DE8321332U1

DE8321332U1 - Ventil des drehtyps, wie kugelventil oder hahn

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Publication number: DE8321332U1
Application number: DE8321332U
Authority: DE
Original assignee: KRISTENSEN KNUD ANKER 8900 RANDERS DK
Current assignee: KRISTENSEN KNUD ANKER 8900 RANDERS DK
Priority date: 1983-07-13
Filing date: 1983-07-13
Publication date: 1984-02-23

Description

1 Ventil des Drehtyps, wie Kugelventil oder Hahn. '

Die Erfindung betrifft ein Ventil des Drehtyps, wie Kugelventile oder Hähne und von der Art, die ein Ventilgehäuse mit min- destens zwei Anschlussöffnungen und eine Öffnung für eine Ventilspindel 2um Drehen eines drehbar gelagerten Ventil körpers um eine Drehachse in zumindest eine geschlossene b2w. offene Ventilstellung f umfasst/ und bei der der Ventilkörper einen mit mindestens einer I Bohrungsmündung versehenen Äejuatorialbereleh hat, der beim Drehen ]

des Ventilkörpers um dessen Drehachse sukzessiv an einem an einer

der Anschlussöffnungen des Ventilgehäuses vorgesehenen Dichtring ^;

vorbeigeführt wird. .,

Das erfindungsgemässe Ventil ist dadurch gekennzeichnet/ i

dass der Ventilkörper in einer geschlossenen Ventilsteilung mit einem |

ringförmigen in grösserem Abstand von der Drehachse oder Zentrum !

des Ventilkörpers als die Oberfläche anderer Stellen des Äquatorial- Ί

beretches des Ventilkörpers liegenden Berührungsbereich am Dichtring anliegt. ■:■

Durch diese Ausgestaltung wird ein Ventil der genannten Art erzielt, das in einer offenen Ventilstellung keinen oder verhält« ]

nismässig geringen Reibungswiderstand gegen Drehen in Richtung I

einer geschlossenen Ventilstellung leistet/ nachdem der Eingriff des |

Ventil körpers mit dem Dichtring mit einem geringeren Anlagedruck erfolgt als der bei der geschlossenen Stellung des Ventils auftretende Anlagedruck. Damit ist ein Ventil geschaffen/ dessen Funktionsdauer, einerseits wei! bei der offenen Stellung des Ventits einen geringeren Druck auf den Dichtring ausgeübt wird, und andererseits, weil die Ränder der Bohrungsmündung des Ventil körper unter Ausübung eines wesentlich geringeren Druckes auf den Dichtring diesen passieren jHs der vom Ventilkörper in der Schliessstellung des Ventil ausgeübte Druck, wesentlich verlängert ist, bevor der Dichtring ausgetauscht werden muss. Diese Konstruktion des Ventils gestattet einen höheren Anlagedruck gegen den Dichtring in der geschlossenen Stellung des Ventils als bei den bekannten Ventilen, deren Dichtungsanlagedruck gewöhnlich von einer solchen Grössenordnung ist, dass zum Schliessen des Ventils ein Drehmoment von höchstens 75 Nm auf die Ventilspindel auszuüben ist, während beim erfindungsgemässen Ventil ein Dichtungsdruck erzielbar ist, für den ein Drehmoment von der Grössenordnung 350 Nm auf die Ventilspindel ausgeübt werden

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muss, d.h. ein um etwa das Fünffache höhere Dichtungsdruck als der bsi Kugelventilen oder Hähnen bisher erzielte.

Jeder Äquatorialbereichteil mit dem genannten grösseren Abstand von dem Zentrum oder der Drehachse des Ventil körpers ist zweckmässig breiter als der grösste Durchmesser¹ der Berührungsfläche des Dichtringes mit dem Ventilkörper. Dadurch wird sichergestellt, dass die gesamte Berührungsfläche des Dichtringes in der Sehliessstellung des Ventils mit gleichem Abdichtungsdruck oder Anlagedruck am Ventilkörper anliegt.

Wenn das Ventil vom Hahntyp mit zylindrischem oder kugelförmigem Ventil körper ist, setzt sieh der Äquatorialbereich des Ventilkörpers, d.h. der Bereich der beim Drehen des Ventils den Berührungsbereich des Dichtringes passiert, zweckmässig aus paarweise einander gegenüberliegenden Zylinder* oder Kegelflächen gleicher Perm zusammen, wobei gleichzeitig mindestens ein Paar dieser einander cyenüberliegenden Zylinder- oder Kegelflächen eine gemeinsame Achse sowie einen grösseren Abstand von der Drehachse des Ventifkörpers als die anderen Paare von Zylinder- oder Kegelflächen haben. Damit ist eine bevorzugte Ausführungsform der Verwendung der Erfindung für Ventile des Hahntyps präzisiert worden.

Wenn das Ventil ein Kugelventil ist, setzt sich der Äquatorialbereich des Ventil körpers zweckmässig aus paarweise einander gegenüberliegenden Kugelflächenteilen mit gleicher Oberflächen krümmung zusammen, wobei mindestens ein Paar dieser einander gegenüberliegenden Kugelflächenteile gemeinsames Zentrum sowie einen grösseren Abstand vom Zentrum der Kugel als die anderen Paare von Kugelflächenteilen haben. Damit ist eine bevor?ugte Ausführungsform eines modifizierten Kugelventils präzisiert worden, indem nur ein Teil des Äquatorialbereiches des Ventilkörpers sein Zentrum in der Drehachse des Ventils zu haben braucht.

Zweckmässig hat das bohrungsmündungsfreie Paar von Kugel-, Kegel- oder Zylinderflächenteile des Ventilkörpers den grösseren Abstand vom Zentrum der Kugel bzw. von der Achse des Ventilkörpers und hat jeder mit einer Bohrungsmündung ausgebildete Flächenteil den kleineren Abstand vom Zentrum der Kugel bzw. von der Achse des Ventil körpers. Dadurch wird der höchste Anlagedruck des Ventil körpers gegen den Dichtring im Ventilgehäuse zwischen dem Dichtring und dem bohrungsmündungsfreien paar Flächenteile des Ventil körpers sichergestellt.

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Zweckmässig sind die jeweils an dun gegenüber den Äquatorialbereichen des Ventilkörpers befindlichen Anschlussöffnungen des Ventilgehäuses vorgesehenen Dichtringe am Gehäuse befestigt und ist der Ventilkörper mit seinen mit Bohrungsmündungen versehenen Äquatorialbereichen stets ausser Eingriff mit dem ·Dichtring. Dadurch wird eine Ausführungsform erzielt, bei der die Bohrungsmündungen des Ventilkörpers nie in Eingriff mit dem Diehtring gelängen/ wodurch die Lebensdauer des Dichtringes verlängert wird, weil Versehleiss durch die Behrungsmündungen ausgeschlossen ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Ventil körper nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Ventil körpers der Rg. 1/ pig. 3 6ine Vorderansicht des Ventilkörpers der Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie

I-I der Fig. 3 durch eine abgeänderte Ausführungsform,

Fig. S einen Schnitt nach der Linie H-Il in Fig. 3, FJg₁ 6 eine Ausführungsform mit ebenen Flächen an der

Bohrung, und
Fig. 7 einen Dichtring.

Fig. 1 zeigt einen Ventil körper 1 eines erfindungsgemässen Ventils des Kugeltyps. Die Bohrung 2 des Ventil körpers wei*,t eine Bohrungsmündung auf, die in einem Kugelflächenteil 3 liegt, dessen Abstand vom Zentrum der Kugel kleiner ist als der eines Kugelflächenteils 4, der keine Bohrungsmündungen aufweist. Der Ventilkörper weist an seiner nach oben weisenden Seite eine Fläche 5 auf, in deren Mitte ein kastenförmiger Vorsprung 6 ausgebildet ist, der zum Eingriff mit einer sich durch ein nicht dargestelltes Ventilgehäuse erstreckender Ventilspindel vorgesehen ist, die an ihrem Eingriffsende eine zum Vorsprung *6 komplementär ausgebildete Kerbe aufweist. Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht desselben Ventil körpers mit abgerundeten Übergangsbereichen zwischen den beiden Flächen 3 und 4. Dieses Ventil ist als Einwegventil mit einem nur eine einzige Bohrung aufweisenden Ventilkörper ausgebildet, aber die Erfindung lässt sich auch bei Zwei- und Dreiwegeventifen sowohl vom Hahn- als auch vom Kugeltyp realisieren. Der Ventil körper 1 wird um seine Drehachse 7 gedreht, und das Zentrum der Kugelfläche 4 liegt im Zentrum 8 des

Ventilkörpers. fn diesem Falle liegt das Zentrum der Kugel im Schnittpunkt der Drehachse 7 und der Achse 9 der Bohrung 2. In Fig. 1 ist der Äquatorialbereich 19 des Ventiikörpers eingezeichnet, d.h. der Bereich der beim Drehen des Ventilkörpers sukzessiv an einem im Ventilgehäuse angeordneten Dichtring vorbei geführt wird. Ein Beispiel eines Dichtringes 12 zeigt die Fig. 7, wobei die zur abdichtenden Anlage am Ventilkörper in dessen Sehllessstellung vorgesehene Berührungs- bzw. Anlagefläche 14 eis eine zur Ebene des Dichtringes geneigte Fläche dargestellt ist. Ein nach innen weisender Vorsprung 16 am Dichtring 12 hat sich gezeigt, ventiigeräusche bei denjenigen Ausführungsformen zu verhindern/ bei denen auch die Fläche 3, wenn auch mit geringerem Anlägedruck, in Eingriff mit dem Diehtring 12 gebracht wird.

Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des Ventilkörpers 1, ebenfalls mit eingezeichnetem Äquatorialbereich 10.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie IH in Fig. 3 durch eine Aiisführungsform, bei der statt des Vorsprunges 6 eine Ausnehmung 18 zum Eingriff mit der Ventilspindel vorgesehen ist. Die gestrichelten Linien zeigen die Querschnittskontur 20 eines gewöhnlichen Kugelventils, wodurch es besser ersichtlich wird, warum das Ventilkörper 1 naGh der Erfindung in der Öffnungsstellung des Ventils mit einem geringeren Anlagedruck als in der Schliessstellung am Diehtring 12 anliegt.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie H-Il der Fig. 3 durch die Mitte des Äquatorialbereiches 10 des Ventilkörpers 1. Die Bewegungsbahn des Kugelflächenteils 4 des Ventil körpers 1 ist durch · die gestrichelten Linien angedeutet.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform des Ventilkörpers 1, bei der nur die Flächenteile 4 kugelförmig sind und mit angerundeten Übergängen in die ebenen Flächen 26 übergehen, in die die Bohrung 2 des Ventil körpers ausmündet, und bei der auch eine der Fläche 5 gegenüberliegende Fläche 24 eben ausgebildet ist. Der Abstand zwischen den Flächen 5 und 24 entspricht der Breite des Äquatorialbereiches 10. Dadurch wird ein Ventilgehäuse mit kleiner Bauhöhe erzielt und werden sämtliche Vorteile der Erfindung ausgenutzt.

Die abgerundeten Übergänge in die Flächen 26 ergeben einen geringeren Verschleiss des Dichtrings 12 als entsprechende Bohrungsmündungen des Ventil körpers.

Weist der Ventil körper 1 mehr als eine Bohrung auf, muss

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dessen Äquatorialbereich 10 mindestens einen bohrungsmündungsfreien Oberflächenteil enthalten, dessen Breite, gemessen längs des Umfanges d«n Ventilkörpers 1 im Äquatorialbereich 10, grosser ist als der grösste Durchmesser desjenigen Bereiches 14 des Dichtringes 12, mit dem dieser in Berührung mit dem Ventilkörper 1 steht. Die Anschlussöffnungen des Ventilgehäuses, die durch bohrungsmundungsfreie Oberflächenteile des Ventil körpers 1 abgesperrt werden können, liegen alle radial gegenüber dem Äquatorialbereich 10, aber das Ventilgehäuse kann auch mit anderen Anschlussöffnungen versehen sein, z.B. an der der Öffnung der Ventilgehäuses für die Ventilspindel gegenüberliegenden Seite.

Claims

6 if-n s ρ r u c h e,

1. Ventil des Drehtyps wie Kugelventile oder Hähne und von der Art, die ein Ventilgehäuse mit mindestens zwei Anschlussöffnungen und eine Öffnung für eine Ventilspindel'zum Drehen eines drehbar gelagerten Ventil körpers (1) um eine Drehachse (7) in eine geschlossene bzw. offene Ventiistellung umfasst, um bei der der Ventilkörper (1) einen mit mindestens einer Bohrungsmündung (2) versehenen Äquatoriabereich (10) hat, der beim Drehen des Körpers (1) um dessen Drehachse (7) sukzessiv an einem an einer der Anschluss-Öffnungen des Ventilgehäuses vorgesehenen Dichtring (12) vorbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (1) in einer geschlossenen Ventilstellung mit einem ringförmigen in grösserem Abstand von der Drehachse (7) oder Zentrum (8) des Ventilkörpers (1) als die Oberfläche (3,26) anderer Stellen des Äquatorialbereiches (10) des Ventilkörpers (1) liegenden Berührungsbereich am .Dichtring (12) anliegt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Äquatorialbereichteil mit dem grösseren Abstand von dem Zentrum (8) oder der Drehachse (7) des Ventilkörpers (1) breiter ist als der grösste Durchmesser der Berührungsfläche (14) des Dichtrings (12) mit dem Ventilkörper (1).

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ventil vom Hahntyp mit zylindrischem oder kugelförmigem Ventil körper ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Äquatorialbereich (10) des Ventil körpers, d.h. der Bereich, der beim Drehen des Ventils den Berührungsbereich des Dichtrings (12) passiert, aus paarweise einander gegenüberliegenden Zylinder- oder Kegelflächen gleicher Form zusammensetzt, und dass mindestens ein Paar dieser einander gegenüberliegenden Zylinder- oder Kegelflächen eine gemeinsame Achse (7) sowie einen grösseren Abstand von der Drehachse (7) des Ventilkörpers (1) als die anderen. Paare von Zylinder- oder Kegelflächen haben.

4. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ventil ein Kugelventil ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Äquatorialbereich (10) des Ventil körpers (1) aus paarweise einander gegenüberliegenden Kugelflächenteilen (3,4) mit gleicher Oberflächenkrümmung zusammensetzt, und dass mindestens ein Paar dieser einander gegenüberliegenden Kugelflächenteile (4) gemeinsames Zentrum

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(8) sowie einen grösseren Abstand vom Zentrum (8) der Kugel (1) als die anderen Paare von Kugelflächenteilen (3) haben.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das bohrungsmündungsfreie Paar von Kugel-, Kegel- oder Zylinderflächenteilen (4)· des Ventilkörpers (1) den grösseren Abstand vom Zentrum (8) der Kugel bzw. von der Achse (7) des Ventilkörpers haben, und dass jeder mit einer Bohrungsmündung ausgebildete Flächenteil (3,26) den kleineren Abstand vom Zentrum (8) der Kugel bzw. von der Achse (7) des Ventilkörpers hat.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1,2,3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils an ά<νι gegenüber dem Äquatorialbereich^n (10) des Ventilkörpers (1) befindlichen Anschlussöffnungen des Ventilgehäuses vorgesehenen Dichtringe (7) am Gehäuse befestigt sind, und dass der Ventilkörper (1) mit seinen mit Bohrungsmundungen versehenen Äquatorialbereichen (3,26) stets ausser Eingriff mit dem Dichtring (12) ist.

7. Ventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (12) mit einem radial nach innen gerichteten Vorsprung (16) ausgebildet ist, der in einem stumpfen Winkel zur Berührungsfläche (14) des Dichtrings (12) mit dem Ventilkörper (1) steht.