DE3519532C1 - Absperrorgan aus Kunststoff für Fluidleitungen - Google Patents

Description

• Als besonders zweckmäßig hat sich hier eine Anordnung herausgestellt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß in zu den Stahlzapfen um etwa 90" umfangsversetzter Anordnung zwei bezüglich der Stellwellenachse im wesentlichen diametral einander gegenüberliegende Verankerungszapfen angeordnet sind, die in zugeordnete Sackaufnahmen des Ventilgehäuses eingreifen und im Preßsitz darin gehalten sind. Somit ist die Scheibe an vier um jeweils 90" zueinander versetzten Umfangsstellen extrem sicher und vor allem verdrehfest am Ventilkörper verankert. Eine Umfangskraft, die sich auf einen Anschlag überträgt, wird über die Verankerungsscheibe und ihre insgesamt vier Verankerungszapfen an das aus Kunststoff bestehende Ventilgehäuse übertragen.
• Die Verankerungszapfen sind zweckmäßig an der Scheibe angeschweißt oder angeformt und stehen nur über deren Unterseite vor.
• Im Zusammenhang des der Erfindung zugrunde liegenden Problems, die dauerhafte Dichtwirkung des abgesperrten Ventils zu sichern, ist ein weiteres Erfindungsmerkmals von großer Bedeutung. Dieses besteht darin, daß die Rohranschlußstutzen zum Schweißanschluß mit dem Ventilgehäuse mit Flanschen versehen sind, deren axial vorstehend angeordnete Stirnflächen die Schweißflächen bilden und daß jeweils ein in Durchflußrichtung des Fluids schmaler Ringspalt radial innenseitig jeder Schweißfläche sowie zwischen dem Flansch und dem zugehörigen, verschieblich im Fluiddurchflußkanal aufgenommenen Ventilsitzring zur Aufnahme des einen Verdrängungskörper bildenden Schweißaustriebs ausgebildet ist. Diese Merkmale bewirken beim Anschweißen der Rohranschlußstutzen an das Ventilgehäuse eine quasi automatische Justierung des Ventilsitzes. Der von der Schweißzone in den gekennzeichneten Ringspalt eintretende Schweißaustrieb bewirkt nämlich eine Axialverdrängung des zugehörigen Ventilsitzringes auf die Kugel zu, dergestalt, daß beim Anschweißen der beiden Rohranschlußstutzen die beiden Ventilsitzringe in räumlich optimaler Zuordnung an den Kugelventilkörper angelegt werden. Eine ausreichende Menge des hierzu benötigten Schweißaustriebs kann durch geeignete Einstellung der Schweißtemperatur und -dauer sowie der Andruckkraft der miteinander zu verschweißenden Teile aneinander und durch die Größe des Ringspaltes beherrscht werden.
• Im übrigen versteht sich die Erfindung am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein als Kugelhahn ausgebildetes Absperrorgan und F i g. 2 einen Teilschnitt entsprechend der Schnittlinie A-Bin Fig. 1.
• Das insgesamt mit 10 bezeichnete, aus Kunststoff, insbesondere Polyäthylen bestehende Absperrorgan umfaßt ein Ventilgehäuse 11, einen beim Ausführungsbeispiel als Kugel ausgebildeten Ventilkörper 12, zwei daran angrenzende Ventilsitzringe 13 und 14, zwei außenseits davon an das Ventilgehäuse 11 angeschlossene Rohranschlußstutzen 15 und 16, einen Bediengriffansatz 17 und eine Schaltwelle 18 sowie eine Mehrzahl von Ringdichtungen 19 bis 24. Die auf der dem Bediengriffansatz 17 gegenüberliegenden Seite des Ventilgehäuses 11 angeordneten Gewindesackbohrungen 25 dienen der anschraubbaren Festlegung des Absperrorgans an einer Grundplatte od. dgl.
• F i g. 1 zeigt das Absperrorgan in Offenstellung; man erkennt den geöffneten Strömungskanal 26 für das Fluid, welches in Richtung des Pfeiles 27 oder dem entgegen strömen kann.
• Die Schaltwelle 18 ist um ihre Längsmittelachse 28 drehbar und in T-förmiger Zuordnung zum Durchflußkanal 26 im Ventilgehäuse 11 gelagert. Am inneren Ende besitzt die Schaltwelle 18 einen Betätigungsansatz 29 zur drehfesten Kupplungsverbindung mit einer Mitnahmenut 30 der Ventilkugel 12. Auf der dem Ansatz 29 abgewandten Seite weist die Schaltwelle 18 einen Mehrkantensatz 31 zur drehfesten Kupplung mit dem Bediengriffansatz 17 auf, der mittels einer Schraube 32 fixiert ist. Beim Ausführungsbeispiel besitzt der Bediengriffansatz 17 einen Mehrkantansatz 33 zum Anschluß eines Steckschlüssels. Im übrigen ist er unter Zwischenschaltung des Dichtringes 23 um die Längsmittelachse 28 drehbar auf dem Ventilgehäuse 11 gehalten. An seiner zum Ventilgehäuse 11 weisenden Unterseite besitzt der Bediengriffansatz 17 in einander diametral gegenüberliegender Anordnung zwei Bogennuten 34 und 35, durch deren Krümmungsmittelpunkt 36 die Längsmittelachse 28 verläuft. Die bogenförmigen Abschlußenden 37 bzw. 38 bilden Anschlagflächen zur Begrenzung der 90"-Schwenkbarkeit zwischen der Schließ- und Offenstellung des Ventils. Sie wirken mit am Ventilgehäuse 11 fixierten Anschlägen zusammen.
• Diese ventilgehäuseseitigen Anschläge sind durch die Köpfe 39 zweier Schrauben 40 gebildet, die - wie in der linken Hälfte der F i g. l deutlich - in den Körper des Ventilgehäuses 11 eingeschraubt sind. Gleichzeitig halten diese beiden Schrauben 40 eine kreisringförmige, innerhalb ihrer Mittenbohrung 41a von der Schaltwelle 18 durchgriffene, z. B. aus Stahl bestehende Verankerungsscheibe 41 fest auf der Oberseite des Ventilgehäuses 11. Zusätzlich ist die Verankerungsscheibe 41 noch von zwei Verankerungszapfen oder -stiften 42 fixiert, die - wie die rechte Hälfte der F i g. 1 zeigt - in Sackbohrungen 43, in denen sie im Preßsitz festgehalten sind.
• Wie aus Fig.2 ersichtlich, stehen einerseits die Schrauben 40 und andererseits die Verankerungszapfen 42 in Umfangsrichtung abwechselnd mit einem Zwischenraum von jeweils 90" zueinander. Der in F i g. 2 dargestellte Endanschlag z. B. der Ventilkörper-Offenstellung ist dadurch gekennzeichnet, daß die bezüglich F i g. 2 im Uhrzeigersinn gedrehten Bogennuten 34 und 35 mit ihren Bogenenden 37 an den Köpfen 39 der Schrauben 40 anschlagen. Umgekehrt gelangen in der Schließstellung des Ventilkörpers 12 die Bogenenden 38 von der anderen Seite her an die die Anschläge bildenden Schraubenköpfe 39. Jegliche Kraftübertragung in Umfangsrichtung auf die Schraubenköpfe 39 teilt sich der Verankerungsscheibe 41 und den zusätzlichen Verankerungszapfen 42 mit, so daß insgesamt eine sehr stabile Anschlaganordnung gegeben ist. Da eine Veränderung des Schaltwegs der Schaltwelle 18 somit ausgeschlossen ist (erst recht dann, wenn der Bediengriffansatz 17 oder die entsprechende Nabe eines statt dessen zu verwendenden Bediengriffes aus Metall besteht) wird eine stets absolute Dichtigkeit des Absperrorgans in der Schließstellung seines Ventilkörpers 12 gewährleistet.
• Im Hinblick auf die Erzielung optimaler und dauerhafter Abdichtfunktion besitzt das in F i g. 1 dargestellte Absperrorgan noch weitere wesentliche und sehr vorteilhafte Merkmale.
• Wie ersichtlich, weisen die Rohranschlußstutzen 15 und 16 jeweils einen nach außen und in Umfangsrichtung vorstehenden Flansch 44, 45 auf. Die in Axialrichtung weisenden Stirnflächen 46, 47 dienen als Schweißflächen zur festen Verbindung der Rohranschlußstutzen 15 und 16 mit dem Ventilgehäuse 11. Um diese Verbindung herzustellen, werden die Schweißflächen (Stirnflächen 46 und 47) angeschmolzen und nach Erreichen einer gewissen Plastifizierung an die entsprechenden Gegenflächen des Ventilgehäuses angepreßt. Hierbei tritt plastifizierter Kunststoff als Schweißaustrieb in die mit 48 und 49 bezeichneten Ringspalte ein. Dies hat zur Folge, daß der Schweißaustrieb eine Axialkraft auf den jeweiligen, verschieblich in der Ventilgehäuse-Bohrung 50 aufgenommenen Ventilsitzring 13 bzw. 14 ausübt und somit beide Ventilsitzringe 13 und 14 zur möglichst dichten Anlage an die Oberfläche des Ventilkörpers 12 bewegt. Eventuell sodann noch vorhandener Schweißaustrieb kann, unter Bildung einer Ringwulst, in den Durchflußkanal 26 hineinquellen. Im übrigen ergibt sich ein Schweißaustrieb auch auf der bezüglich der Ringspalte 48, 49 außenliegenden Seite der Flansche 44 und 45, wodurch eine Abdichtung der mit 51 und 52 bezeichneten axialen Ringspalte bewirkt wird.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Absperrorgan aus Kunststoff für Fluidleitungen, insbesondere Kugelhahn, mit einem Ventilgehäuse, in dem der Ventilkörper, insbesondere Kugel, und mit diesem stromabwärts wie stromaufwärts im Durchflußkanal zusammenwirkende Ventilsitzringe angeordnet sind, und mit an das Ventilgehäuse angesetzten Rohranschlußstutzen, wobei das Ventilgehäuse eine mit dem Ventilkörper drehfest gekuppelte Schaltwelle drehbar lagert und wobei zur Begrenzung des Schwenkwegs des Ventilkörpers im Bereich des Durchtritts der Schaltwelle aus dem Ventilgehäuse an diesem Anschläge angeordnet sind, d a -durch gekennzeichnet, daß am Ventilgehäuse (11) eine mit Durchtrittsöffnung (41a) für die Schaltwelle (18) versehene Verstärkungsscheibe (41) mittels mindestens zweier Stahlzapfen befestigt ist, die die Begrenzungsanschläge für am Bediengriff oder an einem Bediengriffansatz (17) ausgebildete Gegenanschläge bilden.
2. 2. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlzapfen bezüglich der Stellwellenachse (28) in diametral gegenüberliegender Anordnung vorgesehen und als Schrauben (40) ausgebildet sind, deren Köpfe (39) die Anschläge ausbilden.
3. 3. Absperrorgan nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsscheibe (41) zusätzlich zu den Stahlzapfen mittels mindestens eines weiteren Verankerungszapfens (42) am Ventilgehäuse (11) festgelegt ist.
4. 4. Absperrorgan nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in zu den Stahlzapfen um etwa 90" umfangsversetzter Anordnung zwei bezüglich der Stellwellenachse (28) im wesentlichen diametral einander gegenüberliegende Verankerungszapfen (42) angeordnet sind, die in zugeordnete Sackaufnahmen (43) des Ventilgehäuses (11) eingreifen und im Preßsitz darin gehalten sind.
5. 5. Absperrorgan nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungszapfen (42) an der Verstärkungsscheibe (41) angeschweißt oder angeformt sind und nur über deren Unterseite vorstehen.
6. 6. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohranschlußstutzen (15, 16) zum Schweißanschluß an das Ventilgehäuse (11) mit Flanschen (44,45) versehen sind, deren axial vorstehend angeordnete Stirnflächen (46, 47) die Schweißflächen bilden und daß jeweils ein schmaler Ringspalt (48, 49) radial innenseitig jeder Schweißfläche sowie zwischen dem Flansch und dem zugehörigen, verschieblich im Fluiddurchflußkanal (26) aufgenommenen Ventilsitzring (13, 14) zur Aufnahme des einen Verdrängungskörper bildenden Schweißaustriebs ausgebildet ist.

   Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan aus Kunststoff für Fluidleitungen, insbesondere Kugelhahn; mit einem Ventilgehäuse, in dem der Ventilkörper, insbesondere Kugel, und mit diesem stromabwärts wie stromaufwärts im Durchflußkanal zusammenwirkende Ventilsitzringe angeordnet sind, und mit an das Ventil- gehäuse angesetzten Rohranschlußstutzen, wobei das Ventilgehäuse eine mit dem Ventilkörper drehfest gekuppelte Schaltwelle drehbar lagert und wobei zur Begrenzung des Schwenkwegs der Ventilkörper im Bereich des Durchtritts der Schaltwelle aus dem Ventilgehäuse an diesem Anschläge angeordnet sind.

   Bei einem aus der CH-PS 6 02 975 bekannten Absperrorgan, einem aus Kunststoff, Kugelhahn sind an einem am Ventilgehäuse ausgebildeten, die Schaltwelle umgebenden Ringkragen mittels eines etwa 90°-Winkeleinschnitts Anschlagflächen ausgebildet. In diesen derart ausgeschnittenen Sektor greift ein am Bediengriff angeordneter Nocken ein, der sich zum Öffnen und zum Schließen des Ventils zwischen den beiden Anschlägen hin- und herschwenken läßt In der Praxis hat sich gezeigt, daß derartige Anschläge verschleißbehaftet und zerstörungsanfällig sind, woraus sich schon bei nur geringfügiger Verformung der Anschläge Undichtigkeiten im Verschlußzustand des Absperrorgans ergeben können.

   Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Absperrorgan aus Kunststoff für Fluidleitungen der im Oberbegriff des Anspruches l näher umrissenen Gattung zur Verfügung zu stellen, bei dem unter Aufwendung einfacher Mittel die Absperrfunktion über eine hohe Standzeit sichergestellt ist bei hoher Stabilität der Anschlaganordnung.

   Die Erfindung löst diese Aufgabe in erster Linie und im wesentlichen dadurch, daß am Ventilgehäuse eine mit Durchtrittsöffnung für die Schaltwelle versehene Verstärkungsscheibe mittels mindestens zweier Stahlzapfen befestigt ist, die die Begrenzungsanschläge für am Bediengriff oder an einem Bediengriffansatz ausgebildete Gegenanschläge bilden. Demzufolge sind die ventilgehäuseseitigen Anschläge nicht mehr von verform- oder abbrechbaren Kunststoffteilen, sondern von massiven Stahlzapfen gebildet, die bei üblicher Betätigung des Ventilkörpers praktisch keinem Verschleiß unterliegen. Der Kraftfluß zwischen den beiden Stahlzapfen wird durch die Verstärkungsscheibe kurzgeschlossen, wodurch gewährleistet ist, daß die Stahlzapfen aus ihren Verankerungsbohrungen im Ventilgehäuse schwer ausreißen oder ausbrechen können. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenn die Zapfen bezüglich der Stellwellenachse in diametral gegenüberliegender Anordnung vorgesehen und als Schrauben ausgebildet sind, deren Köpfe die Anschläge ausbilden.

   In einfacher Weise dienen dann die Schrauben sowohl zur Befestigung der Verankerungsscheibe als auch gleichzeitig der Bereitstellung der notwendigen Anschläge.

   Zur weiteren Erhöhung der Stabilität der Anschlaganordnung kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorgesehen sein, daß die Verankerungsscheibe zusätzlich zu den Zapfen mittels mindestens eines weiteren Verankerungszapfens am Ventilgehäuse festgelegt ist.