DEP0013752DA

DEP0013752DA - Shut-off valve

Info

Publication number: DEP0013752DA
Authority: DE
Original assignee: Märkische Armaturenbau GmbH, Düsseldorf
Publication date: 1950-11-23

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.Shut-off valves are known in which a circular valve seat is arranged in an inclined plane of an oval cross-section of the flow channel. The previously known valves of this type were made of gray cast iron or cast steel. This had the disadvantage that these valves were relatively heavy. Since their wall thicknesses were determined by casting requirements at low pressures and had to be given considerable dimensions at higher pressures due to the low material strength. Furthermore, expensive and relatively complex manufacturing facilities were required to manufacture such valves. In addition, with the known valves of this type, the free flow of the medium sought by the inclined arrangement could not be achieved in all cases and was particularly disturbed by protruding edges of the valve seat or by a constriction in the area of the valve seat.

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.The invention relates to a shut-off valve with a circular valve seat arranged in a sloping plane of an oval cross-section and essentially consists in that the flow channel is formed from a seamless or welded tubular body which has been deformed to have an oval cross-section. According to the invention, the valve spindle can be guided in a pipe socket arranged in the center axis of the valve seat or symmetrically thereto, which is connected to the pipe body by welding in a section of the oval cross-section of the flow channel.

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.Thus, a shut-off valve can be created by the invention, the valve housing of which is composed of several pipe sections by welding and is therefore not only particularly easy to manufacture, but also has the advantage of significantly lower weight compared to the previously known valves of this type. The weight reduction is not only advantageous from the point of view of material savings, but also enables easier handling, which is particularly important on construction sites with often difficult working conditions. In addition, in the manufacture of the valve according to the invention, the changing requirements with regard to high pressures and temperatures to which the valve is exposed depending on the operating conditions of the individual lines can be met with little effort and without particular difficulties by selecting the appropriate material.

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.The invention is implemented with particular advantage in such a way that the flow channel is formed by two oval pipe sections separated by an inclined cut, one of which is rotated by 180 ° in the pipe axis. In this case, the necessary cutout for the insertion of the connecting piece receiving the valve spindle results automatically only from an arrangement of the one pipe section that is rotated by 180 °.

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 örtlicheAccording to the invention, the valve seat can furthermore be arranged in the end of the connecting piece which is inserted into the cutout of the pipe sections and connected to them by welding. This results in the manufacturing advantage that first of all the valve seat can be fastened with the necessary care at the end of the pipe socket in the required position and only then is the entire valve housing assembled. In particular, it is recommended according to the invention to arrange the valve seat outside the line cross section partly in the cross section of the connector and partly in an extension of the lower connector end. This makes it possible to have a complete free flow cross-section without local

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.To create constriction. According to the invention, the cavity on the rear side of the valve seat between the valve seat and the valve housing can be filled with weld metal, for example, so that any protruding edge is avoided. According to the invention, it can furthermore be advantageous to absorb the forces acting on the spindle nut by a steel tube which is connected to the spindle nut by a relieved weld seam. Instead of the cast valve bracket customary in the previous valves, a welded or seamless pipe section is accordingly also set in accordance with the overall objective of the invention.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich, in welcher die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert ist.Further advantageous details of the invention can be seen from the drawing, in which the invention is explained using an exemplary embodiment.

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.In the illustrated embodiment, the flow channel is formed by the two pipe sections 1, into which a connector 3 for receiving the valve spindle 9 with the circular valve disk 7 is inserted. The pipe sections 1 are oval-shaped in their central part. They were separated from the originally welded or seamless pipe body by an oblique cut and then the pipe section 2 was rotated through 180 ° in its axis. The oval shape of the cross-section of the pipe sections 1, 2 can be achieved by corresponding deformation of a seamless or welded pipe section by pressing or rolling, the ends of which are then rounded, for example by flaring . The degree of this deformation is chosen from the point of view that a valve disk with a circle diameter corresponding to the large axis of the oval can be arranged in the inclined position within the valve housing which, with regard to the space requirement caused by the inclined position of the valve spindle and the design of a constant flow cross-section is an optimum.

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.The connecting piece 3 is connected to the pipe sections 1, 2 by the weld seams 4. At its lower end is the valve seat 5 is fastened, for example, by welding and can therefore be brought into its position before the connecting piece 3 is connected to the tubular bodies 1, 2. As can be seen from the drawing, the end of the connecting piece is partially flanged and the valve seat 5 is arranged outside the line cross-section.

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.This creates a completely free flow cross-section and, as mentioned, it is advantageous to fill the cavity present on the underside of the valve seat 5 opposite the valve housing to avoid sharp edges, for example with weld metal 6, white metal or the like.

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.In the open position of the valve, the circular valve disk 7 fastened to the lower end of the spindle 9 is pressed against the back seal 8, so that the stuffing box above is relieved of the pressures of the medium. The forces acting on the spindle nut 10 are absorbed by a seamless or welded steel tube 11, which is connected to the spindle nut by a weld seam 12 relieved of stress as a result of the flanging of its end. The connection flanges arranged at the ends of the flow channel, which here again merges into circular cross-sections, can also be omitted in order to enable the pipe to be welded into the connection line.

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.Thus, the invention can create a valve which not only has significant fluidic advantages, but is also simple to manufacture and has the advantage of being light. The proposal on which the invention is based, to produce a valve by welding together individual parts, is by no means exhausted by the described and illustrated embodiments, but can undergo a wide variety of structural modifications in detail without departing from the essence of the invention. In the case of valves of smaller dimensions, it can also be advantageous, for example, to assemble the valve housing with a nozzle from two halves connected by longitudinal seams, each of which was manufactured as a pressed part. An important advantage of the proposal of the invention is that it is easily possible, the flanges for to omit the connection lines and to connect the valve housing to the lines by welding. This not only achieves a significant saving in weight and material, but also has the advantage that the uncertainties and leaks that are always present in flange connections are avoided. There are no particular difficulties in welding the valve housing, since it can be made of the same material as the connecting lines. In the previously known cast valves, a welded connection was impossible with gray cast iron, while the arrangement of flanges on the valve housing was generally considered necessary for reasons of casting technology. In the case of valves made of cast steel, welding could therefore only be achieved by the laborious and expensive way of subsequently removing the flange of the valve housing in order to form welded edges.

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.However, the invention is not limited to shut-off elements with valve disks guided by spindles; The proposal on which it is based can also be implemented with the same advantage with all other types of shut-off devices, such as so-called non-return valves or non-return flaps, in which the valve plate is guided by a spring bolt or an articulated lever.

Claims

1. Shut-off valve with a circular valve seat arranged in a sloping plane of a flow channel of oval cross-section, characterized in that the flow channel consists of a seamless or welded tubular body which has been deformed to have an oval cross-section.

2. Shut-off valve according to claim 1, characterized in that the valve spindle is arranged in a pipe socket located in the central axis of the valve seat, which is connected to the pipe body by welding in a section of the oval cross-section.

3. Shut-off valve according to claim 2, characterized in that the flow channel consists of two oval pipe sections separated by an oblique cut, one of which is rotated 180 ° in the pipe axis, so that the cutout for inserting the nozzle is formed.

4. Shut-off valve according to claim 2 or 3, characterized in that the connecting piece receives the valve seat at its end inserted into the cutout of the tubular body.

5. Shut-off valve according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the valve seat is arranged outside the line cross section partly in the cross section of the nozzle and partly in an extension of the lower nozzle end.

6. Shut-off valve according to claim 1-5, characterized in that the cavity between the valve seat and valve housing is filled with weld metal, for example, to avoid protruding edges.

7. Shut-off valve according to claim 1-6, characterized in that the forces acting on the spindle nut are absorbed by a steel tube which is connected to the spindle nut by a relieved weld seam.