DE4121439A1 - Verbesserungen in einem kugelventil fuer fluide - Google Patents

Description

Wie die Überschrift der Beschreibung besagt, betrifft die Erfindung Verbesserungen in Kugelventilen für Fluide, und hat den Zweck, Undichtheiten, die normalerweise im geschlossenen Zustand des Ventils durch den Auslaß verursacht werden, zu vermeiden.

Die Art von Ventilen, auf welche sich der Gegenstand der Verbesserungen gemäß der vorliegenden Erfindung richtet, entspricht derjenigen, bei welcher ein knieförmiger Durchgang durch das Innere der Kugel des Ventilschachtes vorgesehen ist. Der Abschnitt, welcher dem Fluideinlaß entspricht, bleibt in einer Position axial zu dem Schacht angeordnet, während der Auslaßabschnitt dazu in der Lage ist, der Verbindung, welche den Fluidauslaß des Ventils bildet, zugewandt zu sein.

Bei dieser Art von Ventil bleibt die Kugel zwischen zwei Haltern, die in einer Position parallel zueinander und parallel in bezug auf die Antriebswelle des Ventils vorgesehen sind, angeordnet, wobei einer der Halter, speziell derjenige, welcher um den Auslaß herum angeordnet ist, die Dichtung des Ventils in der Position bei gesperrter Flüssigkeitszufuhr bildet.

Es kommt vor, daß bei der gegenwärtigen Art von Kugelventilen beim Arbeiten mit Fluiden unter hohem Druck in der geschlossenen Position Undichtheiten erzeugt werden, was auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß der Druck, den das Fluid auf die Kugel ausübt, die Kugel geringfügig aus ihrem durch die Dichtung gebildeten Sitz verschiebt.

Bei den gegenwärtigen Kugelventilen steht in der geschlossenen Position das Innere der Kugel unter hohem Druck, während außerhalb davon und speziell in dem Bereich entgegengesetzt zu der Auslaßverbindung des Ventils kein Druck auftritt, und daher ein Ungleichgewicht besteht, welches einem schlechten Sitz der Kugel zum Nachteil einer wasserdichten Abdichtung zur Folge hat.

Um das angeführte Problem zu lösen, wird entsprechend der Erfindung eine Verbindung zwischen der Innenkammer der Kugel und ihrer Außenseite in einem Bereich, der der Verbindung oder dem Auslaß gegenüberliegt, hergestellt, mit anderen Worten es liegt ein Durchgang für das Fluid in Richtung zu der Außenseite der Kugel vor, welcher mit einer geschlossenen Kammer zusammenfällt, die zwischen der Wand des Ventilgehäuses, der Kugel und dem Halter, zu welchem gegenüberliegend die Dichtung in dem Ventilauslaß angeordnet ist, gebildet ist.

Diese Verbindung kann mittels Durchbohrung der Wand der Kugel vorzugsweise in einer radialen Richtung und einer 90°-Verschiebung in bezug auf die geometrische Achse des Abschnittes, welcher den Auslaß des knieförmigen Durchgangs im Inneren der Kugel bildet, hergestellt werden. Bei dieser Anordnung und infolgedessen, daß das Schließen des Ventils durch eine Drehung um 90° unter Betätigung des Knopfes oder der Steuerung des Ventils durchgeführt wird, befindet sich, wenn die Kugel die geschlossene Position ausfüllt, das Loch in dem Mittelpunkt der Kammer, zu welcher man den Druck der Leitung zu übertragen wünscht. Dieser Druck zu der Kugel der äußeren Kammer ist identisch zu demjenigen, welcher im Inneren derselben herrscht, und folglich bewirkt der Druck der Kammer außerhalb der Kugel, das letztere gegen die ringförmige Dichtung zur Anlage kommt, wodurch eine vollständig wasserdichte Abdichtung erreicht wird.

Ein anderer Weg, um die Verbindung zwischen beiden Kammern zu erreichen, besteht in der Herstellung eines Loches oder Kanals in dem Halter selbst, welcher die äußere Kammer isoliert, da dieser Halter das Element ist, auf welchem die Kugel auf der Seite entgegengesetzt zu dem radialen Auslaß des Ventilgehäuses aufsitzt.

Dieser Verbindungsdurchgang zwischen beiden Kammern kann auch mit Hilfe eines Loches oder einer Nut erreicht werden, welches bzw. welche in der Wand des Ventilkörpers selbst unter dem Halter vorgesehen ist. Dieses Loch oder diese Nut kann durchgehend von der Seite aus, die dem Fluideinlaß entspricht, erzeugt werden.

Um es zu erleichtern, die Merkmale der Erfindung zu verstehen, sind als integraler Bestandteil dieser Beschreibung einige Blätter mit Zeichnungen beigefügt, und die Erfindung wird im folgenden anhand dieser Figuren, in einer illustrativen, nicht restriktiven Weise beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt des Kugelventils für Fluide, welches den Gegenstand der Verbesserungen gemäß der Erfindung enthält, in einer offenen Position.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die derjenigen von Fig. 1 ähnlich ist, aber eine geschlossene Position betrifft.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht, die derjenigen von Fig. 2 ähnlich ist, entsprechend einer Variation des Ausführungsbeispiels für die Erfindung.

Fig. 4 zeigt eine andere Schnittansicht, die derjenigen von Fig. 2 ähnlich ist, aber eine zweite Variation des Ausführungsbeispiels enthält.

Anhand der in den Figuren angegebenen Numerierung und speziell in Verbindung mit Fig. 1 ist zu sehen, daß die Kugelventile für Fluide, auf welche der Gegenstand der Verbesserungen gemäß der vorliegenden Erfindung konzentriert ist, aus einer Reihe von als solchen bekannten Elementen entsprechend den folgenden Bezeichnungen und Bezugszeichen hergestellt sind: Ventilgehäuse 1, Antriebswelle 2 des Ventils, Dichtungskugel 3, Betriebssteuerung oder Betätigungsknopf 4 und Halter 5 und 6.

Wenn sich das Ventil in der Durchlaßposition befindet, wie das in der Fig. 1 gezeigt ist, ist der knieförmige Durchgang 7 der Kugel 3 des Ventils vollständig an den Einlaß 8 und die Auslaßverbindung 9 angeschlossen. In dieser Position tritt im Inneren der Kugel 3 kein Druck auf, da die Flüssigkeit frei in Richtung zu der Außenseite fließt.

Wenn sich das Ventil, wie in der Fig. 2 gezeigt ist, in der geschlossenen Position befindet, ist der Durchgang des Fluids von dem Einlaß 8 zu dem Auslaß 9 unterbrochen, wobei diese Position der Drehung um 90° in bezug zu derjenigen, die in Fig. 1 gezeigt ist, entspricht. In dieser geschlossenen Position ist die Kugel 3 gegen den freien Rand des Halters 5 oder die ringförmige Dichtung angelegt. Der Halter 6, welcher eine Position parallel zu der Dichtung 5 an der anderen Seite der Kugel 3 einnimmt, wird verwendet, um einen leichten Gang bei der Drehung der Kugel 3 zu erreichen und damit die Kugel eine zentrierte Position in bezug auf die Welle 2 einnimmt. Die Welle 2 ist, wie das aus den Figuren deutlich hervorgeht, unabhängig von der Kugel 3, welche in bezug auf eine Drehung durch den Zapfen 10, welcher an der Welle 2 vorgesehen ist und welcher in die Nut von identischem Querschnitt, die in der Kugel 3 vorgesehen ist, eingeführt ist, verriegelt ist. Die Welle 2 enthält ein Paar von ringförmigen Verengungen 11, wo entsprechende Verbindungsmittel, welche den Ausfluß des Fluids nach außen, in den Bereich, der von dem Knopf 4 eingenommen wird, verhindern, aufgenommen wird.

Bei dieser Anordnung, welche als solche bekannt ist, ist eine Kammer, spezielle diejenige, die in den Figuren mit 12 bezeichnet ist und entgegengesetzt zu der Verbindung 9 des Fluidauslasses angeordnet ist, vorgesehen, wobei die Kammer nicht unter Druck steht, wenn das Ventil die geschlossene Position einnimmt, da diese Kammer 12 zu dem Einlaß 8 des Fluids oder in bezug auf den knieförmigen Durchgang 7 im Inneren der Kugel 3 isoliert bleibt. Dies tritt nicht bei dem in der Fig. 2 gezeigten Zustand auf, weil dort bereits ein Loch in der Wand der Kugel 3 vorgesehen ist, um genau das Innere mit der Außenseite der Kugel zu verbinden, worin der Gegenstand der Erfindung besteht.

Entsprechend der Erfindung und infolge der Anwesenheit des Loches 13, das radial in der Wand der Kugel vorgesehebn ist, um die direkte Aufnahme von Flüssigkeit aus dem Inneren der Kugel 3 zu ermöglichen und um die Kammer 12 des Ventilgehäuses 1 unter Druck zu füllen, bewegt der Druck dieser Kammer selbst geringfügig die Kugel, um sie dazu zu bringen, gegen den durch die Dichtung 5 gebildeten Sitz zu drücken, wodurch Undichtheiten, die gegenwärtig in der geschlossenen Position bei Ventilen auftreten, zu vermeiden.

Die Kammer 12 ist durch die Wand 14 des Ventilkörpers 1, die Kugel 3 selbst und den Halter 6 begrenzt.

In der Fig. 3 ist zu sehen, daß die Kugel 3 das oben erwähnte Loch 13 nicht aufweist, und die Flüssigkeit in die Kammer 12 über eine Nut oder ein Loch 15 eintritt, welches nur in dem Halter 6 mit identischer Aufgabe, wie sie das Loch 13 in der Wand der Kugel 3 löst, vorgesehen ist.

In Fig. 4 ist eine Variation des Ausführungsbeispiels der Erfindung zu sehen, bei welcher der Einlaß des Fluids in die Kammer 12 über das Loch 16 erfolgt, welches in der Wand des Ventilkörpers 1 vorgesehen ist. Das Loch 16 kann leicht von dem Einlaß des Ventilgehäuses 1 aus erzeugt werden, und es könnte auch durch eine Rille ersetzt werden, die zum Inneren des Ventilgehäuses 1 hin offen ist.

Claims (4)

1. Verbesserungen in Kugelventilen für Fluide, durch welche Undichtheiten in der geschlossenen Position des Ventils vermieden werden und wobei die Ventile von der Art mit einem einen rechten Winkel bildenden Hahn und mit einem knieförmigen Durchgang in der Kugel (3) des Ventilschachtes sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine direkte Verbindung zwischen der Innenkammer (7) der Kugel (3) in dem Bereich, der der Auslaßverbindung (9) diametral gegenüberliegt, wobei dort ein Halter oder eine Dichtung (5) angeordnet ist, auf welcher die Kugel (3) in der geschlossenen Position aufsitzt, hergestellt ist, was dazu führt, daß der Druck des Fluids die Kugel (3) gegen die Dichtung (5) anlegt.

2. Verbesserungen in einem Kugelventil für Fluide nach Anspruch 1, worin die Verbindung zwischen beiden Kammern (7, 12) mit Hilfe eines Loches (13), welches vorzugsweise in der Wand der Kugel (3) radial und senkrecht zu der geometrischen Achse des Durchgangs (7) vorgesehen ist.

3. Verbesserungen in einem Kugelventil für Fluide nach Anspruch 1, worin die Verbindung zwischen beiden Kammern (7, 12) mit Hilfe eines Lochs oder Kanals (16), welches bzw. welcher in dem Halter (6), auf welchem die Kugel (3) auf der der Dichtung (5) gegenüberliegenden Seite aufsitzt, hergestellt ist, gebildet ist.

4. Verbesserungen in Kugelventilen für Fluide nach Anspruch 1, worin die Verbindung zwischen beiden Kammern (7, 12) gebildet ist, indem ein Loch oder ein Kanal in der Wand des Ventilgehäuses (1) selbst vorgesehen ist, ohne Beeinflussung des Halters (6), auf welchem die Kugel (3) auf der der Dichtung (5) gegenüberliegenden Seite aufsitzt.