die Befestigungsschraube 27 gelockert, das innere Topfbauteil 25 gedreht und der Vorsprung 30 in die gewünschte Winkelposition gebracht und danach das Ganze erneut wieder in der neuen Position festgestellt wird, indem die Schraube 27 angezogen wird.

Um zu verhindern, dass das innere Topfbauteil 25 unvorhergesehenerweise von dem äusseren Bauteil 15

abrutscht, wenn die Betätigungsgriffeinheit nicht an dem Betätigungsschaft 13 des Ventils befestigt ist, sind gemäss eines weiteren Merkmales des vorliegenden Musters zwischen dem inneren Topfbauteil und dem äusseren Topfbauteil Einrastkopplungsmittel vorgesehen, die jedoch ein einfaches Entfernen der aus den beiden Topfbauteilen bestehenden Einheit, ein Handling und eine Aufbewahrung in vormontiertem Zustand ermöglichen. In dem gezeigten Beispiel bestehen diese Einrastkopplungsmittel aus einem Haltezahn 31 auf der Aussenseite des Vorsprunges 30, der in einen auf der Seitenwand des äusseren Topfbauteiles 15 vorgesehenen umlaufenden Ansatz oder Bund 32 eingreift; dieser Bund 32 erstreckt sich auf konzentrische Weise über einen Winkel, welcher demjenigen des bogenförmigen Schlitzes 19 entspricht.

Aus den bisherigen Ausführungen und Zeichnungen geht bereits hervor, dass eine manuelle Steuereinheit für Kugelventile zur Verfügung gestellt wird, welche gänzlich aus einem wärmeisolierenden Polymerwerkstoff herstellbar ist und im wesentlichen aus zwei ineinandergesteckten zylindrischen Topfbauteilen besteht, deren Bodenwände mit derselben Befestigungsschraube eng aneinanderliegend an dem Betätigungsschaft des drehbaren Ventilorgans

befestigt werden, wodurch ein wirksames wärmeisolierendes Mittel gebildet wird, welches jeglichen Energieverlust nach aussen verhindert und im wesentlichen jede Form von Kondensatbildung im Inneren der manuellen Steuereinheit selbst ausschliesst, da es frei von offenliegenden Metallteilen ist, die mit der äusseren Umgebung in Kontakt stehen.

Wie bereits angemerkt, ist die manuelle Steuereinheit für Kugelventile gemäss dem vorliegenden Muster ferner mit Mitteln zur Anzeige der Ventxlöffnungszustände ausgestattet, welche auf vorbestimmte Speicherpositionen bezogen werden können.

Gemäss einer bevorzugten Ausführung des vorliegenden Musters kann dies dadurch erzielt werden, dass in Höhe des den Verschlussdeckel 28 aufnehmenden Sitzes 29 auf dem Griff 17 längs dem oberen Rand 15' des Topfbauteiles 15 eine Mass-Skala 33 wiedergegeben oder aufgedruckt wird, welche die Winkelstellungen der Kugel 12 in dem das Medium leitenden Kanal angibt, sowie durch ein Bezugszeichen 3 4 auf dem oberen Rand 25' des inneren Topfbauteiles, das auf gleicher Höhe der Aussparung 29 angeordnet wird.

Die Figuren 7 und 8, bzw. 9 und 10 zeigen den geschlossenen Zustand und einen zwischen den möglichen Speicherpositionen des Kugelelementes liegenden geöffneten Zustand, diese Zustände entsprechen zum Beispiel den Positionen 2 und 8 der Bezugsskala 33 von Figur 4. Aus einem Vergleich von Figur 7 mit Figur 8 und von Figur 9 mit Figur 10 gehen die verschiedenen Lagen des Griffes 17 und der Kugel 12 zueinander hervor, welche der Einfachheit halber in einer gegenüber ihrer wirklichen Achse versetzten Lage dargestellt ist, sowie die Lagen der Anschläge 22, 23 und 24 bwz. des Vorsprunges 30 der Speichereinrichtung.

Die sich gegenüberliegenden Oberflächen der Bodenwände der Topfbauteile 15 und 25 können schliesslich durch Reibschluss miteinander im Eingriff stehende Mittel, zum Beispiel in Form von radialen Verzahnungen, aufweisen.

• ·

Claims (10)

Ansprüche

1. Kugelventil mit einer Feststellpositionsspeichereinrichtung und einer manuellen Steuereinheit, die einen sich in Richtung einer Längsachse erstreckenden zylindrischen Hohlkörper aus einem Polymerwerkstoff umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (14) aus folgenden miteinander kombinierten Bauteilen besteht: ein äußeres zylindrisches Topfbauteil (15) mit einer Bodenwand (16) und einer zylindrischen in einem Quergriff (17) endenden Seitenwand, sowie ein zweites im Inneren des äußeren Topfbauteiles (15) angebrachtes zylindrisches Topfbauteil (25) und Einrastkopplungsmittel (31,32) zwischen dem oben genannten inneren Topfbauteil (25) und dem oben genannten äußeren Topfbauteil (15); wobei das innere Topfbauteil (25) einen sich in Längsrichtung durch einen bogenförmigen Schlitz (19) in der Bodenwand (16) des äußeren Topfbauteils (15) erstreckenden Vorsprung (30) aufweist, welcher mit mit dem Ventilkörper (10) fest verbundenen Anschlägen (23,24) zusammenwirkt; wobei das genannte innere Topfbauteil (15) drehbar in dem äußeren Topfbauteil (25) gelagert ist und Mittel (27) zur axialen Befestigung der Topfbauteile (15,25) untereinander bzw. an einem Betätigungsschaft (13) des Kugelventils (12) durch in den Bodenwänden (16,26) der Topfbauteile (15,25) angeordneten Bohrungen hindurch vorgesehen sind.

2. Kugelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Einrastkopplungsmittel (31,32) zur Verhinderung eines Abrutschens in axialer Richtung des inneren Topfbauteiles (25) von dem äußeren Topfbauteil (15) die Ausbildung eines Haltezahnes (31) auf der Außenseite des Längsvorsprungs (30) des inneren Topfbauteiles (25) vorsehen, sowie aus einem bogenförmigen Bund (32) auf der Innenfläche des äußeren Topfbauteiles (15) bestehen, welcher bogenförmige Bund (32) sich unterhalb des und konzentrisch zu dem bogenförmigen Schlitz (19) in der Bodenwand (16) des äußeren Topfbauteiles (15) erstreckt.

3. Kugelventil nach Anspüren l, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (33,34) zur Anzeige der Winkelstellung des inneren Topfbauteiles (25) gegenüber dem äußeren Topfbauteil (15) aufweist, und zwar in wechselseitiger Beziehung zu der Winkelstellung des genannten Längsvorsprungs (30) des inneren Topfbauteiles (25) zu dem bogenförmigen Schlitz (19) in der Bodenwand (26) des äußeren Topfbauteiles (25) steht.

4. Kugelventil nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel zur Befestigung der Topfbauteile (15,25) an einem Betätigungsschaft (13) des Kugelventils (12) und der genannte Längsvorsprung (30), welcher mit in einem bestimmten Winkel voneinander auf dem Ventilkörper (10) beabstandeten Anschlägen (13,24) zusammenwirkt, einen Speicher für die Feststellpositionen der manuellen Steuereinheit (14) bilden, die stufenlos einstellbar ist.

5. Kugelventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Oberflächen der Bodenwände (16,26) der Topfbauteile (15,25) Reibschlußeingriff smittel umfassen, die dazu dienen, eine Rotation des inneren Topfbauteiles (15) zu verhindern, wenn dieses durch Mittel (27) zur axialen Befestigung der manuellen Steuereinheit (14) an dem Ventilschaft (13) an dem äußeren Topfbauteil (25) befestigt ist.

6. Kugelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Reibschlußeingriffsmittel zwischen den Topfbauteilen (15,25) radiale Verzahnungen zwischen sich gegenüberliegenden Oberflächen der Bodenwände (16,26) der oben genannten Topfbauteile (15,25) umfassen.

7. Kugelventil nach dem vorstehenden Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel (32,33) zur Anzeige der Winkelstellung des inneren Topfbauteiles (15) gegenüber dem äußeren Topfbauteil (26) eine Maß-Skala (33) längs einem äußeren Rand eines der Topfbauteile (15,25) umfassen, sowie ein

Bezugszeichen (34) auf dem entsprechenden äußeren Rand des anderen Topfbauteiles (15,25) der manuellen Steuereinheit (14).

8. Kugelventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Maß-Skala (33) und das genannte Bezugszeichen (34) in Höhe einer Aussparung (29) in dem Betätigungsgriff (17) vorgesehen sind, und daß ein an das innere Topfbauteil (15) angepaßter abnehmbarer Deckel (28) vorgesehen ist, der die genannte Aussparung (29) des Betätigungsgriffes (17) abdeckt.

9. Kugelventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Deckel (28) abnehmbar an das innere Topfbauteil (15) angepaßt ist, um den Zugang zu den Mitteln (27) zur axialen Befestigung an dem Betätigungszapfen (13) des Kugelventils (12) zu ermöglichen.

10. Kugelventil der Art, das folgende miteinander kombinierte Bauteile umfaßt: Einen Ventilkörper mit einem drehbaren Ventilelement, das mit einem sich durch eine Bohrung in dem Ventilkörper erstreckenden Betätigungsschaft versehen ist, sowie auf dem Ventilkörper in einem bestimmten Winkel voneinander beabstandete Feststellmittel, welche mit Feststellmitteln einer manuellen Steuereinheit gemäß einer der vorstehenden Ansprüche zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellmittel der manuellen Steuereinheit einen ersten bogenförmigen Vorsprung (29) auf einer zylindrischen Verlängerung des äußeren Topfbauteiles (25) aufweisen, welche die Bohrung des Ventilkörpers (10) umgibt, durch die hindurch sich der Betätigungsschaft (13) ertreckt, wobei sich dieser erste bogenförmige Vorsprung (30) winkelig erstreckt, um in den äußerten Öffnungs- und Verschlußpositionen des Ventils mit den am Ventilkörper (10) festen Anschlägen (23,24) zusammenzuwirken, ferner umfassen die Feststellmittel den Längsvorsprung (30) des inneren Topfbauteiles (15), der sich durch den bogenförmigen Schlitz (19) des äußeren Topfbauteiles (15) und in Richtung auf die genannten am Ventilkörper (10) festen Anschläge (23,24) erstreckt,

um einen Speicher zur Feststellung des Griffes (17) zu bilden, welcher zwischen den beiden äußersten Öffnungs- und Verschlußpositionen des Ventils einstellbar ist.