DE7418948U - Ventil - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE ^ccc- «! ·'. .". '"Il Dr. TCT. nat DIETER LOUIS ^? · III,,' M. Dlpl-Phys. CLAUS PÖHLAU .:. \.' I I Dlpl-Ing. FRANZ LOHRENTZ

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KESSLERPLATZ 1

Herr Siegfried Bast, 28 Bremen 44, Gärtner Str.

Ventil

Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Sperren und/oder Regulieren des Strömungsquerschnitts in Leitungen für flüssige und gasförmige Medien, mit einem Ventilgehäuse und einem darin durch ein Betätigungselement relativ zu einem Ventilsitz verstellbaren Ventilkörper.

Die herkömmlichen Ventile besitzen bekanntlich einen relativ hohen Durchflußwiderstand, da das durchströmende Medium bei geöffnetem Ventil eine starke Umlenkung erfährt. Dieser üurchflußwiderstand führt zu relativ /""* starker Geräuschbildung, die beispielsweise beim Ein

satz der Ventile im Sanitärbereich sehr störend wirkt. Zudem bewirkt die Umlenkung der Strömung im Ventilgehäuse eine kräftige Turbulenz, die eine exakte Regulierung der Durchströmung proportional zur Verstellung des Ventilkörpers sehr erschwert.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Ventile besteht darin, daß infolge des stets im Winkel zur Durchströmungsachse angeordneten Betätigungselementes immer da-

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rauf geachtet werden muß, daß bei der Montage des Ventils das Betätigungselement in die vorgesehene Lage kommt. Zu diesem Zweck erfolgt die Montage entweder mit Flanschanschlüssen oder es muß bei Schraubanschlüssen eine umständliche Anpassung mittels Distanzringen erfolgen. Eine weitere nachteilige Folge dieser Zuordnung zwischen Durchströmungsachse und Betätigungselement ist diejenige, daß die Ventilgehäuse der bekannten Ventile hinsichtlich ihrer Fertigung relativ aufwendige Teile darstellen und regelmäßig durch Gießen hergestellt werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Ventil der eingangs erläuterten Art dahingehend zu verbessern, daß es billiger herstellbar ist und trotzdem montage- und betriebstechnisch günstigere Eigenschaften aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilkörper ein zu seinem Vantilsitz-seitigen Ende hin geschlossener, im Ventilgehäuse abgedichtet geführter Hohlkörper ist, der zwischen seiner mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Dichtfläche und seiner Gehäuseabdichtung den Gehäuseinnenraum mit seinem Innenraum verbindende Durchtrittsöffnungen besitzt, und daß das dem Ventilsitz abgewendete offene Ende des Ventilkörpers aus dem Ventilgehäuse herausgeführt und als Anschluß ausgebildet ist.

Durch diese Gestaltung wird gegenüber den bekannten Ventilen eine Reihe von Vorteilen erzielt:

Dadurch, daß der Ventilkörper selbst zur Führung des zu steuernden Strömungsmediums herangezogen wird, bedarf es

einer erheblich geringeren Umlenkung mit entsprechend geringerer Turbulenz und daraus resultierendem Geräusch-' pegel. Zugleich werden die Reguliereigenschaften des Ventile dadurch verbessert.

Weiterhin wird durch diese Gestaltung die Möglichkeit geschaffen, den Ein- oder Auslaß des Ventilgehäuses, den Ventilsitz, den Ventilkörper und das Betätigungselement für den Ventilkörper koaxial anzuordnen, so daß bei der Montage des Ventils auf eine bestimmte Lage des Betätigungselements nicht mehr geachtet zu werden braucht.

Schließlich kann das erfindungsgemäUe Ventil erheblich billiger als die bekannten Ventile hergestellt werden, denn sowohl das Gehäuse als auch der Ventilkörper einschließlich dem Betätigungselement lassen sich aus Stangenmaterial durch spanabhebende Bearbeitung fertigen. Gießwerkzeuge, wie Kokillen, Kernkasten, Gießmaschinen u.dgl. sind daher nicht mehr erforderlich.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Ventilsitz und dementsprechend der Ventilkörper zumindest teilweise konisch ausgebildet sind und die Durchtrittsöffnungen im konischen Bereich des Ventilkörpers liegen. Dadurch läßt sich eine praktisch

vollkommen geradlinige Durchströmung des Ventils erzielen, wenn Ein- oder Auslaß, Ventilsitz und Ventil« körper koaxial angeordnet sind. Die Geräuschentwick« lung wird weiter noch dadurch vermindert, daß das ven— tilsitzseitige Ende des Ventilkörpers in eine Kegel«

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spitze ausläuft, da diese als Strömungsteiler wirkt.

In einer weiteren Ausgestaltung ist der Ventilkörper im Ventilgehäuse unverdrehbar geführt und trägt an seinem aus dem Ventilgehäuse herausragenden offenen Endbereich ein Außengewinde, über das er mittels einer am Ventilgehäuse drehbar gehaltenen überwurfmutter relativ zum Ventilsitz verstellbar ist. Diese Anordnung ist insofern vorteilhaft, als das den Anschluß bildende offene Ende des Ventilkörpers bei seiner Verstellung nicht verdreht wird, was insbesondere bei der Verwendung des Ventils iür Gartenschläuche od.dgl. von Bedeutung ist. Die Überwurfmutter kann im übrigen mit einer Verzahnung versehen sein, so daß sie durch einen mechanischen Zahnrad-Vers teil· antrieb betätigt werden kann.

Da das offene Ende des Ventilkörpers bei seiner Verstellung eine Axialbewegung ausführt, ist es zweckmäßig, diesen Endbereich mit Dichtflächen auszustatten, die einen verschiebbaren Anschluß ermöglichen. In diesem Falle läßt sich das erfindungsgemäße Ventil vorteilhaft zugleich als Dehnungsausgleicher in Rohrleitungen einsetzen, in denen Temperaturunterschiede auftreten.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen. Sofern auf Einzelheiten der Zeichnung in der nachfolgenden Beschreibung nicht ausdrücklich eingegangen wird, sei auf die Zeichnung selbst verwiesen.

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In den Zeichnungen zeigt:

Fig. i einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemüßes Ventil, bei dem der Ventilkörper in einem Halbschnitt voll und im anderen Halbschnitt geschnitten dargestellt ist;

Fig. 2 eine Eiiisatzmöglichkeit eines erfindungegemäßen Ventils anstelle eines herkömmlichen Eckventils, und

Fig. 3 eine Einsatzmöglichkeit eines erfindungsgemäßen Ventils mit mechanischer Verstellung des Betätigungselements für den Ventilkörper und mit einem Schiebeanschluß.

Das Ventil gemäß Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1 und einem Ventilkörper 2, der durch ein auf dem Gehäuse 1 gelagertes Betätigungselement 3 relativ zum Gehäuse verstellbar ist.

Das Gehäuse 1 ist im wesentlichen rohrförmig und an sei» nem einen Ende zu einem Gewindeansatz 4 abgesetzt, so daß eine Schulter 5 gebildet wird, vor der ia einem Einstich eine Dichtung 6 angeordnet ist. In den Gewindeansatz k hinein erstreckt sicli eine Bohrung 7, die sowohl Ein·· als auch Auslaß des Ventils darstellen kann und die sich zu einem konischen Ventilsitz 8 nach innen zu erweitert. An den Ventilsitz θ schließt sich ein zylindrischer Gehäuseinnenraum 9 an. In das der Einlaß- oder Auslaßbohrung 7 gegenüber liegende Ende des Ventilgehäuses 1 ist ein Einsatz 10 eingeschraubt, der sich mit einem Bund 11 an der

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Stirnseite des Ventilgehäuses 1 abstützt und der eine Seehskantbohrung besitzt,

Der Ventilkörper 2 ist ebenfalls wie das Ventilgehäuse im wesentlichen rohrförmig, jedooh an seinem Ventilsitzseitigen Ende geschlossen. Dieses Ende läuft zu einer Kegelspitze 12 aus und trägt eine Ringnut 13, in die ein O-Ring Ik eingelegt ist, Der O-Ring l*t bildet zusammen ' mit dem Ventilsitz β die Ventilabdichtung. Eine weitere

im Abstand von der Ringnut 13 angeordnete Ringnut 15 im zylindrischen Bereich des Ventilkörpers 2 enthält einen O-Ring 16, der mit der Wandung des Gehäuseinnenraumes 9 in Dichtkontakt steht und fUr die Abdichtung des Ventilkörpers nach außen hin sorgt.

Zwischen den Ringnuten 13 und 15 enthält der Ventilkörper 2 auf dem Umfang verteilt vier Durchtrittsöffnungen 17, die den Gehäuseinnenraum 9 mit dem Inneren des Ventilkörpers 2 verbinden. Dieser Innenraum mündet an dem der Kegelspitze 12 gegenüber liegenden Ende des Ventilkör- ^₁ pers 2 in einer Durchflußöffnung 18, so daß bei geöffne

tem Ventil zwischen der Bohrung 7 und der Durchflußöffnung 18 eine Verbindung hergestellt ist. (in Fig. i ist im oberen Halbschnitt der Ventilkörper in der geöffneten Ventilstellung, im unteren Halbschnitt in der geschlossenen Ventilstellung dargestellt·)

Das der Durchflußöffnung 18 des Ventilkörpers 2 zugeordnete Ende des Ventilkörpers ist als Anschluß ausgebildet und trägt in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 die be-

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kannten Ringrippen 19, die das Aufstecken beispielsweise eines Gartenschlauches ermöglichen. Anschließend an die im zylindrischen Bereich des Ventilkörpers 2 befindliche Ringnut 15, die den O-Ring 16 enthält, ist der Umfang des Ventilkörpers 2 auf eine bestimmte Länge, die zweck—

_{ mäßigerweise größer als die Länge des Einsatzes 10 ist,

mit einem Sechskant 20 ausgestattet, der in der entsprechenden Sechskantbohrung des Einsatzes 10 geführt ist.

^' Auf diese Weise ist der Ventilkörper 2 längsverschieblxch

im Ventilgehäuse 1, jedoch darin unverdrehbar. Anschließend an den Sechskant 20 trägt der Umfang des Ventilkörpers 2 ein Außengewinde 21, auf das das Betätigungselement 3 in Form einer Überwurfmutter aufgeschraubt ist.

-: Die Überwurfmutter 3 ist rit einer Eindrehung auf dem

ψ Bund 11 des Einsatzes 10 drehbar gelagert und trägt

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einen Federring 22, der in einen Einstich der Überwurfmutter 3 eingesprengt ist, welcher den Bund 11 hintergreift. Auf diese Weise ist die überwurfmutter 3 auf dem Ventilgehäuse i drehbar, jedoch in Längsrichtung unverschiebbar gehalten.

Das Ventilgehäuse 1 besitzt an seiner Außenseite eine Schlüsselfläche in Form eines Sechskants 23, die die Montage des Ventils an einem Anschlußrohr od.dgl. ermöglicht (vgl. Fig. 2, 3). Die Wirkungsweise des er« findungsgeiuäßen Ventils ergibt sich weitgehend von selbst aus Fig. 1. Durch Verdrehen der Überwurfmutter wird der Ventilkörper 2 in Längsrichtung des Ventilgehäuses 1 verstellt. Ausgehend von der im unteren Halbschnitt gezeigten Schließstellung bewegt er sich beispielsweise in Richtung auf die Offenstellung (nach rechts)

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und gibt die Bohrung 7 des Ventilgehäuses 1 frei. Bei Verwendung des Ventils beispielsweise für einen Gartenschlauch würde Wasser von der Durchflußöffnung 18 des Ventilkörpers 2 her in den Ventilkörper und durch dessen Durchtrittsöffnungen 17 in den Gehäuseinnenraum und von da durch die Bohrung 7 strömen. Selbstverständlich ist jedoch auch eine umgekehrte Strömungsrichtung möglich, beispielsweise wenn das Ventil als Entleerungsventil für einen Kessel dient. Die Durchtrittsöffnungen 17 können infolge ihrer Anordnung auf dem konischen Teil des Ventilkörpers 2, wie dies der untere Halbschnitt der Figur 1 zeigt, mit ihrer Achse schräg zur Längsachse des Ventilkörpers 2 angeordnet sein, so daß dadurch eine geringstmögliche Umlenkung des durchströmenden Mediums bezüglich der Längsachse des Ventils erfolgt.

Die Fig. 2 zeigt den Einsatz eines erfindungsgemäilen Ventils anstelle eines herkömmlichen Eckventils, beispiels— weise an einem Waschbecken. Mit 24 ist dabei das Anschlußrohr einer Wasserleitung bezeichnet, das ein Innengewinde trägt. In dieses Innengewinde ist der Gewindeansatz k '' des Ventils eingeschraubt, wobei die Dichtung 6 für Was

serdichtheit sorgt. Wie bereits erwähnt, braucht keine Vorsorge getroffen zu werden, daß das Betätigungselement 3 eine bestimmte Lage einnimmt, um betätigt werden zu können. Das gleiche gilt für den Anschluß am anderen Ende des Ventils, der bei herkömmlichen Eckventilen stets genau nach oben zeigen mußte, um das Anschlußrohr 25 zum Wasserhahn anfügen zu können. Beim erfindungsgemäßen Ventil erfolgt nämlich der Anschluß in axialer, d.h. horizontaler Richtung, so daß lediglich die Höhenlage des

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Rohrendes genau bemessen sein muli.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist bei dem dort verwendeten Ventil das abfluüseitige Ende des Ventilkörpers 2 als honus-^uetschverschraubung 26 ausgebildet. Dies ist in diesem speziellen Einsatzfall möglich, weil bei Betätigung der Überwurfmutter 3 und damit des Ventilkörpers 2 das Rohr 25 sich leicht elastisch verformen kann.

Auf die zylindrische Außenwand des Ventilgehäuses 1 ist eine herkömmliche Schubrosotte 27 aufgesetzt, die das Anschlußrohr 24 in der Wand abdeokt.

Fig. 3 zeigt einen Anwendungsfall, bei dem das erfindungsgemäße Ventil zwischen zwei relativ starren Rohrleitungen 28 und 29 eingesetzt ist. Mit der Rohrleitung 28 ist das Ventil wieder in der aus Fig. i und Fig. 2 ersichtlichen Weise über den Gewindeansatz h mit zwischenliegender Dichtung 6 verschraubt. Das der Durchflußöffnung i8 zugewendete Ende des Ventilkörpeis 2 ist j?doch als Schiebedichtung ausgebildet und trägt zu diesem Zweck auf dem Umfang zwei in Ringnuten eingelegte O-Ringe 30. Mit diesem Ende ragt der Anschluß des Ventilkörpers in das Rohr 29 hinein, wobei sich versteht, daß die Eintauchtiefe mindestens so groß ist wie e'er Ventilhub des Ventilkörpers 2 plus eine gegebenenfalls zu erwartende Längendehnung in den Rohrleitungen 28, 29. Bei dieser Anordnung wirkt das Ventil zugleich als Dehnungskompensator für derartige Längenänderungen, die insbesondere bei Warmwasser- oder Dampfleitungen auftreten.

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Bei der Ausführungsform gemäii Fig. 3 ist im übrigen die Überwurfmutter 3» an ihrem Außenrand anstelle mit einer herkömmlichen Bördelung mit einer Verzahnung versehen, mit der ein mechanischer Stellantrieb 31 in Form eines Zahnrades kämmt. Das Zahnrad 31 wird beispielsweise durch einen eingebauten Drehiuagneten betätigt.

Der Einsatzbereich des erf indungsgemallen Ventils ist vielgestaltig; er erstreckt sich auf Kessel-Füll- und Entleerungsventile für Heizungsanlagen, auf Auslaufventile für Waschanlagen, auf Eckventile als Vorabsperrung für nachgeschaltete Armaturen, als Sperrventile in jeder Form und verständlicherweise auf alle flüssigen und gasförmigen Medien.

Claims (1)

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   (Schutz-) Ansprüche

   1. Ventil zum Sperren und/oder Regulieren des Strömungsquerschnitts in Leitungen für flüssige und gasförmige Medien, mit einem Ventilgehäuse und einem darin durch ein Betätigungselement relativ zu einem Ventilsitz verstellbaren Ventilkörper, dadurch gekennzeichnet« daß der Ventilkörper (2) ein zu seinem ventilsitzseitigen Ende (12) hin geschlossener, im Ventilgehäuse (1) abgedichtet geführter Hohlkörper ist, der zwischen seiner mit dem Ventilsitz (8) zusammenwirkenden Dichtfläche (14) und seiner Gehäuseabdichtung (16) den Gehäuseinnenraum (9) mit seinem Innenraum verbindende Durchtrittsöffnungen (17) besitzt, und daß das dem Ventilsitz (B) abgewendete offene Ende (18) des Ventilkörpers (2.) aus dem Ventilgehäuse (l) herausgeführt und als Anschluß ausgebildet ist.

   2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (8) und der Ventilkörper (2) koaxial zum Ein- oder Auslaß (7) des Ventilgehäuses (l) angeordnet sind*

   3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (8) und dementsprechend der Ventilkörper (2) zumindest teilweise konisch ausgebildet sind und die Durchtrittsöffnungen (17) im konischen Bereich des Ventilkörpers (2) liegen.

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   - 12 -

   k. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ventilsitzseitige Ende (12) des Ventiikörpers (2) in eine Kegelspitze ausläuft.

   5. Ventil nach Anspruch 3 oder '-*, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzabdichtung (1-4) und die Gehäuseabdichtung (16) des Ventilkörpers (2) durch O-Ringe ge-

   _ bildet ist.

   6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daü der Ventilkörper (2) im Ventilgehäuse (1) unverdrehbar geführt ist und an seinem aus dem Ventilgehäuse (l) herausragenden offenen Endbereich ein Außengewinde (21) trägt, über das er mittels einer am Ventilgehäuse (1) drehbar gehaltenen Überwurfmutter (3) relativ zum Ventilsitz (8) verstellbar ist.

   7« Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

   v~» die Überwurfmutter (3) auf einem Bund (ll) des Ventil

   gehäuses (i) gelagert und durch einen den Bund (ll) hintergreifenden Federring (22) auf dem Ventilgehäuse (l) gehalten ist.

   8. Ventil nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, r«aß die Überwurfmutter (3^}) mit einer Verzahnung versehen ist und mit einem mechanischen Verstellantrieb (31) zusammenwirkt.

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   - 13 -

   9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Ventilgehäuse (l) herausragende Endbereich des Ventilkörpers (2) mit Dichtflächen (30) ausgestattet ist, die einen verschiebbaren Anschluß ermöglichen.