DEP0013752DA - Absperrventil - Google Patents

Description

Es sind Absperr-Ventile bekannt, bei denen ein kreisförmiger Ventilsitz in einer Schrägebene eines ovalen Querschnittes des Durchflusskanales angeordnet ist. Die bisher bekannten Ventile dieser Art wurden aus Grauguss oder Stahlformguss hergestellt. Hiermit war der Nachteil verbunden, dass diese Ventile ein verhältnismässig hohes Gewicht besassen. Da ihre Wandstärken bei niedrigen Drücken durch giesstechnische Forderungen bestimmt wurden und bei höheren Drücken infolge der geringen Werkstofffestigkeit beträchtliche Abmessungen erhalten mussten. Fernerhin waren zur Herstellung derartiger Ventile teure und verhältnismässig komplizierte Fabrikations-Einrichtungen erforderlich. Ausserdem liess sich bei den bekannten Ventilen dieser Art der durch die Schräganordnung erstrebte Freifluss des Mediums nicht in allen Fällen erzielen und wurde insbesondere durch vorspringende Kanten des Ventilsitzes oder durch eine Einschnürung im Bereich des Ventilsitzes gestört.

Die Erfindung betrifft ein Absperr-Ventil mit einem in einer Schrägebene eines ovalen Querschnittes angeordneten kreisförmigen Ventilsitz und besteht im wesentlichen darin, dass der Durchflusskanal aus von einem nahtlosen oder geschweissten Rohrkörper gebildet wird, der durch Verformung einen ovalen Querschnitt erhalten hat. Gemäss der Erfindung kann die Ventilspindel in einem in der Mittelachse des Ventilsitzes bzw. symetrisch dazu angeordneten Rohrstutzen geführt sein, der in einem Ausschnitt des Oval-Querschnittes des Durchflusskanals mit dem Rohrkörper durch Schweissen verbunden ist.

So kann durch die Erfindung ein Absperr-Ventil geschaffen werden, dessen Ventilgehäuse aus mehreren Rohrabschnitten durch Schweissen zusammengesetzt ist und daher nicht nur in seiner Herstellung besonders einfach wird, sondern auch gegenüber den bisher bekannten Ventilen dieser Art den Vorteil wesentlich geringeren Gewichts besitzt. Die Gewichtsverminderung ist dabei nicht allein aus dem Gesichtspunkt der Werkstoffersparnis vorteilhaft, sondern ermöglicht auch eine leichtere Handhabung, was insbesondere auf Baustellen mit oft schwierigen Arbeitsbedingungen von Wichtigkeit ist. Darüber hinaus kann bei der Herstellung des Ventils nach der Erfindung den wechselnden Anforderungen hinsichtlich hoher Drücke und Temperaturen, denen das Ventil je nach den Betriebsbedingungen der einzelnen Leitungen ausgesetzt ist, durch entsprechende Werkstoffauswahl mit geringem Aufwand und ohne besondere Schwierigkeiten entsprochen werden.

Mit besonderem Vorteil wird die Erfindung in der Weise verwirklicht, dass der Durchflusskanal zwei durch Schrägschnitt getrennten ovalen Rohrabschnitten gebildet wird, von denen einer in der Rohrachse um 180° verdreht ist. Hierbei ergibt sich der erforderliche Ausschnitt für das Einsetzen des die Ventilspindel aufnehmenden Stutzens selbsttätig lediglich durch eine um 180° verdrehte Anordnung des einen Rohrabschnitts.

Gemäss der Erfindung kann fernerhin der Ventilsitz in dem Ende des Stutzens angeordnet sein, welches in den Ausschnitt der Rohrabschnitte eingesetzt und mit diesen durch Schweissung verbunden wird. Hierdurch ergibt sich der herstellungstechnische Vorteil, dass zunächst der Ventilsitz mit der notwendigen Sorgfalt am Ende des Rohrstutzens in der erforderlichen Lage befestigt werden kann und erst dann das gesamte Ventilgehäuse zusammengesetzt wird. Im einzelnen empfiehlt es sich gemäss der Erfindung, den Ventilsitz ausserhalb des Leitungsquerschnittes teils im Querschnitt des Stutzens und teilweise in einer Verlängerung des unteren Stutzendes anzuordnen. Hierdurch wird es ermöglicht, einen vollkommenen Freiflussquerschnitt ohne örtliche

Einschnürung zu schaffen. Der Hohlraum an der Rückseite des Ventilsitzes zwischen Ventilsitz und Ventilgehäuse kann dabei gemäss der Erfindung beispielsweise mit Schweissgut ausgefüllt sein, so dass auch jede vorspringende Kante vermieden wird. Gemäss der Erfindung kann es fernerhin vorteilhaft sein, die auf die Spindelmutter wirkenden Kräfte durch ein Stahlrohr aufzunehmen, das mit der Spindelmutter durch eine entlastete Schweissnaht verbunden ist. Anstelle des bei den bisherigen Ventilen üblichen gegossenen Ventilbügels wird demnach gemäss dem Gesamtziel der Erfindung ebenfalls ein geschweisster oder nahtloser Rohrabschnitt gesetzt.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich, in welcher die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Durchflusskanal durch die beiden Rohrabschnitte 1 gebildet, in welche ein Stutzen 3 zur Aufnahme der Ventilspindel 9 mit dem kreisförmigen Ventilteller 7 eingesetzt ist. Die Rohrabschnitte 1 sind in ihrem Mittelteil oval verformt. Sie wurden aus dem ursprünglich geschweissten oder nahtlosen Rohrkörper durch Schrägschnitt voneinander getrennt und dann der Rohrabschnitt 2 in seiner Achse um 180° gedreht. Hierdurch ergibt sich näherungsweise der Ausschnitt für die Einfügung des Stutzens 3 von selbst. Die ovale Gestalt des Querschnittes der Rohrabschnitte 1, 2 kann dabei durch entsprechende Verformung eines nahtlosen oder geschweissten Rohrabschnittes durch Pressen oder Walzen erzielt werden, dessen Enden darauf z.B. durch Aufdornen gerundet werden. Der Grad dieser Verformung wird dabei unter dem Gesichtspunkte gewählt, dass ein Ventilteller mit einem der grossen Achse des Ovals entsprechenden Kreisdurchmesser in derjenigen Schräglage innerhalb des Ventilgehäuses angeordnet werden kann, welche im Hinblick auf die durch die Schräglage der Ventilspindel bedingte Raumbeanspruchung und auf die Gestaltung eines möglichst gleichbleibenden Durchflussquerschnittes ein Optimum darstellt.

Der Stutzen 3 ist mit den Rohrabschnitten 1, 2 durch die Schweissnähte 4 verbunden. An seinem unteren Ende ist der Ventilsitz 5 beispielsweise durch Schweissen befestigt und kann daher vor der Verbindung des Stutzens 3 mit den Rohrkörpern 1, 2 in seine Lage gebracht werden. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist das Ende des Stutzens teilweise umgebördelt und der Ventilsitz 5 ausserhalb des Leitungsquerschnittes angeordnet.

Hierdurch wird ein vollkommen freier Durchflussquerschnitt geschaffen und es ist, wie erwähnt, vorteilhaft, den auf der Unterseite des Ventilsitzes 5 gegenüber dem Ventilgehäuse vorhandenen Hohlraum zur Vermeidung scharfer Kanten beispielsweise mit Schweissgut 6, Weissmetall oder dergl. auszufüllen.

In Öffnungsstellung des Ventils wird der am unteren Ende der Spindel 9 befestigte kreisförmige Ventilteller 7 gegen die Rückdichtung 8 gepresst, so dass die darüber liegende Stopfbuchse von den Drücken des Mediums entlastet ist. Die auf die Spindelmutter 10 wirkenden Kräfte werden durch ein nahtloses oder geschweisstes Stahlrohr 11 aufgenommen, welches mit der Spindelmutter durch eine infolge einer Bördelung seines Endes entlastete Schweissnaht 12 verbunden ist. Die an den Enden des hier wieder zu Kreisquerschnitten übergehenden Durchflusskanals angeordneten Anschlussflanschen können auch in Fortfall kommen, um ein Einschweissen des Rohres in die Anschlussleitung zu ermöglichen.

So kann durch die Erfindung ein Ventil geschaffen werden, welches nicht nur wesentliche strömungstechnische Vorteile besitzt, sondern auch in seiner Herstellung einfach ist und den Vorzug eines geringen Gewichtes besitzt. Der der Erfindung zugrunde liegende Vorschlag, ein Ventil durch Zusammenschweissen von Einzelteilen herzustellen, ist dabei durch die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele keineswegs erschöpft, sondern kann im einzelnen noch die verschiedensten konstruktiven Abwandlungen erfahren, ohne dass hierdurch das Wesen der Erfindung verlassen wird. Bei Ventilen kleinerer Abmessung kann es z.B. auch vorteilhaft sein, dass Ventilgehäuse mit Stutzen aus zwei durch Längsnähte verbundene Hälften zusammenzusetzen, welche jede für sich als Pressteil hergestellt wurden. Ein wichtiger Vorteil des Vorschlages der Erfindung besteht noch darin, dass es ohne weiteres möglich ist, die Flanschen für die Anschlussleitungen in Fortfall kommen zu lassen und das Ventilgehäuse mit den Leitungen durch Schweissen zu verbinden. Hierdurch wird nicht nur eine wesentliche Gewichts- und Werkstoffersparnis erzielt, sondern auch der Vorteil erreicht, dass die bei Flanschverbindungen stets vorliegenden Unsicherheiten und Undichtigkeiten vermieden werden. Dem Einschweissen des Ventilgehäuses stehen dabei keine besonderen Schwierigkeiten entgegen, da es ja auch dem gleichen Werkstoff bestehen kann, wie die Anschlussleitungen. Bei den bisher bekannten Guss-Ventilen war eine Schweissverbindung bei Grauguss unmöglich, während allgemein die Anordnung von Flanschen am Ventilgehäuse aus giesstechnischen Gründen für notwendig erachtet wurde. Ein Einschweissen konnte daher bei Ventilen aus Stahlformguss lediglich auf dem umständlichen und teuern Wege einer nachträglichen Entfernung der Flansches des Ventilgehäuses zur Bildung von Schweisskanten erzielt werden.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf Absperr-Organe mit durch Spindeln geführte Ventiltellern beschränkt; der ihr zugrunde liegende Vorschlag kann vielmehr auch bei allen anderen Arten von Absperr-Organen wie z.B. sogenannte Rückschlag-Ventilen oder Rückschlagklappen, bei denen der Ventilteller durch einen Federbolzen oder einen Gelenkhebel geführt ist, mit gleichem Vorteil sinngemäss verwirklicht werden.

Claims (7)

1. Absperr-Ventil mit einem in einer Schrägebene eines Durchflusskanals von ovalem Querschnitt angeordneten kreisförmigen Ventilsitz, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflusskanal aus einem nahtlosen oder geschweissten Rohrkörper besteht, der durch Verformung einen ovalen Querschnitt erhalten hat.

2. Absperr-Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilspindel in einem in der Mittelachse des Ventilsitzes liegenden Rohrstutzen angeordnet ist, der in einem Ausschnitt des Ovalquerschnittes mit dem Rohrkörper durch Schweissung verbunden ist.

3. Absperr-Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflusskanal aus zwei durch Schrägschnitt getrennten ovalen Rohrabschnitten besteht, von denen einer in der Rohrachse um 180° gedreht ist, so dass hierdurch der Ausschnitt für das Einsetzen des Stutzens gebildet wird.

4. Absperr-Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen an seinem in den Ausschnitt des Rohrkörpers eingesetzten Ende den Ventilsitz aufnimmt.

5. Absperr-Ventil nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz ausserhalb des Leitungsquerschnittes teils im Querschnitt des Stutzens und teilweise in einer Erweiterung des unteren Stutzendens angeordnet ist.

6. Absperr-Ventil nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum zwischen Ventilsitz und Ventilgehäuse zur Vermeidung vorstehender Kanten beispielsweise mit Schweissgut ausgefüllt ist.

7. Absperr-Ventil nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Spindelmutter wirkenden Kräfte durch ein Stahlrohr aufgenommen werden, das mit der Spindelmutter durch eine entlastete Schweissnaht verbunden ist.