DE4206237C1 - Stop fitting with valve plug in housing - has valve plug abutting in stop position elastic sealing sleeve with straight sealing faces - Google Patents

Stop fitting with valve plug in housing - has valve plug abutting in stop position elastic sealing sleeve with straight sealing faces

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Abstract

The valve for fluid control is particularly suitable for small size applications. It consists of a housing (1) into which fits a shaft (3). At the top is a square handle fitting. At the lower end is a cylindrical section (5) the middle portion of which (2) is of a thin cross section. The cylindrical portion is enclosed in a rubber moulding (4) which forms a seal between the thin valve section (6) and the connecting pipes or tubes. To open the valve, the shaft is rotated through 90 degrees. ADVANTAGE - Simple construction with high sealing performance.

Description

Es ist bekannt, Absperrarmaturen mit kreisförmigen Abschluß­ körpern, bei denen das Öffnen und Schließen durch Drehung des Abschlußkörpers erfolgt, für einen großen Bereich von Nennweiten einzusetzen. Diese als Absperrklappen bezeichneten Armaturen können in ein Rohrleitungssystem zwischen Flansche eingebaut oder mit eigenen Flanschen versehen als Endarmatur an einer Rohrleitung befestigt sein. Absperrklappen dienen außer zum vollständigen Absperren der Rohrleitung auch zum Regeln der Durchflußmenge. In der DE-OS 25 54 736 ist eine Absperrarmatur gezeigt und beschrieben, die aus einem Gehäuse mit einem darin befindlichen kreisförmigen Abschlußkörper, welcher durch einen Schaft verdreht werden kann, und einer elastischen Dichtmanschette zur Abdichtung des Abschlußkörpers und des Schaftes besteht.It is known to shut off valves with a circular closure bodies where opening and closing by rotation of the final body, for a large range of Use nominal sizes. These are referred to as butterfly valves Valves can be placed in a piping system between flanges installed or provided with its own flanges as end fittings be attached to a pipeline. Butterfly valves are used in addition to completely shutting off the pipeline Flow rate control. In DE-OS 25 54 736 is one Shut-off valve shown and described, which consists of a housing with a circular sealing body inside, which can be twisted by a shaft, and one elastic sealing sleeve for sealing the end body and the shaft.

Die in völlig geöffneter Stellung des Abschlußkörpers der Absperrklappe vom Abschlußkörper eingenommene Querschnittsfläche verringert die aus der Nennweite berechenbare Querschnittsfläche. Zum Ausgleich wird der Durchmesser der Absperrklappe, der effektive Innendurchmesser, daher größer als die Nennweite der Anschlüsse gewählt. Dies ist insbesondere bei kleinen Nennweiten der Fall, da das Verhältnis der vom Absperrkörper eingenommmenen Querschnitts­ fläche zur Querschnittsfläche der Nennweiten hier am ungünstigsten ist. Durch die Vergrößerung der Absperrklappe zur Verringerung des Strömungswiderstandes und des Druckverlustes in der Leitung vergrößert sich aber ebenfalls das Gehäuse der Armatur und damit das Einbaumaß.The in the fully open position of the closing body Butterfly valve occupied by the closing body Cross-sectional area reduces that from the nominal size predictable cross-sectional area. To compensate, the Butterfly valve diameter, effective inside diameter, therefore chosen larger than the nominal size of the connections. This is particularly the case with small nominal sizes, since the Ratio of the cross-section occupied by the shut-off body area to the cross-sectional area of the nominal sizes here  worst. By enlarging the butterfly valve to reduce flow resistance and Pressure loss in the line also increases the housing of the valve and thus the installation dimension.

Aus der DE-PS 40 27 622 ist ein Stellklappenventil bekannt, bei welchem der Abschlußkörper aus einer Scheibe besteht, die durch eine Verjüngung einer Welle gebildet wird, wobei die Breite der Scheibe höchtens so groß wie der Durchmesser des angrenzenden Wellenstückes ist und die schmalen Seitenflächen der Scheibe innerhalb der Kontur des angrenzenden Wellenstücks liegen.From DE-PS 40 27 622 a butterfly valve is known in which the closure body consists of a disc which is formed by a taper of a shaft, the The maximum width of the disc is as large as the diameter of the is the adjacent shaft piece and the narrow side surfaces the disc within the contour of the adjacent shaft section lie.

Da Stellklappenventile zum Regeln von Volumenströmen eingesetzt werden und nicht zum Absperren, kommt die Scheibe ohne besondere Gestaltungselemente zur Erzielung einer Dichtheit aus. Insbesondere die geradlinigen Dichtflächen werfen große Probleme auf, da die Ausrichtung der Scheibe im Kanal äußerste Genauigkeit erfordert, um die metallische Dichtung herzustellen. Schon die geringsten Abweichungen von der idealen Form führen zum Verlust der Dichtheit, zu hohen Stellkräften und zur Beschädigung der Dichtflächen.Because flap valves regulate volume flows be used and not to shut off, the disc comes without special design elements to achieve a Tightness. In particular the straight sealing surfaces pose great problems because the orientation of the disc in the Channel requires extreme accuracy to the metallic To produce a seal. Even the slightest deviation from the ideal shape lead to the loss of tightness, too high Forces and damage to the sealing surfaces.

Da zudem an der Stelle des Überganges von der Welle in die Scheibe der Flüssigkeitsdruck anliegt, wirken auf die Übergangsfläche Kräfte mit einer Komponente in Richtung der Wellenachse. Es ist außerdem vorstellbar, daß sich diese Kräfte insgesamt nicht ausgleichen, und es kann eine resultierende Kraft entstehen, welche das Herausarbeiten der Welle aus dem Gehäuse bewirkt. Zur Aufnahme dieser Kraft ist daher ein zusätzliches axiales Festlager vorgesehen, welches aus mit der Welle verbundenen Lagerscheiben und Lagerflächen besteht. Since, moreover, at the point of transition from the shaft to the Disc which is under fluid pressure act on the Transition surface forces with a component in the direction of Shaft axis. It is also conceivable that this Do not balance forces overall, and there can be one resulting force arise, which the working out of the Shaft caused by the housing. To absorb this force therefore an additional axial fixed bearing is provided, which from bearing disks and bearing surfaces connected to the shaft consists.  

Die Probleme bestehen also darin, daß wegen des bei kleinen Nennweiten besonders ungünstigen Verhältnisses von der Querschnittsfläche des Absperrkörpers zur Querschnittsfläche der Nennweite bislang Armaturen mit entweder erhöhtem Strömungswiderstand oder vergrößerten Gehäuseabmessungen verwendet werden müssen, welche zudem umständlich zu montieren sind, daß die Dichtheit an dem Absperrkörper nicht sichergestellt werden kann und daß eine aufwendige Sicherung des Schaftes vorgesehen werden muß.So the problems are that because of the small Nominally particularly unfavorable ratio of the Cross-sectional area of the shut-off body to the cross-sectional area the nominal diameter of fittings with either increased Flow resistance or enlarged housing dimensions must be used, which are also cumbersome to assemble are that the tightness on the shut-off body is not can be ensured and that a complex backup of the shaft must be provided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absperrarmatur zu schaffen, welche für kleine Nennweiten besonders geeignet ist und zudem einen einfachen Aufbau, geringe Außenabmessungen und hohe Dichtheit aufweist.The invention has for its object a shut-off valve to create which are particularly suitable for small nominal widths is and also a simple structure, small external dimensions and has high tightness.

Das Problem wird durch die im Anspruch 1 angegebene Lehre gelöst.The problem is solved by the teaching given in claim 1 solved.

Die Ausführung des Abschlußkörpers als im wesentlichen rechteckige Scheibe hat gegenüber Abschlußkörpern aus kreisförmigen Scheiben den Vorteil, daß der freie Querschnitt ohne Vergrößerung des Rotationsdurchmessers der Scheibe, und damit des Gehäuses, vergrößert werden kann. Während bei den kleinen Nennweiten die Klappenachsen kreisförmiger Scheiben der Montage wegen große Einbaumaße innerhalb der Scheibe beanspruchen, durch welche der freie Querschnitt neben der Scheibe als solcher zusätzlich verengt wird, kann die Klappenachse bei erfindungsgemäßen Abschlußkörpern aus dem Strömungsquerschnitt heraus vollständig in das Gehäuse verlagert werden.The execution of the final body as essentially Rectangular washer has opposite end bodies circular discs have the advantage that the free cross section without increasing the rotating diameter of the disc, and so that the housing can be enlarged. While with the small nominal widths the valve axes of circular discs due to the large installation dimensions inside the pane claim by which the free cross section next to the If the disc is narrowed as such, the Flap axis in closing bodies according to the invention from the Flow cross section out completely into the housing be relocated.

Eine Verriegelung des Schaftes gegen Verschieben in seiner Längsrichtung wird durch das Eingreifen der Nocken in eine Aussparung im Gehäuse auf einfache Art bewirkt. Um den Schaft mit den Nocken in das Gehäuse einzuführen, ist das Gehäuse mit Nuten ausgestattet, in welchen die den Durchmesser des Schaftes überragenden Nocken aufgenommen werden. Die Nocken sind so am Schaft angeordnet, daß die Drehbewegung zur Betätigung der Armatur nicht über die Nuten im Gehäuse führt. Die Nocken nehmen die in Längsrichtung auf den Schaft einwirkenden Kräfte auf und verhindern ein Herausarbeiten des Schaftes aus dem Gehäuse während der Betätigung wie auch während des Betriebes.A locking of the shaft against displacement in its Longitudinal direction is caused by the engagement of the cams in a Cutout in the housing caused in a simple way. Around the shaft with the cams in the housing, the housing is with Grooves in which the the diameter of the  Shaft protruding cam can be included. The cams are arranged on the shaft so that the rotary movement to Actuation of the valve does not lead through the grooves in the housing. The cams take them in the longitudinal direction on the shaft acting forces and prevent working out of the Shaft out of the housing during actuation as well during operation.

Es ist zwar grundsätzlich möglich, mehr als zwei Nocken und Nuten zu verwenden, ausreichend sind aber meistens zwei sich gegenüberliegende Nocken. Die Weiterbildung nach Anspruch 2 gibt eine vorteilhafte Ausführung des Schaftes mit den Nocken an. Diese schließen einen Winkel von 180° ein. Die Betätigung einer Absperrklappe oder eines Absperrhahnes verlangt eine Drehung von 90° zwischen völliger Offenstellung und Geschlossenstellung. Im Ausführungsbeispiel sind daher die Nuten in einem Winkel von 45° zur Absperrichtung angeordnet.In principle, it is possible to have more than two cams and Grooves are used, but two are usually sufficient opposite cams. The further training according to claim 2 gives an advantageous version of the shaft with the cams at. These enclose an angle of 180 °. The actuation a butterfly valve or a cock requires one 90 ° rotation between fully open and Closed position. In the exemplary embodiment, therefore Grooves arranged at an angle of 45 ° to the shut-off direction.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt dieAn embodiment of the invention is in the drawing shown and is described below. It shows the

Fig. 1 einen Querschnitt der Absperrarmatur, die Fig. 1 shows a cross section of the shut-off valve, the

Fig. 2 einen Schnitt der Absperrarmatur an der Linie AA, die Fig. 2 shows a section of the shut-off valve on the line AA, the

Fig. 3 einen Längsschnitt der Absperrarmatur, und die Fig. 3 shows a longitudinal section of the shut-off valve, and the

Fig. 4 einen Schnitt der Absperrarmatur an der Linie BB. Fig. 4 shows a section of the shut-off valve on the line BB.

In einem Gehäuse (1) ist ein Abschlußkörper (2) untergebracht, welcher an einem gegen das Gehäuse (1) abgedichteten Schaft (3) sitzt und der durch Drehung um seine Achse zum Öffnen und Schließen eines Durchlasses verwendet wird. In geschlossener Stellung liegt der Abschlußkörper (2) in Form einer rechteckigen Scheibe an einer elastischen Dichtmanschette (4) an. Der Abschlußkörper (2) wird aus einem sich verjüngenden Wellenstück (5) gebildet, wobei die Seitenfläche (6) des Abschlußkörpers (2) auf der Mantelfläche des Wellenstückes (5) liegt und die Verjüngung nur in einer Richtung erfolgt. Die Seitenflächen (6) dichten in geschlossener Stellung an den geradlinigen Dichtflächen (7) der elastischen Dichtmanschette (4) des Abschlußkörpers (2) zusammen mit den kreisförmigen Dichtflächen (8) ab (Fig. 2, 3). Beim Eintauchen des Abschlußkörpers in die Dichtmanschette wird ein Dichtdruck aufgebaut. Da die Manschette elastisch ist, kann sie sich Abweichungen gegenüber dem Idealmaß anpassen.A housing ( 1 ) houses a closing body ( 2 ) which sits on a shaft ( 3 ) which is sealed off from the housing ( 1 ) and which is used to open and close a passage by rotating it about its axis. In the closed position, the closure body ( 2 ) rests in the form of a rectangular disk on an elastic sealing collar ( 4 ). The end body ( 2 ) is formed from a tapered shaft section ( 5 ), the side face ( 6 ) of the end body ( 2 ) lying on the outer surface of the shaft section ( 5 ) and the tapering taking place in only one direction. The side surfaces ( 6 ) seal in the closed position on the rectilinear sealing surfaces ( 7 ) of the elastic sealing collar ( 4 ) of the closure body ( 2 ) together with the circular sealing surfaces ( 8 ) ( Fig. 2, 3). A sealing pressure is built up when the sealing body is immersed in the sealing collar. Since the cuff is elastic, it can adapt to deviations from the ideal size.

Der Querschnitt der Dichtmanschette (4) verändert sich von den Anschlußstellen an das Leistungssystem zum Abschlußkörper (2) hin von kreisrund zur entsprechenden Kontur des Abschlußkörpers (2), wobei die Querschnittsfläche dabei vergrößert oder verkleinert werden oder auch konstant bleiben kann.The cross-section of the sealing sleeve ( 4 ) changes from the connection points to the power system to the end body ( 2 ) from circular to the corresponding contour of the end body ( 2 ), the cross-sectional area being enlarged or reduced or remaining constant.

Der Schaft (3) wird beim Zusammenbau der Absperrarmatur in das Gehäuse (1) eingesteckt und durch Drehung gegen eine Bewegung in Längsrichtung gesichert. Das erfolgt durch die am Schaft (3) ausgebildeten Nocken (9), welche in eine Aussparung (10) des Gehäuses (1) eingreifen und über Nuten (11) in das Gehäuse (1) einfahren können (Fig. 3, 4). Wie in der Zeichnung in Fig. 4 dargestellt, läßt sich das Entsichern des Schaftes (3) verhindern, da die Betätigung der Absperrarmatur nur eine Vierteldrehung des Schaftes (3) erfordert und durch die um 45° zur Absperrichtung des Absperrkörpers (2) verdrehten Nuten (11) ein gefahrloser Drehbereich von sogar mehr als 90° vorhanden ist.The shaft ( 3 ) is inserted into the housing ( 1 ) when assembling the shut-off valve and secured against rotation in the longitudinal direction by rotation. This is done by the cams ( 9 ) formed on the shaft ( 3 ), which engage in a recess ( 10 ) of the housing ( 1 ) and can enter the housing ( 1 ) via grooves ( 11 ) ( FIGS. 3, 4). As shown in the drawing in Fig. 4, the unlocking of the shaft ( 3 ) can be prevented since the actuation of the shut-off valve requires only a quarter turn of the shaft ( 3 ) and by the grooves rotated by 45 ° to the shut-off direction of the shut-off body ( 2 ) ( 11 ) there is a safe turning range of even more than 90 °.

Die Klappenachse, der Abschlußkörper und die Armaturenwelle können außerdem aus einem einzigen Stück, z. B. durch Bearbeitung aus einem Rundstahl, gefertigt werden und in ein einteiliges Gehäuse durch die Bohrung in dem Gehäusehals auf einfachste Weise eingebracht werden. The valve axis, the end body and the valve shaft can also be made from a single piece, e.g. B. by Machining from a round bar, to be made and in one one-piece housing through the hole in the housing neck easiest way.  

Da der Abschlußkörper (2) Teil des Schaftes (3) ist, entfällt das Zusammenfügen der beiden in der Armatur. Der Schaft (3) ist immer richtig zum Abschlußkörper (2) orientiert und eine Betätigungsvorrichtung ist somit ohne zusätzliches Justieren sofort anschließbar.Since the end body ( 2 ) is part of the stem ( 3 ), the two need not be joined together in the fitting. The shaft ( 3 ) is always correctly oriented towards the end body ( 2 ) and an actuating device can thus be connected immediately without additional adjustment.

Claims (2)

1. Absperrarmatur, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit einem darin befindlichen Abschlußkörper (2), welcher über einen im Gehäuse gelagerten und gegen das Gehäuse abgedichteten Schaft (3) durch Drehung um seine Achse zum Öffnen und Schließen gebracht wird, indem der Abschlußkörper (2) in Offenstellung einen freien Querschnitt zum Durchlaß einer Strömung aufweist und sich aus einem kreiszylindrischen Wellenstück (5) in eine Scheibe verjüngt, welche ihre Mittelachse auf der Mittelachse des Wellenstücks hat und die höchstens die Breite des Durchmessers des Wellenstückes besitzt, wobei die schmalen Seitenflächen (6) der Scheibe auf der Mantelfläche des Wellenstückes liegen, welches sich am anderen Ende der Scheibe fortsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußkörper (2) in Geschlossenstellung an eine elastische Dichtmanschette (4) mit geradlinigen Dichtflächen (7) längs der Mantelfläche und Dichtflächen (8) an den Übergängen der Scheibe in das Wellenstück anliegt, daß der Schaft (3) Nocken (9) aufweist und daß das Gehäuse (1) Nuten (11) zur Einbringung des Schaftes (3) in das Gehäuse (1) sowie eine Aussparung (10) zur Aufnahme der Nocken (9) besitzt, wobei die Nuten (11) und Nocken (9) in Betriebsstellung gegeneinander verdreht liegen, so daß die Nocken (9), in die Aussparung (10) eingreifend, das Verschieben des Schaftes (3) aus dem Gehäuse (1) heraus verhindern. 1. Shut-off valve, consisting of a housing ( 1 ) with a closing body ( 2 ) therein, which is brought about opening and closing by rotating about its axis via a shaft ( 3 ) mounted in the housing and sealed against the housing by the closing body ( 2 ) in the open position has a free cross section for the passage of a flow and tapers from a circular cylindrical shaft piece ( 5 ) into a disk which has its central axis on the central axis of the shaft piece and which has at most the width of the diameter of the shaft piece, the narrow ones Side surfaces ( 6 ) of the disc lie on the lateral surface of the shaft piece, which continues at the other end of the disc, characterized in that the closing body ( 2 ) in the closed position on an elastic sealing sleeve ( 4 ) with straight sealing surfaces ( 7 ) along the lateral surface and Sealing surfaces ( 8 ) at the transitions of the disc bears in the shaft piece that the shaft ( 3 ) has cams ( 9 ) and that the housing ( 1 ) has grooves ( 11 ) for introducing the shaft ( 3 ) into the housing ( 1 ) and a recess ( 10 ) for receiving the cams ( 9 ), the grooves ( 11 ) and cams ( 9 ) being rotated relative to one another in the operating position, so that the cams ( 9 ), engaging in the recess ( 10 ), move the shaft ( 3 ) out of the housing ( 1 ) prevent out. 2. Absperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Nocken (9) sich gegenüberliegend auf dem Schaft (3) befinden und daß das Gehäuse (1) zwei sich gegenüber­ liegende Nuten (11) aufweist, wobei bei in Schließstellung befindlichem Abschlußkörper die Nocken (9) sich gegenüber den Nuten (11) in einer um einen Winkel von 45° um die Drehachse des Schaftes (3) verdrehten Lage befinden.2. Shut-off valve according to claim 1, characterized in that two cams ( 9 ) are located opposite each other on the shaft ( 3 ) and that the housing ( 1 ) has two mutually opposite grooves ( 11 ), the cams being in the closing position in the closed position ( 9 ) are in relation to the grooves ( 11 ) in a position rotated by an angle of 45 ° around the axis of rotation of the shaft ( 3 ).
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