DE7421382U - Kugelventil - Google Patents

Description

K u κ e !ventil

Die Erfindung bezieht sich, auf ein Kugelventil, das ein Gehäuse mit einem Hohlraum aufweist, welcher ein Kugelventilglied so aufnimmt, daß es eine begrenzte Drehbewegung ausführen kann, und das auf der einen Seite einstückig mit einem Einlaßteil für ein Medium versehen ist, während auf der vom Einlaß entfernt liegenden Seite ein Auslaßteil mit dem Gehäuse verbunden werden kann, wobei ferner eine mit dem Ventilglied verbundene Welle sowie ein mit der Welle verbundener Betätigungsgriff vorgesehen sind, mit dem das Ventilglied durch Drehen des Griffes in der einen oder an-

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deren Richtung zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung verdreht werden kann. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Kugelventil dieser Art, welches einen verbesserten, ringförmigen Sitz aufweist, der sich um das Ventilglied herum nachgiebig derart verformen kann, daß ein Durchlecken von Druckmedium um das in geschlossener Stellung befindliche Ventilglied herum verhindert wird.

Es ist bereits eine Vielzahl von Kugelventilen vorgeschlagen und angewendet worden. Bei dem bekanntesten Kugelventil hat man, um eine zufriedenstellende Dichtung zwischen der Umfangsfläche des Kugelventilgliedes und dem kreisringförmigen Sitz in der geschlossenen Ventilstellung zu * erreichen, diejenige Fläche des Sitzes, die das Ventil

glied berührt, in übereinstiimu-mg mit der Kontur des Ventilgliedes präzisionsgeschlifiexi, wozu eine aufwendige und zeitraubende Bearbeitung erforderlich ist. Da ferner bei einem solchen Ventil der untere Teil des auf diese Weise geschliffenen Ventilsitzes durch das Gewicht des Ventilgliedes nach unten gedrückt wird, wenn der Sitz das Ventilglied abstützt, berührt der Sitz das Ventilglied ungleichförmig, so daß unterschiedliche Abschnitte des Sitzes unterschiedlicher Abnutzung ausgesetzt sind, weil die Berührung mit dem Ventilglied ungMchförmig ist. Hierdurch ergibt sich ein Durchlecken des Mediums zwischen Ventilglied und Ventilsitz.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man den Ventilsitz

im wesentlichen aus einem nachgiebigen Material hergestellt,

wie beispielsweise Kunstharz, so daß der Sitz nachgiebig

am Ve:'· til glied anliegen und dadurch ein Durch] ecken von Medium zwisehen dem Sitz und dem Ventilulled ■"■erhindern kann, wenn sich das Ventilglied in der geschlossenen Stellung befindet. Jedoch ha⁴: ein solcher bekannter, nachgiebiger Ventilsitz einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau und erfordert dementsprechend eine zeitraubende Bearbeitung bei der Herstellung.

Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist ein neuartiges und verbessertes Kugelventil, bei dem die den oben erläuterten bekannten Ventilen eigentümlichen Nachteile wirksam vermieden werden.

Sin weiteres Ziel der &rfinc".ung ist ein Kugelventil, das einen einfachen Aufbau zeigt und sich mit geringem Aufwand herstellen läßt. Ein anderes Ziel der Erfindung ist ein Kugelventil, das einen verbesserten Ventilsitz aufweist, der durch zwei kreisringfönnige, nachgiebige Sitze dargestellt wird, deren Dicke allmählich vom Innen- zum Außenumfang hin zunimmt, so daß sie eine sichere Lage eirmehmen und dadurch zwangsweise verhindern, daß" Druckmedium zwischen dem Sitz und dem Ventilglied hindurchleckt, wenn das Ventilglied die geschlossene Stellung einnimmt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Kugelventil vorgesehen, das ein Gehäuse mit einem Hohlraum aufweist, welches an der einen Seite einstückig mit einem Einlaßteil für ein Medium versehen ist und auf der anderen Seito mit einem Auslaßteil verbindbar ist, ferner ein im Hohlraxim liegendes, kugelförmiges Ventilglied, das eine begrenzte Drehbewegung zwischen einer offenen und einer geschlossenen

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Stellung aus ι''!ihren :-:ann, zwei Ventilsitze, die das Ventilgiied innerhalb des Hohlraums umfassen und abstützen, sowie einen Berütigungsgriff, der m.it dem Ventilglied durch eine Welle verbunden ist, mit dem das Ventiiglied zwischen den beiden genannten Stellungen verdrehbar ist, wobei dis Ventilsitze aus einen nachgiebig verformbaren Material, wie beispielsweise Kunstharz, oder dergleichen, hergestellt und auf gegenüberliegenden Seiten des Yentilgliedes angeordnet sind, und wobei ^eder Ventilsitz an seiner Innenfläche eine doppelt schalenförmige, kreisringformige Ausnehmung aufweist, die sich radial vom Innenumfang zum Au_3enumfang des Sitzes hin nach außen erweitert, sowie ferner auf der anderen Stirnfläche eine kreisringformige Ausnehmung, die sich radial vom Innenumfang zum Außenumfang des Sitzes erstreckt und über ihre Erstreckung eine gleichmäßige Tiefe aufweist, se daß die Dicke des Sitzes von! Innenumffing zum Außenumfang hin zunimmt, wodurch der Sitz das Ventilglied eng berührt, wenn das Ventilglied die geschlossene Stellung einnimmt.

Eie geschilderten Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen deutlicher aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung, in der als Beispiel eine vorzugsweise anzuwendende Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, die "^rfindung im einzelnen erläutert wird.

Fig. 1 ist in einem senkrechten Schnitt eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Ventils in der offenen Stellung.

.fig. 2 zeigt in einem senkrechten Schnitt einen Teil des Kugelventils der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und läßt das Kugelventil in der g3schlossenen Stellung erkennen.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Seitenansicht eir.e-s der nachgiebig verformbaren Sitze, die bei dem Kugelventil verwendet werden, wobei der Sitz- zum Teil im Schnitt cargestellt ist.

Die Erfindung soll jetzt unter Bezug auf die Zeichnung erläutert werden, in der eine vorzugsweise anzuwendende Ausführungsform eines Kugelventils gemäß der Erfindung veranschaulicht ist. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1 das Gehäuse des Kugelventils, das seinerseits im ganzen mit A bezeichnet ist. Das Gehäuse weist auf der einen Seite, in Fig. 1 gesehen auf der linken Seite, einen einstückig damit verbundenen Einlaßteil 2 für ein Medium auf, der einen Durchlaß 2¹ besitzt. Mit der vom Einlaßteil 2 entfernt liegenden Seite des Gehäuses 1 ist mittels Schrauben 4, von denen in Fig. 1 nur eine dargestellt ist, ein Auslaßteil 3 verbunden, der einen Durchlaß 3¹ aufweist, welcher mit dem Durchlaß 2¹ im Einlaßteil 2 fluchtet.

Im Gehäuse 1 ist ein im wesentlichen kugeliger Hohlraum ausgebildet, der ein im wesentlichen kugeliges Ventilglied 6 aufnimmt, das im Hohlraum eine begrenzte Drehbewegung zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung ausführen kann. Das kugelige Ventilglied 6 ist mit einer axialen, durchgehenden Bohrung oder einem Durchlaß

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6' versehen, der mit den Durchlässen 2¹ und 3' in den Einlaß- und Auslaßteilen 2, 5 fluchten und mit ihnen in Verbindung kommen kann, wenn das Ventilglied die offene stellung einnimmt. Oben ist das Ventilglied 6 mit einer Ausnehmung 6'' versehen, in die das untere Ende einer senkrechten Welle 7 einfaßt. Das obere Ende der Welle 7 ist mit dem inneren Ende eines Betätigungsgriffs δ versehen, mit- dem das Ventilglied zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung verdreht werden kann, so daß eine Verbindung zwischen den Durchlässen 2', 3¹ und 6' ermöglicht oder blockiert wird.

Wie in Fig. 1 zu erkennen, liegt der Umfang des Ventil-Gliedes 6 an gegenüberliegenden Seiten an zwei nachgiebig verformbaren, kreisringförmigen Ventilsitzen 11 und 12 an, welche ihrerseits in kreisringförmige Ausnehmungen 9 und 10 eingesetzt sind, die an den innenliegenden Kanten des Einlaßteils 2 bzw. des Auslaßteils 3 vorgesehen sind.

Die kreisringfönnigen Sitze 11 und 12 sind aus einem nachgiebig verformbaren Material hergestellt, wie beispielsweise Kunstharz oder dergleichen. Die Sitze sind ferner mit zentral gelegenen Öffnungen versehen, welche bei der offenen Stellung des Ventilgliedes in Verbindung mit dem Durchlaß 2¹ im Einlaßteil 2, dem Durchlaß 6' im Ventilglied 6 und dem Durchlaß 3* im Auslaßteil 3 stehen. Wie besser aus Fig. 2 und Fig. 3 hervorgeht, ist die Innenfläche jedes kreisringförmigen Ventilsitzes mit einer doppelten, schalenförmigen oder abgesetzten Ausnehmung versehen, die einen innenliegenden, schrägen Abschnitt 13, der sich vom Innenumfang an radial nach außen zur Innenkante einer

ebener. Zwischenschulter hin erweitert, .sowie einen äußeren, schrägen Abschnitt 14 aufweist, der sich von der Außenkante der Zwischenschulter zum nUnenüiE:än_b- des oitzes hin radial erweitert. Die Außenfläche jeu.es kreisringformigen oitzes 11, 12 ist mit einer kreisringfürmigen Ausnehmung 15 versehen, die radial vom Innenuiafang zum Außenumfang verläuft und über ihre radiale Erstreckung gleichmäßige Tiefe aufweist.

Nach Fig. 1 ist ferner ein Lager 17 vorgesehen, Ln dem die senkrechte Welle 7 in einer nach oben ragenden, hohlen Verlängerung V drehbar gelagert ist, die in der Nähe des innenliegenden Endes des Gehäuses 1 nach oben vorsteht. Zwischen den benachbarten, sich gegenüberliegenden Flächen des Gehäuses 1 und des Auslaßteil 3 liegt eine kreisringförmige Dichtung 18, die die Teile gegeneinander abdichtet. Weiterhin liegt um die senkrechte Weile 7 herum innerhalb der nach oben ragenden Verlängerung 1¹ eine Packung 19·

Wenn bei der oben erläuterten Konstruktion eines Kugelventils gemäß der Erfindung der Betätigungsgriff 8 auf der senkrechten Welle 7 in der einen oder anderen Richtung gedreht wird, wird das kugelige Ventilglied 6 in derselben dichtung verdreht, wie der Griff, so daß zwischen den Durchlässen 2^f , 6' und 5^! im Einlaßteil ?, im Vexitilglied 6 und im Auslaßteil 3 eine Verbindung hergestellt oder unterbrochen wird. Es sei jetzt angenommen, daß das Kugelventil gemäß der Erfindung in einem Hochdrucksystem verwendet wird und in der offenen Stellung gehalten wird, so daß ein Hochdruckmedium nacheinander durch die Durcglässe 2', 6¹ und 3' im Einlaßteil 2, im Ventilglied 6 und im Auslaßteil 3

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Die Stromungsrichtu^g des Hydraulikmediums ist in der Fig. 1 durch einen Pfeil bezeichnet. Wenn nun die Strömung des Mediums durch das Hechdrucksystem unterbrochen werden soll, dreht der ßedienungsmann den Betätigungsgriff 8 in der öchließrichtung, um das Ventilglied 6 in die geschlossene Stellung zu bewegen. In diesem Falle wirkt der Druck des Hochdruckmediums, das durch den Einlaßteil 2 eintritt, auf die itreisringförmige Ausnehmung 15 im kreisringförmigen Sitz 11 und bewirkt, daß sich der Sitz 11 nachgiebig verformt una dichtend gegen den Außenumfaug dec> Ventilgliedes ι ο anlegt, das seinex^seiLs gegeil dexi kx'eit>ringförmigen Sitz

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big verformt und in .anlage an das Ventilglied gehalten wird, so daß zwischen dem Innenumfang des Sitzes 11 und dem Außenumfang des Ventilgliedes und zwischen dem Ventilglied und dem Innenumfang des Sitzes 12 eine dichte Verbindung aufrechterhalten wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß das Hochdruckmedium aus dem Einlaßteil in den Auslaßteil 5 gelangt, so daß der Durchtritt von Medium durch das Hochdrucksystem, in dem das Kugelventil verwendet wird, blockiert ist.

Da die kreisringförmigen Sitze 11 und 12 aus einem nachgiebig verformbaren Kunstharz hergestellt sind und an den Innenflächen abgesetzte, kreisringförmige Ausnehmungen aufweisen, die Je einen inneren Abschnitt 13, der sich vom Innenumfang zur Zvischenschulter des Sitzes hin radial nach außen erweitert, sowie einen äußeren Abschnitt 14, der sich von der Zwischenschulter zum Außenumfang des Sitzes hin

radial nach außen erweitert, sowie schließlich eine Ausnehmung 1b konstanter Tiere in der Außenfläche des oj.uzeb aufweisen, wird die Dicke des Sitzes vom Innenumfang zum Außenumfang hin zunehmend größer, so daß in der geschlossenen Stellung des Ventilgliedes die Sitze 11 und 12 unter dem hydraulischen Druck zwangsweise gegen den Außenumfang des Ventilgliedes 6 gepreßt werden und dadurch
automatisch gegen das Medium dichte Abdichtungen zwischen den Sitzen und dem Ventilglied herstellen. Die abgesetzten kreisringförmigen Ausnehmungen in den Sitzen sorgen für
eine Nachgiebigkeit, die zur Aufrechterhaltung der Dichtung erforderlich ist. Das Kugelventil gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem ein kugeliges Ventilglied 6 mit einer im Vergleich zu den bekannten Kugelventiien verhältnismäßig eixiföiuiieju Konstruktion verwsndst wird, vsrh.indsr"t dsmna.ch zwangsweise ein Durchlecken von Hochdruckmedium im Hochdrucksystem, in dem das Kugelventil verwendet wird.

Es ist klar, daß die erläuterte Ausführungsform der Erfindung nur ein Beispiel darstellt. Es können zahlreiche Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims (3)

s ρ r ü c h e

1. Kugelventil mit einem Gehäuse, das einen Hohlraum aufweist und auf der einen Seite einstückig mit einem Einlaiiteil versehen ist und auf der anderen Seite mit einen .auslaßteil verbindbar ist, mit einem kugelförmigen Ventilglied innerhalb des Kohlraums, das eine begrenzte Drehbewegung zwischen einer offenen und einer geschlossenen »Stellung ausführen kann, mit zwei Ventilsitzen, die das Ventilglied innerhalb des Hohlraums umschließen und abstützen, urd mit einem Betätigungsgriff, der mit dem
V^ntilglied durch eine Welle verbunden ist, um das
Ventilglisd zwischen den genannten Stellungen verdrehen zu können, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitze (11,
12) aus einem nachgiebig verformbaren Material wie Kunstharz oder dergleichen hergestellt und auf gegenüberliegenden Seiten des Ventilgliedes (6) angeordnet sind, und daß jeder Sitz (11, 12) an der Innenfläche eine doppelt schalenförmige Ausnehmung (13, 14-), die sich von dem
Innenumfang zum. Außenumfang des Sitzes hin radial nach
außen erweitert, sowie eine kreisringförmige Ausnehmung an der Außenfläche aufweist, die sich vom Innenumfang zum Außenumfang des Sitzes hin radial nach außen erstreckt
und über die radiale Srstreckung eine gleichmäßige Tiefe aufweist, so daß die Dicke des Sitzes vom Innenumfang :sum Außenumfang hin allmählich vergrößert wird und der Sitz das Ventilglied eng anliegend berührt, wenn das Ventilglied die geschlossene Stellung einnimmt.

λ. Kugelventil nach ,uispruch Ί, dadurcii gekennzeichnet, :.u^ aie doppelt ^chalenfüriui^e, kreiGringfürLiige Ausnehmung an der Innenfläche jedej ^itzei ('i'i, ic) eine abgestufte G-ei'Calt besitze, cie diien inneren, kreisringfürniigen Abschnitt (15), <ier ijicii voa limenuniiang bij zu einer Zwischenschulter deö Sitzen hin radial nach außen erweitert, und einen äußeren, kreisringfürmigen Absch-üllt ('14-) auiweist, der sich von der ZwischenschuJ-ter zum Außerrumiang des Sitzes hin radial nach außen erweitert.

3. Kugelventil mit einem Gehäuse, das einen Hohlraum aufweist, au! der einen oeite einstückig mit einem Einlaßteil, der einen Durchlaß aufweist, versehen ist und auf der anderen oeite mit einem ÄuslaSteil, der einen Durchlaß aufweist, verbindbar ist, mit einem kugelförmigen Ventilglied innerhalb des Hohlraums, das eine begrenz be Drehbewegung zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung ausführen kann und einen Durchlaß aufweist, der mit den Durchlässen im Einlaß- und Ausiaßteil fluchtet, v/enn das Ventilglied die offene otellung einnimmt, mit zwei Ventilsitzen, die das Ventilglied innerhalb des Hohlraums umschließen und abstützen, und mit einem 3etätigimgsgriff, der mit dem Ventilglied durch eine Welle verbunden ist, um das Ventilglxed zwischen den genannten Stellungen verdrehen zu können^ dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitze (11, 12) aus einem nachgiebig verformbaren Material wie Kunstnar;; oder dergleichen hergestellt und aui' gegenüberliegenden Seiten des Ventilglicdes (6) angeordnet sind, und daß jeder Sitz an der Innenfläche eine doppelt schalenform!ge, kreisfingfürmige Ausnehmung, die einen inneren, schrägen Abschnitt (13^ der sich vom

lnnemunfang bis zur Innenkante einer Zwischenschulter a.es ijiözeü x'amiii ιι&ν,ιι auiocii ciwcii/ciij uüu. ciüeii άΐΐωοΓ'αϊχ, üchrä^en Abschnitt (14-) aufweist, der sich von der Außenkante der Zwiüchenschulter bis zum Außenumfang des Sitzes nin radial nach außen erweitert, sowie an der Außenfläche eine kreisringfürmige Ausnehmung (15) aufweist, die sich radial vom Innenumlang zum Außenumfang des, Sitzes hin erstreckt und über die radiale Erstreckung gleichmäßige Tiefe besitzt, so daß die Dicke des Sitzes zunehmend vergrößert wird und der oitz das Ventilglied eng anliegend berührt, wenn sich das Venti!glied in der geschlossenen Stellung befindet.