CH620975A5 - Shut-off valve with a rotationally symmetrical closing element - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrventil, das einen Gehäuseaufsatz aufweist und dessen mit einem Überzug aus gummielastischem Material versehener rotationssymmetrischer Schliesskörper einen zylindrisch oder konisch ausgebildeten Abschnitt und einen etwa kugelkalottenförmig ausgebildeten Endabschnitt aufweist, wobei der Endabschnitt mit strahlenförmig von dessen Scheitel verlaufenden Rippen oder Leisten versehen ist, die in der Schliessstellung mit der einen Sitz für den Schliesskörper bildenden Wandung der Durchflussbohrung des Absperrventils zusammenwirken. The invention relates to a shut-off valve which has a housing attachment and whose rotationally symmetrical closing body, which is provided with a coating of rubber-elastic material, has a cylindrical or conical section and an approximately spherical cap-shaped end section, the end section being provided with ribs or strips running radially from the apex of the latter. which cooperate in the closed position with the wall of the flow-through bore of the shut-off valve forming a seat for the closing body.

Derartige Absperrventile werden durchweg für Wasserleitungen benutzt. Sie haben den Vorteil, dass der Schliesskörper keinen vertieften Sitz benötigt, sondern vielmehr mit den glatten Wandungen des Durchströmkanals, die den Sitz bilden, zusammenwirkt. Such shut-off valves are used consistently for water pipes. They have the advantage that the closing body does not require a recessed seat, but rather interacts with the smooth walls of the flow channel that form the seat.

Durch das DBGM 1 941146 ist bereits ein Absperrventil der einleitend beschriebenen Art bekannt, bei welchem die Dichtrippen oder -leisten symmetrisch über den gesamten Endbereich des Schliesskörpers verteilt angeordnet sind. Dadurch wird unter anderem der Vorteil erreicht, dass in jedem Fall ohne aufwendige Justierarbeit oder dgl. eine Gewähr dafür gegeben ist, dass Dichtrippen oder dgl. quer oder annähernd quer zur Strömungsrichtung des Mediums am Sitz anliegen. Ein Nachteil des bekannten Absperrventiles besteht jedoch darin, dass die Abdichtwirkung des Schliesskörpers in dessen Schliessstellung im Bereich des schwach konisch oder zylindrisch ausgebildeten Abschnittes nicht immer gewährleistet ist. Dies wird im wesentlichen darauf zurückzuführen sein, dass auch an den damit zusammenwirkenden Bereichen des Sitzes Ablagerungen beispielsweise von Kalk, Ocker oder dgl. eintreten können, die zumindest auf die Dauer eine einwandfreie Absperrung des Ventils bei in der Schliessstellung befindlichem Schliesskörper beeinträchtigen. DBGM 1 941146 already discloses a shut-off valve of the type described in the introduction, in which the sealing ribs or strips are arranged symmetrically over the entire end region of the closing body. This achieves the advantage, among other things, that in any case, without complex adjustment work or the like, there is a guarantee that sealing ribs or the like lie against the seat transversely or approximately transversely to the direction of flow of the medium. A disadvantage of the known shut-off valve, however, is that the sealing effect of the closing body in its closed position is not always guaranteed in the region of the weakly conical or cylindrical section. This will essentially be due to the fact that deposits of lime, ocher or the like can also occur in the areas of the seat interacting therewith, which, at least in the long run, impede proper shut-off of the valve when the closing body is in the closed position.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absperrventil der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass dieser Nachteil vermieden wird. Darüber hinaus wird angestrebt, dass auch dann, wenn der Schliesskörper mit verhältnismässig geringem Druck gegen den Sitz gepresst wird, eine einwandfreie Abdichtung erzielbar ist, wobei zugleich eine schonende Beanspruchung des den Überzug bildenden gummielastischen Materials erreicht werden soll. The invention has for its object to design a shut-off valve of the type described above so that this disadvantage is avoided. In addition, the aim is that even if the closing body is pressed against the seat with relatively little pressure, a perfect seal can be achieved, while at the same time gentle stress on the rubber-elastic material forming the coating is to be achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass die Rippen oder Leisten sich auch über die Mantelfläche des zylindrisch oder konisch ausgebildeten Abschnittes des Schliesskörpers bis an einen den Gehäuseaufsatz abdichtenden Abschnitt erstrecken. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass auch im Bereich des leicht konischen oder zylindrischen Abschnittes die Berührung zwischen Schliesskörper und Sitz nur über einen ganz schmalen Bereich in Um-fangsrichtung des Schliesskörpers erfolgt, wobei aufgrund der leichten Verformbarkeit der Leisten oder Rippen trotzdem eine einwandfreie Dichtwirkung eintritt. Aufgrund der Verteilung der Rippen oder Leisten über den Umfang des etwa konischen oder zylindrischen Bereiches ist auch hier eine Gewähr dafür gegeben, dass immer wenigstens eine Rippe abdichtend am Sitz anliegt. Es ist aufgrund der gummielastischen Eigenschaften des Überzuges möglich, den Durchmesser des Absperrkörpers einschliesslich einander gegenüberliegender Rippen oder Leisten geringfügig grösser zu wählen als die entsprechenden Abmessungen des damit zusammenwirkenden Sitzes. Selbstverständlich kann das Aus-mass, um welches der Durchmesser des Absperrkörpers grösser ist, nur relativ gering sein. Auf jeden Fall lässt sich auf diese Weise erreichen, dass die in der Schliesslage wirksamen Rippen des Schliesskörpers fest gegen den Sitz gedrückt werden. To achieve this object, the invention proposes that the ribs or strips also extend over the outer surface of the cylindrical or conical section of the closing body to a section sealing the housing attachment. In this way it can be achieved that even in the area of the slightly conical or cylindrical section, the contact between the closing body and the seat takes place only over a very narrow area in the circumferential direction of the closing body, with a perfect sealing effect due to the easy deformability of the strips or ribs entry. Due to the distribution of the ribs or strips over the circumference of the approximately conical or cylindrical area, there is also a guarantee that at least one rib always lies sealingly against the seat. Because of the rubber-elastic properties of the cover, it is possible to choose a slightly larger diameter of the shut-off body, including opposing ribs or strips, than the corresponding dimensions of the seat interacting therewith. Of course, the extent by which the diameter of the shut-off body is larger can only be relatively small. In any case, it can be achieved in this way that the ribs of the closing body which are effective in the closed position are pressed firmly against the seat.

Die Breite des Querschnitts der Rippen oder Leisten kann in radialer Richtung nach aussen abnehmen, wobei der dem Sitz zugekehrte Bereich der Rippen im Querschnitt abgerundet ist. The width of the cross section of the ribs or strips can decrease outward in the radial direction, the area of the ribs facing the seat being rounded off in cross section.

Der Überzug des Schliesskörpers kann zwischen den Rippen nutartige Vertiefungen aufweisen, die an der Mantelfläche des zylindrisch oder konisch ausgebildeten Abschnittes einerseits und im Bereich des Endabschnittes andererseits gegeneinander versetzt angeordnet sind, wobei vorteilhaft die Endbereiche der Nuten an der Mantelfläche und der Nuten am Endabschnitt einander überlappen. The coating of the closing body can have groove-like depressions between the ribs, which are arranged offset on the one hand on the lateral surface of the cylindrical or conical section and on the other hand in the region of the end section, the end regions of the grooves on the lateral surface and the grooves on the end section advantageously overlapping one another .

Gemäss einer weiteren Ausführungsform kann die Profil-gebung und/oder die radiale Erstreckung der Leisten oder Rippen an die über ihre Längserstreckung unterschiedlichen Druckbeanspruchungen in der Schliessstellung angepasst werden. Damit kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass die im kugelkalottenförmigen Abschnitt befindlichen Rippen- oder Leistenbereiche eine stärkere Druckbeanspruchung erfahren als die Leisten oder Rippen im zylindrischen oder schwach konischen Abschnitt. Im Ergebnis lässt sich so erreichen, dass trotz der unterschiedlichen Beanspruchung alle Bereiche oder Abschnitte der Leisten oder Rippen etwa die gleiche Verformung erfahren, so dass auch über die gesamte Ausdehnung des Sitzes etwa die gleichen Voraussetzungen für eine einwandfreie Abdichtung gegeben sind. According to a further embodiment, the profile and / or the radial extension of the strips or ribs can be adapted to the pressure loads in the closed position which differ over their longitudinal extent. This can take into account the fact that the rib or strip areas located in the spherical cap-shaped section are subjected to a greater compressive stress than the strips or ribs in the cylindrical or slightly conical section. The result can be achieved in such a way that, despite the different loads, all areas or sections of the strips or ribs experience approximately the same deformation, so that roughly the same prerequisites for a perfect seal also exist over the entire extent of the seat.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

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3 3rd

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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 die Seitenansicht eines Absperrventils, teilweise im Schnitt; Figure 1 is a side view of a shut-off valve, partly in section.

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II—II der Fig. 1; 5 Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1; 5

Fig. 3 die Seitenansicht des Schliesskörpers; 3 shows the side view of the closing body;

Fig. 4 eine Ansicht des Schliesskörpers in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 3; Fig. 4 is a view of the closing body in the direction of arrow IV of Fig. 3;

Fig. 5—7 den Figuren 1—3 entsprechende Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels. 10 FIGS. 5-7 representations of a second exemplary embodiment corresponding to FIGS. 1-3. 10th

Der mittels einer nicht steigenden Spindel 10 auf- und abbewegbare Schliesskörper 11 des Ausführungsbeispiels gemäss den Fig. 1—4 ist mit einem einstückigen Überzug 12 aus gummielastischem Material versehen, der sich von dem etwa kugelkalottenförmig ausgebildeten Endabschnitt 13 bis 15 zum spindelseitigen Endabschnitt 14 erstreckt. Zwischen beiden Endabschnitten 13 und 14 befindet sich der Zwischenabschnitt 15, in welchem der Schliesskörper 11 schwach konisch ausgebildet ist. Die beiden Abschnitte 13 und 15 dienen dazu, den Durchflussquerschnitt 16 der Durchflussboh- 20 rung 21 zu verschlussen. Der spindelseitige Endabschnitt 14 hat in der Schliesslage des Absperrkörpers die Aufgabe, den vom Gehäuseaufsatz 17 umschlossenen Bereich gegenüber dem Durchflussquerschnitt 16 abzuschliessen. Der Überzug aus gummielastischem Material im Endabschnitt 14 wirkt 25 über seinen gesamten Umfang mit einer entsprechenden Dichtfläche am Gehäuseaufsatz 17 bzw. dem Gehäuse 18 zusammen. The closing body 11 of the exemplary embodiment according to FIGS. 1-4, which can be moved up and down by means of a non-rising spindle 10, is provided with a one-piece cover 12 made of rubber-elastic material, which extends from the approximately spherical cap-shaped end sections 13 to 15 to the spindle-side end section 14. Between the two end sections 13 and 14 there is the intermediate section 15, in which the closing body 11 is weakly conical. The two sections 13 and 15 serve to close the flow cross section 16 of the flow bore 21. In the closed position of the shut-off body, the spindle-side end section 14 has the task of closing off the area enclosed by the housing attachment 17 with respect to the flow cross section 16. The coating of rubber-elastic material in the end section 14 cooperates 25 over its entire circumference with a corresponding sealing surface on the housing attachment 17 or the housing 18.

Hingegen erfolgt in den beiden Abschnitten 13 und 15 eine Abdichtung lediglich entlang den Bereichen des Gehäu- 30 ses 18, welche in der Schliessstellung des Schliesskörpers 11 an dessen Überzug anliegen und einen Sitz für diesen Überzug bilden. On the other hand, in the two sections 13 and 15 there is a seal only along the regions of the housing 18 which, in the closed position of the closing body 11, bear against its cover and form a seat for this cover.

Die Figuren 1—4 lassen erkennen, dass der Überzug 12 mit nach aussen vorstehenden, symmetrisch angeordneten 35 Leisten 19 versehen ist, zwischen denen sich Nuten 20, 20a befinden. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass die Leisten 19 etwas breiter sind als die Nuten 20, 20a. Insbesondere Fig. 3 der Zeichnung lässt erkennen, dass die zwischen den Leisten 19 befindlichen Nuten 20, 20a im Zwi- ,n schenbereich 15 und im unteren Endabschnitt 13 gegeneinander versetzt angeordnet sind, wobei die einander zugekehrten Endbereiche dieser Nuten einander überlappen. Auf diese Weise wird am Übergang zwischen dem etwa kugelkalot-tenförmigen Endabschnitt 13 und dem schwach konischen Abschnitt 15, der gegebenenfalls auch zylindrisch ausgebildet sein könnte, eine zusätzliche Nachgiebigkeit der Leisten erreicht, die die Dichtwirkung verbessert. Hinzu kommt, dass dann, wenn das unter Druck stehende Medium in eine der Nuten 20 eindringen kann, es nicht nach unten bis zum Scheitelpunkt 22 vordringen kann. Entsprechendes gilt auch dann, wenn eine der auf dem unteren Endabschnitt 13 befindlichen Nuten 20a unter der Druckeinwirkung des Mediums steht. FIGS. 1-4 show that the cover 12 is provided with outwardly projecting, symmetrically arranged 35 strips 19, between which there are grooves 20, 20a. The arrangement is such that the strips 19 are somewhat wider than the grooves 20, 20a. In particular, FIG. 3 of the drawing shows that the grooves 20, 20a located between the strips 19 are arranged offset in relation to one another in the intermediate region 15 and in the lower end section 13, the mutually facing end regions of these grooves overlapping one another. In this way, an additional flexibility of the strips is achieved at the transition between the approximately spherical-spherical end section 13 and the weakly conical section 15, which could also be cylindrical, which improves the sealing effect. In addition, if the pressurized medium can penetrate one of the grooves 20, it cannot penetrate down to the apex 22. The same also applies if one of the grooves 20a located on the lower end section 13 is under the pressure of the medium.

Beim Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 5—6 sind die einzelnen Teile mit gleichen, jedoch jeweils um 100 höheren Bezugszeichen versehen wie in den Figuren 1—4. Der einzige wesentliche Unterschied zwischen beiden Ausführungsformen besteht darin, dass die vorstehenden Leisten 119 wesentlich schmaler, d. h. rippenförmig, ausgebildet sind mit dem Ergebnis, dass die Erstreckung der einzelnen zwischen den Leisten 119 befindlichen Nuten 120 im Bogenmass wesentlich grösser ist. Ausserdem laufen die Leisten vom Scheitelpunkt 122 nach oben bis zum spindelseitigen Endabschnitt 114 durch. Insbesondere Fig. 6 lässt erkennen, dass die Leisten 119 von innen nach aussen schmaler werden und ihre äussere Begrenzung im Querschnitt abgerundet ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Leisten 119 einerseits sehr gut verformbar sind, andererseits jedoch auch bei Überbeanspruchungen nicht einreissen. In the exemplary embodiment according to FIGS. 5-6, the individual parts are provided with the same, but in each case 100 higher reference numerals than in FIGS. 1-4. The only essential difference between the two embodiments is that the protruding strips 119 are significantly narrower, i. H. are rib-shaped, with the result that the extent of the individual grooves 120 located between the strips 119 is significantly greater in the arc dimension. In addition, the strips run from the apex 122 up to the spindle-side end section 114. In particular, FIG. 6 shows that the strips 119 become narrower from the inside to the outside and their outer boundary is rounded in cross section. In this way it is achieved that the strips 119 are very well deformable on the one hand, but on the other hand do not tear even in the event of excessive stress.

Bei beiden Ausführungsbeispielen ist der auf der spindelseitigen Stirnfläche des Schliesskörpers 11 bzw. 111 befindliche Bereich 25 bzw. 125 des Überzugs aus gummielastischem Material in der Form eines nach oben vorstehenden ringförmigen Vorsprungs 26 bzw. 126 ausgebildet, der in der geöffneten Stellung des Schliesskörpers 11 bzw. 111 an der Innenfläche 27 bzw. 127 des Gehäuseaufsatzes 17 bzw. 117 anliegt. Dadurch wird eine zusätzliche Abdichtung des die Spindel 10 bzw. 110 aufnehmenden Raumes gegenüber dem vom Medium durchströmten Bereich erzielt. In both exemplary embodiments, the area 25 or 125 of the coating, which is located on the spindle-side end face of the closing body 11 or 111, is made of rubber-elastic material in the form of an upwardly projecting annular projection 26 or 126, which in the open position of the closing body 11 or 111 rests on the inner surface 27 or 127 of the housing attachment 17 or 117. This results in an additional sealing of the space accommodating the spindle 10 or 110 with respect to the area through which the medium flows.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (5)

620 975620 975 1. Absperrventil, das einen Gehäuseaufsatz aufweist und dessen mit einem Überzug aus gummielastischem Material versehener rotationssymmetrischer Schliesskörper einen zylindrisch oder konisch ausgebildeten Abschnitt und einen etwa kugelkalottenförmig ausgebildeten Endabschnitt aufweist, wobei der Endabschnitt mit strahlenförmig von dessen Scheitel verlaufenden Rippen oder Leisten versehen ist, die in der Schliessstellung mit der einen Sitz für den Schliesskörper bildenden Wandung der Durchflussbohrung des Absperrventils zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen oder Leisten (19,119) sich auch über die Mantelfläche des zylindrisch oder konisch ausgebildeten Abschnittes (15) des Schliesskörpers (11) bis an einen den Gehäuseaufsatz (17) abdichtenden Abschnitt (14) erstrecken. 1.Shut-off valve, which has a housing attachment and whose rotationally symmetrical closing body, which is provided with a coating of rubber-elastic material, has a cylindrical or conical section and an approximately spherical cap-shaped end section, the end section being provided with ribs or strips that run radially from the apex of the latter the closed position cooperate with the wall of the flow-through bore of the shut-off valve forming a seat for the closing body, characterized in that the ribs or strips (19, 119) also extend over the outer surface of the cylindrical or conical section (15) of the closing body (11) extend the housing attachment (17) sealing section (14). 2. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Schliesskörpers (11) einschliesslich einander gegenüberliegender Rippen oder Leisten (19, 119) geringfügig grösser ist als die entsprechenden Abmessungen des damit zusammenwirkenden Sitzes. 2. Shut-off valve according to claim 1, characterized in that the diameter of the closing body (11) including mutually opposite ribs or strips (19, 119) is slightly larger than the corresponding dimensions of the seat interacting therewith. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Absperrventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Querschnittes der Rippen oder Leisten (19,119) in radialer Richtung nach aussen abnimmt und der dem Sitz zugekehrte Bereich der Rippen im Querschnitt abgerundet ist. 3. Shut-off valve according to claim 1 or 2, characterized in that the width of the cross section of the ribs or strips (19, 119) decreases in the radial direction outwards and the area of the ribs facing the seat is rounded in cross section. 4. Absperrventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Uberzug (12) des Schliesskörpers (11) zwischen den Rippen (19) nutartige Vertiefungen (20, 20a) aufweist, die an der Mantelfläche des zylindrisch oder konisch ausgebildeten Abschnittes (15) einerseits und im Bereich des Endabschnittes (13) anderseits gegeneinander versetzt angeordnet sind, derart, dass die Endbereiche der Nuten (20) an der Mantelfläche und der Nuten (20a) am Endabschnitt einander überlappen. 4. Shut-off valve according to one of the preceding claims, characterized in that the cover (12) of the closing body (11) between the ribs (19) has groove-like depressions (20, 20a) which on the lateral surface of the cylindrical or conical section (15 ) on the one hand and in the area of the end section (13) on the other hand, are offset such that the end areas of the grooves (20) on the lateral surface and the grooves (20a) on the end section overlap. 5. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der an der spindelseitigen Stirnfläche des Schliesskörpers (11) befindliche Bereich des Überzuges (12) einen ringförmigen Vorsprung (26) aufweist, der bei geöffneter Stellung des Schliesskörpers (11) an der gegenüberliegenden Innenfläche (27) des Gehäuseaufsatzes (17) anliegt. 5. Shut-off valve according to claim 1, characterized in that the region of the coating (12) located on the spindle-side end face of the closing body (11) has an annular projection (26) which, when the closing body (11) is in the open position, on the opposite inner surface ( 27) of the housing attachment (17).