DE3205617C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelventil gem. dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einem bekannten Kugelventil (DE-OS 28 27 108) wird die Abdichtung des Kugelkükens gegen das Gehäuse vermit­ tels Ventilsitzgliedern bewirkt, die in, in Durchfluß­ richtung verschiebbaren, Sitzhaltegliedern befestigt sind, welche durch in Durchflußrichtung angeordnete, an Ventilgehäuse abgestützte Schraubenfedern gegen das Küken gepreßt werden. Ein über die Dichtflächen gleich­ mäßig verteilter Anpreßdruck der Ventilsitzglieder läßt sich bei dieser Konstruktion nur durch die Verwendung einer großen Anzahl von Schraubenfedern erreichen, was zu hohen Kosten bei der Fertigung führt. Ferner sind für verschiedene Ventiltypen jeweils unterschiedliche Federn vorzuhalten, was seinerseits entsprechende Kosten verur­ sacht. Als weiterer Nachteil wird der beträchtliche, für die Schraubenfedern benötigte Einbauraum angesehen.

Ein anderes bekanntes Ventil (US-PS 31 66 291) lehrt be­ reits die Verwendung einer kreisförmig gebogenen Schrau­ benfeder zur Erzeugung einer Vorspannung auf eine, in einer Nut des Gehäuses befindliche, durch den Druck des Fördermediums an die Dichtfläche angepreßte Dichtungs­ packung. Auch diese Konstruktion führt aufgrund der zahlreichen verwendeten Teile zu einem hohen Aufwand bei Fertigung, Wartung und Instandhaltung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kugelventil zu schaf­ fen, in dem mit einfachen Mitteln ein über die gesamten Dichtflächen gleichmäßiger Anpreßdruck der Ventilsitz­ glieder an das Kugelküken erzielt wird, das kompakt ist und dank seines einfachen Aufbaus geringere Kosten bei Herstellung und Wartung verursacht als bekannte Kugel­ ventile. Insbesondere die Verschleißteile sollen leicht auswechselbar sein und es soll eine gewisse Standardi­ sierung der Anpreßfedern für verschiedene Ventildimen­ sionierungen möglich sein.

Nach Maßgabe der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 einen zentralen Längsschnitt einer Ausführungs­ form eines erfindungsgemäßen Kugelventils,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des Teils A in Fig. 1 sowie

Fig. 3 eine Ansicht längs der Linie III-III von Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Kugelventils dargestellt.

Ein Ventilgehäuse 1 umfaßt eine Gehäusekappe 1a und ein Gehäuseteil 1 b, welche durch Bolzen 2 gekoppelt sind. Über einen vertikalen Schaft 4 ist eine Kugel 3 schwenk­ bar am Gehäuseteil 1 b angeordnet.

Ein Paar von Sitzhaltegliedern 5 sind bewegbar in ring­ förmigen Ausnehmungen (concaves) 6 eingepaßt, die auf der Innenfläche des Ventilgehäuses in Verbindungsab­ schnitten von linken und rechten Seitenteilen einer Ven­ tilkammer 1 c und linken und rechten Strömungswegen 1 d und 1 e des Ventilgehäuses 1 ausgeschnitten sind.

Jedes Sitzhalteglied 5 ist mit einer ringförmigen Nut 7 auf seiner Innenseite, die der Kugel 3 zuweist, vorgese­ hen. In jeder Ringnut ist ein Ventilsitzglied 8 einge­ paßt. Ein dünnes Zylinderteil 5a mit demselben koaxialen Durchmesser wie die Strömungswege 1 d und 1 e für das Fluid ist einstückig mit dem Außenende des Sitzhalte­ gliedes 5 verbunden und erstreckt sich horizontal nach außen.

Eine Schrägschraubenfeder 9 umfaßt eine Schraubenfeder, deren Windungen in parallelen Ebenen schräg zur zentra­ len Achse der Schraubenfeder verlaufen und somit die Form von Sägezähnen besitzen, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Wenn die Schraubenfeder quer zu ihrer zentralen Achse zusammengedrückt wird, wird sie elastisch verzerrt oder geflacht ohne ihre Gesamtlänge zu verändern und hängt die Vorspannkraft von ihrer Länge ab.

Die Schrägschraubenfedern 9, die eine geeignete Länge besitzen, sind in einen Ringraum 10 der ringförmigen Ausnehmung 6 aufgenommen, welcher durch das Ventilgehäu­ se 1 und das Sitzhalteglied 5 umgeben ist, so daß das Ventilsitzglied 8 auf die Kugel 3 vorgespannt wird. Ab­ standsglieder 11 sind zwischen den Enden der Schräg­ schraubenfedern 9 angeordnet.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß die ge­ wünschte Vorspannkraft leicht dadurch erzielt wird, daß die Anzahl der Schraubenfedern 9 und die Summe ihrer Längen verändert wird, da die Sitzhalteglieder 5 durch die Schrägschraubenfedern 9 vorgespannt sind.

Somit kann dieselbe Art einer Schrägschraubenfeder ver­ wendet werden, indem sie für verschiedene Kugelventile mit unterschiedlichen Durchmessern und Sitzhalteglie­ dern, welche durch die gewünschte Vorspannkraft in Ab­ hängigkeit von den verschiedenen Drücken des durchströ­ menden Fluids vorgespannt werden sollen, und die ver­ schiedenen Materialien des Ventilsitzes geeignet zuge­ schnitten wird.

Nach Maßgabe der Erfindung ist es empirisch ermittelt worden, daß zwei Arten von Schrägschraubenfedern mit zwei verschiedenen Windungsdurchmessern vollständig die Kugelventile mit Durchmessern von 5 bis 50 cm abdecken.

Da die Schrägschraubenfeder eine sehr starke elastische Rückstellkraft besitzt, kann die Schrägschraubenfeder aus einem dünneren Federwerkstoff hergestellt werden als eine übliche Schraubenfeder und kann bei geringen Kosten sogar dann leichter hergestellt werden, wenn hochquali­ tativer Werkstoff verwendet wird.

Des weiteren ist die Herstellung des Ventilgehäuses leicht und die Aufnahmeräume, welche durch die Schräg­ schraubenfedern eingenommen sind, sind klein genug, so daß ein kompaktes Ventilgehäuse entsteht, was wiederum geringere Herstellkosten zur Folge hat.

Nach Maßgabe der Erfindung kann eine oder können mehrere Schrägschraubenfedern eine Ringform ergeben, ohne daß irgendein Abstandsglied 11 verwendet wird.

Claims (2)

1. Kugelventil, bei dem eine Kugel (3) über einen Schaft (4) an einem Ventilgehäuse (1) schwenkbar gelagert ist und in Kontakt mit ringförmigen Ven­ tilsitzgliedern (8) steht, die in zwischen dem Ventilgehäuse (1) und der Kugel (3) angeordneten, ringförmigen Sitzhaltegliedern (5) aufgenommen sind, wobei in zwischen dem Ventilgehäuse (1) und dem Sitzhalteglied (5) gebildeten Ringräumen (10) eine oder mehrere Schraubenfedern (9) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Schraubenfedern (9) quer zu ihren zentra­ len Achsen elastisch zusammengedrückt und ver­ formt werden, so daß jedes Ventilsitzglied (8) gegen die Kugel (3) vorgespannt ist, und
• - daß die Windungen der Schraubenfedern (9) in pa­ rallelen Ebenen verlaufen, die schräg zur Schraubenfederachse liegen.

2. Kugelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abstandsbolzen (11) zwischen den Enden der Schraubenfedern (9) angeordnet sind.