DE69011090T2 - Kugelventil. - Google Patents

Kugelventil.

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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Kugelventil und insbesondere auf einen verbesserten metallischen Sitz für ein sog. schwimmendes Kugelventil.
  • Schwimmende Kugelventile bestehen auf einer sphärischen Ventilkugel, welche in einer Ventilkammer des Ventilgehäuses montiert ist, wo sie beschränkte Schimmbewegungen zwischen einem Eingangs- und einem Ausgangssitz auf gegenüberliegenden Seiten der Ventilkammer ausführen kann. Im Vergleich mit sog. zapfenlagermontierten Kugelventilen bei denen die sphärische Kugel auf oberen und unteren Drehzapfen montiert ist, um zu rotieren und demnach keine axiale Bewegung entlang der Durchflussachse durchführen kann, bewegt sich eine schwimmende Kugel in Richtung der Längsachse des Durchflusses zwischen gegenüberliegenden Sitzen und die Bewegung ist durch diese Sitze auf eine ziemlich kurze, vorgegebene Axialbewegung beschränkt. Als Folge davon ist, dass wenn sich die Ventilkugel in der geschlossenen Position befindet und das Fluid einen hohen Eingangsdruck hat, die Ventilkugel mit beträchtlicher Kraft, die proportional zum Eingangsdruck des Fluids ist, gegen den Sitz am Ausgang bewegt wird.
  • Eine der Schwierigkeiten mit Metallsitz-Konstruktionen bei Kugelventilen ist die Konstruktion eines Sitzes, der bei niedrigen Drücken wirkungsvoll dichtet, beispielsweise bei 34.5 kPa (5 psi) und der auch bei hohen Drücken des Fluids, wie etwa beispielsweise bei 13.8 MPa (2000 psi) wirkungsvoll dichtet.
  • Bisher gab es verschiedene Typen von Metallsitzen für die Ventilkugel, u.a. auch Metallsitze die verschiebbar sind oder sich in eine dichtende Lage bewegen, wenn ein hoher Fluiddruck auf die Ventilkugel wirkt, wobei die Aufnahme für den Sitz so ausgebildet oder geformt ist, dass sich dieser anpasst oder die Bewegung unterstützt. US-A-4.385.747 z.B. zeigt einen Metallsitz, der in einer Vertiefung montiert ist, um die Bewegung des Sitzes unter gewissen Druckbedingungen zu erleichtern.
  • Ein Beispiel eines anderen Metallsitzes für ein schwimmendes Kugelventil nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1, ist in US-A-4.557.461 gezeigt, welches eine Metalldichtung mit einem beträchtlichen, festen Querschnitt, mit einer kegelförmigen und elastischen Lippe aufweist, welche davon ausgeht, um gegen die Ventilkugel bei niedrigen Temperaturen abzudichten. Während die Lippe flexibel ist, scheint der übrige Teil der Metalldichtung nicht in bedeutendem Masse elastisch zu sein.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kugelventil der genannten Art zu schaffen, welches sowohl bei niedrigen, als auch bei hohen Drücken des Fluid besser dichtet.
  • Um dies zu erreichen hat das Kugelventil nach der Erfindung eine Ventilkammer, mit einer schwimmenden Ventilkugel, welche in dieser montiert ist, um sich zwischen der geöffneten und geschlossenen Position zu bewegen, und mit einer ringförmigen Vertiefung um eine Durchflussöffnung im Ventilgehäuse bei der Durchflusskammer, welche eine äussere Umfangsfläche und eine angrenzende, ebene Schulter aufweist, welche sich in einer im allgemeinen radialen Richtung erstreckt; und mit einem ringförmigem Metallstück, welches in die ringförmige Vertiefung, um die Durchflussöffnung passt und ausgebildet ist, um die angrenzende Kugeloberfläche der schwimmenden Ventilkugel zu berühren, wobei der Metallsitz einen Teil aufweist, der in radialer Richtung, der ebenen Schulter gegenüberliegend eine im grossen und ganzen gleichbleibende Dicke aufweist und dabei eine innere Lippe für niedrigen Druck um die angrenzende Kugeloberfläche der Ventilkugel bildet, welche während dem ganzen Betrieb des Kugelventils mit dieser im Dichtkontakt ist; und mit einem Lager, welches mit dem Gehäuseteil zusammenhängt und sich davon in einer Richtung erstreckt, die im wesentlichen parallel zur Längsachse der Durchflusses ist, wobei der Lagerteil einen Sitz aufweist, der an die Kugeloberfläche der schwimmenden Ventilkugel grenzt, und wobei der Sitz bei niedrigem Druck im Kugelventil von der Kugeloberfläche einen Abstand hat und die Kugeloberfläche bei hohem Druck im Kugelventil auf dem Sitz lagert.
  • In einer Ausführungsform ist ein Verbindungsteil mit einem relativ dünnen Sitz zwischen dem Gehäuse und dem Lager angeordnet, der sich biegt, wenn die Ventilkugel bei hohem Druck auf dem Lager aufliegt und übt eine Kraft auf das Lager aus, um die hintere Oberfläche des Gehäuses gegen die hintere Schulter der Vertiefung, metallisch zu dichten. Das Lager des metallischen Sitzes ist vom Kugelventil etwas weniger entfernt als der Abstand der Lippe von der Schulter in der Vertiefung wodurch die Lippe vor übermässiger Kraft, welche die Ventilkugel unter sehr hohen Drücken des Fluids geschützt ist. Der Gehäuseteil des metallischen Sitzes wirkt in einer Art, ähnlich eine Belleville Feder und ihre innere Lippe dichtet gegen das Kugelventil bei niedrigen Drucken des Fluids von etwa 6 - 8 kPa (1 psi), während sie zur angrenzenden Schulter der Vertiefung einen Abstand hat.
  • EP-A-0.067.403 offenbart eine Vorrichtung für die Montage eines Ventilsystems in welcher ausgerichtete Öffnungen im Ventilgehäuse und der äusseren Platte zum Aufnehmen des Schafts aufweisen, und der angrenzende Belleville- Dichtungsring umfasst, welcher eine kontinuierliche, im allgemeinen gleichmässige Drucklast auf gegen die Dichtung ausübt.
  • Ein anderes Montagesystem ist in US-A-2.981.284 beschrieben, nach welchem der Ventilschaft zwischen den beiden Enden eine Schulter aufweist. Die sich gegenüberliegenden Schulteroberflächen sind mit Lagerringen im Eingriff, welche mit dem Ventilboden bzw. einer Abdeckung des Ventilgehäuses im Eingriff sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, weist die Öffnung in der äusseren Platte, ausserhalb des Belleville-Dichtungsrings ein äusseres Drucklager um den Schaft auf und ist unabhängig von der Packung unter einer leichten Last zwischen der Schulter des Schaftes und der äusseren Platte, indem eine Gewindmutter auf dem Schaft angepasst wird. Das Drucklager kann leicht eingeführt oder ausgetauscht werden, ohne dass die Packung demontiert werden muss und ist in der Ventilkammer nicht mit einer Last beauf schlagt da sie ausserhalb der Packung montiert ist.
  • Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden ersichtlich wenn man auf die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnungen Bezug nimmt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist die Ansicht eines Längsschnitts eines Kugelventils, welches die Struktur der vorliegenden Erfindung aufweist;
  • Fig. 2 ist eine Frontansicht der Struktur des Kugelventils nach der Linie 2 -2 von Fig. 1;
  • Fig. 3 ist eine vergrösserte perspektivische Ansicht des oberen Teils des Ventils welche den Schaft und die angrenzenden Teile veranschaulicht;
  • Fig. 4 ist eine vergrösserte Ansicht eines Teils von Fig. 1, welche die Kugel in dichtender Verbindung mit dem metallischen Sitz bei niedrigem Druck des Fluids zeigt; und
  • Fig. 5 ist die gleiche Ansicht wie in Fig. 4, zeigt aber die Kugel in dichtender Verbindung mit dem metallischen Sitz bei hohem Druck des Fluids.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung jetzt Bezug nehmend auf die Zeichnungen, umfasst ein sphärisches Stopfen- oder Kugelventil nach der Erfindung das allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet wird ein Grundplatte 14 und eine Stirnwand 12 sowie mehreren Gewindeschrauben 16. Um ein Kugelventil oder eine Kugelventilanordnung 10 mit einer Leitung zu verbinden, werden Flansche 18 einer Leitung 19 an gegenüberliegenden Seiten 20 der Gehäuseteile 12 und 14 befestigt und die Kombination 22 mit Schraube und Mutter spannen das Kugelventil 10 dicht dazwischen.
  • Die Grundplatte 14 hat eine Eingangsöffnung 24 und die Stirnwand 12 hat eine Ausgangsöffnung 26. Der Eingangsdurchgang ist mit 28 bezeichnet und der Ausgangsdurchgang ist mit 30 bezeichnet. Die Gehäuseteile 12 und 14 bilden eine Ventilkammer 32 und eine Ventilkugel 34 ist in der Kammer 32 schwimmende Bewegungen zulassend montiert. Ein allgemein mit 36 bezeichneter Schaft weist eine Griff 38 auf, der darauf montiert und ausgebildet ist, die Ventilkugel 34 zwischen der Offen- und der Geschlossenstellung bezogen auf die Leitung 19 zu drehen.
  • Die Ventilkugel 34 hat eine sphärische äussere Oberfläche 40 und eine zentrale Bohrung 42 durch sie, welche in der Offenposition axial nach der Längsachse des Durchgänge 28 und 30 ist. Ein Schlitz 44 ist in der oberen Oberfläche der Ventilkugel 34 vorgesehen. Der Schaft 36 hat ein unteres Ende 46, welches in den Schlitz 30 passt und die Längsbewegung der Ventilkugel 34 in seine Geschlossenposition erlaubt. Zusammenwirkende Flachstellen, welche durch den Schlitz 44 und das untere Ende 46 gebildet werden, bewirken das Drehen der Ventilkugel 34 beim Drehen des Schafts 36.
  • Der Schaft 36 hat einen mittleren Schaftabschnitt 48 mit grossem Durchmesser, der an sein unteres Ende 46 angrenzt, einen Abschnitt 50 der an den Schaftabschnitt 48 angrenzt und der eine ringförmige Schulter 52 zwischen einem zylindrischen Gewindeabschnitt 54 und dem angrenzenden Schaftabschnitt 50, sowie ein oberer Gewindeabschnitt 56, der an den zylindrischen Gewindeabschnitt 54 angrenzt, aufweist. Der obere Gewindeabschnitt 56 weist ein Paar sich gegenüberliegender ebener oder flacher Oberflächen 58 auf, welche durch gebogene äussere Gewindeoberflächen 60 miteinander verbunden sind.
  • Der Ventilgehäuseteil 12 hat ein obere Öffnung oder Bohrung, zum Aufnehmen des Schaftes 36 der Ventils, welche einen inneren Teil 64 mit mittlerem Durchmesse und einen äusseren Teil 66 mit vergrössertem Durchmesser bildet. Ein Flansch 68 wird zwischen dem mittleren Abschnitt 64 der Bohrung und dem Abschnitt 66 mit dem grossen Durchmesser gebildet. Ein dem Schaft 70 angearbeiteter Kragen 70 ist vom Flansch 68 getrennt und bleibt vom Flansch 68 selbst dann getrennt, wenn in der Ventilkammer 32 hoher Druck des Fluids herrscht.
  • Um den Schaft innerhalb des Gehäuses 12 und im Schlitz 30 zu halten, ist eine äussere Klemmplatte 72 mit mehreren Schrauben 74 an Gehäuse befestigt. Die Platte 72 weist eine Bohrung auf, welche eine innere Bohrung 78 mit grossem Durchmesser und eine äussere Bohrung 80 mit kleinem Durchmesser bildet. Um um den Schaft 36 herum abzudichten, ist eine Dichtung 82 in die Bohrung 66 mit grösserem Durchmesser 66 im Gehäuseteil 12 um den Teil 48 des Schaftes eingepasst. Eine Aufhalter 84 ist über dem äusseren Ende der Dichtung angebracht und ein Paar von Belleville Dichtungsringen 86, die in die Bohrung 76 mit grossem Durchmesser der Platte 72 passt, sind zwischen dem Aufhalter 84 und der Platte 72 angeordnet, um dauernd eine Kraft nach untern oder nach innen gegen den Aufhalter 84 auszuüben. Die Ringe 86 haben einen inneren Grenzbereich 87, der auf den Aufhalter 84 nach unten eine Kraft ausübt und einen äusseren Grenzbereich 89, der auf die Platte 72 mit dem Aufhalter 84 eine Gegenkraft ausübt und auf die Dichtung 82 zwischen dem Schaft 36 und dem Teil 12 des Gehäuses drückt. Die Ringe 86 haben einen Aussendurchmesser, der wesentlich grösser ist als der äussere Durchmesser der Dichtung 82 und einen Druck auf die Dichtung 82 ausübt, der grösser als der maximale Druck in der Ventilkammer 32 ist, wobei dieser jederzeit eine innere Druckkraft gegen die Dichtung 82 ausübt.
  • Um auf den Schaft 36 eine Last nach unten oder nach innen auszuüben, ist im Bereich des mittleren Abschnitts 78 der Bohrung in der Platte 72 ein Schubring 38 montiert, der auf die Schulter 52 passt. Der Schubring 88 kann aus geeignetem Plastikmaterial, wie etwa Polytetrafluoroethylen gearbeitet sein, welches bei einer Temperatur von etwa 370º C (700º F) schmilzt oder sublimiert. Eine Schraubenmutter 90 ist auf den Schaft 36 über die Platte 72 geschraubt, um die notwendige Verbindung zwischen Schubring 88 und Schulter 52 aufrecht zu halten. Wenn der Schaft 36 gegenüber dem Schubring 88 gedreht wird, erfolgt gewöhnlich eine relativ geringe Belastung des Schubrings 88. Eine Endplatte 92 hat eine im allgemeinen rechteckige Öffnung 94 welche den Schaft 36 aufnimmt und mit dem Schaft 36 mit der Platte 58 des Schafts 36 dreht. Eine geeignete Scheibe 98 und ein Distanzstück sind über den Griff 38 gepasst und die Sicherungsschraube 99 ist in eine Öffnung mit Innengewinde im oberen Ende des Schafts 36 eingeschraubt um darauf den Griff 38 zu sichern. Die Anschlagplatte 92 berührt die Schraube 74 bei der vollen Offenstellung und der vollen Geschlossenstellung der Ventilkugel 34.
  • Der Aufhalter 84übt auf die Dichtung 82 eine um allgemeinen kontinuierliche und gleichmässige Kraft aus, dies als Folge der Kraft, welche durch die Belleville Dichtungsringe 86 ausgeübt wird. Der Schubring 88 ist aussen an der Dichtung 82 angeordnet und bestimmt damit die Lage des Schaftes 36 unabhängig von der Kraft, welche auf die Dichtung 82 durch die Belleville Dichtungsringe 86 ausgeübt wird. Der Schubring 88 beschränkt weiter die Auswärtsbewegung des Schafts 36 bei hohem Fluiddruck in der Ventilkammer 32 und verhindert, dass der Kragen 70 den Flansch 68 berührt. Aber wenn der Schubring 88 durch hohe Temperaturen aufgebraucht wird, wie dies mit Feuer oder ähnlichem geschehen könnte, kann der Schaft bei hohem Druck in der Ventilkammer 32 mit dem Kragen 70 am Schaft den Flansch 68 berühren.
  • Die Schrauben 74 halten die Platte 72 dicht gegen den Teil 72 des Gehäuses und die Schraubenmutter 90 ist leicht angezogen und den erforderlichen Reibungskontakt zwischen der Schulter 52 und dem Schubring 88 beim Drehen der Ventilkugel 34 von der Offen- in die Geschlossenposition zu erzeugen. Die Druckbelastung des Schubrings 88 kann somit unabhängig und ohne die Druckdichtung 82 erhöht werden. Der Schubring 88 kann auch leicht eingeführt oder ersetzt werden, ohne dass die Dichtung 82 entfernt werden muss und ist dem Medium in der Ventilkammer 32 nicht ausgesetzt, welches korrosiv sein könnte.
  • Die Vertiefungen 100 welche an die Ventilkammer 32 grenzen sind im Ventilgehäuse um den Eingangsdurchgang 28 und den Auslassdurchgang 30 angeordnet. Der ringförmige Sitz 102 am Eingang ist in der Vertiefung 100 um den Eingangsdurchgang 28 angeordnet und der metallische Sitz 104 ist um den Auslassdurchgang 30 in der Vertiefung 100 angeordnet. Die Vertiefung 100 und die Sitze 102, 104 sind in der Regel gleich und zur Erläuterung wird nur der Sitz am Ausgang 104, wie er in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, beschrieben.
  • Mit besonderem Bezug auf die Fig. 4 und 5, wird die Vertiefung 110 durch eine äussere Oberfläche 106 bestimmt, welche in Bezug auf die Längsachse mit dem zugeordneten Durchgang symmetrisch ist und eine radiale, ebene Oberfläche bildet eine Schulter, welche sich senkrecht zur Oberfläche 106 erstreckt. Der metallische Sitz 104 der einteiligen metallischen Konstruktion passt in die Vertiefung 100 welche an die Oberflächen 106, 108 angrenzt und umfasst einen Teil 110 von im allgemeinen gleichmässiger Dicke T zwischen den im allgemeinen parallelen, oberen Oberflächen 112 und 113, welche sich im allgemeinen in radialer Richtung erstrecken.
  • Die hintere ebene Oberfläche 112 weist eine Dichtfläche gegen die Schulter 108 auf, welche bei niedrigem Fluiddruck den Rand der Vertiefung 100 dichtet, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, aber bei hohem Fluiddruck dichtet die ganze Seite der Schulter 108 ab, wie in Fig. 5 dargestellt. Der Teil 110 wirkt ähnlich wie ein Belleville Dichtungsring und hat an seinem inneren Umfang eine flexible Lippe 114, die eine Rundung 116 aufweist, welche mit der sphärischen Oberfläche 40 des Ventilkugel zusammenwirkt. Die Lippe 114 ist im normalen Betrieb um einen Abstand D von der gegenüberliegenden Schulter 108 entfernt, in der geöffneten Stellung des Ventilkugel 34 und auch im Betrieb mit niedrigem Druck in der geschlossenen Stellung der Ventilkugel 34. Ein flexibler Hochdrucksitz 118 des metallischen Sitzes 104 ist mit dem Gehäuseteil 110 verbunden und hat eine gekrümmte Lager- oder Dichtfläche 120, welche angepasst ist um mit der anliegenden sphärischen Oberfläche 40 der Ventilkugel 34 zusammenzuwirken unter Hochdruckbedingungen im Fluid. Der Sitz 118 hat eine äussere Umfangsfläche 122, welche der äusseren Peripherie 106 und der gebogenen Dichtoberfläche 120 gegenüber liegt welche im wesentlichen die gleiche Kontur hat, wie die angrenzende sphärische Oberfläche 40 der Ventilkugel 34. Bei niedrigem Druck hat die Ventilkugel 343 von der Oberfläche 120 des Lagers in axialer Richtung und parallel zur Längsachse des Durchgangs 28 und 30 einen Abstand D1, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Der Abstand D1 ist unter allen Betriebsbedingungen kleiner als der Abstand D, um als Anschlag für die Ventilkugel 34 gegen die Schulter 108 zu dienen und den Verschleiss oder die Beschädigung der Lippe 114 zu minimieren, wenn diese gegen die Schulter 108 gedrückt wird. Z. B. kann der interne Durchmesser D1 0.127 mm (.005 Inch) und D kann 0.2 mm (0.008 Inch) sein für ein Kugelventil mit vier Inch innerem Durchmesser. In jeden Fall wäre D wenigsten 0.025 mm (0.001 Inch) grösser als D1.
  • Eine äussere Ringnute 126 im Sitz 34 bildet einen Verbindungsteil 128 im Sitz 34 der sich zwischen dem Lager 194 und dem Teil 110, parallel zur Längsachse des Durchgangs 28, 30 erstreckt. Der Verbindungsteil 128 ist flexibel und hat mit Vorteil eine gleichmässige Dicke T1 von zwischen 25 % und 65 % der Dicke T des Teils 110, wobei die optimale Dicke etwa bei 45 % der Dicke T liegt. So biegt sich unter hohem Druck der Verbindungsteil 128, hat aber genügend Steifigkeit eine Starke Kraft gegenüber dem Teil 110 auszuüben um die hintere Dichtfläche 112 mit der Schulter 108 in engen Dichtkontakt zu bringen, wie dies in Fig .5 gezeigt ist.
  • Wie in Fig. 4 für Bedingungen bei niedrigem Druck von z.B. 345 kPa (50 psi) gezeigt, ist das abgerundete Ende 116 in Linienkontakt mit der sphärischen Oberfläche der Ventilkugel 34, wobei die Lippe 114 einen Abstand D von der Schulter 108 der Vertiefung hat und die Lageroberfläche 120 hat einen Abstand D1 von der benachbarten sphärischen Oberfläche der Ventilkugel 34. Der Teil 110 bildet eine metallische Dichtung mit der Schulter 108 in der Ecke der Vertiefung 100, welche an der Berührungsstelle zwischen Schulter 108 mit der äusseren Kreisoberfläche 106 gebildet wird.
  • Wie in Fig. 5 für Bedingungen bei Hochdruck wie z.B. 690 kPa (1000 psi) gezeigt, wird die schwimmende Ventilkugel 34 in der Geschlossenstellung gegen die Lippe 114 gedrückt und zwingt die Lippe 114 mit der Ventilkugel 34 rückwärts, wobei diese die Lageroberfläche 120 berührt, bevor die Lippe 114 dicht gegen die Schulter 108 gepresst wird. Weiter zwingt die Ventilkugel 34 über den Dichtungsteil 104 und den Verbindungsteil 128 die hintere Fläche 112 des Teils 110 in metallischen Dichtkontakt zwischen der Schulter 108 und dem Verbindungsteil 128, der leicht gebogen wird. Je höher der Druck des Fluids gegen die Ventilkugel 34 ist, desto sind die Dicht- und Anpresskräfte der metallischen Dichtung 104 gegen die Schulter 108. Die metallische Dichtung 104 kann aus verschiedenen Arten von korrosionsbeständigem, metallischem Werkstoff gemacht sein, wie z.B. Titan, das einen Elastizitätsmodul von etwa 10.3 x 10¹&sup0; Pa (15 Millionen psi) hat.
  • Der metallische Sitz 104, der eine beträchtliche Stärke hat und relativ flexibel ist in radialer Richtung zwischen der Lippe 114 und dem Teil 118 dichtet selbst mit beträchtlichen Herstelltoleranzen in der Schulter 108 und der äusseren Umfangsfläche 106 der Vertiefung 100 ausreichend. Wenn ein hoher Druck des Fluid gegen die Ventilkugel 34 ausgeübt wird, wird die Lageroberfläche 120 von der Ventilkugel 34 berührt bevor die Lippe 114 die Schulter 108 berührt, um die Kraft der Ventilkugel 34, die gegen die Lippe 114 wirkt zu vermindern. Der Verbindungsteil 128 überträgt die Kraft auf den Teil 110 um eine dichtende Dichtkraft zu schaffen, welche zunimmt wenn der Druck des Fluids zunimmt. Der metallische Sitz 104 ist besonders angepasst um in eine Vertiefung zu passen, welche von einem Paar von rechtwinklig zueinander stehenden Gehäuseoberflächen gebildet wird.
  • Eine zweite Dichtung des Schaftes wird zwischen dem Kragen 70 und dem Flansch 68 gebildet, wenn hohe Temperaturen die Schubdichtung oder den Ring 88 auflösen oder zerstören, da der innere Druck gegen den Schaft 36 den Kragen 70 gegen den Flansch 68 zwingt, um einen metallischen Kontakt zu bilden.

Claims (9)

1. Kugelventil mit einer Ventilkammer (32), mit einer schwimmenden Ventilkugel (34), welche in dieser montiert ist, um sich zwischen der geöffneten und geschlossenen Position zu bewegen, und mit einer ringförmigen Vertiefung (100) um eine Durchflussöffnung (28, 30) im Ventilgehäuse (14) bei der Ventilkammer (32), welche eine äussere Umfangsfläche (106) und eine angrenzende, ebene Schulter (108) aufweist, welche sich in einer im allgemeinen radialen Richtung erstreckt; und mit einem ringförmigen metallischen Sitz (102, 104), welcher in die ringförmige Vertiefung (100), um die Durchflussöffnung passt und ausgebildet ist, um die angrenzende Kugeloberfläche (40) der schwimmenden Ventilkugel (34) zu berühren, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Sitz (102, 104) einen Teil (110) aufweist, der in radialer Richtung, der ebenen Schulter (108) gegenüberliegend, eine im grossen und ganzen gleichbleibende Dicke aufweist und dabei eine innere Lippe (114) für niedrigen Druck um die angrenzende Kugeloberfläche (40) der Ventilkugel (34) bildet, welche während dem ganzen Betrieb des Kugelventils mit dieser im Dichtkontakt ist; und mit einem Lager (118), welches mit dem Gehäuseteil zusammenhängt und sich davon in einer Richtung erstreckt, die im wesentlichen parallel zur Längsachse des Durchflusses (28, 30) ist, wobei der Lagerteil (118) einen Sitz (120) aufweist, der an die Kugeloberfläche (40) der schwimmenden Ventilkugel (34) grenzt, wobei der Sitz bei niedrigem Druck im Kugelventil von der Kugeloberfläche (40) einen Abstand hat und die Kugeloberfläche bei hohem Druck im Kugelventil auf dem Sitz lagert.
2. Kugelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil (110) des metallischen Sitzes (102, 104) im wesentlichen mit der Lippe (114), welche in einem Abstand zur Schulter (108) angeordnet ist, bei niedrigem Druck gleich wie eine Belleville Federring arbeitet und der Teil (110) mit der Schulter (108) die an die Ecke der Vertiefung (100) angrenzt, entlang der Berühruhgslinie der Schulter (108) der äusseren Umfangsfläche (106) einen metallischen Kontakt bildet.
3. Kugelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippe (114) einen Abstand zur Schulter (108) hat, der kleiner ist als der Abstand der Ventilkugel (34) vom Lager (118) in Richtung parallel zur Längsachse des Durchflusses (28, 30), so dass das Lager (118) von der Ventilkugel (34) berührt wird, bevor die Lippe (114) die Schulter (108) berührt.
4. Kugelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Sitz (102, 104) einen Verbindungsteil (128) zwischen dem Lager (118) und dem Teil (110) aufweist, der sich in einer Richtung parallel zur Längsachse des Durchflusses (102, 104) erstreckt, wobei der Verbindungsteil (128) eine geringere Dicke hat als der Teil (110).
5. Kugelventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsteil (128) eine weitgehend gleichmässige Dicke, von zwischen etwa 25 % und 65 % der Dicke des Teils (110) aufweist.
6. Kugelventil nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Sitz (102, 104) eine äussere ringförmige Nute (126) um seinem äusseren Umfangteil (118) und um den Teil (110) aufweist, wobei der Verbindungsteil (128) den Boden der Nute (126) bildet.
7. Kugelventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schaft (36), der mit der Ventilkugel (34) verbunden ist, um die Ventilkugel (34) zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung zu drehen, und durch eine äussere Dichtplatte (72) im Ventilgehäuse (14) welche den Schaft (36) auf dem Ventilgehäuse (14) verbindet und der durch Öffnungen verläuft, welche durch ausgerichtete Öffnungen im Ventilgehäuse (14) und in der Platte (72) verläuft, und durch Mittel für die Montage des Schafts, welche eine Dichtung (82) umfassen, welche in der Öffnung im Gehäuse (14), um den Schaft (36) angeordnet ist, und mit einem Aufhalter (84) der gegen das äussere Ende der Packung (82) stösst, einem Belleville Federring (86) der zwischen den ausgerichteten Öffnungen in der äusseren Platte (72) um den Schaft (36) angeordnet ist und gegen die äussere Platte (72) und den Aufhalter (84) drückt, um ständig einen Druck gegen die Dichtung (82) auszuüben, und mit einem Schubring (88), der in der ausgerichteten Öffnung in der äusseren Platte (72) an einer Stelle ausserhalb des Belleville Federrings (86) zwischen sich gegenüberliegenden Oberflächen des Schafts (36) und der Platte (72) angeordnet ist und der sich senkrecht zur Rotationsachse des Schafts (72) erstreckt; und einer Einstellmutter (90) welche ausserhalb der Platte (72) auf den Schaft (36) geschraubt ist, um die sich gegenüberliegenden Oberflächen gegeneinander zu drücken um eine vorgegebene Kraft auf das Drucklager (88) auszuüben.
8. Kugelventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgerichtete Öffnung in der äusseren Platte (72) einen inneren Teil (76) mit einem grossen Durchmesser aufweist, welcher den Belleville Federring (86) stützt und einen daran angrenzenden Teil (78) mit einem mittleren Durchmesser, welcher den Schubring (88) stützt; und der Schaft (36) eine ringförmige Schulter (52) aufweist, welche die eine der sich gegenüberliegenden Oberflächen bildet, auf der sich der Schubring (88) abstützt.
9. Kugelventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schubring (88) aus einem Werkstoff besteht, der sich bei hoher Temperatur zersetzt, und der Schaft (38) einen Kragen (70) mit grösserem Durchmesser aufweist, welcher der Ventilkammer (32) ausgesetzt ist und der sich unter dem Druck in der Ventilkammer (32) nach oben bewegt, wenn sich der Schubring (88) zersetzt hat und dabei das Ventilgehäuse berührt und mit diesem eine metallische Dichtung bildet.
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