-
Absperrventil mit ringförmiger Sitzfläche Die Erfindung betrifft ein
Absperrventil mit ringförmiger Sitzfläche und einem durch Drehung zu betä tigen
den Absperrorgan finit exzentrischer Drehachse, (las leim öffnen und Schließen von
der Sitzfläche abgehoben bzw. auf die Sitzfläche gepreßt wird.
-
Man kennt bereits Absperrventile dieser Art, bei denen der Mittelpunkt
der kugelförmigen Oberflüche des Absperrkörpers außerhalb der Drehachse des Absperrkörpers
liegt, so (laß auf diese Weise beim Drehen des Absperrkörpers ein Abheben bzw. ein
An.-pressen der Dichtflächen erfolgt. Diese bekannten Organe weisen jedoch den Nachteil
auf, (laß der drehbare Absperrkörper keine geschlossene Oberfläche aufweist und
daß die eigentliche Absperrfläche hei der Drehung sich erheblich von ihrer Sitzfläche
entfernt, so daß beim Eindringen von festen Stoffen in (las Innere der Vorrichtung
diese leicht blockiert und ihr dichtes Schließen verhindert werden kann.
-
Man kennt auch Absperrventile, bei welchen der Durchleitungskörper
gelenkig mit einem mittels Exzenter anpreßbaren Ventilteller verbunden ist. Dabei
ist der Ventilteller über besondere Zwischenexzenter mit dem eigentlichen Durchleitungskörper
verbunden, sodaß sich innerhalb des 1-lalnil«irpers ein verhältnismäßig kompliziertet-
Mechanismus befindet, der, wie die anderen bekannten Ventile, leicht Störungen ausgesetzt
ist, wenn feste "Teilchen in (las Innere des Halmkörpers mitgerissen werden, zumal
sich auch bei diesen Ventilen infolge der verhältnismäßig starken I?xzentriertuig
der Ventilteller erheblich von seinem Sitz ;abhebt.
-
I@rfin(lungsgeni@iß werden diese Nachteile in sehr einfacher Weise
dadurch behoben, daß der Absperrkörper einen unmittelbargelenkig, und zwar vorzugsweise
durch Kugelgelenk, mit ihni verbundenen gekrümmten, sich bei Schließung gegen die
Sitzfläche pressenden Ansatz triigt oder bei Schließung gegen einen gelenkig in
das Ventilgehäuse eingesetzten Dichtungsring drückt, wobei dieser Ansatz oder Ring
in an sich bekannter Weise als Dichtungskörper dient; der Absperrkörper weist dabei
entweder allein oder in Verbindung mit seinem Ansatz, der vorzugsweise als Kugelsegment
ausgebildet ist, eine geschlossene gekrümmte Oberfläche auf, die annähernd konzentrisch
zur Innenfläche des Ventilgehäuses verläuft und deren Krüminungsmittelpunkt auf
der .Mittelsenkrechten .der abzusperrenden Oberflüche liegt. -
Durch
diese Anordnung wird erreicht, daß alle drehbaren Teile, gegebenenfalls einschließlich
des unmittelbar mit dem Absperrorgan verbundenen Ansatzes, annähernd konzentrisch
zur Innenfläche des Ventilgehäuses liegen uni eine sehr schwach exzeritrierteBewegung
ausführen, die gerade ausreicht, um ein Lösen des angelenkten Ansatzes von der Sitzfläche
oder des Absperrkörpers von dem angelenkten Dichtungsring bzw. ein Aneinanderpressen
dieser beiden Teile hervorzurufen; dabei ist ein Verklemmen oder eine Verhinderung
des dichten Schließens des Absperrventils durch etwa eindringende feste Teile fast
ausgeschlossen.
-
Falls das Absperrventil die Durchflußrichtung im rechten Winkel oder
annähernd im rechten Winkel umlenken soll, so wird erfindungsgemäß das Absperrorgan
vorzugsweise als Zylinder mit aufgesetztem, die Sitzfläche aufweisendemKugelabschnitt
ausgebildet, und dieser Zylinder wird mit einer in Längsrichtung von der Austrittsöffnung
des Ventils kommenden, in Hölie der Eintrittsöffnung desselben radial nach außen
gehenden Bohrung für den Durchfluß versehen.
-
Auf der Zeichnung sind zur Erläuterung der Erfindung einige Ausführungsbeispiele
derselben dargestellt, und zwar zeigt: Fig. i einen Längsschnitt in waagerechter
Dichtung durch ein Absperrventil in Offenstel lung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch
das gleiche Absperrventil in lotrechter Richtung in Schließstellung, Fdg. 3 eine
Stirnansicht der F ig. i, Fig. 4. bis Fig. 6 drei andere Ausführungsbeispiele, sämtlich
in einem Längsschnitt in waagerechter Richtung in Schließstellung.
-
Das Absperrventil nach F-ig. i bis 4 besteht aus einem Ventilgehäuse
i, das zwei um i8o° gegeneinander versetzte Stutzen 5, 6 zum Anschluß der Zu- und
Ableitung aufweist. Bei der gewählten Ausführungsart dient der Stutzen 5 zum Anschluß
für die Zuleitung. In dem Ventilgehäuse i ist dasAbsperrorgan 2 gelagert, das aus
einem kugeligen Körper besteht. Derselbe weist eine Bohrung 4 für den Durchfluß
auf. Das kugelige Absperrorgan ist mittels zweier Zapfen 3 im Ventilgehäuse i gelagert.
In Fig. 2 sind zwei Punkte IVh und j1.12 besonders bezeichnet. Der Punkt 1171 ist
der Mittelpunkt der Kugelfläche des Absperrorgans 2 und liegt auf der auf der Ventilöffnungsfläche
errichteten Mittelsenkrechten A. Der zweite Punkt 1112 deutet die Lage der
Achse der Zapfen 3 an. Wie die Fig. -2 erkennen läßt, liegt dieser Punkt IYI2 außerhalb
der Mittelsenkrechten A, von der er einen Abstand d besitzt. An dem Absperrorgan
2 ist ein Ansatz 8 von der Form eines Kugelabschnittes kugelgelenkig gelagert. Die
Kugelfläche des Ansatzes 8 hat den gleichen Radius und Mittelpunkt 1111 wie die
Kugelfläche des Absperrorgans 2. An dem unteren Zapfen 3 kann ein Betätigungsorgan,
z. B. ein nicht dargestellter Handhebel:, angreifen.
-
Die Wirkungsweise des Absperrventils nach Fig. i und :2 ist folgende:
Um das Absperrorgan 2 aus der Schließstellung nach Fig. 2 in die Offenstellung nach
Fig. i zu bringen, wird das Absperrorgan 2 mittels des nicht dargestellten Betätigungsorgans
in Richtung des in Fig. z gezeichneten Pfeiles um den Punkt 11T2 bzw. um die durch
diesen Punkt hindurchgehende Achse der Drehzapfen 3 gedreht. Hierbei führt der die
Sitzfläche aufweisende Ansatz 8 eine Schwenkbewegung um diesen Punkt J1,!., aus.
Die Sitzfläche des Ansatzes 8 gleitet also nicht auf der Sitzfläche 7 des Ventilkörpers
i ab, sondern wird durch die Schwenkbewegung gleichzeitig von dieser Sitzfläche
abgehoben. Wenn während der Drehung des Absperrorgans 2 die Bohrung ¢ voll vor die
Öffnung des Stutzens 5 gelangt ist, ist das Ventil volls Ü 'indig geöffnet. Die
Schließbewegung des Ventils erfolgt entgegengesetzt der Pfeilrichtung nach Fig.
z. Durch die Anordnung der Dreh- bzw. Schwenkachse 1111, unterhalb der Mittelsenkrechten
A wird erreicht, daß der Ansatz 8 mit seiner Sitzfläche fest auf den Sitz 7 des
Ventilgehäuses i gepreßt und ein dichter Abschluß der Eintrittsöffnung erzielt wird.
-
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel kann die gemeinsame
Drehachse der Zapfen 3 gleichfalls seitlich von der Mittelsenkrechten der Ventilöffnungsfläche
angeordnet sein wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i his 3. Die Zapfen 3
können finit kugelzonenförm.igen Ansätzen i7 in außermittig angeordnete Bohrungen
des Absperrorgans 2 hineinragen. Der Mittelpunkt der Kugelflächen des Absperrorgans
2 und des Ansatzes 8 liegt auch bei dieserAusführungsart auf der Mittelsenkrechten
der Ventilöffnungsfläche. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem unteren, mittels
eines nicht dargestellten Handgriffes drehbaren Zapfen 3 und dem Absperrorgan wird
vorzugsweise durch ein oder mehrere elastische "Zwischenglieder 14 hergestellt.
Der Ansatz 8 ist gelenkig mit dem Absperrorgan 2 verbunden. Die elastischen Glieder
bewirken, daß der Ansatz $ sanft, aber mit Nachdruck auf seinen Sitz am Ventilgehäuse
i gedrückt werden kann.
-
Das in Fig.4 dargestellte Ausführungsbeispiel kann auch dahingehend
abgeändert werden, daß der Ansatz 17 des unteren Zapfens außermittig an dem Zapfenbund
i8
angeordnet wird. Die Achse des oberen Zapfens 3 kann hierbei
durch die auf der Ventilöffnungsfläche errichtete Mittelsenkrechte gehen, also vergleichsweise
durch den Punkt 1V11 .der Fig. 2, während die Achse des unteren Zapfens 3 seitlich
von der Mittelsenkrechfen liegt und vergleichsweise durch den Punkt M2 der Fig.
2 geht. Die Schwenkung des Ansatzes 8 erfolgt in diesem Falle um den kugelzonenförmigen
Absatz 17 des oberen Zapfens 3.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist im Ventilgehäuse i ein
die Sitzfläche 7 aufweisender Ring 811 kugelgelenkig gelagert, so daß der mit dem
Absperrorgan verbundene Ansatz 8 überflüssig; wird. Die Funktionen dieses Ansatzes
8 übernimmt der Ring 8'1. Auch bei den übrigen Ausführungsarten kann selbstverständlich
der Ansatz 8 durch einen im Ventilgehäuse kugelgelenkig gelagerten Ring 8« ersetzt
werden. Die Drehzapfen 3 ragen j. B. mitKugelansätzen in entsprechende - Bohrungen
des Absperrorgans 2 hinein. Um den oberen Zapfen 3 ist das Absperrorgan 2 zweckmäßig
frei drehbar, während der untere Zapfen 3 mit deni Absperrorgan kraftschlüssig verbunden
ist. Die Achse des olleren Zapfens 3 geht, wie bei dein vorstehend beschriebenen
abgeänderten Ausführungsbeispiel nach T# ig. d, .durch die auf der Ventilöffnungsfläclie
errichtete Mittelsenkrechte, also vergleichsweise durch den Punkt illi der Fig.
2, während die Achse des unteren Zapfens 3 durch entsprechende Lagerung im Ventilgehäuse
i verschiebbar ist. Dies erfolgt z. B. durch Anordnung einer Büchse icg, die im
Ventilgehäuse i drehbar gelagert und mit einem Handgriff 15 versehen ist. Diese
Büchse ig besitzt eine außerinittig angeordnete Bohrung zur Aufnahme des unteren
Zapfens 3, dessen nach außen ragendes Ende mit einem Handgriff 16 versehen ist.
Beim Schließen des Ventils wird das Absperrorgan 2 zunächst mittels .des Handhebels
16 bis zu einem nicht dargestellten Anschlag in die Lage nach Fig. 5 gedreht. Dann
wird durch Drehen der Buchse ig mittels des Handgriffes 15, infolge der Exzentrizität
zwischen Zapfen 3 und Buchse i9, die Kugel 2 fest gegen das Ringstück 8a gedrückt,
wodurch der dichte Abschluß der Ventilöffnung erreicht wird. Die Kugel :2 mit der
Sitzfläche wird also in diesem Falle um den kugeligen Ansatz des oberen Zapfens
3 geschwenkt. Beim Öffnen wird die Kugel :a durch Drehen des Handgriffes 15 zunächst
von dem Ringstück 811 abgehoben und dann mittels des Handgriffes 16 gedreht, bis
die Bohrung q. vor der Ventilöffnung liegt. Diese Stellung ist durch einen nicht
dargestellten weiteren Anschlag festgelegt. An Stelle des Ringstückes 8a könnte
selbstverständlich auch bei diesem Ausführungsbeispiel ein am Absperrorgan 2 kugelgelenkig
gelagerter Ansatz 8 vorgesehen sein.
-
Das letzte in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt einen
-zylindrischen Körper 2 als Absperrorgan, an dem ein die Sitzfläche aufweisender,
als Kugelabschnitt ausgebildeter Ansatz 8 kugelgelenkig befestigt ist. Der zylindrische
Körper weist eine axiale Bohrung 3a auf, die nach unten mit der Ausflußöffnung verbunden
ist und in Höhe der Ventilöffnung radial nach außen geht.1)ie Dreliacli se cles
zyli ndrisclien Körpers 2 liegt seitlich von der Mittelsenkrechten der allzusperrenden
l@ftnungsflüche, würde also vergleichsweise durch den Punkt s1-1. der Ii ig. -2
gehen. Zweckmäßig ist auch die Ausflußöffnung entsprechend versetzt angeordnet.
Auch hier wird beim Schließen des Ventils durch Drehen <ges zvlindrisclien Körpers
der Ansatz 8 auf seinen Sitz geschwenkt. Das in Fig.6 dargestellte Ausführungsbeispiel
ist insbesondere für die Verwendung in TTaushaltungen bestimmt.
-
Der Ansatz 8 braucht natürlich nicht als voller Kugelabschnitt ausgebildet
zu sein, es wäre z. B. denkbar, dic Kuppe desselben stark abzuflachen.