DE4118105A1 - Spaltsitzabsperrventil - Google Patents
SpaltsitzabsperrventilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Absperrventile im allgemeinen und
Spaltsitzmesserabsperrventile im besonderen.
Messerabsperrventile werden eingesetzt, um den Durchfluß
von Flüssigkeiten oder Schlämmen durch Rohrsysteme zu kon
trollieren. Konventionelle Absperrventile haben eine Mes
sersperre, welche eine Platte mit einer rechtwinkligen
oder halbkreisförmigen Kante ist, welche von einer offenen
Ventilposition, in welcher der Fluß durch das Ventil nicht
blockiert ist, in eine geschlossene Position, welche den
Fluß blockiert, beweglich ist. Sitzabsperrventile weisen
eine Aussparung oder einen Vorsprung innerhalb des Ventil
körpers auf, in der oder gegen den die Klinge der Messer
sperre sitzt, um den Flüssigkeitsfluidstrom zu blockieren
und eine dichte Abdichtung zu gewährleisten. Konventionel
le Sitzabsperrventile haben eine Mehrzahl von Nachteilen.
Zunächst neigen in dem zu kontrollierenden Fluid enthalten
de Feststoffpartikel dazu, unterhalb des Absperrventils in
nerhalb des Sitzes festgehalten zu werden, immer wenn das
Ventil bewegt wird. Nach einer gewissen Zeit bauen sich
die Feststoffpartikel auf, was zu einem festgeklemmten Ven
til führt, welches nicht vollständig abdichtet. Außerdem
führt die Aussparung oder der Vorsprung des Sitzes inner
halb des Ventils zu Stauungen des Flusses des kontrollier
ten Fluids oder des Schlammes, was entsprechend die Ge
schwindigkeit und den Druck des kontrollierten Fluides re
duziert. Da typische Rohrsysteme eine Vielzahl von Venti
len aufweisen, können die jeweiligen Fluidgeschwindigkeits
reduktionen insgesamt signifikant sein.
Es sind auch sitzlose Absperrventile bekannt, welche einen
Aufbau von Feststoffpartikeln innerhalb der Sitze vermei
den, indem Öffnungen unterhalb der Sperre zur Außenseite
des Ventils vorgesehen sind. Ein bekanntes sitzloses Ab
sperrventil weist elastische Ventileinsätze mit vorstehen
den ringförmigen Lippen auf, welche unter beträchtlichem
Druck gegeneinander gepreßt werden, um das Ventil in der
offenen Position abzudichten. Dieses Ventil wird geschlos
sen, indem die Sperre zwischen die zusammengepreßten Ven
tileinsätze geführt wird, um die Einsätze aufzuweiten und
die Sperre einzulassen. Am Ende der Bewegung ist die Mes
serklinge zwischen den Ventileinsätzen zum Schließen des
Ventils eingebettet. Unterhalb der ringförmigen Lippen,
die gegen die Messersperre zur Abdichtung des Ventils ge
preßt sind, ist das Ventil nach außen offen, ohne Raum für
die Ansammlung von Feststoffpartikeln. Während dieses sitz
lose Absperrventil Blockaden aufgrund von Feststoffparti
kelansammlungen verhindert, erlaubt es, daß es eine bedeu
tende Menge an Fluid aus dem Ventil in die Umgebung wäh
rend des Schließens entrinnen kann. Ein Ventil, das derar
tige Fluidmengen entweichen läßt, ist für viele Anwendun
gen ungeeignet, z. B. bei der Herstellung von Nahrungsmit
teln, wo zu jeder Zeit gleichbleibende Bedingungen erfor
derlich sind. Weil die sitzlosen Ventileinsätze unter
solch wesentlichen zusammendrückenden Lasten stehen, sind
sie außerdem einer schnellen Abnutzung unterzogen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Absperrventi
les, das die Geschwindigkeit des kontrollierten Fluids
nicht verringert, das während des Arbeitstaktes kein Fluid
entweichen läßt, das das Entweichen von unterhalb der Sper
re eingefangenen Feststoffpartikeln erlaubt und das wieder
holte Arbeitstakte ohne Mängel der Ventileinsätze ermög
licht.
Diese Aufgabe wird mit einem Absperrventil der eingangs be
zeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ven
til ein Oberteil, ein Unterteil und zwei Seitenteile und
zwei Gehäuseelemente, welche koaxiale Durchtrittsöffnungen
aufweisen, und Mittel zur Verbindung der Elemente miteinan
der mit ihren Enden aufweisen. Die Gehäuseelemente weisen
Bereiche auf, die einen Absperrschlitz zur Zulassung einer
Sperre zwischen den Gehäuseelementen und einen Dichtbe
reichschlitz unterhalb der Durchtrittsöffnungen und des
Sperrschlitzes begrenzen. Elastische Dichtmittel sind zwi
schen den Gehäuseelementen angeordnet und werden durch die
Gehäuseelemente zur Bildung einer fluiddichten Abdichtung
auf beiden Seiten des Ventils zusammengepreßt. Zwei elasti
sche Ventileinsätze sind innerhalb der Gehäuseelemente an
geordnet. Jeder Ventileinsatz weist einen Körper mit einer
zylindrischen Durchtrittsöffnung und einer im wesentlichen
zylindrischen äußeren Oberfläche, welche in die Durch
trittsöffnung des Gehäuseelementes eingreift, einer ebenen
Vorderfläche und einem Sitzbereich auf, welcher abwärts
vom Körper absteht. Der Sitzbereich nimmt ausgehend vom
Körper in der Dicke zu und hat eine Vorderfläche, welche
von der Vorderfläche des Körpers absteht. Die Ventilein
sätze sind zueinander benachbart innerhalb der Gehäuseele
mente angeordnet, so daß die ebenen Vorderflächen der Ven
tileinsätze zueinander benachbart sind und sich gegensei
tig berühren und daß die Sitzbereiche innerhalb der Sitzbe
reichsschlitze zusammengepreßt sind, um eine dichte Abdich
tung entlang der Unterseite des Ventils zu bilden. Die zy
lindrischen Durchtrittsöffnungen der Ventileinsätze sind
innerhalb der Gehäuseelemente ausgerichtet. Eine Dichtkam
mer ist durch die beiden Gehäuseelemente oberhalb der Ven
tileinsätze gebildet. Die Dichtkammer ist mit einem kom
pressiblen Dichtmaterial gefüllt, welches durch einen
Dichtkompressor zusammengedrückt wird, welcher sich inner
halb der Dichtkammer zur Bildung einer dichten Abdichtung
um die Sperre ausdehnt. Eine Sperre ohne Öffnung ist durch
den Absperrschlitz verschiebbar zwischen einer offenen Ven
tilstellung, innerhalb der die Sperre den Fluidfluß durch
die ausgerichteten Ventileinsätze nicht blockiert und ei
ner geschlossenen Ventilstellung, in der die Sperre zwi
schen die Ventileinsätze hindurchtritt, welche die Sperre
in fluiddichten Kontakt bringen, um jeglichen Fluiddurch
fluß zu verhindern. Das Dichtmaterial, die elastischen
Dichtmittel und die Sitzbereiche bilden eine fluiddichte
Abdichtung, welche die Ventileinsatzdurchtrittsöffnungen
in geschlossener und geöffneter Ventilposition umgeben.
Die Sitzbereiche der Ventileinsätze stehen zum Bodenbe
reich des Ventils vor, so daß Partikel, die zwischen den
Sitzbereichen festgeklemmt sind, aus dem Ventil zwischen
den Sitzbereichen herausgespült werden können. Die Sperre
ist eine rechtwinklige Platte mit einer doppelt abgeschräg
ten Klinge, welche abgerundete Ecken aufweist, die mit ei
nem geraden Klingenbereich verbunden sind.
Mit der Erfindung wird ein Absperrventil erreicht, daß zum
Öffnen und Schließen nur eine geringe Kraft benötigt. Aus
serdem weist das Ventil während des Arbeitstaktes keine
Leckage auf.
Darüber hinaus kommt es im geöffneten Zustand des Absperr
ventils nicht zu bedeutenden Geschwindigkeitsverlusten des
durchströmenden Fluides.
Weiterhin ist es mit dem Absperrventil möglich, daß festge
setzte Feststoffpartikel unterhalb der Klinge ohne Fluid
verlust ausgeworfen werden können. Darüber hinaus befinden
sich die elastischen Ventileinsätze des Absperrventils un
ter einer verringerten Kompressionslast.
Das Absperrventil sieht lang haltbare Ventileinsätze vor,
die keinen überaus großen konzentrierten Lasten unterzogen
sind.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei
spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1 in einer Vorderansicht ein Messerabsperrventil ge
mäß der Erfindung in offenener Stellung,
Fig. 2 in einer Vorderansicht das Absperrventil nach Fig.
1 in geschlossener Stellung,
Fig. 3 das Ventil nach Fig. 1 in perspektivischer Explo
sionsdarstellung,
Fig. 4 eine Vorderansicht eines elastischen Ventilein
satzes für das Absperrventil nach Fig. 1,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Ventileinsatzes nach Fig. 4
teilweise im Schnitt,
Fig. 6 einen Schnitt gemäß der Linie 6-6 nach Fig. 4,
Fig. 7 eine schematische Darstellung des Absperrventils
nach Fig. 1 in offener Stellung mit schattierten
Bereichen, die die Ventilbereiche zur Bildung einer
fluiddichten Abdichtung in der offenen Ventilposi
tion zeigen,
Fig. 8 eine Seitenansicht der geschlossenen Ventilstellung
nach Fig. 2 mit ausgerichteten Rohren beiderseits
des Absperrventils,
Fig. 9 in einem isometrischen Querschnitt die Anordnung
nach Fig. 8 mit einer Messersperre in einer halbge
schlossenen Position,
Fig. 10 einen Schnitt gemäß der Linie 10-10 nach Fig. 1
und
Fig. 11 einen Schnitt gemäß der Linie 11-11 nach Fig. 2.
In den Fig. 1 bis 11 sind für entsprechende Teile je
weils dieselben Bezugszeichen verwandt. In den Fig. 1
bis 3 und 8 bis 11 ist ein Absperrventil 20 gezeigt. Wie
am besten aus Fig. 3 hervorgeht, weist das Spaltsitzab
sperrventil 20 eine Sperre 22 auf, die zwischen zwei Ven
tileinsätzen 24 angeordnet ist, welche einen Spaltsitz für
die Sperre in der geschlossenen Ventilposition bilden. Die
Ventileinsätze sind innerhalb von zwei Ventilgehäuseelemen
ten 26 enthalten, welche Dichtungen auf jeder Seite der
Ventileinsätze 24 aufweisen. Die Sperre 22 bewegt sich
durch einen Dichtkompressor 32. Die Sperre 22 ist durch ei
nen Bügelstift 34 an einem Bügel 36 befestigt. Befesti
gungselemente 38, 40 halten die Gehäuseelemente 26 fest zu
sammen, um ein fluiddichtes Ventil 20 zu bilden.
Die Ventileinsätze 24, am besten erkennbar in den Fig.
3 bis 6, sind aus einem geeigneten elastischen Material ge
bildet, insbesondere aus natürlichem Gummi und haben einge
bettet einen festen Versteifungsring 42. Der Versteifungs
ring 42 ist bevorzugt spinförmig aus Kohlenstoffstahl und
ist bevorzugt durch ein Spritzpreßformverfahren in den Ven
tileinsatz 24 eingebettet. Jeder Ventileinsatz 24 ist sym
metrisch um eine vertikale Achse, wobei folglich die bei
den Ventileinsätze für ein einzelnes Absperrventil 20 iden
tisch sind und austauschbar. Jeder Ventileinsatz 24 ist im
allgemeinen ringförmig mit einer zylindrischen Zentralboh
rung 44 versehen. Die Zentralbohrungen 44 sind gerade
durchgehend und licht. Keine Hindernisse für den Durchfluß
sind innerhalb der Ventileinsätze vorgesehen, so daß das
Ventil in offener Stellung die Geschwindigkeit des kontrol
lierten Fluids nicht verringert, und es gibt keine Vor
sprünge, an denen Feststoffe sich sammeln oder den Durch
fluß behindern können. Eine ebene Vorderfläche 46 ist im
wesentlichen rechtwinklig zur Achse der zentralen Ventil
einsatzbohrung 44. Der Körper 48 des Einsatzes ist im we
sentlichen zylindrisch mit einer äußeren Wandfläche 49,
welche konzentrisch mit der zentralen Bohrung 44 des Ven
tileinsatzes 24 und rechtwinklig zur Vorderfläche 46 des
Ventileinsatzes 24 ist. Eine abgeschrägte Kante 50 verbin
det die äußere Wand 49 mit der Vorderfläche 46. Die Ab
schrägung 50 ist um etwa 52° gegenüber der Vorderfläche
geneigt. Eine ebene Eintrittsfläche 52 ist an der Ober
seite des Ventileinsatzes 24 ausgebildet und gegenüber der
Vorderfläche 46 etwa um 57° geneigt. Die Eintrittsflächen
52 sind derart geformt, daß wenn zwei Ventileinsätze 24
mit ihren Frontseiten 46 in Kontakt gebracht werden, die
Eintrittsflächen 52 eine V-förmige Eintrittsausnehmung 54
bilden, wie dies am besten aus Fig. 10 hervorgeht. Diese
lineare Eintrittsausnehmung 54 stellt einen ausgedehnten
Kontaktbereich für die Sperre 22 zum Eintritt zwischen die
Ventileinsätze 24 dar. Ein Flansch 56 erstreckt sich vom
Körper 48 der Ventileinsätze 24 und ist im wesentlichen
parallel zur Frontseite 46 und umgibt den Umfang des
Körpers 48. Die rückwärtige Fläche 60 ist im wesentlichen
eben und parallel zur Vorderfläche des Ventileinsatzes 24
und erstreckt sich über die Rückseite des Körpers 48 und
des Flansches 56. Drei enge konzentrische ringförmige
Dichtwülste 62 stehen vorzugsweise von der rückwärtigen
Fläche 60 vor. Die Dichtwülste 62 sind in den Fig. 5, 6
und 9 bis 10 dargestellt, in den Fig. 1 bis 3 sind sie der
Deutlichkeit halber weggelassen. Die Dichtwülste 62 werden
durch angefügte Rohrflansche zusammengepreßt, um eine
fluiddichte Abdichtung zwischen den Ventileinsätzen und
den zugeordneten Rohren 93 zu gewährleisten. In Fig. 9
sind die Flansche 56 der Einsätze 24 und die Rohre 93 mit
einem kleinen Abstand voneinander dargestellt, um die vor
stehenden Dichtwülste 62 zu zeigen. Wenn die Rohre 93 voll
ständig mit dem Ventil 20 verbunden sind, werden die Wül
ste nahezu vollständig flach und die Rohre kommen in Kon
takt mit den Oberflächen der Flansche 56.
Ein elastischer Sitzbereich 64, am besten in den Fig. 4
bis 6 dargestellt, ist integral als Teil des Ventilein
satzes 24 geformt und steht von der Vorderseite 41 und der
Abschrägung 50 des Körpers 48 ab. Eine vorstehende Wulst
65 markiert die Spitze des Sitzbereiches 64 und verläuft
tangential zur zentralen Bohrung 44 des Einsatzes. Die
Wulst 65 verbindet die Vorderseite 66 des Sitzbereiches 64
und ist leicht auswärts von der ebenen Vorderseite 46 ge
neigt. Bei einem Ventileinsatz 24 mit einer zentralen Boh
rung von z. B. 8 inches würde die Unterseite des Sitzberei
ches ungefähr 1/8 inch unterhalb der Ebene der Vorderseite
46 des Einsatzes 24 vorstehen. Die rückwärtige Oberfläche
68 des Sitzbereiches 64 erstreckt sich über die äußere
Wand 49 des Körpers 48 und ist im wesentlichen parallel
zur Vorderseite 46 des Einsatzes 24. Weil die vordere Ober
fläche 66 auswärts von der rückwärtigen Oberfläche geneigt
ist, nimmt die Dicke des Sitzbereiches 64 zu, weil dieser
mehr vom Einsatzkörper 48 entfernt ist. Dieser Vorsprung
des Sitzbereiches 64 resultiert in einem graduell zunehmen
den Betrag der Kompression des Sitzbereiches 64 von zwei
Ventileinsätzen 24, die zusammen einen Sitz für die Sperre
22 in der geschlossenen Ventilstellung bilden. Zusätzlich
zur Vorsehung eines Sitzes für die Sperre 22 erstrecken
sich die Sitzbereiche abwärts unterhalb des Körpers 48, um
eine Dichtung vorzusehen, welche einen Fluidaustritt ver
hindert, aber einen fortschreitenden Austritt von Fest
stoffpartikeln erlaubt. Die Seiten 66 des Sitzbereiches 64
erstrecken sich vom Körper und sind gegeneinander geneigt,
so daß der Sitzbereich zur Mitte des Einsatzes weiter ist
als zur Unterseite.
Der Versteifungsring 42, am besten dargestellt in Fig. 5,
hat einen umfänglichen Bereich, der innerhalb des Flan
sches 56 des Ventileinsatzes 24 angeordnet ist, und einen
kegelkonischen Rand, der innerhalb des Körpers 48 des Ven
tileinsatzes 24 heraussteht. Der Ring ist umgeben von und
aufgeklebt auf das elastische Material des Ventileinsatzes
24 auf allen Oberflächen, außer den Bereichen, die entlang
des Umfanges des Flansches 56 des Einsatzes sich er
strecken. Aufgrund dieser Einhüllung ist das Metall des
Versteifungsringes 42 nirgendwo in Kontakt mit dem kontrol
lierten Fluid und somit nicht korrosionsanfällig durch das
Fluid. Der Ring ist sehr steif und im wesentlichen undefor
mierbar durch den Druck, der auf die Einsätze bei Einfüh
rung der Sperre 42 ausgeübt wird. Der Versteifungsring 42
dient dazu, die Form der Ventileinsätze 24 aufrechtzuerhal
ten und eine Einwärtskompression der gegenüberliegenden
Ventileinsätze 24 zu begrenzen, wenn Rohre an dem Ventil
20 angeordnet werden.
Die Ventilgehäuseelemente 26, am besten in Fig. 3 darge
stellt, sind zwei auswechselbare bearbeitete Gußteile ei
nes geeignet festen Materials, insbesondere reduktiles Ei
sen. Jedes Ventilgehäuseelement 26 hat eine zentrale Boh
rung 70, welche einen umfänglichen Flanschansatz 72 auf
der Außenseite des Ventilgehäuseelementes 26 aufweist. Der
Flanschansatz 72 nimmt den Flansch 56 des Ventileinsatzes
24 auf.
Eine Ausdehnungsaufnahme 74 ist innerhalb der Bohrung 70
einwärts der Flanschansätze 72 angeordnet. Die Ausdehnungs
ausnehmung 74, im Querschnitt in den Fig. 10 und 11 darge
stellt, sieht einen Raum für die Ventileinsätze 24 im zu
sammengesetzten Absperrventil 20 zum Ausdehnen vor, wenn
die Ventileinsätze 24 durch Einführung der Sperre 22 zwi
schen die beiden Ventileinsätze 24 zusammengepreßt werden.
Ein Sperrschlitz 76 läuft rechtwinklig zur zentralen Boh
rung 70 und ist so dimensioniert, daß die Sperre 22 leicht
gehoben und gesenkt werden kann. Ein Sitzbereichsschlitz
80 ist unterhalb des Sperrschlitzes 76 und der zentralen
Bohrung 70 angeordnet und hat geneigte Flächen zur Aufnah
me des Sitzbereiches 64 eines Ventileinsatzes 24. Jedes
Ventilgehäuseelement 26 hat eine Dichtkammer 82, die auf
einer Seite der zentralen Bohrung 70 eingearbeitet ist.
Zur Außenseite des Ventilgehäuseelementes 26 ist die Dicht
kammer 82 von einer Lippe 84 umgeben, die bevorzugt eine
Dicke von weniger als 3/4 der Dicke einer unkomprimierten
Dichtung 30 aufweist. Im Inneren des Ventilgehäuses ist
die Dichtkammer 82 offen zu den Sperrschlitzen 76, der zen
tralen Bohrung 70 und dem Sitzbereichsschlitz 80. Ein
Dichtkammerschlitz 86 ist oberhalb des Sperrschlitzes 76
angeordnet. Die Dichtkammerschlitze 86 der verbundenen Ge
häuseelemente formen eine Dichtkammer 100, in die der
Dichtkompressor 32 eingeführt wird.
Jede Dichtung 30 ist im wesentlichen flach und bevorzugt
aus Einsatzgummi, das einen Stoffkern umgibt. Die Dichtun
gen 30 weisen eine Anzahl von Löchern 98 auf, die ein
Durchtreten der Ventilgehäusebefestigungselemente 38, 40
und Rohrbefestigungselemente 47 durch die Dichtung ermögli
chen. Eine Dichtung 30 ist in jeder Dichtkammer 82 des Ven
tils 20 angeordnet. Die Tiefe der Dichtkammer 82 bestimmt
und kontrolliert den Betrag der Kompression, der auf die
Dichtungen 30 durch Verbindung zweier Ventilgehäuseelemen
te 26 verursacht wird. Die Lippen 84 verhindern auch, daß
Bereiche der Dichtungen 30 zwischen den Ventilgehäuseele
menten 26 zum Äußeren des Ventils 20 extrudiert werden.
Befestigungslöcher 88 sind an jeder Ecke des Ventilgehäu
ses zur Aufnahme von Befestigungsmitteln 38, 40 vorgesehen,
um eine Ausrichtung der beiden Ventilgehäuseelemente 26
beim dichtenden Zusammenziehen zu gewährleisten. Die Lö
cher 88 an der Oberseite der Ventilgehäuseelemente 26 sind
ohne Gewinde und die Befestigungselemente 40 sind mit Mut
tern 41 gesichert. Eines der Löcher 88 auf der Unterseite
jedes Gehäuseelementes ist mit einem Gegengewinde versehen
und das andere ist mit Gewinde versehen, so daß die Be
festigungselemente 38 nicht über die Ventilgehäuse 26 her
vorstehen, um mit irgendeinem angeschlossenen Rohr in Kon
takt zu kommen. Befestigungslöcher 92, 95 sind gleichmäßig
um die zentrale Bohrung 70 verteilt, um konventionelle Roh
re 93 an der Außenseite des Ventils zu befestigen. Die Roh
re 93 nach Fig. 8 und 9 sind mit dem Ventil 20 durch Be
festigungsmittel 47 verbunden und sind koaxial zueinander
und zu den zentralen Bohrungen 44 der beiden Ventileinla
gen 24 ausgerichtet, um eine Durchtrittsöffnung mit kon
stantem Radius durch das Ventil zu gewährleisten. Der Ver
steifungsring 42, der sich innerhalb des Flansches 56 je
des Ventileinsatzes 24 erstreckt, kontrolliert wirksam den
Betrag der Zusammenpressung, der durch Befestigung der
Rohrflansche gegen die Ventileinsatzflansche auf die Ein
sätze angewendet werden kann. Unabhängig von dem auf die
Ventileinsatzflansche 56 angewendeten Druck bewegt sich
der Versteifungsring 42 nicht über den Flanschansatz 72,
so daß dieser wirksam eine Schranke für die Kompressions
kraft setzt, welche auf die Ventileinsätze 24 angewendet
wird. Zur Vermeidung einer Gefährdung einer fluiddichten
Abdichtung sind die Befestigungslöcher 95, die mit den
Sperrschlitzen 76 und den Sitzbereichsschlitzen 80 paral
lel sind, Blindlöcher und durchdringen nicht die Ventilge
häuseelemente 26. Die übrigen Befestigungslöcher sind
durchgehende Löcher, die parallel zu den Löchern 98 in den
Dichtungen 38 ausgerichtet sind.
Der Dichtkompressor 32 hat vier vertikale Wände 94 mit ei
nem Flansch 96, der sich von der Spitze der vertikalen Wän
de erstreckt. Die vertikalen Wände 94 des Dichtkompressors
32 erstrecken sich in die Dichtkammer 100. Die vertikalen
Wände 94 haben eine innere Abschrägung 102 von etwa 145°.
Zwei Streifen von Dichtmaterial 104 sind innerhalb der
Dichtkammer 100 angeordnet und umrunden die Sperre 22 und
sind unterhalb des Dichtkompressors 32 zusammengepreßt.
Die zwei Streifen des Dichtmaterials 104 bestehen aus
einem geeigneten Dichtmaterial, aber bevorzugt aus einem
geflochtenen Dichtmaterial, wie GFO, hergestellt von Gore
Fiber. Das Dichtmaterial 104 ist innerhalb der Dichtkammer
100 geschleift, so daß die nicht verbundenen Anschlüsse
zweier Enden jedes Streifens von Dichtmaterial sich nicht
gegenseitig überlappen. Das Dichtmaterial 104 ist in der
Dichtkammer 100 um die Sperre 22 zusammengepreßt durch
einstellbare Befestigungsmittel 106, die durch glatte
Löcher 110 im Flansch 96 des Dichtkompressors 32 in Löcher
112 mit Innengewinde in den Ventilgehäuseelementen 26
hindurchtreten. Der Flansch erstreckt sich einwärts der
vertikalen Wände 94, um eine Öffnung oder einen Schlitz
111 für den Durchtritt der Sperre 22 durch den Dichtkom
pressor 32 zu definieren.
Die Sperre 22 ist eine im wesentlichen rechtwinklige fla
che Platte, die bevorzugt aus 316-nicht rostendem Stahl
oder 317-nicht rostendem Molybdenstahl besteht. Die Sperre
22 hat eine doppelt abgeschrägte Klingenkante 114, die an
ihrem unteren Ende ausgebildet ist. In bevorzugter Ausfüh
rungsform ist die Abschrägung ungefähr ein halbes inch
tief entlang der gesamten Klingenkante 114. Die Klingenkan
te 114 ist abgerundet, um scharfe Kanten abzutragen, wel
che dazu neigen würden, die Ventileinsätze 24 zu schneiden
oder zu beschädigen. Die Dicke der Sperre wird variieren,
abhängig von der Größe der Sperre und der Stärke des einge
setzten Materials aber z. B. für eine zentrale Bohrung 44
mit 8 inch Durchmesser ist die Sperre 22 ungefähr 2/5 ei
nes inches dick. Die Sperre 22 entlang der Klingenkante
114 hat weit abgerundete Ecken 116 mit einem Radius kaum
größer als der Radius der zentralen Bohrung 44 der Ventil
einsätze 24. Die weit abgerundeten Ecken 116 der Sperre 22
stellen eine ausreichend große Kontaktfläche mit den Ven
tileinsätzen 24 sicher, um eine wirksame Dichtung in ge
schlossener Stellung der Sperre zu gewährleisten.
Der gerade Bereich 120 der Klingenkante 114, der sich an
die zwei abgerundeten Ecken 116 anschließt, ist ungefähr
so lang wie die Eintrittsausnehmung 54 in den Ventileinla
gen 24, welche in bevorzugter Ausführungsform ungefähr
halb so lang wie der Durchmesser der zentralen Bohrung 44
der Ventileinsätze 24 ist. Die Sperre ist verbunden mit ei
nem Sperrbetätigungsmechanismus, der z. B. ein hydrauli
scher oder pneumatischer Zylinder ist oder, wie dies in
bevorzugter Ausführungsform dargestellt ist, ein Handrad
und ein Kolben. Die Sperre 22 ist mit einem mit Gewinde
versehenen Ventilbolzen 122 durch einen Bügel 36 verbun
den, der durch einen Bügelstift 34 in Stellung gehalten
wird. Der Ventilbolzen 122 läuft durch eine Kappe 27, ein
Handrad 128 und eine Bolzenmutter 126, die durch zwei Betä
tigungsstützrahmen 130 unterstützt gehalten sind, wie dies
am besten in Fig. 1, 2 und 8 dargestellt ist, wobei die
Rahmen 130 an die Ventilgehäuseelemente 26 angeschraubt
sind und die Sperre 22 unterstützen, wenn das Ventil 20 ge
öffnet ist.
Obwohl zusammengepreßtes Gummi eine gute Dichtung gewähr
leistet, wird es, wenn es wiederholt intensiven Kompres
sionskräften unterzogen wird, möglicherweise Elastizität
und Kompressionsfähigkeit verlieren, mit dem Resultat des
Verlustes der Fluiddichtigkeit. Zu diesem Zweck ist es un
erwünscht, daß die Vorderflächen 46 der Einsätze 24 in zu
dichtem Kontakt miteinander innerhalb des Ventils sind.
Die Ventileinsätze 24 erhalten eine dichte Abdichtung bei
Fluiddrücken, die gewöhnlich bei Absperrventilen bei 150
psi liegen, nicht aufrecht, so daß die Dichtung durch ande
re Bereiche des Ventils gewährleistet wird. Wie in der
schematischen Darstellung nach Fig. 7 gezeigt, wo Bereiche
einer fluiddichten Abdichtung durch Schattierungen angedeu
tet sind, sind die Vorderflächen 46, die sich bei dem Be
zugszeichen 132 berühren, benachbart zueinander aber unter
Nenndruck. Die Vorderflächen bilden keine fluiddichte Ab
dichtung bei erwarteten Arbeitsdrücken, wenn die Sperre 22
aufgemacht wird und das Ventil 20 in der offenen Stellung
ist. Die einzigen Bereiche der Ventileinlagen 24, die eine
dichte Abdichtung bilden, sind die komprimierten Sitzberei
che 64, die eine Abdichtung 134 entlang des Unterteils des
Ventils bilden. Während des Arbeitstaktes des Ventils mag
Fluid durch die Ventileinsätze 24 in den ringförmigen Ka
nal 136 eintreten, der durch die Abschrägungen 50 auf den
Ventileinsätzen 24 gebildet ist und mag auch in die Sperr
schlitze 76 der Ventilgehäuseelemente 26 eintreten, die
die angehobene Sperre 22 umgeben. Das Fluid ist jedoch am
Verlassen des Absperrventils 20 durch einen zusammenwirken
den Effekt der Dichtungen 30, die fluiddichte Abdichtungen
40 auf beiden Seiten des Ventils bewirken, des komprimier
ten Dichtmaterials 104 innerhalb der Dichtkammer 100, das
eine obere Abdichtung 142 für das Ventil bewirkt, und der
Sitzbereichsdichtungen 134 gehindert, welche eine Abdich
tung entlang des Unterteils des Ventils bewirken.
Weil die Ventileinsätze 24 keine Aufrechterhaltung einer
fluiddichten Abdichtung in der offenen Stellung des Ven
tils bewirken müssen, ist die für das Spalten der Ventil
einsätze 24 zum Einlassen der Sperre 22 erforderliche
Kraft wesentlich reduziert gegenüber dem Betrag, der not
wendig wäre, um die Einsätze unter ausreichendem Druck zur
Aufrechterhaltung einer fluiddichten Abdichtung bei Be
triebsdrücken zu spalten. Als Ergebnis der herabgesetzten
erforderlichen Kraft wird nicht nur die Lebensdauer der
Ventileinsätze ausgedehnt, sondern insgesamt sind auch die
Kosten eines automatischen Absperrventiles, das eine hy
draulische oder pneumatische Betätigung gebraucht, wesent
lich verringert, da eine wesentlich weniger starke hydrau
lische oder pneumatische Betätigung erforderlich ist.
Wie dies in den Fig. 7 und 10 dargestellt ist, wird die
Sperre 22, wenn das Ventil 20 sich in offener Stellung be
findet, über den Eintrittsflächen 52 der Ventileinsätze 24
gehalten, die gemeinsam die lineare Eintrittsausnehmung 54
bilden.
Zum Schließen des Ventils 20 wird die Sperre 22 durch Dre
hen des Handrades 128 abgesenkt, welches den Ventilbolzen
122 und damit die Sperre 22 in die Eintrittsausnehmung 54
zwischen den beiden Ventileinsätzen 24 führt.
Der gerade Bereich 120 der Klingenkante 114 der Sperrplat
te 22 ist im wesentlichen so lang, wie die Eintrittsausneh
mung 54 und dient zur Teilung der elastischen Ventilein
sätze 24 entlang der gesamten Länge des geraden Bereiches
120. Wenn die Sperre 22 in das nicht dargestellte, durch
das Ventil 20 fließende Fluid eintritt, wird das Fluid am
Austritt aus dem Ventil an der Oberseite des Ventils durch
die Dichtungen 30 und das Dichtmaterial 104 gehindert. Wie
aus Fig. 9 hervorgeht, wenn die Sperre 22 das Gummi der
elastischen Ventileinsätze 24 zur Seite preßt, werden Be
reiche des Ventileinsatzkörpers 48 entlang der äußeren
Wand 49 in Ausdehungsausnehmungen 74 erstreckt, die in den
Ventilgehäuseelementen 26 gebildet sind. Die Versteifungs
ringe 42 wirken zur Auseinanderbiegung des deformierten
Gummis in die Ausdehnungsausnehmungen 74. Beim Eintritt
trifft der gerade Bereich 120 der Klingenkante 140 der
Sperre 22 die volle Länge der Eintrittsausnehmung 54 so
fort, öffnet die Ventileinsätze 24 und tritt vollständig
in die Einsätze ohne Verlust oder Leckage aus dem Ventil.
Außerdem wegen des Kontakts über der gesamten Länge des
geraden Bereichs 120 werden hohe Drücke oder Scherkräfte
am Gummi der Einsätze 24 vermieden und Abrieb wird verrin
gert, wodurch die Lebensdauer der Einsätze verlängert
wird.
Wenn die Sperre 22 in das Fluid hineindringt, wird es an
steigenden Kräften unterzogen, die ein Verschieben der
Klingenkante 114 bewirken. Wenn die Klingenkante 114 nicht
mit dem Spalt zwischen den beiden Sitzbereichen 64 der Ven
tileinsätze 24 ausgerichtet ist, wenn es abgesetzt wird,
besteht eine Tendenz zum Kerben oder Schneiden des elasti
schen Materials der Ventileinsätze 24. Die die Abbiegung
der Sperre 22 bewirkende Kraft ist proportional zur Ober
flächenfläche der Sperre 22, die dem durchfließenden Fluid
ausgesetzt ist. Die Sperre 22 wird an der Oberseite durch
das komprimierte Dichtmaterial 104 und entlang der Seiten
flächen durch die Ventileinsätze 24 unterstützt. Der Kon
takt der Ventileinsätze 24 auf den Seiten der Sperre 22
wirkt der Tendenz der Sperre 22 entgegen, durch das durch
fließende Fluid abgebogen zu werden. Je größer der Anteil
der Sperre 22 ist, der zwischen die Ventileinsätze 24 ein
geklemmt ist, je weniger wird die Sperre 22 abgebogen. Der
Betrag, der dem Fluidfluß ausgesetzten Sperrenoberflächen
fläche für eine bestimmte Stellung der Sperre wird gegen
über demjenigen reduziert, welcher erfahren würde durch
eine halbrunde Klingenkante 114 des geraden Bereichs 120,
der die abgerundeten Kanten 116 der Klingenkante 114 ver
bindet. Die Sehne eines Kreises, der unter dem geraden Be
reich 120 nicht präsent ist, stellt eine verringerte Ober
flächenfläche für das durchfließende Fluid zum darauf Ein
wirken dar. Die resultierende wachsende Steifheit und Aus
richtung der Sperre 22 führt zu einer geringeren Abnutzung
an den Ventileinsätzen 24.
In der geschlossenen Ventilstellung, dargestellt in den
Fig. 2, 8 und 11, wird die Sperre 22 durch die elasti
schen Ventileinsätze 24 entlang ihrer Seiten eingeklemmt.
Die Vorderflächen 46 bewirken einen weiten Kontaktbereich
mit der Sperre 22. Die Klingenkante 114 ist zwischen den
Ventileinsätzen 24 eingebettet mit dem geraden Bereich
120, der zwischen den Sitzbereichen 64 sitzt. Wenn die Ven
tileinsätze 24 durch die eingeführte Sperre 22 zusammenge
preßt sind, bilden sie eine ausreichend dichte Abdichtung,
um eine Leckage von Fluid aus einer der Seitenflächen der
Sperre 22 zur anderen zu verhindern.
Wenn die Sperre 22 in die Ventileinsätze 24 zwischen den
Sitzbereichen 64 eintritt, verhindern die komprimierten
Sitzbereiche 64 signifikante Mengen von Fluid am Austritt
durch die Basis des Absperrventils 20 am Sitzausgang 144.
Aufgrund der Symmetrie des Ventils 20 kann das unter Druck
stehende Arbeitsfluid von jeder Seite in das Ventil eintre
ten.
Wenn das Ventil 20 zur Unterbrechung eines Schlammflusses
oder eines anderen partikelbeladenen Fluids eingesetzt
wird, mögen Partikel wie Dreck, kleine Steinchen, Späne
oder anderes Material unterhalb der sich herabsenkenden
Sperre 22 eingelagert und in die Ventileinsätze 24 zwi
schen den Sitzbereichen 64 eingepreßt werden. Über eine An
zahl von Arbeitstakten wird ein kontinuierlicher Aufbau
von Partikeln unterhalb der Klingenkante 114 dazu führen,
daß tiefere Partikel weiter abwärts zwischen die Sitzberei
che 64 geführt werden, und wird zu einer möglichen Aus
stoßung der Partikel vom Ventil 20 am Sitzbereichausgang
144 führen. Weil die Ventilgehäuseelemente 26 an den Sitz
bereichsschlitzen 80 offen sind, werden Feststoffpartikel
nicht daran gehindert, vollständig aus dem Ventil 20 auszu
treten. Weil die gesamte Länge des Sitzbereiches 64 unter
einer zusammendrückenden Last steht, wenn die Sitzbereiche
64 durch die austretenden Feststoffpartikel gezogen wer
den, wird der Rest des Sitzbereiches 64 geschlossen blei
ben und eine Leckage des Arbeitsfluids wird vermieden.
Es ist wichtig anzumerken, daß aufgrund der leicht konzen
trierten kompressiven Lasten, die von den Ventileinsätzen
erfahren werden, auch andere Materialien als Gummi so wie
Viton, Neopren, Chlorbutyl, Nitril und andere eingesetzt
werden können. Dieser weite Bereich von elastomeren Mate
rialien erlaubt eine Anwendung des Absperrventils für ver
schiedene ökonomische Bedingungen und Umweltbedingungen.
Außerdem können die Ventilgehäuseelemente 26 aus jedem ge
eignet festen Material bestehen, wie teiggegossenen Kompo
nenten, blattgegossenen Komponenten oder rostfreien Stahl
sorten für korrosive Umgebungen.
Es soll erwähnt werden, daß die Handradbetätigung ersetzt
werden kann durch eine pneumatische oder hydraulische Be
tätigung zum Anheben und Absenken der Sperre 22. Außerdem
kann das Ventil für Leitungen mit größerem und kleinerem
Durchmesser eingesetzt werden. Die Proportionen des Ven
tils werden variiert, um die unterschiedlichen Kraftvertei
lungen, die aus größeren oder kleineren Ventileinsatzinnen
bohrungsdurchmessern resultieren, berücksichtigen. Zum Bei
spiel ist es notwendig, wenn der Bohrungsdurchmesser an
steigt, die Dicke der Sperre zu vergrößern oder entspre
chend festeres Material für die Sperre zu verwenden.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Aus
gestaltungen der Erfindung sind möglich, ohne den Grundge
danken zu verlassen.
Claims (28)
1. Absperrventil mit einer Oberseite, einer Unterseite und
zwei Seiten bestehend aus:
- a) zwei Gehäuseelementen mit koaxialen Durchtritts öffnungen und Verbindungsmitteln zum Verbinden der Gehäuseelemente mit den Enden, wobei die Gehäuse elemente Bereiche, die einen Sperrschlitz zur Auf nahme einer Sperre zwischen den Gehäuseelementen begrenzen, und einen Sitzbereichsschlitz aufwei sen, der unterhalb der Durchtrittsöffnungen und des Sperrschlitzes angeordnet ist;
- b) elastischen Dichtmitteln, die zwischen den Ge häuseelementen angeordnet und durch die Gehäuse elemente zusammengepreßt sind, um eine fluiddich te Dichtung auf beiden Seiten des Ventils zu bil den;
- c) zwei elastischen Ventileinsätzen, die innerhalb der Gehäuseelemente angeordnet sind, wobei jeder Ventileinsatz einen Körper mit einer zylindri schen Durchtrittsöffnung und einer im allgemeinen zylindrischen äußeren Oberfläche, die in die Durchtrittsöffnungen der Gehäuseelemente ein greift, einer ebenen Vorderfläche und einem Sitz bereich aufweist, der sich abwärts von dem Körper erstreckt und in der Dicke ausgehend vom Körper zunimmt, wobei der Sitzbereich eine vordere Flä che aufweist, die von der vorderen Fläche des Körpers sich erstreckt, wobei die Ventileinsätze derart benachbart zueinander innerhalb der Gehäu seelemente angeordnet sind, daß die ebenen Vor derflächen der Ventileinsätze zueinander be nachbart sind und sich gegenseitig berühren und daß die Sitzbereiche innerhalb der Sitzbereichs schlitze zur Bildung einer dichten Abdichtung entlang der Unterseite des Ventils zusammenge preßt werden und daß die zylindrischen Einsatz durchtrittsöffnungen zueinander ausgerichtet sind;
- d) einer Dichtkammer, die durch die beiden Gehäuse elemente oberhalb der Ventileinsätze gebildet und mit einem kompressiblen Dichtmaterial ge füllt ist;
- e) einer nicht durchlässigen Sperre, die durch den Sperrschlitz zwischen den beiden Gehäuseelemen ten zwischen einer offenen Stellung, in der die Sperre den Fluiddurchfluß durch die zueinander ausgerichteten Ventileinsatzdurchtrittsöffnungen nicht behindert, und einer geschlossenen Posi tion, in der die Sperre zwischen die Ventilein sätze hindurchtritt, verschiebbar ist und zwi schen die Ventileinsätze in fluiddichten Kontakt zur Verhinderung irgendeines Fluidaustritts ein tritt; und
- f) einem Dichtkompressor, der sich in die Dichtkam mer hinein erstreckt und das Dichtmaterial darin zur Bildung einer fluiddichten Abdichtung um die Sperre zusammenpreßt, wobei der Dichtkompressor eine Öffnung für den verschiebbaren Durchtritt der Sperre durch den Kompressor aufweist, wobei das Dichtmaterial, die elastischen Dichtmittel und die Sitzbereiche eine fluiddichte Abdichtung in geöffneter und geschlossener Ventilstellung bilden und wobei die Sitzbereiche sich bis zum Unterteil des Ventils erstrecken, derart, daß feste Partikel, die sich zwischen den Sitzberei chen befinden, aus dem Ventil zwischen den Sitz bereichen austretbar sind.
2. Absperrventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Gehäuseelement Bereiche aufweist, die eine aus
gesparte Dichtkammer auf einer Seite der Durchtrittsöff
nung definieren, und daß die elastischen Dichtmittel im
wesentlichen flache elastische Dichtungen aufweisen, die
innerhalb der Dichtkammer jedes Gehäuseelementes angeord
net sind und durch die gegenüberliegenden Gehäuseelemente
zur Bildung einer fluiddichten Abdichtung entlang der Sei
tenflächen des Ventils zusammengepreßt sind, und daß Berei
che der Gehäuseelemente eine umlaufende Lippe entlang der
Seite jeder Dichtung bilden und die Pressung von Bereichen
der Dichtung zwischen den Gehäuseelementen verhindern.
3. Absperrventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventileinsatzkörper eine abgeschrägte Seitenober
fläche aufweist, die sich von der Vorderfläche zur hinte
ren Oberfläche erstreckt.
4. Absperrventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperre im wesentlichen rechtwinklig mit einer im
wesentlichen gleichbleibenden Dicke ausgebildet ist und
eine doppelt abgeschrägte Klinge an einem Ende aufweist,
wobei die Klinge abgerundete Ecken, die durch einen gera
den Klingenbereich verbunden sind, aufweist, wobei der Ra
dius der Ecken größer als der Radius der
Einsatzdurchtrittsöffnungen ist.
5. Absperrventil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventileinsätze Bereiche aufweisen, die eine ebene,
von der ebenen Vorderfläche weggeneigte Oberfläche definie
ren, so daß die zwei benachbarten Ventileinsätze eine
V-förmige Ausnehmung unterhalb der Dichtkammer bilden, und
wobei der gerade Bereich der Sperrklinge ungefähr so lang
wie die V-förmige Ausnehmung ist, wobei die Sperrklinge in
der offenen Ventilstellung oberhalb der ebenen Oberflächen
der V-förmigen Ausnehmung angeordnet ist.
6. Absperrventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dichtkompressor vier vertikale Wände und eine obe
re Oberfläche aufweist, wobei die obere Oberfläche sich
auswärts von den vertikalen Wänden zur Bildung eines Flan
sches zur geeigneten Verbindung des Dichtkompressors mit
den Gehäuseelementen sich erstreckt, und daß die obere
Oberfläche sich einwärts zur Bildung eines Schlitzes für
eine ungehinderte Bewegung der Sperre innerhalb der Dicht
kammer erstreckt und daß die vertikalen Wände eine innere
Abschrägung zum Zusammenpressen des Dichtmaterials inner
halb der Dichtkammer aufweisen.
7. Absperrventil nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen elastischen Flansch, der sich vom Körper jedes Ven
tileinsatzes erstreckt und durch einen ringförmigen
Flanschansatz, der in jeder der Gehäuseelemente ausgebil
det ist und die Durchtrittsöffnungen umschließt, wobei die
Flansche der Ventileinsätze in die Flanschansätze der Ge
häuseelemente eingreifen.
8. Absperrventil nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch
einen festen Ring, der innerhalb jedes Ventileinsatzkör
pers eingebettet ist und sich durch den Flansch des Ventil
einsatzes erstreckt, wobei der starre Ring innerhalb des
Flansches die Kompression der Flanscheinsätze durch Anbrin
gung von Rohren begrenzt.
9. Absperrventil nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Ausdehnungsausnehmung innerhalb des Gehäuseelementes,
welche die Durchtrittsöffnung des Gehäuseelementes um
ringt, derart, daß bei Zusammenpressung der Ventileinsätze
durch die Sperre in der geschlossenen Stellung das elasti
sche Material der Ventileinsätze in die Ausdehnungsausneh
mung verschiebbar ist.
10. Absperrventil nach Anspruch 9,
gekennzeichnet durch
einen starren Versteifungsring, der innerhalb des Ventil
einsatzes eingebettet ist, derart, daß das elastische Mate
rial bei Verschiebung der Sperre in die geschlossene Stel
lung in die Ausdehnungsausnehmungen verschiebbar ist.
11. Absperrventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sitzbereiche der Ventileinsätze geneigte Seiten
aufweisen, derart, daß der Sitzbereich an der Unterseite
des Ventils enger als an der Vorderseite des Ventilein
satzes ist.
12. Absperrventil nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
Mittel zum Anheben und Absenken der Sperre zum Öffnen und
Schließen des Ventils.
13. Ventileinsatz für ein Absperrventil nach Anspruch 1 oder
einem der folgenden bestehend aus:
- a) einem elastischen ringförmigen Körper mit einer im wesentlichen zylindrischen zentralen Durch trittsöffnung, einer ebenen Vorderfläche und ei ner im wesentlichen zylindrischen äußeren Ober fläche;
- b) einem sich umfänglich um den Körper erstrecken den Flansch;
- c) einem in dem Körper integral ausgebildeten Sitz bereich, der eine vordere Oberfläche aufweist, die sich von der vorderen Fläche des Körpers er streckt, wobei die Dicke des Sitzbereiches aus gehend vom Körper zunimmt, so daß ein erster Ventileinsatz in Kontakt mit einem zweiten Ven tileinsatz innerhalb des Gehäuses eines Absperr ventils bringbar ist, derart, daß die ebenen Frontflächen der Körper in parallelem Kontakt sind und die Sitzbereiche in Druckkontakt sind; und
- d) Bereichen im Körper, die eine ebene Oberfläche definieren, welche von der ebenen Vorderfläche des Körpers weggeneigt und gegenüber dem Sitzbereich angeordnet ist, derart, daß bei An ordnung eines ersten und zweiten Ventileinsatzes benachbart zueinander die geneigten ebenen Ober flächen eine lineare V-förmige Ausnehmung zwi schen den Ventileinsätzen zur Aufnahme einer Ventilabsperrklinge bilden.
14. Ventileinsatz nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sitzbereich eine hintere Oberfläche hat, die von
der zylindrischen äußeren Oberfläche des Körpers sich er
streckt und im wesent1ichen parallel zur vorderen Körper
fläche ist.
15. Ventileinsatz nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine abgeschrägte Seitenfläche von der Vorderfläche
sich zur hinteren Oberfläche erstreckt.
16. Ventileinsatz nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkel zwischen der Körpervorderfläche und der ge
neigten ebenen Oberfläche größer als der Winkel zwischen
der Körpervorderfläche und der abgeschrägten Seitenfläche
ist.
17. Ventileinsatz nach Anspruch 13,
gekennzeichnet durch
einen starren Ring, der innerhalb des Körpers des Ventil
einsatzes eingebettet ist und sich durch den Flansch des
Ventileinsatzes erstreckt.
18. Ventileinsatz nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sitzbereich zwei Seiten aufweist, die geneigt
sind, derart, daß der Sitzbereich mit Abstand vom Körper
immer enger ist.
19. Messerkantensperre für Absperrventile mit elastischen Ein
sätzen nach Ansprüchen 13 bis 18 mit koaxial ausgerichte
ten Durchtrittsöffnungen bestehend aus:
- a) einer undurchlässigen Platte, wobei die Plat te im wesentlichen rechtwinklig mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Dicke ist; und
- b) einer doppelt abgeschrägten Klinge, die an einem Ende der Sperrplatte ausgebildet ist, wobei die Klinge abgerundete Ecken aufweist, die durch einen geraden Bereich verbunden sind, wobei der Radius der Ecken größer als der Radius der Einsatzdurchtrittsöffnungen ist.
20. Sperre nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der gerade Bereich etwa der Länge des Radius der Ein
satzdurchtrittsöffnungen entspricht.
21. Absperrventil bestehend aus:
- a) zwei Gehäuseelementen mit koaxialen Durch trittsöffnungen, die mit den Enden miteinan der verbunden sind, wobei die Gehäuseelemente Bereiche aufweisen, die einen Sperrschlitz zur Aufnahme einer Sperre zwischen den Gehäu seelementen und einer Dichtkammer definieren, die direkt oberhalb des Sperrschlitzes ange ordnet ist;
- b) zwei Ventileinsätzen, die innerhalb der ko axialen Durchtrittsöffnungen der Ventilgehäu seelemente angeordnet sind, wobei jeder Ven tileinsatz eine zylindrische Durchtrittsöff nung, eine ebene Vorderfläche und Berei che aufweist, die eine ebene Oberfläche defi nieren, die von der ebenen Vorderfläche weggeneigt ist, wobei der erste und zweite Ventileinsatz benachbart zueinander innerhalb der Gehäuseelemente angeordnet sind, so daß die geneigten ebenen Oberflächen eine lineare V-förmige Ausnehmung zwischen den Ventilein sätzen zur Aufnahme einer Sperrklinge bilden;
- c) einer Sperre mit einer doppelt abgeschrägten Klinge an einem Ende der Sperre, wobei die Klinge abgerundete Ecken aufweist, die durch einen geraden Klingenbereich verbunden sind, wobei der Radius der Ecken größer als der Ra dius der Einsatzdurchtrittsöffnungen ist und wobei der gerade Bereich etwa so lang wie die Ausnehmung ist, die durch die geneigten ebe nen Oberflächen der Einsätze gebildet ist;
- d) Seitendichtmitteln, die zwischen den Gehäuse elementen angeordnet und zusammengepreßt sind zur Bildung einer fluiddichten Abdichtung auf beiden Seiten;
- e) einem Dichtkompressor, der oberhalb der Ven tilgehäuseelemente und innerhalb der Dicht kammer angeordnet und justierbar an den Ven tilgehäuseelementen befestigt ist;
- f) einem Streifen Dichtmaterial, der innerhalb der Dichtkammer angeordnet ist, die die Sper re umrundet und durch den Dichtkompressor zu sammengepreßt ist;
- g) wobei die Sperre durch die Dichtkammer und die Sperrkammer zwischen einer offenen Ven tilstellung, wo die Klinge innerhalb der Aus nehmung bleibt und den Fluidfluß durch die Durchtrittsöffnungen der Ventileinsätze nicht blockiert, und einer geschlossenen Ventil stellung verschiebbar ist, wo die Messerkante der Sperre zwischen die Ventileinsätze zur Blockierung des Fluiddurchflusses durch die Ventileinsatzdurchtrittsöffnungen zwischenge schoben ist.
22. Absperrventil nach Anspruch 21,
gekennzeichnet durch
einen elastischen Flansch, der von dem Körper jedes Ventil
einsatzes sich erstreckt und durch einen ringförmigen
Flanschansatz, der in jeder der Gehäuseelemente die Durch
trittsöffnungen umgebend ausgebildet ist, wobei die Flan
sche der Ventileinsätze in den Flanschansätzen der Gehäuse
elemente angeordnet sind.
23. Absperrventil nach Anspruch 22,
gekennzeichnet durch
einen starren Ring, der innerhalb des Körpers jedes Ventil
einsatzes eingebettet ist und sich durch den Flansch des
Ventileinsatzes erstreckt, wobei der starre Ring innerhalb
des Flansches die Kompression durch Anordnung von Rohren
an den Ventileinsätzen begrenzt.
24. Absperrventil nach Anspruch 21,
gekennzeichnet durch
eine Ausdehnungsausnehmung innerhalb des Gehäuseelementes,
welche die Durchtrittsöffnung des Gehäuseelementes derart
umgibt, daß bei Zusammenpressung der Ventileinsätze durch
die Sperre in der geschlossenen Stellung des Ventils das
elastische Material der Ventileinsätze zur Ausdehnung in
die Ausdehnungsausnehmung verschiebbar ist.
25. Absperrventil nach Anspruch 24,
gekennzeichnet durch
einen starren Versteifungsring, der innerhalb des Ventil
einsatzes derart eingebettet ist, daß das elastische Mate
rial bei Verschiebung durch die Sperre in der geschlosse
nen Ventilposition in die Ausdehnungsausnehmung verschieb
bar ist.
26. Absperrventil nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß Sitzbereiche der Ventileinsätze Seitenflächen aufwei
sen, die derart geneigt sind, daß der Sitzbereich am Unter
teil des Ventils enger als an der Vorderseite des Ventil
einsatzes ist.
27. Absperrventil nach Anspruch 21,
gekennzeichnet durch
Mittel zum Anheben und Absenken der Sperre zum Öffnen und
Schließen des Ventils.
28. Ventileinsatz für ein Absperrventil nach Anspruch 21 oder
einem der folgenden mit einer Sperre mit geradem Kantenbe
reich bestehend aus:
- a) einem elastischen ringförmigen Körper mit einer zentralen Durchtrittsöffnung, einer ebenen Vor derfläche und einer im wesentlichen zylindri schen äußeren Oberfläche;
- b) einem dem Körper umfänglich umgebenden Flansch;
- c) Bereichen im Körper, die eine ebene Oberfläche definieren, die von der ebenen Vorderfläche des Körpers weggeneigt ist, derart, daß bei Anord nung eines ersten und zweiten Ventileinsatzes benachbart zueinander die geneigten ebenen Oberflächen eine V-förmige Ausnehmung zwischen den Ventileinsätzen zur Aufnahme des gerade Kantenbereichs der Klinge des Absperrventils bilden.
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