DE3537779C1

DE3537779C1 - Valve

Info

Publication number: DE3537779C1
Application number: DE19853537779
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Friedrichsfeld GmbH Steinzeug und Kunststoffwerke
Current assignee: Friatec AG
Priority date: 1985-10-24
Filing date: 1985-10-24
Publication date: 1987-03-05

Abstract

A valve comprises a housing (2, 4) in which a valve cone (16) is arranged so as to be adjustable relative to a valve seat (14). The object to be achieved is to provide a valve with which it is possible to obtain the essentially known advantages of ceramics, in particular corrosion resistance, with a low manufacturing outlay. To achieve this object, it is proposed that the housing have two parts (2, 4) which are pressed isostatically onto cores and are composed of ceramics, in particular oxide ceramics, the internal spaces (6, 8) running without undercuts to the respective connection openings (36, 38). In the region of the connecting surfaces (18, 20), the two parts (2, 4) of the housing each have a through hole (10, 12), one of these through holes (12) containing the valve seat (14). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil mit einem Gehäuse, in welchem ein Ventilkörper bezüglich eines Ventilsitzes ver stellbar angeordnet ist, wobei das Gehäuse zwei Teile enthält und diese Teile je einen vom Medium durchströmbaren Innenraum aufweisen, der keine Hinterschneidung zur jeweiligen Anschluß öffnung aufweist.The invention relates to a valve with a housing, in which a valve body ver with respect to a valve seat is arranged adjustable, the housing contains two parts and these parts each have an interior through which the medium can flow have no undercut to the respective connection opening.

Aus der DE-AS 11 21 423 ist ein Ventil bekannt, das innerhalb eines Rohrstutzens, der als Mantel dient, zwei rohrförmige Gehäuseteile bzw. Ventilsitze ausweist. Die inneren Enden dieser Ventilsitze bilden die Gegenflächen für einen als Schieber ausgebildeten Ventikörper. Ein derart zweigeteilter Ventilsitz erfordert einen hohen Fertigungsaufwand, da die Sitzflächen der beiden Teile genau bearbeitet und gut aufein ander ausgerichtet sein müssen, um eine zuverlässige Dichtwir kung zu gewährleisten. Beide Gehäuseteile müssen exakt in der Bohrung des Rohrstutzens ausgerichtet sein. Es müssen beide Gehäuseteile mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden, wodurch ein entsprechender Fertigungsaufwand verursacht wird.From DE-AS 11 21 423 a valve is known which within a pipe socket, which serves as a jacket, two tubular Identifies housing parts or valve seats. The inner ends these valve seats form the counter surfaces for one as Slide trained valve body. Such a two-part Valve seat requires a high manufacturing effort, because the Seating surfaces of the two parts are precisely machined and well matched must be aligned to ensure a reliable seal guarantee. Both housing parts must be exactly in the Be aligned bore of the pipe socket. Both have to Housing parts are machined with high accuracy, whereby a corresponding manufacturing effort is caused.

Es ist ferner bekannt, Bauteile aus Keramik und insbesondere Oxidkeramik zu fertigen, wenn eine gute Widerstandsfähigkeit gegen ein aggressives Medium erreicht werden soll. Keramik und insbesondere Oxidkeramik zeichnet durch eine gute Korrosions beständigkeit, hohe Abriebsfestigkeit und ferner eine gute Temperaturwechselbeständigkeit aus. Zur Herstellung von Bau teilen aus Keramik sind das Strangpressen, plastisches Einfor men, Gießen oder auch das isostatische Pressen bekannt. Diese Formgebungsverfahren erweisen sich in der praktischen Reali sierung teilweise recht aufwendig, und zwar insbesondere wenn Hohlräume im Inneren der Bauteil vorhanden sein sollen. It is also known, ceramic components and in particular Manufacture oxide ceramics if good resistance against an aggressive medium. Ceramics and Oxide ceramics in particular are characterized by good corrosion resistance, high abrasion resistance and also good Resistance to temperature changes. To manufacture construction ceramic parts are extrusion, plastic molding pouring or isostatic pressing. These Shaping processes prove themselves in practical reali Partially quite complex, especially if Cavities should be present inside the component.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der ein gangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die für Keramik grundsätzlich bekannten Vorteile, und zwar insbeson dere Korrosionsbeständigkeit realisiert werden und ein nied riger Fertigungsaufwand erforderlich wird. Das Ventil, und zwar vor allem der Ventilsitz mit den Dichtflächen, soll mit geringem Aufwand bearbeitet werden können, um eine zuverlässi ge Abdichtung durch Adhäsionskräfte zwischen Ventilkegel und Ventilsitz zu gewährleisten.The invention has for its object a valve gangs mentioned in such a way that the for Ceramics basically known advantages, in particular corrosion resistance can be realized and a low manufacturing effort is required. The valve, and especially the valve seat with the sealing surfaces should also can be edited with little effort to ensure a reliable sealing by means of adhesive forces between the valve plug and Ensure valve seat.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die zwei Gehäuseteile isostatisch auf Kerne gepreßt und aus Keramik, insbesondere Oxidkeramik, bestehen und daß die Gehäuseteile im Bereich ihrer Verbindungsflächen je eine Durchgangsbohrung aufweisen, wobei eine derselben den Ventilsitz enthält.To solve this problem it is proposed that the two Housing parts pressed isostatically on cores and made of ceramic, in particular oxide ceramics, and that the housing parts in A through hole in the area of their connecting surfaces have, one of which contains the valve seat.

Das vorgeschlagene Ventil vereinigt die für Keramik erziel baren günstigen Materialeigenschaften mit einer funktionsge rechten Konstruktion. Die zum isostatischen Pressen erforder lichen Kerne können nachfolgend problemlos aus den hinter schneidungsfreien Innenräumen durch die Anschlußöffnungen herausgezogen werden. Die im Bereich der beiden Gehäuseteile vorgesehenen Durchgangsbohrungen können mit geringem Aufwand eingebracht werden, wobei nur in einer dieser Durchgangsboh rungen der Ventilsitz angeordnet wird. Eine derartige Bearbei tung kann auch in großen Stückzahlen mit niedrigem Fertigungs aufwand erfolgen, wobei die Bearbeitung der Verbindungsflächen im Hinblick auf eine gute Abdichtung keiner fertigungstechni schen Schwierigkeiten aufwirft. Die Bearbeitung der Verbin dungsflächen und des Ventilsitzes erfolgt durch Schleifen bzw. Einschleifen mittels des Ventilkegels und es wird eine zuver lässige Abdichtung durch Adhäsionskräfte zwischen Ventilkegel und Ventilsitz gewährleistet. Diese Bearbeitung der beiden Gehäuseteile kann mit einfachen Werkzeugen bei einem insgesamt niedrigen Fertigungsaufwand wirtschaftlich erfolgen.The proposed valve combines those achieved for ceramics Favorable material properties with a functional right construction. The required for isostatic pressing Subsequent cores can easily be removed from the rear cut-free interiors through the connection openings be pulled out. The in the area of the two housing parts provided through holes can be done with little effort be introduced, only in one of these through bores the valve seat is arranged. Such a processing tion can also be produced in large quantities with low production effort, the processing of the connecting surfaces with regard to a good seal, no manufacturing technology difficulties. Editing the verb surfaces and the valve seat are made by grinding or Grind in using the valve cone and it becomes a verver casual sealing due to adhesive forces between the valve cone and valve seat guaranteed. This editing of the two Housing parts can be made with simple tools at a total low production costs take place economically.

In einer besonderen Ausgestaltung sind die Innenräume und/oder die Verbindungsflächen bezüglich einer Mittenebene und einem Winkel geneigt angeordnet, wobei diese Mittenebene durch die beiden Anschlußöffnungen des Ventils verläuft. Eine kompakte Bauweise wird gewährleistet, wobei auch eine günstige Strö mungsführung gegeben ist. Werden die beiden Gehäuseteile innerhalb eines ebenfalls zweiteilig ausgebildeten Mantels angeordnet, so wird über diesen problemlos eine dichte Verbin dung im Bereich der Verbindungsflächen der beiden Gehäuseteile gewährleistet. Die beiden Mantelteile können im Bereich der genannten Mittenebene mittels Schrauben oder dergleichen ver bunden sein, um mit geringem Montageaufwand die Verbindungs flächen dicht aneinander zu pressen. Besteht auch der Ventil kegel und dessen Schaft aus einem keramischen Werkstoff, so kann das Ventil zuverlässig, auch bei sehr aggressiven Medien, und insbesondere auch in hohen Temperaturbereichen größer als 200°C zum Einsatz gelangen. In a special embodiment, the interiors and / or the connection surfaces with respect to a center plane and a Angled at an angle, this center plane through the both connection openings of the valve runs. A compact one Construction is guaranteed, with a favorable flow management is given. Will the two housing parts within a jacket that is also made in two parts arranged, a tight connection is easily over this tion in the area of the connecting surfaces of the two housing parts guaranteed. The two jacket parts can be in the range of ver mentioned center plane by means of screws or the like be bound to the connection with little installation effort to press them close together. There is also the valve cone and its shaft made of a ceramic material, so the valve can work reliably, even with very aggressive media, and especially larger than in high temperature ranges 200 ° C are used.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigtThe invention is based on the in the drawing illustrated embodiment explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ventil, Fig. 1 shows a longitudinal section through the valve,

Fig. 2 einen Schnitt entlang Schnittlinie II, gemäß Fig. 1, Fig. 2 shows a section along section line II of FIG. 1,

Fig. 3 vergrößert durch einen Ventilkegel mit Flächen sitz. Fig. 3 enlarged by a valve cone with surfaces seat.

Gemäß Fig. 1 enthält das Ventil zwei Gehäuseteile 2, 4 mit je einem Innenraum 6, 8, die über Durchgangsbohrungen 10, 12 miteinander in Verbindung stehen. Die Durchgangsbohrung 10 des oberen Gehäuseteils 2 weist einen größeren Durchmesser auf als die des unteren Gehäuseteiles 4. Die Durchgangsbohrung 12 des unteren Gehäuseteiles 4 enthält einen Ventilsitz für den Ven tilkegel 16. Der Ventilkegel 16 und der Ventilsitz 14 weisen konische Dichtflächen auf, die aufeinander eingeschliffen sind und eine funktionssichere Abdichtung infolge von Adhäsi onskräften gewährleisten, zumal im Rahmen dieser Erfindung die axiale Länge entsprechend groß vorgegeben werden kann. Da der Ventilsitz 14 vor dem Zusammenbau von außen her im Rahmen dieser Erfindung frei zugänglich ist, ist eine äußerst exakte Bearbeitung, insbesondere Schleifen, möglich. Die Gehäuseteile 2, 4 liegen mit ihren Verbindungsflächen 8, 20 dicht aneinan der an, wobei mittels eines ringförmigen Ansatzes 22 und einer Ringschulter 24 eine gute Zentrierung sichergestellt wird. Referring to FIG. 1, the valve includes two housing parts 2 and 4, each with an internal space 6, 8, which are connected via through holes 10, 12 with each other. The through hole 10 of the upper housing part 2 has a larger diameter than that of the lower housing part 4 . The through hole 12 of the lower housing part 4 contains a valve seat for the Ven tilkegel 16th The valve cone 16 and the valve seat 14 have conical sealing surfaces which are ground on one another and ensure a functionally reliable seal as a result of adhesive forces, especially since the axial length can be predefined accordingly in the context of this invention. Since the valve seat 14 is freely accessible from the outside in the context of this invention before assembly, extremely precise machining, in particular grinding, is possible. The housing parts 2, 4 lie with their connecting surfaces 8, 20 close to each other, a good centering being ensured by means of an annular shoulder 22 and an annular shoulder 24 .

Der obere Gehäuseteil 2 weist einen Oberteil 26 mit einer Durchführung 28 für einen Schaft 30 auf. Im Rahmen der Erfin dung sind der Ventilkegel 16 und der Schaft 30 aus einem Stück und darüber hinaus aus Keramik gefertigt. Sämtliche mit dem Medium in Berührung gelangende Teile sind aus Keramik, insbe sondere aus Oxidkeramik, im Rahmen dieser Erfindung gefertigt, wodurch eine hohe Korrosionsfestigkeit und lange Lebensdauer gewährleistet wird.The upper housing part 2 has an upper part 26 with a passage 28 for a shaft 30 . As part of the inven tion, the valve cone 16 and the shaft 30 are made from one piece and also from ceramic. All parts coming into contact with the medium are made of ceramics, in particular of oxide ceramics, within the scope of this invention, which ensures high corrosion resistance and a long service life.

Die Gehäuseteile 2, 4 bzw. deren Längsachsen 32, 34, längs welcher nach dem Pressen die Preßkerne aus den Öffnungen 36, 38 herausgezogen werden, liegen unter einem Winkel geneigt zur Mittenebene 40 von zwei Mantelteilen 42, 44. Die Gehäuseteile 2, 4 sind in die zugeordneten Mantelteile 42, 44 mittels einer Füllmasse 46 aus Kitt, Kunststoff oder dergleichen eingebettet und fest verankert. Bei der Herstellung wird im Rahmen der Erfindung mittels Schablonen eine genaue Ausrichtung der Ge häuseteile in den Mantelteilen 42, 44 gewährleistet. Die Man telteile 42, 44 sind im Bereich der Mittenebene 40 mit einer Anzahl Schrauben 48 miteinander fest verbunden, und ein festes Anpressen der Gehäuseteilte 2, 4 über die Verbindungsflächen 18, 20 wird sichergestellt. Die Mantelteile 42, 44 sind an ihren Enden im Bereich der Anschlußöffnungen 36, 38 jeweils mit einem Flansch 50, 52 versehen, über welchen der Anschluß an eine Rohrleitung erfolgt. Wesentlich ist insoweit, daß die Flansche 50, 52 konzentrisch zu einer durch die Mittenebene 40 verlaufende Achse angeordnet sind, um einen einfachen Einbau in ein Rohrleitungssystem zu ermöglichen.The housing parts 2, 4 or their longitudinal axes 32, 34 , along which the press cores are pulled out of the openings 36, 38 after the pressing, are inclined at an angle to the central plane 40 of two jacket parts 42, 44 . The housing parts 2, 4 are embedded in the associated jacket parts 42, 44 by means of a filling compound 46 made of putty, plastic or the like and firmly anchored. In the course of the invention, precise alignment of the housing parts in the jacket parts 42, 44 is ensured by means of templates. The man telteile 42, 44 are firmly connected to each other in the area of the center plane 40 with a number of screws 48 , and a firm pressing of the housing parts 2, 4 via the connecting surfaces 18, 20 is ensured. The jacket parts 42, 44 are each provided at their ends in the area of the connection openings 36, 38 with a flange 50, 52 , via which the connection to a pipeline takes place. It is essential in this respect that the flanges 50, 52 are arranged concentrically to an axis running through the central plane 40 in order to enable simple installation in a pipeline system.

Der Mittelteil 42 weist oben einen Ansatz 54 auf, welcher den Oberteil 26 umgibt. Am Ansatz 54 ist die Haltevorrichtung 56 für eine Gewindespindel 58 eines Handrades oder dergleichen angeordnet. Am unteren Ende der Spindel 58 ist ein topfartiger Teil 60 befestigt, mit welchem insbesondere über eine Klemm verbindung eine form- und kraftschlüssige Verbindung mit dem Schaft 30 erreicht wird. Da die Haltevorrichtung 56 an dem Mantelteil 42 befestigt ist, ist eine besondere Bearbeitung des oberen Gehäuseteiles 2 insoweit entbehrlich. In den oberen Gehäuseteil 2 muß lediglich die Durchführung 28 für den Schaft 30 und die Dichtungen 64 eingebracht werden. Erfindungsgemäß wird bei der Montage der Schaft 30 von unten durch die Durch gangsbohrung 10 eingeführt.The middle part 42 has an attachment 54 at the top, which surrounds the upper part 26 . At the extension 54 , the holding device 56 for a threaded spindle 58 of a handwheel or the like is arranged. At the lower end of the spindle 58 , a pot-like part 60 is fastened, with which a positive and non-positive connection with the shaft 30 is achieved in particular via a clamping connection. Since the holding device 56 is fastened to the casing part 42 , special processing of the upper housing part 2 is not necessary in this respect. In the upper housing part 2 , only the bushing 28 for the shaft 30 and the seals 64 have to be introduced. According to the invention, the shaft 30 is inserted from below through the through hole 10 during assembly.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang Schnittlinie II von Fig. 1, wobei der Einfachheit halber nur die mit dem durchströmenden Medium in Berührung gelangenden Komponenten dargestellt sind, nämlich die beiden Gehäuseteile 2, 4 sowie der integral mit dem Schaft 30 vereinigte Ventilkegel 16. Die Innenräume 6, 8 sind hier mit kreisringförmigem Querschnitt dargestellt. Wie durch gestrichelte Linien 66 angedeutet, ist der Innenraum 8 in Richtung zur Anschlußöffnung konisch erweitert, wodurch das Ausziehen eines Preßkernes erleichtert wird. Entsprechendes gilt auch für den oberen Innenraum 6. Die Innenräume 6, 8 können im Rahmen der Erfindung auch ähnlich einer Ellipse ausgebildet sein, damit die Anschlußöffnungen in den Ebenen der dort vorhandenen Flansche einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. FIG. 2 shows a section along section line II of FIG. 1, for the sake of simplicity only the components that come into contact with the medium flowing through are shown, namely the two housing parts 2, 4 and the valve cone 16 integrally combined with the shaft 30 . The interiors 6, 8 are shown here with an annular cross section. As indicated by dashed lines 66 , the interior 8 is flared in the direction of the connection opening, which makes it easier to pull out a press core. The same applies to the upper interior 6 . In the context of the invention, the interior spaces 6, 8 can also be designed similar to an ellipse, so that the connection openings in the planes of the flanges present there have a circular cross section.

In Fig. 3 ist in einem Ausschnitt vergrößert der untere Gehäu seteil 4 mit einem ebenen Ventilsitz 14 dargestellt, der senk recht zur Achse des Schaftes 30 liegt. Auch der Ventilkegel 16 weist bei dieser Ausführungsform eine ebene Dichtfläche 68 auf. Der Spalt zwischen Ventilkegel und der zylindrischen Durchgangsbohrung 12 ist in Abhängigkeit der axialen Stellung des Ventilkegels 16 bezüglich des Gehäuses 4 vorgebbar, so daß es sich hier um ein Regelventil handelt. Der Ventilsitz 14 und die ebene Dichtfläche 68 können zuverlässig eine derartige radiale Breite aufweisen, so daß eine zuverlässige Abdichtung infolge von Adhäsionskräften erreicht wird.In Fig. 3 is enlarged in a section of the lower hous seteil 4 shown with a flat valve seat 14 which is perpendicular to the axis of the shaft 30 . The valve cone 16 also has a flat sealing surface 68 in this embodiment. The gap between the valve cone and the cylindrical through bore 12 can be predetermined depending on the axial position of the valve cone 16 with respect to the housing 4 , so that this is a control valve. The valve seat 14 and the flat sealing surface 68 can reliably have such a radial width, so that a reliable seal is achieved as a result of adhesive forces.

Reference number list 2, 4 housing part
6, 8 interior
10, 12 through hole
14 valve seat
16 valve cones
18, 20 connecting surface
22 Approach
24 ring shoulder
26 top
28 Implementation
30 shaft
32, 34 longitudinal axis
36, 38 opening
40 middle level
42, 44 jacket part
46 filling compound
48 screw
50, 52 flange
54 Approach of 42
56 holding device
58 spindle
60 part of 48
64 seal
66 line
68 sealing surface

Claims

1. Valve with a housing in which a valve body with respect to a valve seat is arranged to be adjustable, the housing containing two parts and these parts each having a medium through which the interior can flow, which has no undercut to the respective connection opening, characterized in that the two housing parts ( 2, 4 ) iso statically pressed on cores and made of ceramic, in particular oxide ceramic, and that the housing parts ( 2, 4 ) in the area of their connecting surfaces ( 18, 20 ) each have a through hole ( 10, 12 ), one of which contains the valve seat ( 14 ).

2. Valve according to claim 1, characterized in that the interiors ( 6, 8 ) and / or the connecting surfaces ( 18, 20 ) are arranged inclined at an angle with respect to a central plane ( 40 ), said central plane ( 40 ) by the two Connection openings ( 36, 38 ) runs.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the housing parts ( 2, 4 ) are arranged in casing parts ( 42, 44 ) and in particular are embedded by means of a filling compound ( 46 ), the casing parts ( 42, 44 ) in the region of Mittenebe ne ( 40 ) by means of screws ( 48 ) or the like, whereby the connecting surfaces ( 18, 20 ) are pressed close together.

4. Valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve seat ( 14 ) in the lower housing part ( 4 ) of the through hole ( 12 ) is arranged, the diameter of which is smaller than the diameter of the through hole ( 10 ) of the upper housing part ( 4 ).

5. Valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that for centering in the area of the connecting surfaces ( 18, 20 ) an annular projection ( 22 ) and / or an annular shoulder ( 24 ), an annular groove or the like are present.

6. Valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the stem ( 30 ) and the valve plug ( 16 ) are made in one piece and consist of a ceramic material, in particular oxide ceramic, or another corrosion-resistant material.