DE3438077A1

DE3438077A1 - Sperrventil fuer fluessigkeiten

Info

Publication number: DE3438077A1
Application number: DE19843438077
Authority: DE
Inventors: Erkki Helsinki Niskanen
Original assignee: ERKKI NISKANEN Oy
Current assignee: ERKKI NISKANEN Oy
Priority date: 1983-10-17
Filing date: 1984-10-17
Publication date: 1985-05-02
Also published as: GB2148459A; SE456445B; DE3438077C2; DK495184D0; FI833776A0; SE8405152L; FR2553489A1; DK495184A; SU1384214A3; FR2553489B1; DK157376B; US4526200A; FI68303B; GB2148459B; SE8405152D0; DK157376C; FI68303C; GB8426062D0

Description

^: DR. SOLF & ZAPF

Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt

European Patent Attorneys . 3 · München - Wuppertal O / Q O Γι H H

16.10.1984 M 389/Kö/R

Erkki Niskanen Oy, Kissankellontie 13, SF-00930 Helsinki 93

Sperrventil für Flüssigkeiten

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sperrventil für Flüssigkeiten mit einem Körper, der ein zylindrisches Ventilgehäuse mit Strömungsöffnungen bildet, und einer Spindel, die im Ventilgehäuse drehbar angebracht ist und zwischen einer Sperrposition, in der sie die Strömungsöffnung im Ventilgehäuse verschließt, und einer offenen Position drehbar ist, in der sie die Strömungsöffnung freigibt und die einen stationären Körperteil und einen Blockierteil aufweist.

Es ist bei ähnlichen Sperrventilen bekannt, das Verschiebe- bzw. Gleitteil, das als Sperrelement im Ventilgehäuse wirkt, in der radialen Richtung bezüglich der zentralen Achse des Ventilgehäuses beweglich auszuführen und das Verschiebeteil so einzupassen bzw. einzubauen, daß es der Wirkung einer Feder unterliegt, wobei die Federkraft die Dichtfläche des Verschiebeteils gegen die die Strömungsöffnung des Ventilgehäuses umgebende Dichtfläche mit ausreichender Kraft andrückt, so daß

Asamstrasse 8, D-8000 München 90 Patentanwalt Dr. Ing. Dipl.-Ing. A. SoIf (München)

Telefon (089) 653665; Telefax (089) 653218 Patentanwalt Dipl.-Ing. Chr. Zapf (Wuppertal)

Telex: 5214168 sozad

die erforderliche Abdichtung erzielt wird. Der in der Strömungsöffnung herrschende Außendruck wirkt auf die gesamte Sperr- bzw. Blockierfläche des festen Verschiebeteils und versucht, das Verschiebeteil zu öffnen; aus diesem Grund muß die Federkraft um ein solches Maß höher dimensioniert werden, als es lediglich für den Abdichtdruck alleine erforderlich wäre, damit das Verschiebeteil nicht geöffnet wird und nicht durch die. Einwirkung des in der Strömungsöffnung herrschenden Außendrucks oder durch die Wirkung won möglicherweise auftretenden Druckstößen leckt. Dies führt jedoch dazu, daß es schwieriger wird, das Verschiebeteil zwischen der offenen und der Sperrposition zu drehen, und das zum Drehen des Verschiebeteils benötigte Drehmoment wird weiter erhöht, wenn ein im Ventilgehäuse auftretender Innendruck ebenfalls auf das Verschiebeteil wirkt.

Überdies sind bei den derzeitigen Sperrventilen die Konstruktionen und Anordnungen des Verschiebeteils häufig offen, d.h. die durch das Ventil durchströmende Flüssigkeit kann mit dem Verschiebeteil und mit der Feder in Kontakt treten und in die verschiedenen Schlitze eintreten, wodurch das Reinigen des Ventils schwierig wird und die Gefahr einer Verunreinigung verursacht wird.

Außerdem ist es bekannt, daß durch die Ausführung des Verschiebeteils in zwei Teilen, so daß es einen zentralen, in radialer Richtung stationären Sperrteil und einen in radialer Richtung beweglichen Dichtteil aufweist, der in der Strömungsöffnung herrschende Außendruck durch den stationären Sperrteil aufgenommen werden kann, der den Dichtteil des Verschiebeelements

überhaupt nicht belastet. Auf diese Weise kann der Dichtteil des Verschiebeelements von den Auswirkungen des Außendruckes freigemacht werden, und das Andrücken des Dichtteils gegen die Dichtfläche des Ventilgehäuses kann entsprechend niedrigeren Andruckkräften dimensioniert werden. Um bei dieser bekannten Konstruktion eine geschlossene Anordnung zu erhalten, war es jedoch erforderlich, eine Membrane als Dichtteil zu verwenden, was dazu führt, daß ein sphärisches Ventilgehäuse verwendet wird.Bei dieser Anordnung kann ein innerer Druckstoß im Ventilgehäuse zusätzlich dazu führen, daß die Membrane zwischen den beweglichen Teilen hängen bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sperrventil zu schaffen, bei dem ein stationärer, den Druck aufnehmender Sperrteil verwendet wird, jedoch keine Membrane als Dichtteil benötigt wird und demzufolge auch kein sphärisches Ventilgehäuse benötigt wird, wobei diese Art des Ventilgehäuses schwierig maschinell zu bearbeiten und herzustellen ist und eine kleine obere Öffnung für das Einführen der Teile besitzt; es soll dabei jedoch möglich sein, ein zylindrisches Gehäuse zu verwenden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Körperteil im wesentlichen den zentralen Sperrteil, der stationär relativ zum Körperteil eingebaut ist, von der Seite des Ventilgehäuses her umgibt, daß die Dichtung zur Abdichtung des Ventilgehäuses relativ zur Strömungsöffnung zwischen dem stationären Körperteil und dem stationären Sperrteil eingebaut ist und daß der Druck bei der Dichtung auf bekannte Weise eingestellt werden kann.

Da der Körperteil der Ventilspindel bei der erfindungsgemäßen Konstruktion den stationären Sperrteil von der Seite des Ventilgehäuses her umgibt, kann das Spiel zwischen dem stationären Körperteil und dem Ventilkörper kleinjgemacht werden. Mittels dieser Ausbildung des Körperteils kann vermieden werden, daß die Dichtung aus ihrer Position gedruckt wird, so daß es möglich ist, weichere Dichtmaterialien zu verwenden. Geeignete Dichtungen sind z.B. ringförmige Zylinderdichtungen, die aus Metall oder Kunststoffmaterial, z.B. Teflon hergestellt sind.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Sperrventil anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt einer Draufsicht eines erfindungsgemäßen Ventils,

Fig. 2 einen Schnitt längs Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 das zur Einstellung des Drucks bei der Dichtung verwendete Keilelement.

Das in der Zeichnung dargestellte Sperrventil umfaßt einen Körper 1, der ein zylindrisches Ventilgehäuse mit drei Strömungsöffnungen 3 mit Gewindeanschlüssen bildet. Oben und unten ist das Ventilgehäuse durch Abdeckungen 8 und 9 verschlossen, die mittels Bolzen 11 befestigt sind. Eine Spindel 4 ist mittels eines Drehhebels 22 drehbar, der koaxial mit dem Ventilgehäuse 2 an den Abdeckungen gelagert ist. Die Spindel 4 ist

mit einem stationären, in radialer Richtung vorstehenden Körperteil 5 verbunden, der einstückig mit der Spindel ausgebildet ist. Der Körperteil 5 bildet ein zylindrisches Gehäuse, in das der Sperrteil 6 eingepaCt ist und permanent in dieser Position mittels eines Führungsteils 18 befestigt ist, das durch den Körperteil 5 verläuft und axial relativ zum Körperteil angeordnet ist. Das Führungsteil 18 ist entweder einstückig mit dem Sperrteil 6 ausgebildet oder mit diesem mittels eines Gewindeanschlusses verbunden. Mittels des Führungsteils 18 kann der Sperrteil 6 in den gewünschten radialen Abstand von der Spindel 4 gebracht werden. Eine zylindrische Dichtung 7 ist in den ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Sperrteil 6 und das durch den Körperteil 5 gebildete Gehäuse eingepaßt, und diese Dichtung ist bezüglich des Körperteils 5 und des Sperrteils 6 mittels Dichtringen 12 bzw. 13 abgedichtet. Hinter der Dichtung 7 ist ein Ausgleichring 14 in demselben ringförmigen Zwischenraum eingepaßt und so angeordnet, daß eine Tellerfeder 15, die den Druck auf die Dichtung erzeugt, auf den Ring 14 wirkt. Die andere Gegenfläche der Tellerfeder 15 besteht aus einem ringförmigen Flansch 17 eines Innenteils 16, das als Gleitelement in der zentral im Körperteil 5 und im Sperrteil 6 ausgebildeten Bohrung eingebaut bzw. eingepaßt ist. Das Innenteil

ist zylindrisch, und das mit dem Sperrteil 6 verbundene zylindrische Führungsteil 18 erstreckt sich durch den Innenteil 16. Der Sperrteil 6 ist mit dem Körperteil 5 mittels einer Hutmutter 10 befestigt, die auf das am Ende des Führungsteils 18 ausgebildeten Gewinde aufgeschraubt ist. Die in der Nähe der Achse der Spindel 4

angeordnete Gegenfläche des Innenteils 16 ist diagonal ausgebildet. Ein Keilelement 19 ist in eine zentral in der Spindel 4 ausgebildete Bohrung eingepaßt und so angeordnet, daG sie auf die diagonale Gegenfläche wirkt. Mittels des Keilelements 19 kann bewirkt werden, daß sich das Innenteil 16 in der Bohrung v/erschiebt und sich somit die auf die Tellerfeder 15 wirkende Kraft und infolgedessen der Druck auf die Dichtung 7 ändert. Am oberen Ende des Keilelements 19 ist ein mit einem Gewinde v/ersehener Stift 20 eingepaßt, so daß dieser bezüglich des Keilelements drehbar ist und das in dem in der zentralen Bohrung der Spindel 4 ausgebildeten Gewinde drehbar ist. Durch Drehung des Stifts 20 mittels der an ihrem Ende ausgebildeten Nut 21 kann die Anordnung des Keilelements 19 in der Bohrung und infolgedessen der Druck auf der Dichtung 7 geändert werden. Vor dem Schneiden des Gewindeabschnitts, in den der Bolzen 10 eingeschraubt wird, sind am Führungsteil 18 ebene Führungsflächen ausgebildet worden, bei denen sich das Führungsteil in dem Langloch im Keilelement 19 befindet, so daß eine Drehung des Führungsteils 18 und hierdurch des Sperrteils 6 um ihre Achse ausgeschlossen ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventil ist der Körperteil 5 einstückig mit der Spindel 4 ausgebildet, und hierdurch ist es möglich geworden, die schädliche Wirkung des im Ventil innen herrschenden Drucks und der Druckstöße und -schlage auf die Dichtung 7 auszuschalten. Drücke und Druckstöße, die von der Außenseite des Ventils kommen, sind dadurch ausgeschaltet worden, daß das Sperrelement in zwei Teile aufgeteilt wurde, nämlich in einen statio-

nären Sperrteil und eine bewegliche Dichtung. Hierdurch ist der auf die Dichtung wirkende Flächendruck niedrig und kontrolliert. Überdies wirkt die Federkraft der Tellerfeder 15 lediglich auf die Dichtung 7. Da die Dichtung 7 ihre Führung won beiden Seiten erhält, nämlich einerseits vom Körperteil 5 und andererseits vom Sperrteil 6, und da das Spiel zwischen dem Körperteil und dem Ventilgehäuse klein[gemacht worden ist, z.B. kleiner als 0,1 mm, ist es möglich, eine niedrige Federkraft und eine weiche Dichtung zu verwenden, ohne daß Gefahr besteht, daß die Dichtung aus ihrer Position herausgepreßt wird.

■/Il·

- Leerseite -

Claims

Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt Wuppertal - München European Patent Attorneys 16.10.1984 M 389/Kö/R Ansprüche

1. Sperrventil für Flüssigkeiten, mit einem Körper (1), der ein zylindrisches mit Strömungsöffnungen (3) versehenes Ventilgehäuse (2) bildet, und mit einer Spindel (4), die im Ventilgehäuse drehbar angebracht ist und zwischen einer Sperrposition, in der sie die Strömungsöffnung im Ventilgehäuse verschließt, und einer offenen Position drehbar ist, in der sie die Strömungsöffnung freigibt, und die einen stationären Körperteil (5) und einen Sperrteil (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil (5) im wesentlichen den zentralen Sperrteil (6), der stationär bezüglich des Körperteils eingebaut ist, von der Seite des Ventilgehäuses (2) her umgibt, daß die Dichtung (7) zum Abdichten des Ventilgehäuses (2) relativ zur Strömungsöffnung (3) zwischen dem stationären Körperteil (5) und dem stationären Sperrteil (6) eingebaut ist und daß der Druck an der Dichtung (7) auf bekannte Weise einstellbar ist.

2. Sperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (7) eine ringförmige Zylinderdichtung ist, die im zylindri-

Schlossbleiche 20, Postfach 130219 · D-5600 Wuppertal 1 Patentanwalt Dr.-Ing. Dipl-Ing A SoIf

Telefon (0202) 445096/451226 · Telefax (0202) 451226 Patentanwalt Dipl.-Inp. Chr. Zapf

Telex: 8591 273 soza

sehen Zwischenraum zwischen dem stationären Körperteil (5) und dem stationären Sperrteil (6) angeordnet ist.

3. Sperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im stationären Körperteil (5) ein zylindrisches Gehäuse radial bezüglich der Spindel (4) ausgebildet ist, wobei der Sperrteil (6) stationär im Gehäuse mittels eines Führungsteils (18) eingebaut ist, das sich durch den Körperteil (5) erstreckt und mit dem Sperrteil (6) verbunden ist, und daß ein Bolzen (10) auf das Ende des Führungsteils (18) geschraubt ist.

4. Sperrventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Führungsteil (18), das den Sperrteil (6) sichert, durch ein bewegliches inneres Teil (16), das zur Einstellung des Drucks der Dichtung (7) verwendet wird, und durch ein Keilelement (19) erstreckt, das auf das bewegliche innere Teil (16) gepaßt ist.

5. Sperrventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß an dem Abschnitt des Führungsteils (18), der sich durch das Langloch im Keilelement (19) erstreckt, ebene Führungsflachen ausgebildet sind, die ein Drehen des Führungsteils und dadurch des Sperrteils (6) um ihre Achse verhindert .