DE10000950A1

DE10000950A1 - High-pressure valve with single piece body and external axial bearing for operating a spindle

Info

Publication number: DE10000950A1
Application number: DE2000100950
Authority: DE
Inventors: Adolf K Velan
Original assignee: Velan Inc
Current assignee: Velan Inc
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2000-07-27
Also published as: CN1260458A; FR2788325A1; CA2258450A1; CA2258450C; JP2000274536A; CN1131386C; FR2788325B1; JP3576058B2

Abstract

The valve (10) consists of a single body (1) provided with a flow path (14) in which is fitted the spherical shut off valve (16). A rod (32) penetrates an opening in the upper surface of the valve (12) to connect to the shut off valve. A retaining shoulder (86), forming part of the body, acts on the external surface of a stop (88) connected to the rod to prevent it being pushed out of the body of the valve (12). A bearing (108) is placed between the stop (88) and the shoulder (86) to reduce operating friction.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION 1. Fachgebiet der Erfindung1. Field of the Invention

Die vorliegende Erfindung betrifft Ventile und insbesondere Hochdruckventile.The present invention relates to valves and in particular High pressure valves.

2. Beschreibung des Stands der Technik2. Description of the Prior Art

Herkömmliche Hochdruck-Drehventile, wie beispielsweise Kegel- und Kugelventile umfassen im allgemeinen einen Ventilkörper, welcher einen Fluidkanal definiert, in welchem ein Drehschließelement mit einer sich durch dieses erstreckenden Bohrung angebracht ist, um wahlweise einen Fluß eines Fluids zu blockieren oder zuzulassen. Es ist ein Schaft vorgesehen, um das Schließelement zwischen einer Öffnungsposition, in welchem die Bohrung durch das Schließelement in Flucht zu dem Fluidkanal des Ventilkörpers liegt, und einer Verschlußposition zu drehen, in welcher sich die Bohrung durch das Schließelement quer zu dem Fluidkanal des Ventilkörpers erstreckt. Der Schaft erstreckt sich vom Innenraum des Ventilkörpers durch einen zum Fluidkanal normalen Schaftkanal.Conventional high pressure rotary valves, such as cone and Ball valves generally include a valve body, which one Fluid channel defined, in which a rotary closing element with a through this extending bore is attached to either a river to block or allow a fluid. A shaft is provided to the closing element between an open position in which the Bore through the closing element in alignment with the fluid channel of the Valve body lies, and a closed position to rotate in which the bore through the closing element transversely to the fluid channel of the Valve body extends. The shaft extends from the interior of the Valve body through a shaft channel normal to the fluid channel.

Typischerweise ist eine Kappe mit dem Ventilkörper zum Zusammenwirken mit einer an dem Boden des Schafts vorgesehenen Schulter über einen Bolzen verbunden, um zu verhindern, daß dieselbe ausgestoßen wird, wenn sie einem hohen inneren Fluiddruck ausgesetzt ist. Alternativ kann der Schaft durch ein Ende eines einstückigen Ventilkörpers eingesetzt werden und dann im Inneren an Ort und Stelle mittels einer Innenanschlagsfläche gehalten werden, welche in dem Schaftkanal des Ventilkörpers zum Zusammenwirken mit der am Boden des Schafts vorgesehenen Schulter definiert ist. Typically, a cap is for interaction with the valve body with a shoulder provided on the bottom of the shaft over one Bolt connected to prevent the same from being ejected when it is exposed to high internal fluid pressure. Alternatively, the Shaft can be inserted through one end of a one-piece valve body and then inside in place using an internal stop surface are held, which in the shaft channel of the valve body Interaction with the shoulder provided on the bottom of the shaft is defined.

Obwohl die vorstehenden Schaft- und Ventilkörperverbindungen dahin wirksam sind, daß sie verhindern können, daß der Schaft aus dem Ventilkörper ausgestoßen wird, vergrößern sie im wesentlichen das zum Bedienen erforderliche Drehmoment. Deshalb wird im allgemeinen eine Unterlagsscheibe zwischen der Schaftschulter und der zusammenwirkenden Anschlagfläche des Ventilkörpers eingebaut um das Bedienungsdrehmoment zu reduzieren. Allerdings ist in Anwendungen, in welchen sich das betreffende Fluid auf einer relativ hohen Temperatur befindet, die Installation einer derartigen Unterlagsscheibe problematisch.Although the above stem and valve body connections have gone are effective that they can prevent the shaft from the Valve body is ejected, they essentially enlarge that to Operate required torque. Therefore, generally one Washer between the shoulder and the cooperating Stop surface of the valve body installed around the operating torque to reduce. However, in applications in which the fluid in question is at a relatively high temperature, the Installation of such a washer is problematic.

ABRISS DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Hochdruckventil bereitzustellen, welches einen Schaftausstoßschutz vorsieht, ohne das zur Bedienung des Ventils erforderliche Drehmoment wesentlich zu vergrößern.It is therefore an object of the present invention to provide a high pressure valve To provide, which provides a shaft ejection protection without the Operation of the valve to significantly increase the required torque.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein derartiges Ventil bereitzustellen, welches relativ einfach und wirtschaftlich herzustellen ist.It is an object of the present invention to provide such a valve to provide, which is relatively simple and economical to manufacture.

Somit ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Hochdruckventil vorgesehen, umfassend einen einstückigen Ventilkörper, welcher einen sich entlang einer Strömungsachse erstreckenden Fluidkanal definiert, und ein Schließelement, welches innerhalb des Ventilkörpers angebracht ist und eine sich durch diesen erstreckende Bohrung aufweist. Ein Schaft steht in Eingriff mit dem Schließelement und erstreckt sich außerhalb eines in dem Ventilkörper definierten Schaftkanals zur Drehung des Schließelements um eine Schwenkachse, welche quer zur Strömungsachse verläuft, zwischen einer Öffnungsstellung, in welcher die Bohrung koaxial zu dem Fluidkanal des Ventilkörpers ausgerichtet ist, und eine Verschlußstellung, in welcher sich die Bohrung quer zum Fluidkanal erstreckt. Ein Dichtungssystem ist zum Verhindern einer Leckage von dem Ventilkörper entlang das Schaftkanals vorgesehen. Das Hochdruckventil umfaßt ferner ein Schaftaustoß-Schutzsystem, umfassend eine von dem Ventilkörper beabstandete Platte, welche eine zu dem Ventilkanal ausgerichtete Öffnung zum Aufnehmen des Schafts durch diese definiert. Die Platte und der Ventilkörper sind einstückig aufgebaut. Es sind Lagermittel an dem Schaft zwischen der Platte und dem Ventilkörper außerhalb des Dichtsystems zum Zusammenwirken mit der Platte vorgesehen, um zu verhindern, daß der Schaft aufgrund von Fluiddruck innerhalb des Ventilkörpers aus dem Ventilkörper ausgestoßen wird.Thus, according to the present invention, it is a high pressure valve provided, comprising a one-piece valve body, which one defined along a flow axis fluid channel, and a Closing element, which is attached within the valve body and a has through this extending bore. A shaft is in Engagement with the closing element and extends outside one in the Valve body defined shaft channel for rotating the closing element around a pivot axis, which runs transversely to the flow axis, between an open position in which the bore is coaxial with the fluid channel of the valve body is aligned, and a closed position in which the bore extends across the fluid channel. A sealing system is to prevent leakage from the valve body along the Shaft channel provided. The high pressure valve also includes a Shaft ejection protection system comprising one of the valve body spaced plate which has an opening aligned with the valve channel for receiving the shaft defined by this. The plate and the Valve bodies are constructed in one piece. There are storage means on the shaft between the plate and the valve body outside the sealing system for Cooperation with the plate is provided to prevent the Stems from the fluid due to fluid pressure within the valve body Valve body is ejected.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Nachdem das Prinzip der Erfindung allgemein beschrieben wurde, wird nun Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen, welche darstellend ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel derselben zeigen und in welchen:Having described the principle of the invention in general, now Reference is made to the accompanying drawings, which are illustrative show preferred embodiment of the same and in which:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Kugelventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist; FIG. 1 is an exploded perspective view of a ball valve according to the present invention;

Fig. 2 eine Längsschnittansicht des Kugelventils aus Fig. 1 ist; und Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the ball valve of Fig. 1; and

Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, welche die Details einer Schaftanordnung des Kugelventils zeigt. Fig. 3 is an enlarged cross sectional view showing the details of a shaft assembly of the ball valve.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Im folgenden wird Bezug auf die Zeichnungen genommen und insbesondere auf die Fig. 1 bis 3, wobei ein Hochdruckventil, welches die Komponenten der vorliegenden Erfindung beispielhaft darstellt und allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, beschrieben wird. Das Hochdruckventil 10 umfaßt einen einstückigen Ventilkörper 12, welcher einen axial verlaufenden Fluidkanal 14 definiert, in welchem ein Kugelventilelement 16 zum wahlweisen Blockieren und Zulassen einer Fluidströmung durch den Ventilkörper 12 angebracht ist. Das Kugelventilelement 16 weist eine sphärische Außenoberfläche und eine zentrale Bohrung 18 auf, welche sich durch dieses erstreckt. Die sphärische Außenoberfläche des Kugelventilelements 16 steht dichtend in Eingriff mit einem stromabwärtigen Ventilsitz 20 und einem stromaufwärtigen Ventilsitz 22. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, paßt der stromabwärtige Ventilsitz 20 mit einer Ausnehmung 24 zusammen, welche axial innerhalb des Ventilkörpers 12 um den Fluidkanal 14 herum ausgebildet ist.In the following, reference is made to the drawings and in particular to FIGS. 1 to 3, wherein a high-pressure valve, which exemplifies the components of the present invention and is generally designated by reference number 10 , is described. The high pressure valve 10 comprises a one-piece valve body 12 , which defines an axially extending fluid channel 14 , in which a ball valve element 16 for selectively blocking and permitting fluid flow through the valve body 12 is attached. The ball valve element 16 has a spherical outer surface and a central bore 18 which extends through it. The spherical outer surface of the ball valve element 16 sealingly engages with a downstream valve seat 20 and an upstream valve seat 22 . As can be seen from FIG. 2, the downstream valve seat 20 fits together with a recess 24 which is formed axially within the valve body 12 around the fluid channel 14 .

Ein Spannring 26 und ein Abstandhaltereinsatz 28 sind unmittelbar stromaufwärts des stromaufwärtigen Ventilsitzes 22 positioniert und ein Haltering 30 ist in einer kreisförmigen Vertiefung angeordnet, welche in dem Ventilkörper 12 um den Innenraum des Fluidkanals 14 ausgebildet ist, um den stromabwärtigen Ventilsitz 22, den Spannring 26 und den Abstandhaltereinsatz 28 in Position innerhalb des Ventilkörpers 12 zu halten.A collet 26 and a spacer insert 28 are positioned immediately upstream of the upstream valve seat 22 and a collet 30 is disposed in a circular recess formed in the valve body 12 around the interior of the fluid channel 14 , around the downstream valve seat 22 , the collet 26 and to hold the spacer insert 28 in position within the valve body 12 .

Der stromabwärtige und der stromaufwärtige Ventilsitz 20 und 22 können aus Metall hergestellt sein.The downstream and upstream valve seats 20 and 22 can be made of metal.

Ein einstückiger Schaft 32, welcher sich durch einen in dem Ventilkörper 12 ausgebildeten Schaftkanal 34 erstreckt, ist an einem Bodenende desselben mit dem Ventilkugelelement 16 verbunden, um dieses um eine normal zum Fluidkanal 14 verlaufende Schwenkachse zwischen einer Öffnungsstellung, in welcher die zentrale Bohrung 18 sich in axialer Ausrichtung mit dem Fluidkanal 14 befindet, und einer Verschlußstellung, in welcher sich die zentrale Bohrung 18 quer zum Fluidkanal 14 erstreckt, zu verdrehen. Das untere Ende des Schafts 32 definiert zwei diametral entgegengesetzte flache parallele Seiten 36, welche in einen Schlitz 38 passen, der in der oberen Fläche des Ventilelements 16 ausgebildet ist, um eine Drehung des Kugelelements 16 bei einer Drehung des Schafts 32 zu bewirken.A one-piece stem 32 , which extends through a stem channel 34 formed in the valve body 12 , is connected at a bottom end thereof to the valve ball element 16 , around the latter about a pivot axis running normal to the fluid channel 14 between an open position in which the central bore 18 is located is in axial alignment with the fluid channel 14 , and a closed position in which the central bore 18 extends transversely to the fluid channel 14 . The lower end of the stem 32 defines two diametrically opposed flat parallel sides 36 which fit into a slot 38 formed in the upper surface of the valve element 16 to cause the ball element 16 to rotate upon rotation of the stem 32 .

Der Schaft 32 umfaßt einen unteren vergrößerten Abschnitt 40 benachbart dem die Abflachungen 36 definierenden unteren Ende, einen Zwischenabschnitt 42 kleineren Durchmessers benachbart dem vergrößerten unteren Abschnitt 40, wobei zwischen diesen eine Schulter 44 ausgebildet ist, und einen oberen Abschnitt 46 vergrößerten Durchmessers.The shaft 32 includes a lower enlarged portion 40 adjacent the lower end defining the flats 36 , an intermediate portion 42 of smaller diameter adjacent the enlarged lower portion 40 with a shoulder 44 formed therebetween, and an upper portion 46 of increased diameter.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, definiert der Schaftkanal 34 einen inneren Abschnitt 47 kleinen Durchmessers, welcher zu dem Fluidkanal 14 führt, einen Abschnitt 48 mit mittlerem Durchmesser benachbart dem inneren Abschnitt 47 mit kleinem Durchmesser und einen äußeren Abschnitt 50 mit vergrößertem Durchmesser. Eine erste Schulter 52 ist zwischen dem inneren Abschnitt 47 mit kleinem Durchmesser und dem Abschnitt 48 mit mittlerem Durchmesser ausgebildet, während eine zweite Schulter 54 zwischen dem Abschnitt 48 mit mittlerem Durchmesser und dem äußeren Abschnitt 50 mit vergrößertem Durchmesser ausgebildet ist.As seen from Fig. 3, 34 defines the shank channel comprises an inner portion 47 of small diameter, which leads to the fluid channel 14, a portion 48 adjacent intermediate diameter inner portion 47 having a small diameter and an outer portion 50 having an enlarged diameter. A first shoulder 52 is formed between the inner diameter section 47 and the medium diameter section 48 , while a second shoulder 54 is formed between the medium diameter section 48 and the outer diameter section 50 .

Eine Buchse 56, welche einen mittleren Kanal durch diese definiert, ist auf die erste Schulter 52 um den unteren vergrößerten Abschnitt 40 des Schafts 32 herum aufgesetzt. Die Buchse 56 dient als Lager und als untere Führung für den Schaft 32.A sleeve 56 defining a central channel therethrough is fitted onto the first shoulder 52 around the lower enlarged portion 40 of the shaft 32 . The bushing 56 serves as a bearing and as a lower guide for the shaft 32 .

Der untere vergrößerte Abschnitt 40 des Schafts 32 definiert mit dem unteren Abschnitt 50 vergrößerten Durchmessers des Schaftkanals 34 eine ringförmige Dichtungskammer, welche mit einer geeigneten Dichtung gefüllt ist, umfassend zwei Dichtungsringe 58, welche zwischen einem unteren Extrusionsring 60a und einem oberen Extrusionsring 60b angeordnet sind, um eine Leckage von dem Fluidkanal 14 um den Schaft 32 herum zu verhindern. Der untere Extrusionsring 60a ist auf die zweite Schulter 54 aufgesetzt.The lower enlarged portion 40 of the shaft 32 defines with the lower portion 50 of increased diameter of the shaft channel 34 an annular sealing chamber which is filled with a suitable seal, comprising two sealing rings 58 , which are arranged between a lower extrusion ring 60 a and an upper extrusion ring 60 b to prevent leakage from the fluid channel 14 around the stem 32 . The lower extrusion ring 60 a is placed on the second shoulder 54 .

Die Dichtung wird durch eine Stopfbüchsenanordnung 62 unter axialer Kompression gehalten. Die Stopfbüchsenanordnung 62 umfaßt eine geschlitzte Metallstopfbuchse 64, welche an dem Schaft 32 angebracht ist und über die Außenoberfläche des oberen Extrusionsrings 60b positioniert ist. Die geschlitzte Stopfbuchse 64 definiert eine axial verlaufende Bohrung 66 (siehe Fig. 1), welche mit dem Zwischenabschnitt 42 kleinen Durchmessers des Schafts 32 zusammenpaßt. Wie in Fig. 1 ersichtlich, weist die geschlitzte Buchse 64 einen offenen Längsschlitz 68 auf, welcher zuläßt, daß diese aufgespreizt ist und dann eng anliegend um den Schaft 32 plaziert wird. Wie in Fig. 2 und 3 ersichtlich, ist eine axial verlaufende Ausnehmung 69 in dem unteren Endabschnitt der geschlitzten Stopfbuchse 64 um den Innenraum der sich axial erstreckenden Bohrung 66 zum Aufnehmen des oberen Endes des unteren erweiterten Abschnitts 40 des Schafts 32 definiert. Wie nachfolgend detaillierter erläutert wird, ermöglicht die geschlitzte Buchse 64, daß der Schaft 32 in dem Ventilkörper 12 durch den Schaftkanal 34 von außerhalb des Ventilkörpers 12 belastet werden kann.The seal is held under axial compression by a gland assembly 62 . The gland assembly 62 comprises a slotted metal gland 64 which is mounted on the shaft 32 and is positioned over the outer surface b of the upper extrusion ring 60th The slotted gland 64 defines an axially extending bore 66 (see FIG. 1) which mates with the intermediate section 42 of small diameter of the shaft 32 . As can be seen in FIG. 1, the slotted bushing 64 has an open longitudinal slot 68 , which allows it to be spread apart and then placed tightly around the shaft 32 . As can be seen in Fig. 2 and 3, an axially extending recess is defined 69 in the lower end portion of the split gland 64 around the interior of the axially extending bore 66 for receiving the upper end of the lower extended portion 40 of the stem 32. As will be explained in more detail, allows the slotted sleeve 64 that the shaft 32 can be loaded into the valve body 12 through the shaft passage 34 from the outside of the valve body 12th

Die Stopfbuchsenanordnung 62 umfaßt ferner ein Stopfbuchsenelement 70 mit einer zentralen Längsbohrung 72 (siehe Fig. 1), durch welche sich ein oberer Abschnitt der geschlitzten Stopfbuchse 64 erstreckt. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, ist eine Ausnehmung 74 axial innerhalb des Stopfbuchsenelements 70 um den Innenraum der zentralen Bohrung 66 zum Aufnehmen von drei Belleville-Ringen 76 ausgebildet, welche um die geschlitzte Buchse 62 an einer ringförmigen Schulter 78 derselben angeordnet sind, um dadurch eine bestimmte Selbstjustage bereitzustellen, so daß Verschleiß der Dichtung kompensiert werden kann. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Stopfbuchsenelement 70 mit dem Ventilkörper 12 mittels eines Paars von Gewindebolzen 84 verbunden, welche sich durch die jeweiligen in dem Stopfbuchsenelement 70 ausgebildeten axial verlaufenden seitlichen Bohrungen 80 und in die korrespondierenden Bohrungen 82, die in dem den Schaftkanal 34 umgebenden Teil des Ventilkörpers 12 definiert sind, erstrecken. Dichtungseinstellungsmuttern 86 stehen gewindemäßig mit den oberen Enden der Bolzen 84 in Eingriff, um die Belleville-Ringe 76 gegen die Schulter 78 zu drücken, um dadurch zu bewirken, dass die geschlitzte Stopfbuchse 64 eine Kompressionsbelastung auf die Dichtung ausübt. The gland assembly 62 also includes a gland member 70 having a central longitudinal bore 72 (see FIG. 1) through which an upper portion of the slotted gland 64 extends. As best seen in FIG. 3, a recess 74 is formed axially within the gland member 70 around the interior of the central bore 66 for receiving three Belleville rings 76 which are disposed around the slotted bushing 62 on an annular shoulder 78 thereof. to thereby provide a certain self-adjustment so that wear of the seal can be compensated for. As can be seen from FIG. 1, the gland element 70 is connected to the valve body 12 by means of a pair of threaded bolts 84 , which extend through the respective axially extending lateral bores 80 formed in the gland element 70 and into the corresponding bores 82 in the shaft channel 34 surrounding part of the valve body 12 are defined, extend. Seal adjustment nuts 86 threadably engage the upper ends of bolts 84 to press Belleville rings 76 against shoulder 78 thereby causing slotted gland 64 to apply a compressive load to the seal.

Eine Platte 86 ist mit dem Ventilkörper 12 in Entfernung verbunden, um mit einer ringförmigen Schulter 88, welche an dem äußeren axialen Ende des Zwischenabschnitts 42 kleineren Durchmessers des Schaftelements 32 vorgesehen ist zusammenzuwirken, so daß das Schaftelement 32 daran gehindert werden kann, aufgrund von Fluiddruck innerhalb des Ventilkörpers 12 aus dem Schaftkanal 34 ausgestoßen zu werden. Gemäß einem bevorzugten Aufbau der vorliegenden Erfindung ist die Platte 86 mit einem Paar seitlich verlaufender Elemente 90 versehen, welche sich von dieser zu der Außenfläche des Ventilkörpers 12 an entgegengesetzten Seiten des Schafts 32 nach unten erstrecken, um eine integrale Platten- und Ventilkörper-Anordnung zu bilden. Die Platte 86 und die länglichen Elemente 90 sind durch Gießen einstückig mit dem Ventilkörper 12 ausgebildet. Wie in Fig. 1 ersichtlich, definiert die Platte 86 eine zentrale Bohrung 92, welche in koaxialer Ausrichtung zu dem Schaftkanal 34 des Ventilkörpers 12 liegt, um den Schaft 32 durch diese aufzunehmen.A plate 86 is connected to the valve body 12 at a distance to cooperate with an annular shoulder 88 provided at the outer axial end of the smaller diameter intermediate portion 42 of the stem member 32 so that the stem member 32 can be prevented due to fluid pressure to be ejected from the stem channel 34 within the valve body 12 . In accordance with a preferred construction of the present invention, plate 86 is provided with a pair of side members 90 which extend downwardly therefrom to the outer surface of valve body 12 on opposite sides of stem 32 to provide an integral plate and valve body arrangement form. The plate 86 and the elongated members 90 are integrally formed with the valve body 12 by molding. As seen in FIG. 1, plate 86 defines a central bore 92 which is coaxially aligned with stem channel 34 of valve body 12 to receive stem 32 therethrough.

Eine Ausnehmung 94 ist in der unteren Fläche der Platte 86 um den Innenraum der zentralen Bohrung 92 herum ausgebildet und definiert mit dieser eine ringförmige Schulter 95.A recess 94 is formed in the lower surface of the plate 86 around the interior of the central bore 92 and defines an annular shoulder 95 therewith .

Eine geschlitzte Buchse 96, welche eine zentrale Öffnung 98 aufweist, ist innerhalb der Ausnehmung 94 um den oberen Abschnitt 46 vergrößerten Durchmessers des Schafts 32 an der Schulter 88 desselben angeordnet. Die geschlitzte Buchse 96 ist mit einem unteren Flansch 100 versehen, welcher in gegenseitiger Anlage mit der ringförmigen Schulter 95 der Platte 86 steht, um ein axiales Entfernen des Schafts 32 von dem Ventilkörper 12 aufgrund von Fluiddruck innerhalb des Ventilkörpers 12 zu verhindern. Der Schaft 32, das Stopfbuchsenelement 70 und die geschlitzte Stopfbuchse 64 bilden auch eine zweite Ausstoßsicherung, da der untere vergrößerte Abschnitt 40 des Schafts 32 größer als die Bohrung 66 der geschlitzten Stopfbuchse 64 ist, welche innerhalb der in dem Stopfbuchsenelement 70 definierten Ausnehmung 74 angeordnet ist. A slotted bushing 96 , which has a central opening 98 , is arranged within the recess 94 on the shoulder 88 of the shaft 32 thereof by the upper section 46 of the larger diameter of the shaft 32 . The slotted bushing 96 is provided with a lower flange 100 which is in abutment with the annular shoulder 95 of the plate 86 to prevent axial removal of the stem 32 from the valve body 12 due to fluid pressure within the valve body 12 . The shaft 32 , the gland element 70 and the slotted gland 64 also form a second ejection protection, since the lower enlarged section 40 of the shaft 32 is larger than the bore 66 of the slotted gland 64 , which is arranged within the recess 74 defined in the gland element 70 .

Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, definiert die geschlitzte Buchse 96 in einem oberen Endabschnitt derselben eine sich axial erstreckende Ausnehmung 102 um den Innenraum der Öffnung 98 herum zum Aufnehmen einer Schaftbuchse 104, welche an dem oberen Abschnitt 46 vergrößerten Durchmessers des Schafts 32 angebracht ist. Eine axial verlaufende Ausnehmung 106 ist ferner im unteren Endabschnitt der geschlitzten Buchse 96 um den Innenraum der Öffnung 98 herum ausgebildet, um ein abgedichtetes Axiallager 108 aufzunehmen, welches an dem oberen Abschnitt 46 vergrößerten Durchmessers des Schafts 32 ausgebildet ist.As best seen in FIG. 3, the slotted sleeve 96 defines in an upper end portion thereof an axially extending recess 102 around the interior of the opening 98 for receiving a shaft sleeve 104 which attaches to the enlarged diameter upper portion 46 of the shaft 32 is. An axially extending recess 106 is also formed in the lower end portion of the slotted bushing 96 around the interior of the opening 98 to receive a sealed thrust bearing 108 which is formed on the upper portion 46 of enlarged diameter of the shaft 32 .

Wie in Fig. 1 ersichtlich, ist ein Hebel 110, welcher ein quadratisches Loch 112 aufweist, an dem oberen quadratisch geformten Ende des Schafts 32 angebracht. An dem Schaft 32 ist zwischen dem Hebel 110 und der Schaftlagerplatte 86 eine Druckscheibe 113 angebracht. Ein Schlitz 114 erstreckt sich von dem quadratischen Loch 112 zu einem zu einem Griff 116 desselben entgegengesetzten Ende des Hebels 110. Eine Innensechskantschraube 118 ist in einen Kanal 120 eingesetzt, welcher sich quer zu dem Schlitz 114 erstreckt, um mit einer Mutter 122 zum Verstellen der Größe des Lochs 112 zusammenzuwirken. Eine Sicherungsmutter 124 steht gewindemäßig mit dem Ende des Schafts 32 in Eingriff, um den Hebel 110 an dem Schaft 32 zu sichern.As seen in FIG. 1, a lever 110 having a square hole 112 is attached to the upper square shaped end of the shaft 32 . A thrust washer 113 is attached to the shaft 32 between the lever 110 and the shaft bearing plate 86 . A slot 114 extends from the square hole 112 to an opposite end of the lever 110 to a handle 116 thereof. An Allen screw 118 is inserted into a channel 120 that extends across the slot 114 to cooperate with a nut 122 to adjust the size of the hole 112 . A lock nut 124 is threadedly engaged with the end of the stem 32 in engagement, to secure the lever 110 to the shaft 32nd

Ein Anschlagstift 126 steht gewindemäßig an einem unteren Ende desselben mit einem Loch 128 in Eingriff, welches in der oberen Fläche der Platte 86 definiert ist, um die Drehung des Schafts 32 durch Angreifen an dem Hebel 110 zu begrenzen, wenn das Kugelelement 16 in seine geschlossene Stellung gedreht wird.A stop pin 126 is threadedly engaged at a lower end thereof with a hole 128 defined in the top surface of the plate 86 to limit rotation of the shaft 32 by engaging the lever 110 when the ball member 16 is in its closed position Position is rotated.

Eine Verschlußklammer 130 ist zur axialen Bewegung entlang des Hebels 110 zum Angreifen an zugehörigen in der oberen Fläche der Platte 86 ausgebildeten Kerben 132 vorgesehen, um wahlweise das Ventil 10 in seiner geschlossenen und in seiner geöffneten Stellung festzusetzen.A locking clip 130 is provided for axial movement along the lever 110 for engaging associated notches 132 formed in the upper surface of the plate 86 to selectively lock the valve 10 in its closed and open positions.

Bei einer ersten Montage des Ventils 10 wird zunächst der stromabwärtige Sitz 20 innerhalb des Ventilkörpers 10 durch dessen stromaufwärtiges Ende in Position eingesetzt. Danach werden nacheinander die Schaftbuchse 56, der untere Anti-Extrusionsring 60a, die Dichtungsringe 58 und der obere Anti-Extrusionsring 60b in den Ventilkörper 12 durch den Schaftkanal 34 eingelegt. Danach wird der Schaft 32 durch die zentrale Bohrung 92 der Platte 86 und das Stopfbuchsenelement 70 eingesetzt und die Belleville- Ringe 76 werden axial auf das untere Ende des Schafts 32 bis zu dessen Zwischenabschnitt 42 kleinen Durchmessers aufgeschoben. Wenn einmal das Stopfbuchsenelement 70 und die Belleville-Ringe 76 auf dem Schaft 32 angebracht sind, wird die geschlitzte Stopfbuchse 64 in Position auf dem Schaft 32 installiert. Der Schaft 32 wird dann in den Schaftkanal 34 nach unten gedrückt, so daß die Montage des abgedichteten Axiallagers 108 der geschlitzten Buchse 96 und der Schaftbuchse 104 ermöglicht wird. Das abgedichtete Axiallager 108 wird zunächst auf das obere Ende des Schafts gegen die Schulter 88 nach unten geschoben. Dann wird die geschlitzte Buchse 96 aufgespreizt und um den Schaft 32 herum installiert, bevor die Schaftbuchse 104 auf das obere Ende des Schafts 32 in die in der geschlitzten Buchse 96 ausgebildeten Ausnehmung 102 nach unten eingeschoben wird. Nach dem Anbringen des abgedichteten Axiallagers 108, der geschlitzten Buchse 96 und der Schaftbuchse 104 auf dem Schaft 32, wird die letztere nach oben verlagert, so daß sie gegen den ringförmigen Flansch 100 der geschlitzten Buchse 96 an der inneren Schulter 95 der Platte 86 anliegt. Das Kugelelement 16 wird dann in den Ventilkörper 12 durch dessen stromaufwärtiges Ende eingesetzt, wobei der Schlitz 38 sich in der Richtung des Strömungskanals 14 erstreckt, um an den Abflachungen 36 anzugreifen, welche an dem unteren Ende des Schafts 32 ausgebildet sind. Danach werden der stromaufwärtige Ventilsitz 22, der Spannring 26, der Abstandhaltereinsatz 28 und der Haltering 30 in dem Ventilkörper 12 über dessen stromaufwärtiges Ende installiert und die Stopfelementbolzen 84, 86 werden angezogen. Schließlich wird der Hebel 110 an dem Schaft 32 installiert und durch die Befestigungsmutter 124 gesichert. Der Anschlagstift 126 kann je nach Bedarf zu jedem Zeitpunkt an der Platte 86 befestigt werden.When the valve 10 is assembled for the first time, the downstream seat 20 is first inserted into position in the valve body 10 through its upstream end. Then the shaft bushing 56 , the lower anti-extrusion ring 60 a, the sealing rings 58 and the upper anti-extrusion ring 60 b are inserted one after the other into the valve body 12 through the shaft channel 34 . Thereafter, the shaft 32 is inserted through the central bore 92 of the plate 86 and the stuffing box element 70 and the Belleville rings 76 are pushed axially onto the lower end of the shaft 32 up to its intermediate section 42 of small diameter. Once the gland member 70 and Belleville rings 76 are mounted on the stem 32 , the slotted gland 64 is installed in position on the stem 32 . The shaft 32 is then pressed down into the shaft channel 34 , so that the assembly of the sealed axial bearing 108 of the slotted bushing 96 and the shaft bushing 104 is made possible. The sealed thrust bearing 108 is first slid down onto the upper end of the shaft against the shoulder 88 . Then, the slotted bushing 96 is spread and installed around the shaft 32 before the shaft bushing 104 is pushed down onto the upper end of the shaft 32 into the recess 102 formed in the slotted bushing 96 . After mounting the sealed thrust bearing 108 , the slotted bushing 96 and the shaft bushing 104 on the shaft 32 , the latter is moved upward so that it abuts against the annular flange 100 of the slotted bushing 96 on the inner shoulder 95 of the plate 86 . The ball member 16 is then inserted into the valve body 12 by its upstream end, the slot 38 extends in the direction of the flow channel 14, to engage the flats 36 which are formed at the lower end of the shaft 32nd Thereafter, the upstream valve seat 22 , the tension ring 26 , the spacer insert 28 and the retaining ring 30 are installed in the valve body 12 via the upstream end thereof, and the stuffing element bolts 84 , 86 are tightened. Finally, the lever 110 is installed on the shaft 32 and secured by the fastening nut 124 . The stop pin 126 can be attached to the plate 86 at any time as needed.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die geschlitzten Buchsen 64 und 96 ermöglichen, daß der einstückige Schaft 32 innerhalb des einstückigen Ventilkörpers 12 durch den Schaftkanal 34 installiert wird, wohingegen gleichzeitig verhindert wird, daß der Schaft axial aus dem Ventilkörper 12 aufgrund von Fluiddruck entfernt wird.From the foregoing description, it can be seen that the slotted bushings 64 and 96 allow the one-piece stem 32 to be installed within the one-piece valve body 12 through the stem channel 34 , while at the same time preventing the stem from being axially removed from the valve body 12 due to fluid pressure becomes.

Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Hochdruckventils 10 liegt darin, daß die Gestaltung als einstückiger Körper Verbindungen und Dichtungen eliminiert, welche mögliche Leckagewege sind. Ferner wird der Schaft 32 an einem von dem Ventilkörper 12 entfernten Ort außerhalb der Dichtung gehalten und somit wird das abgedichtete Axiallager 108, welches ein geringes Bedienungsdrehmoment sicherstellt, nicht durch die Temperatur des zu bearbeitenden Fluids beeinflußt. Dies erhöht somit die Lebenserwartung des Axiallagers 108 und steigert in der Folge die Zuverlässigkeit des Hochdruckventils 10, während gleichzeitig ein wirksamer Schaftausstoßschutz vorgesehen ist.An advantage of the high pressure valve 10 described above is that the design as a one-piece body eliminates connections and seals which are possible leakage paths. Further, the stem 32 is held at a location outside of the seal away from the valve body 12 , and thus the sealed thrust bearing 108 , which ensures low operating torque, is not affected by the temperature of the fluid to be processed. This thus increases the life expectancy of the thrust bearing 108 and consequently increases the reliability of the high-pressure valve 10 , while at the same time providing effective shaft ejection protection.

Zusätzlich zu den vorstehend genannten Vorteilen stellt die Tatsache, daß die Platte 86 integral mit dem einstückigen Ventilkörper 12 ausgebildet ist, eine gute Ausrichtung des Schafts 32 sicher, wodurch ein frühzeitiger Verschleiß der Schaftdichtung verhindert wird. Die Tatsache, daß der Schaft 32 an seinem unteren Ende und an seinem oberen Ende geführt ist, vermeidet seitliche Belastungen, welche die Dichtung beschädigen können und somit Leckage verursachen können. In addition to the advantages mentioned above, the fact that the plate 86 is integrally formed with the one-piece valve body 12 ensures good alignment of the stem 32 , thereby preventing premature wear of the stem seal. The fact that the stem 32 is guided at its lower end and at its upper end avoids lateral loads which can damage the seal and can therefore cause leakage.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches nicht dargestellt ist, erstreckt sich der Hebel seitlich an jeder Seite des Schafts 32 und ist an jedem Ende desselben mit einem Griff versehen.According to another embodiment of the present invention, which is not shown, the lever extends laterally on each side of the shaft 32 and is provided with a handle at each end thereof.

Ein Ventil 10 umfaßt einen einstückigen Ventilkörper 12, welcher einen Fluidkanal 14 definiert, in welchem ein Schließelement 16 zum wahlweisen Zulassen und Blockieren einer Fluidströmung durch diesen angeordnet ist. Ein von oben eintretender Schaft 32 erstreckt sich in den Ventilkörper 12, um eine Bewegung auf das Schließelement 16 zu übertragen. Es ist ein integraler äußerer Halter 86 vorgesehen, um mit einer äußeren Anlagefläche 88 des Schafts zusammenzuwirken, um zu verhindern, daß dieser während des Gebrauchs aus dem Ventilkörper 12 ausgestoßen wird. Ein Axiallager 108 ist zwischen der Anlagefläche 88 des Schafts 32 und dem äußeren Halter 86 angeordnet, um das Bedienungsdrehmoment zu reduzieren. Die Gestaltung des einstückigen Ventilkörpers 12 eliminiert Verbindungen und Dichtungen, welche mögliche Leckagewege sind, und der äußere Halter 86 stellt sicher, daß das Axiallager 108 nicht durch die Temperatur des verarbeiteten Fluids beeinflußt wird.A valve 10 includes a one-piece valve body 12 that defines a fluid channel 14 in which a closure member 16 is arranged for selectively allowing and blocking fluid flow therethrough. A stem 32 entering from above extends into the valve body 12 to transmit movement to the closing element 16 . An integral outer holder 86 is provided to cooperate with an outer abutment surface 88 of the stem to prevent it from being ejected from the valve body 12 during use. A thrust bearing 108 is disposed between the abutment surface 88 of the shaft 32 and the outer holder 86 to reduce the operating torque. The design of the one-piece valve body 12 eliminates connections and seals, which are possible leakage paths, and the outer holder 86 ensures that the thrust bearing 108 is not affected by the temperature of the fluid being processed.

Claims

1. Hochdruckventil (10), umfassend einen einstückigen Ventilkörper (12), welcher einen sich entlang einer Strömungsachse erstreckenden Fluidkanal (14) definiert, ein Schließelement (16), welches innerhalb des Ventilkörpers (12) angebracht ist und eine sich durch dieses erstreckende Bohrung (18) aufweist, einen mit dem Schließelement (16) in Eingriff stehenden Schaft (32), welcher sich aus einem in dem Ventilkörper (12) definierten Schaftkanal (34) heraus erstreckt, zum Drehen des Schließelements (16) um eine Drehachse quer zur Strömungsachse zwischen einer Öffnungsstellung, in welcher die Bohrung (18) koaxial zu dem Fluidkanal (14) des Ventilkörpers (12) ausgerichtet ist, und einer Verschlußstellung, in welcher sich die Bohrung (18) quer zu dem Fluidkanal (14) erstreckt, ein Dichtungssystem (58) zum Verhindern von Leckagen von dem Ventilkörper (12) entlang des Schaftkanals (34) und ein Schaftausstoß-Schutzsystem, umfassend eine Platte (86), welche von dem Ventilkörper (12) beabstandet ist und eine zum dem Schaftkanal (34) ausgerichtete Öffnung (92) definiert zum Aufnehmen des Schafts (32) in dieser, wobei die Platte (86) und der Ventilkörper (12) einstückigen Aufbau aufweisen, und ein Lagermittel, welches an dem Schaft (32) zwischen der Platte (86) und dem Ventilkörper (12) außerhalb des Dichtungssystems (58) zum Zusammenwirken mit der Platte (86) vorgesehen ist, um zu verhindern, daß der Schaft (32) aufgrund von Fluiddruck innerhalb des Ventilkörpers (12) aus dem Ventilkörper (12) ausgestoßen wird.1. High-pressure valve ( 10 ), comprising a one-piece valve body ( 12 ) which defines a fluid channel ( 14 ) extending along a flow axis, a closing element ( 16 ) which is mounted inside the valve body ( 12 ) and a bore extending through the same ( 18 ) has a shaft ( 32 ) which engages with the closing element ( 16 ) and which extends out of a shaft channel ( 34 ) defined in the valve body ( 12 ), for rotating the closing element ( 16 ) about an axis of rotation transverse to the A sealing system between an opening position in which the bore ( 18 ) is aligned coaxially with the fluid channel ( 14 ) of the valve body ( 12 ) and a closed position in which the bore ( 18 ) extends transversely to the fluid channel ( 14 ) ( 58 ) for preventing leakage from the valve body ( 12 ) along the stem channel ( 34 ) and a stem ejection protection system comprising a plate ( 86 ), which is spaced from the valve body ( 12 ) and defines an opening ( 92 ) aligned with the stem channel ( 34 ) for receiving the stem ( 32 ) therein, the plate ( 86 ) and the valve body ( 12 ) being in one piece Having structure, and a bearing means which is provided on the stem ( 32 ) between the plate ( 86 ) and the valve body ( 12 ) outside the sealing system ( 58 ) to cooperate with the plate ( 86 ) to prevent the stem ( 32 ) is expelled from the valve body ( 12 ) due to fluid pressure within the valve body ( 12 ).

2. Hochdruckventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagermittel eine an dem Schaft an einer Umfangsschulter (88) desselben angebrachte Buchse (96) umfaßt. 2. High pressure valve ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the bearing means comprises a sleeve ( 96 ) attached to the shaft on a circumferential shoulder ( 88 ) thereof.

3. Hochdruckventil (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (96) geschlitzt ist, um zuzulassen, daß der Schaft (32) innerhalb des Ventilkörpers (12) durch die Öffnung (92) der Platte (86) und den Schaftkanal (34) hindurch installiert werden kann.3. High pressure valve ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the sleeve ( 96 ) is slotted to allow the stem ( 32 ) within the valve body ( 12 ) through the opening ( 92 ) of the plate ( 86 ) and the Shaft channel ( 34 ) can be installed through.

4. Hochdruckventil (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (32) einen einstückigen Körper aufweist.4. High-pressure valve ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the shaft ( 32 ) has an integral body.

5. Hochdruckventil (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (92) der Platte (86) einen vergrößerten Radialabschnitt (94) und einen benachbarten verkleinerten Radialabschnitt (92) umfaßt, welche zwischen diesen eine ringförmige Schulter (95) zum Angreifen an einem Flansch (100) der Buchse (96) aufweist, um ein axiales Entfernen des Schafts (32) von dem Ventilkörper (12) aufgrund von Fluiddruck innerhalb des Ventilkörpers (12) zu verhindern.5. High-pressure valve ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the opening ( 92 ) of the plate ( 86 ) comprises an enlarged radial section ( 94 ) and an adjacent reduced radial section ( 92 ) which between them an annular shoulder ( 95 ) for Engaging a flange ( 100 ) of the sleeve ( 96 ) to prevent axial removal of the stem ( 32 ) from the valve body ( 12 ) due to fluid pressure within the valve body ( 12 ).

6. Hochdruckventil (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (96) eine zentrale Öffnung (98) definiert mit einem unteren vergrößerten Radialabschnitt zum Aufnehmen einer an dem Schaft (32) angebrachten Schaftbuchse (104) und einen benachbarten oberen durchmesserreduzierten Radialabschnitt zum Aufnehmen eines Axiallagers (108), welches gegen die ringförmige Schulter (88) des Schafts (32) gedrückt wird.6. High pressure valve ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the bushing ( 96 ) defines a central opening ( 98 ) with a lower enlarged radial section for receiving a shaft bushing ( 104 ) attached to the shaft ( 32 ) and an adjacent upper reduced diameter Radial section for receiving an axial bearing ( 108 ) which is pressed against the annular shoulder ( 88 ) of the shaft ( 32 ).

7. Hochdruckventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungssystem eine Dichtung (58) innerhalb des Schaftkanals (34) in dem Ventilkörper (12) um den Schaft (32) herum und ein Stopfbuchsenelement (70) umfaßt, welches in einem freien Raum zwischen der Platte (86) und dem Ventilkörper (12) um den Schaft (32) herum angebracht ist, um die Dichtung (62) zusammenzudrücken.7. High-pressure valve ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the sealing system comprises a seal ( 58 ) within the stem channel ( 34 ) in the valve body ( 12 ) around the stem ( 32 ) and a stuffing box element ( 70 ), which in a clearance is provided between the plate ( 86 ) and the valve body ( 12 ) around the stem ( 32 ) to compress the seal ( 62 ).

8. Hochdruckventil (10) nach Anspruch 7, wobei das Stopfbuchsenelement (70) eine sich axial erstreckende Bohrung (72) aufweist, durch welche sich der Schaft (32) hindurch erstreckt, wobei die axial verlaufende Bohrung (72) einen vergrößerten unteren Radial abschnitt (74) aufweist, welcher Federmittel (76) aufnimmt, wobei die Federmittel (76) um eine an dem Schaft (32) angebrachte Stopfbuchse (64) angebracht sind und zwischen einer äußeren Anlagefläche (78) der Stopfbuchse (64) und einer inneren Anlagefläche des Stopfbuchsenelements (70) vorgespannt sind, wobei die Stopfbuchse (64) in Kontakt mit der Dichtung steht.8. High-pressure valve ( 10 ) according to claim 7, wherein the gland member ( 70 ) has an axially extending bore ( 72 ) through which the stem ( 32 ) extends, the axially extending bore ( 72 ) having an enlarged lower radial section ( 74 ), which receives spring means ( 76 ), the spring means ( 76 ) being fitted around a gland ( 64 ) attached to the shaft ( 32 ) and between an outer contact surface ( 78 ) of the gland ( 64 ) and an inner contact surface of the gland element ( 70 ) are biased, the gland ( 64 ) being in contact with the seal.

9. Hochdruckventil (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (32) eine untere Schulter (44) aufweist, welche außerhalb der Dichtung (58) angeordnet ist, wobei die untere Schulter (44) größer als eine schaftaufnehmende Öffnung (66) ist, welche in der Stopfbuchse (64) ausgebildet ist, um dadurch einen zweiten Schaftausstoßschutz vorzusehen.9. High-pressure valve ( 10 ) according to claim 7, characterized in that the shaft ( 32 ) has a lower shoulder ( 44 ) which is arranged outside the seal ( 58 ), the lower shoulder ( 44 ) being larger than a shaft-receiving opening ( 66 ), which is formed in the stuffing box ( 64 ), to thereby provide a second shaft ejection protection.

10. Hochdruckventil (10) nach Anspruch 9, wobei die Stopfbuchse (64) für eine einfache Installation geschlitzt ist.10. High pressure valve ( 10 ) according to claim 9, wherein the gland ( 64 ) is slotted for easy installation.

11. Hochdruckventil (10) nach Anspruch 1, wobei die Platte (86) zwei seitlich verlaufende längliche Elemente (90) aufweist, welche sich von dieser zu einer Außenoberfläche des Ventilkörpers (12) an entgegengesetzten Seiten des Schafts (32) erstrecken.The high pressure valve ( 10 ) of claim 1, wherein the plate ( 86 ) has two laterally extending elongate members ( 90 ) extending therefrom to an outer surface of the valve body ( 12 ) on opposite sides of the stem ( 32 ).