DE2342069A1 - Ventil mit kugelfoermigem absperrelement - Google Patents

Ventil mit kugelfoermigem absperrelement

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Description

München, den 20' «· m P 2214 - Erb
PIPELINE EQUIPMENT COMPANY E.P.G.O.
16, rue Jean-Martin
MAHSEIIiEE 5dme, Bouehes-du-Rh8ne, Frankreich
Ventil mit kugelförmigem Absperrelement
Die Erfindung betrifft Hähne oder Ventile mit kugelförmigem Absperrelement und runder Bohrung mit verbesserter Dichtung, die insbesondere als Hähne oder Yentile von Rohrleitungen zum Transport von Strömungsmitteln anwendbar sind, die feste Partikel in Suspension enthalten.
Die Hähne oder Yentile mit kugelförmigem Absperrelement besitzen bekanntlich im allgemeinen einen zylindrischen oder im wesentlichen zylindrischen Körper oder Mantel mit einem Boden, dem gegenüber eine öffnung angeordnet ist, die von einer mit einem Bedienungshebel oder Bedienungsrad versehenen Betätigungsstange durchquert wird, an der das Absperrelement durch jede beliebige geeignete Einrichtung befestigt ist und die die Drehung
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des Absperrelements um die Längsachse des zylindrischen Mantels gestattet. Zu beiden Seiten dieser Achse besitzt der Mantel seitlich Einrichtungen zu seiner dichten Befestigung an zwei dem Ventil benachbarten Rohrleitungselementen, beispielsweise Flansche oder Zwischenstücke. Im Inneren des Körpers sind koaxial zu der den beiden ihm benachbarten Rohrleitungsä.ementen gemeinsamen Achse, d.h. zur Strömungsachse des Strömungsmittels, zwei Sitze angeordnet, die links und rechts von der Längsachse dieses Körpers vorgesehen sind und aus gleichen, meistens metallischen kreisförmigen Kränzen mit verschiedenen Formen bestehen, die mit einem Dichtring oder einer ringförmigen Packung aus einem nachgiebigen Material mit geringem Reibungskoeffizienten, beispielsweise "Teflon" oder "Nylon" oder ähnlichen Werkstoffen, verseilen sind. Diese Sitze sind jeweils in einer Aussparung angeordnet, die zu diesem Zweck entweder in dem Körper des Ventils oder in dem entsprechenden, zum Anschluß dienenden Flansch oder Zwischenstück angeordnet, sind bearbeitet und so ausgebildet, daß sich der entsprechende Sitz zumindestens innerhalb gewisser Grenzen unter der Wirkung von axialen Schubkräften, die entweder durch den Druck des beförderten Strömungsmittels oder durch eine mechanische Vorrichtung zur elastischen Regelung oder durch beides gemeinsam erzeugt werden, axial so bewegen können, daß sich die den Sitzen zugeordneten, nachgiebigen Packungen an die sphärische Fläche des Absperrelements anlegen und die Dichtung des eigentlichen Ventils gewährleisten. Die Drehung des kugelförmigen Absperrelements um die Achse des Körpers des Ventils erhält man im allgemeinen mittels Zapfen, deren Achsen mit der Längsachse dieses Körpers zusammenfallen und die auf jede geeignete Weise an dem Verschlußelement diametral entgegengesetzt befestigt sind. Einer dieser
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Zapfen dreht sich in einem geeigneten, in dem Boden des Körpers des Ventils vorgesehenen Lager, während sich der entgegengesetzte Zapfen, der zum !Teil aus der Stange des Bedienungshebels besteht, in einem geeigneten dichten Lager dreht, daß in dem dem Boden entgegengesetzten und von dieser Stange durchquerten Teil/angeördnet ist.
Unter diesen Bedingungen bleibt die Abdichtung des Ventils im Prinzip gewährleistet. Bei den bekannten Ventilen dieser Art wird jedoch bei der Benutzung das Auftreten von Dichtungsfehlern festgestellt, die verschiedene Ursachen haben.
An erster Stelle können sich die ringförmigen Sitze auf Grund ihrer genauen Einpassung in die hierzu vorgesehene Aussparung unter der Wirkung einer durch ein mechanisches elastisches Organ erzeugten Schubkraft, unter der Wirkung des Druckes des beförderten Strönrungsmittels oder unter diesen beiden Wirkungen gleichzeitig nur in axialer Richtung bewegen. Damit hierbei die Abdichtung erreicht wird, müssen die Sitze an die sphärische Oberfläche des JLbsperrelements so angelegt werden, daß sie mit dieser längs einem vollkommenen Kreis in Berührung sind, was erfordert, daß diese genaue Einpassung tatsächlich besteht. Mit den bekannten Bearbeitungstechniken kann die gewünschte Genauigkeit zwar erreicht werden, auf Grund ihrer hohen Kosten werden sie häufig nicht streng angewandt und, wie die Erfahrung zeigt, werden bei Herstellungsendkontrollen nicht selten verschiedene Fehler festgestellt. Häufig nämlich ist das Absperrelement bezüglich seiner Drehachse durch eines der Lager versetzt oder die Sitze sind nicht genau koaxial. In beiden Fällen liegt einer der Sitze oder beide Sitze nicht in einem vollkommenen Kreis auf dem kugelförmigen Absperrelement auf, so daß zwischen dem
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von dem Sitz getragenen Dichtring und der sphärischen Oberfläche des Absperrelementes ein Zwischenraum besteht, wodurch zwischen dem Sitz auf der Eingangsseite und dem Körper des Ventils und zwischen dem Körper und dem dem vorhergehenden Sitz entgegengesetzten Sitz auf der Ausgangsseite ein Strömungsmitteldurchgang besteht. Ferner wird häufig festgestellt, daß die Lager des Verschlußelements zwar einwandfrei fluchten, daß sein Mittelpunkt jedoch leicht bezüglich der gemeinsamen Achse der Sitze versetzt ist. In diesem Fall liegen die Sitze, die zwar axial in ihren geweiligen Aussparungen geführt sind, jedoch keine Querbeweglichkeit besitzen, an dem Absperrelement nicht an vollständigen Kreisen seiner sphärischen Oberfläche an, was hinsichtlich der Dichtigkeit dieselben Folgen wie im vorhergehenden Fall hat, d.h. Strömungsmitteldurchgang durch den Körper des Ventils. Dasselbe ist der Fall, wenn die Oberfläche des Absperrelements, die eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erfordert, Fehler in der sphärischen Form aufweist.
In zweiter Stelle wird häufig festgestellt, daß, wenn die in der Leitung beförderten und das Ventil durchquerenden Strömungsmittel in Suspension feste Körper, Staubpartikel, harte metallische Körper, Produkte mit Schleifwirkung oder dergleichen enthalten, diese sich an der eingangsseitigen Wand des Absperrelements ablagern, wenn dieses geschlossen ist. Bei der öffnung des Ventils bleiben einige dieser Körper an der sphärischen Oberfläche des ÄBsperrelements haften und verkrusten sich in der Dichtung des ringförmigen Sitzes oder verbacken sich, wodurch eine Schicht gebildet wird oder die Dichtung schnell verschleißt. Im ersten Fall zerkratzen die harten verkrusteten Partikel bei den nachfolgenden Ventilbetätigungen den glatten Dichtungsbereich der sphärischen Oberfläche und verursachen nach einer mehr oder weniger
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langen Zeit mehr oder weniger starke Strömungsmitteldurchgänge. Im zweiten Fall verursachen die Partikelablagerungen Verdickungen oder einen ungleichen und frühzeitigen Verschleiß der Dichtung, was ebenfalls eine unwirksame Dichtungsfläche zur Folge hat. An dritter Stelle wird häufig bei der Benutzung festgestellt, daß die ringförmigen Sitze derartiger Ventile, die ständig durch ein mechanisches elastisches Organ oder durch den Druck des beförderten Strömungsmittels oder durch diese beiden zusammen an die sphärische Oberfläche des Absperrelements angedrückt werden, bei einer schnellen Drucksenkung und insbesondere nach einem oder zwei Öffnungsund Schließvorgängen dazu neigen, sich nicht mehr ausweichend an die sphärische Oberfläche des Absperrelements anzulegen, wodurch die Abdichtung des Ventils beeinträchtigt wird.
Ferner ist der Bedienungshebel des Absperrelements schlüssel- oder zapfenförmig an den entsprechenden Scheitel der sphärischen Oberfläche angepaßt oder ist in das Absperrelement eingesetzt und an diesem anschließend verschweißt. Im ersten Fall wird nach einer gewissen Anzahl von Ventilbetätigungen und insbesondere bei einem hohen Wert des Betätigungsmomentes eine Verformung oder ein leichtes Schließen des Metalls in den in Berührung stehenden Bereichen festgestellt, wodurch ein gewisses Spiel gebildet wird. Dadurch wird bei den nachfolgenden Ventilbetätigungen die Ausrichtung der Bestandteile des Ventils geändert, was aus den oben erwähnten Gründen allmählich eine mangelnde Abdichtung bei geschlossenem Abspefer/element mit sich bringt. Im zweiten Fall verursachen die Verschweißung im Inneren der in dem Absperrelement vorgesehenen Bohrung zur Aufnahme des Bedienungshebels und die damit verbundenen Arbeitsgänge des Spannungsfreimachens und Glühens Schwierigkeiten mit sich und können Ver-
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formungen der sphärischen Oberfläche des Absperrelements mit den sich daraus ergebenden Konsequenzen für die
Dichtung verursachen. Ferner ist es auf Grund der geometrischen Stellung der Verschweißung schwierig, diese
ausreichend zu kontrollieren, so daß sie Fehler aufweisen kann und die Stange im Fall eines Bruches des Zusatzmetalls unter der Einwirkung des Druckes des beförderten Strömungsmittels herausspringen kann.
Ziel der Erfindung ist es, diese Fehler und Nachteile durch Schaffung eines Ventils oder Hahns mit vollständig ausbaubarem, kugelförmigen Absperrelement zu
beseitigen, dessen Dichtigkeit auch dann gewährleistet
ist, wenn das Absperrelement leichte Herstellungsfehler aufweist und trotz des Verschleisses mancher seiner Bestandteile in Folge häufiger Betätigungen eine lange
Lebensdauer hat und dessen Antriebswelle zur Betätigung des Absperrelementes seine Abdichtung beibehält und
diese unter der Wirkung des Druckes des beförderten
Strömungsmittels sogar erhöht.
Das Ventil oder der Hahn mit kugelförmigem Absperrelement, das zum Einsetzen zwischen zwei Elemente
einer Leitung bestimmt ist, ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen im wesentlichen zylindrischen Ventilkörper, der den Halter eines kugelförmigen Absperrelements mit zylindrischer Bohrung bildet, das um die Längsachse dieses Körpers und bezüglich dieses Körpers drehbar ist und zu diesem Zweck mit einem zur dieser Längsachse koaxialen Zapfen und einer ebenfalls zu dieser Längsachse koaxialen Antriebswelle versehen ist, wobei dieser Körper eine durch seine Längsachse verlaufende Symmetrieebene besitzt und eine zylindrische Querbohrung aufweist, deren Längsachse zu dieser Symmetrieebene senkrecht ist und diese im Mittelpunkt des kugelförmigen Absperr-
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elements schneidet und die zu beiden Seiten der Symmetrieebene des Körpers durch zwei ebene, ringförmige, zu der Symmetrieebene parallele Flächen abgegrenzt ist, zwei gleiche Flanschzwischenstücke, die zur Längsachse der in dem Ventilkörper vorgesehenen Querbohrung koaxial sind, deren gemeinsame Achse mit der Achse der das Ventil enthaltenden Leitung·zusammenfällt, die bezüglich der Symmetrieebene des Ventilkörpers zueinander symmetrisch sind und deren jedes an dem Ventilkörper einerseits durch Einstecken einer seiner Endquerflächen in den entsprechenden Eingang der zylindrischen Queröffnung des Ventilkörpers, wobei die in Berührung stehenden Querflächen einander ergänzende Formen haben und zwischen diese ein Dichtring eingesetzt ist, und andererseits durch lösbare Einrichtuiigen zur Befestigung der .in Berührung stehenden Teile befestigt ist, wobei die Flanschzwischenstücke auf ihren Querflächen, die denen entgegengesetzt sind, mit denen sie an dem Ventilkörper befestigt sind, Einrichtungen zum Anschluß jedes von ihnen an eines der Leitungselemente besitzt, zwischen die das Ventil eingesetzt ist, und durch zwei gleiche einen Dichtring tragende Sitze, die jeweils aus einem Rotationskörper bestehen, die in der Normalstellung einerseits koaxial angeordnet sind, wobei ihre Rotationsachsen mit der LängsachEB der Leitung zusammenfallen, und andererseits .bezüglich der Symmetrieebene des Ventilkörpers zueinander symmetrisch angeordnet sind und deren jeder eine zylindrische Bohrung, deren Achse mit seiner Rotationsachse zusammenfällt und deren Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der zylindrischen Bohrung des Absperrelements und gleich dem Innendurchmesser der Leitung ist, eine Seite mit im wesentlichen kegelstumpfförmiger Oberfläche, deren Achse die Rotationsachse des Sitzes ist und die gegenüber der sphärischen Fläche des Absperrelements und in deren unmittelbarer Nähe angeordnet ist und mit einer
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ringförmigen, einen Wulst-Dichtring aufnehmenden Nut versehen ist, deren Längsachse diese Rotationsachse ist, wobei der Wulstring auf der sphärischen Oberfläche des Absperrelements längs eines Kreises dieser sphärischen Fläche aufliegt, und eine im wesentlichen zylindrische seitliche Außenfläche besitzt, die gegenüber der seitlichen Innenfläche einer im wesentlichen zylindrischen, in dem entsprechenden Flanschzwischenstück vorgesehenen Aussparung angeordnet ist, deren seitliche Innenfläche zur Achse der Leitung koaxial ist und mit einer einen Wulst-Dichtring aufnehmenden, ringförmigen Nut versehen ist, deren Querschnitt ein Rechteck ist, dessen Breite größer und dessen Tiefe kleiner als der Durchmesser eines Meridiankreisschnittes des Wulstrings ist, der mit seinen äußeren Äquatorkreis an dem Boden der rechteckigen Nut anliegt, auf dem er sich bewegen kann, und mit seinem inneren iquatorkreis an der Seitenfläche des Sitzes, mit dem er zusammenarbeitet, aufliegt, wobei die jeweiligen Formen der seitlichen Innenfläche der den Sitz aufnehmenden Aussparung und der seitlichen Außenfläche dieses Sitzes so gewählt sind, daß der Abstand zwischen ihnen in Höhe dieses Wulst-Dichtringes ein Minimum erhält, während ferner jeder der Sitze eine Querfläche aufweist, die der der sphärischen Oberfläche des Absperrelements gegenüberliegenden, kegelstumpfförmigen Fläche entgegengesetzt ist und die mit einem komprimierbaren, elastischen Organ zusammenwirkt, das direkt oder über ein starres Teil an einer an der inneren Seitenfläche des Flanschzwischenstückes vorgesehenen Schulter anliegt.
Weitere vorteilhafte Merkmale bestehen darin, daß jeder Sitz auf seiner einen Dichtring tragenden, kegelstumpf förmi gen Fläche mit einer ringförmigen Aussparung versehen ist, in die ein Abstreifring eingesetzt ist, der
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mit dem Absperrelement zusammenwirkt und auf dessen spfiärischen Fläche längs eines Kreises dieser Fläche aufliegt, dessen Durchmesser etwas größer als der Durchmesser der zylindrischen Bohrung des Absperrelements ist, und daß die Stange zum Drehen des Absperrelements um die Längsachse dea Ventilkörpers ein männliches, kegelstumpfförmiges, zu dieser Stange koaxiales Ende besitzt, das auf den Mittelpunkt des Absperrelements zu ausgeweitet ist, in eine in dem entsprechenden Teil des Absperrelements vorgesehene Aussparung mit ergänzender Kegelstumpfform eingesetzt ist und mitdiesem mittels eines Befestigungsorgans fest verbunden ist.
Gemäß einer ersten Ausführungsform besitzen die seitlichen Außenflächen der einen Dichtring tragenden Sitze im Meridianschnitt eine nach außen gerichtete konvexe Form, während die diesen Flächen gegenüberstehenden seitlichen Innenflächen der in den entsprechenden Flarischzwischenstücken vorgesehenen Aussparung für den Sitz im Meridianschnitt eine nach innen gerichtete konvexe Form besitzen.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform besitzen die seitlichen Außenflächen der einen Dichtring tragenden Sitze im Meridianschnitt eine nach außen gerichtete konvexe Form, während die seitlichen Innenflächen der in den entsprechenden Flanschzwischenstücken vorgesehenen Aussparung für den Sitz zylindrisch sind.
Gemäß einer dritten Ausführungsform haben die seitlichen Außenflächen der einen Dichtring tragenden Sitze im Meridianschnitt eine nach außen gerichtete konvexe Form, während die seitlichen Innenflächen der in den entsprechenden Flanschzwischenstücken vorgesehenen Aussparung für den Sitz im Meridianschnitt· eine nach innen gerichtete konkave Form haben, deren Krümmungsradius
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größer als der des Meridianschnitts des Sitzes ist.
Gemäß einer vierten Ausführungsform sind die seitlichen Außenflächen der einen Dichtring tragenden Sitze zylindrisch, während die seitlichen Innenflächen der in den entsprechenden Flanschzwischenstücken vorgesehenen Aussparung für den Sitz im Meridianschnitt eine nach innen gerichtete konvexe Form besitzen.
Zweckmäßigerweise ist die Stellung des elastischen, komprimierbaren Organs, an dem die Querseite des Sitzes anliegt, die der der sphärischen Fläche des Absperrelements gegenüberliegenden, kegelstumpfförmigen Fläche dieses Sitzes entgegengesetzt ist, axial verstellbar und besteht dieses elastische, komprimierbare Organ zu diesem Zweck aus einer elastischen Scheibe, die sich an einem ringförmigen Kranz abstützt, dessen Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des entsprechenden Flansehzwisciienstüekes und dessen Außendurchmesser etwas großer als der der elastischen Scheibe ist, der in einer zylindrischen Aussparung angeordnet ist, die eine Verlängerung der Aussparung für die seitliche Außenfläche des entsprechenden Sitzes bildet, und der eine kegelstumpfförmige, auf den Sitz zu offene seitliche Außenfläche besitzt, die eine Schrägfläche bildet, die mit dem kegelstumpfförmigen Ende mindestens einer Schraube zusammenwirkt, deren kegelstumpfförmiges Ende einen Spitzenwinkel hat, der zu dem Spitzenwinkel der kegelstumpfförmigen Fläche des ringförmigen Kranzes komplementär ist, deren Längsachse radial angeordnet ist und die Längsachse des entsprechenden Flanschzwischenstückes schneidet, die mit einem in dem Flanschzwischenstück vorgesehenen Gewinde zusammenwirkt und mit Dichtungseinrichtungen und Einrichtungen zum Drehen um ihre Achse versehen ist.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen Ventils, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird» Es zeigens
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil mit kugelförmigem Äbsperrelement,
Fig. 2 einen axialen Schnitt durch eine Einzelheit eines der Sitze des Ventils von Fig. 1,
Fig. 3a, 3t>, 3ο und 3d axiale Schnitte gemäß Fig.2 durch Sitze eines erfindungsgemäßen Ventils mit verschiedenen Meridianquersehnitten, wobei das Absperrelement nicht dargestellt ist,
Fig. 4 und 5 axiale Schnitte durch zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befestigung des Hebels zur Betätigung des kugelförmigen Absperrelements auf diesem,
Fig. 6 eine Ansicht nach der Achse A-A von Fig.5, Fig. 7 eine Ansicht nach der Achse B-B von Fig.5 und
Fig. 8 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ventilsitz mit einer Stellvorrichtung.
In diesen Figuren sind gleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Wie Fig. 1 zeigt, besteht das erfindungsgemäße Ventil mit kugelförmigem Absperrelement aus einem einstückigen, zylindrischen oder im wesentlichen zylindrischen Mantel oder Körper 1, der auf einer Seite in Querrichtung
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durch einen Boden 1a abgeschlossen ist. Der diesem Boden entgegengesetzte Teil besitzt eine axiale Öffnung,„die in Längsrichtung von der Welle 2 des Hebels zur Betätigung dieses "Ventils durchsetzt wird. Diese Welle ist um ihre Längsachse X-X drehbar und arbeitet mit einem oder mehreren Lagern 3 beliebiger bekannter Art zusammen, die vorzugsweise selbstschmierende Lager sind und zuvor in dem Körper 1 montiert wurden. Die Abdichtung zwischen der Welle 2 und dem Ventilkörper 1 wird durch bekannte Einrichtungen, beispielsweise Dichtringe 4, erreicht. Auf der der Welle 2 diametral entgegengesetzten S.eite des kugelförmigen Absperrelements 5 ist auf jede bekannte geeignete Weise ein Zapfen 6 montiert, der zur Welle 2 koaxial ist. Dieser Zapfen arbeitet mit einem oder mehreren Lagern 7 beliebiger bekannter Art, vorzugsweise selbstschmierenden Lagern, zusammen, die zuvor montiert wurden oder direkt in der Masse des Bodens 1a des Ventilkörpers 1 ausgearbeitet wurden. Die Abdichtung zwischen diesen Lagern und dem Zapfen 6 wird durch geeignete Dichtringe 8 gewährleistet. Infolgedessen ist das kugelförmige Absperrelement 5 um die Längsachse X-X des Körpers 1 drehbar, die durch den Mittelpunkt der sphärischen Fläche läuft. Erfindungsgemäß wird die Befestigung der Welle 2 an dem Absperrelement 5 auf die folgende Weise erreicht (vgl. Fig.4): Das Ende 9 eier Welle 2 ist kegelstumpfförmig bearbeitet, wobei die in Querrichtung verlaufende Endfläche dieser Welle die große Grundfläche 10 des Kegelstumpfes bildet. Diese Grundfläche wird von einem Teil der zylindrischen Fläche der Bohrung des Absperrelements gebildet. Der entsprechende Teil des Absperrelements 5, an dem die Welle 2 befestigt ist, besitzt eine kegelstumpfförmige Bohrung, die eine die JForm des männlichen, kegelstumpfförmigen Endes der Stange 2 ergänzende Kegelstumpfform besitzt. Die kegel-
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stumpfförmige Bohrung des Absperrelements wird durch eine zylindrische Bohrung verlängert, die denselben Durchmesser wie die Welle 2 oder der dem kegelstumpfförmigen Endteil dieser Welle vorhergehende Teil dieser Welle hat. Auf diese Weise kann die Welle 2 vom Inneren der in dem Absperrelement vorgesehenen zylindrischen Bohrung für den Durchgang des Strömungsmittels durch das Ventil aus
sich in das Absperrelement eingesteckt werden, so daß/dxe sich ergänzenden Teile der Welle und des Absperrelements genau aneinander anpassen. Die Befestigung der beiden Teile wird, wie Hg. 5 zeigt, zweckmäßigerweise durch einen Keil 11 vervollständigt,der in eine Bohrung eingeschlagen wird, die aus zwei einander gegenüber angeordneten Nuten besteht, wobei sich die eine Nut in dem männlichen, kegelstumpfförmigen Endteil der Welle 2 und die andere in dem in dem Absperrelement ausgebohrten konischen Teil befindet. Diese. Befestigung kann auch auf beliebige andere Weise erreicht werden. Auf diese Weise übt der Druck des Strömungsmittels, wenn das Ventil in Betrieb ist, auf die Endfläche der Welle 2 eine Kraft aus, die die Welle in ihre Aussparung hineindrückt und durch die erzeugte Keilwirkung das Heraustreten dieser Welle aus dem Absperrelement verhindert. Der oben beschriebene Ventilkörper ist seitlich mit zwei kreisförmigen öffnungen versehen, die zur Achse der zylindrischen Bohrung des Absperrelements koaxial sind, wenn sich dieses in der geöffneten Stellung befindet. Diese öffnungen sind jeweils durch einen ringförmigen Kranz abgegrenzt, auf dessen äußeren ebenen Querwand ein fflanschzwischenstück 12a (und 12b) aufgesetzt ist, das an dem Ventilkörper beispielsweise mittels Bolzen oder Stiften 13 befestigt ist. Diese Bolzen oder Stifte 13 sind winkelmäßig gleichmäßig auf dem entsprechenden ringförmigen Kranz des Körpers 1 verteilt und sind in diesem
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tief verankert. Zwischen den Planschen und dem Ventilkörper sind feuerhemmende Dichtringe 14-a und 14-b vorgesehen. Die Flanschzwischenstücke 12a und 12b sind beide mit Flanschen 15a und 15b zum Anschluß an die Leitungselemente versehen, zwischen die der Ventilkörper eingesetzt ist. Jedem Flanschzwischenstück 12a oder 12b ist ein ringförmiger Sitz 16a bzw. 16b zugeordnet, der aus jedem geigneten metallischen Werkstoff besteht und in eine hierzu vorgesehene Aussparung des entsprechenden Flanschzwischenstückes eingesetzt ist. Der Innendurchmesser dieses Sitzes ist gleichdem Innendurchmesser der zylindrischen Bohrung des Absperrelements. Jeder dieser Sitze (vgl. insbesondere Pig.2, 3a, 3b und 3c) hat die Form eines Rotationskörpers, dessen Achse die Strömungsachse Y-Y des Strömungsmittels in der Leitung ist, und zwar besitzt er einerseits gegenüber der sphärischen Oberfläche des Absperrelements eine kegelstumpfförmige Fläche 17a bzw. 17b ' , die in unmittelbarer Nähe dieser sphärischen Fläche angeordnet ist und mit einer ringförmigen Nut versehen ist, in die ein Dichtring oder eine dichte elastische Einlage 18a bzw. 18b aus jedem beliebigen geeigneten Werkstoff, wie n3?eflon',' "Nylon" oder einem anderen ähnlichen Werkstoff, eingesetzt ist. Dieser Dichtring ist mit der sphärischen Oberfläche des Absperrelements in Berührung und wird auf die im Nachstehenden noch beschriebene Weise an diese angedrückt. Andererseits hat die Außenseite 19a bzw. 19b dieses Sitzes, mit der er in die entsprechende Flansonmuffe eingesetzt ist, in der zu diesem Zweck eine ringförmige Aussparung vorgesehen ist, eine etwas andere Form als die Seitenfläche dieser Aussparung, und zwar so, daß ihre Flächen sehr nahe aneinander bleiben, jedoch durch einen sehr geringen Zwischenraum voneinander getrennt sind, deren kleinster Wert in einer ringförmigen Zone liegt, in der
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ein elastischer und dichter Wulstring 20a "bzw. 20b vorgesehen ist. Dieser Wulstring ist zu dem entsprechenden Sitz koaxial und besteht aus jedem geeigneten Werkstoff, und zwar aus einem Werkstoff wie der des Dichtrings 18a bzw. 18b. Für den Dichtring 18a bzw. 18b ist entweder in der Flanschmuffe 12a bzw. 12b ( vgl.KLg.2, 3a, 3b und 8) oder in dem Sitz 16a bzw. 16b selbst (vgl. Fig. 3^ eine Aussparung vorgesehen, die aus einer Nut 21a bzw. 21b mit rechteckigem Querschnitt besteht. Der Durchmesser des Wulstrings 20a bzw. 20b ist so gewählt, daß er gleichzeitig kleiner als die Breite der rechteckigen Hut 21a bzw. 21b und größer als die Tiefe dieser Nut ist. Auf diese Weise sind die Sitze 16a und 16b normalerweise nicht mit den entsprechenden inneren Seitenflächen ihrer jeweiligen Aussparungen in Berührung. Eine derartige Anordnung gestattet leichte Querbewegungen der Sitze, d.h. senkrecht zu ihren gemeinsamen Hotationsachsen Y-Y, da die Wulstringe 21a und 21b elastisch sind. Dadurch, daß der Durchmesser der Querschnitte dieser Wulstringe kleiner als die Breite der Hut mit rechteckigem Querschnitt, in der sie angeordnet sind, ist, erhalten sie eine gewisse Beweglichkeit parallel zur Achse Y-Y der Flanschzwischenstücke 12a und 12b. Dadurch besitzen die Sitze eine gewisse Beweglichkeit bezüglich ihrer !Rotationsachse, wodurch diese die Möglichkeit erhält, sich innerhalb gewisser Grenzen um die gemeinsame Achse Y-Y der Planschzwischenstücke 12a und 12b zu bewegen.
Damit diese Beweglichkeit tatsächlich möglich ist, muß zwischen den Seitenflächen 19a und 19^ <ler Sitze und den entsprechenden, diesen in ihren jeweiligen Aussparungen gegenüberliegenden Plächen ein gewisser Zwischenraum bestehen. Zu diesem Zweck können diese Oberflächen
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verschiedene Ausführungsformen haben, die beispielsweise in den Figuren 2, 3a, 3b, 3c, 3d und 6 dargestellt sind. Wie die Figuren 2 und 3*> zeigen, kann die Seitenfläche 19a bzw. 19b des Sitzes konvex sein, während die gegenüberliegende Seitenfläche seiner Aussparung konkav ist, wobei der Krümmungsradius der konkaven Seitenfläche größer als der Krümmungsradius der Fläche 19a bzw. 19^ ist. In den Figuren 3a und 3c ist die Seitenfläche 19a bzw. 19b des Sitzes zylindrisch, wobei die Achse des entsprechenden Zylinders die Rotationsachse des Sitzes ist, während die gegenüberliegende Seitenfläche seiner Aussparung konvex ist.
Wie Fig. 3d zeigt, ist die Seitenfläche 19a bzw. 19b des Sitzes konvex, während die Seitenfläche seiner Aussparung zylindrisch ist. Bei allen diesen Ausführungsformen ist der Standort des Dichtrings 18a bzw. 18b so gewählt, daß der Druck, der von dem beförderten Strömungsmittel auf den Teil der kegelstumpfförmigen Fläche 17a bzw. 17b des Sitzes zwischen diesem Dichtring und dem Rand der zylindrischen inneren Leitung ausgeübt wird, kleiner als der Druck ist, den das Strömungsmittel auf die der Fläche 17a bzw. 17b entgegengesetzte Fläche 22a bzw. 22b ausübt. Die Resultante der entgegengesetzt gerichteten Kräfte, die auf die entgegengesetzten Flächen eines Sitzes ausgeübt werden, drückt diesen und damit die entsprechenden Dichtringe an das kugelförmige Absperrelement an. Die Fläche 22a bzw. 22b des Sitzes, die der Fläche entgegengesetzt ist, die dem Absperrelement gegenüber liegt und den Dichtring 18a bzw. 18b trägt, liegt an einer Scheibenfeder 23a bzw. 23b jeder geeigneter Art an, die zwischen diese Fläche und eine zu diesem Zweck in dem entsprechenden Flanschzwischenstück vorgesehenen Schulter (nicht dargestellt) oder einem Zwischenstück 24a bzw. 24b eingesetzt ist, das an der Endschulter der Aussparung des Sitzes anliegt.
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Die Scheibenfeder 23a bzw. 23b wird bei der Montage unter Spannung gesetzt und übt auf den Sitz eine ständige Kraft mit einem vorbestimmten Wert aus, durch die er gegen das Absperrelement gedrückt wird, wobei die Berührung zwischen diesem und den Sitz über den Dichtring 18a bzw. 18b besteht.
Im allgemeinen reicht die oben beschriebene Vorrichtung zum Andrücken des Sitzes an das Absperrelement für eine Abdichtung unter den Betriebsbedingungen, für die das Ventil vorgesehen ist, aus. In manchen Fällen kann es jedoch zweckmäßig sein, die Anlagekraft der Sitze an dem Absperrelement verstellen zu können, beispielsweise wenn das Ventil in einer Leitung montiert ist, die Strömungsmittel befördern soll, deren Beschaffenheit sich mit der Zeit ändern kann. Die Vorrichtung zur Verstellung des Druckes des Sitzes gegen das Absperrelement ist hierbei erfindungsgemäß auf folgende Weise ausgebildet: Wie die Figuren 1 und 8 zeigen, besteht das Zwischenstück 24a bzw. 24b aus einem ringförmigen Teil, von dem ein Teil der -der entsprechenden Scheibenfeder entgegengesetzten Seite eine kegelstumpf förmige Fläche ist, deren Rotationsachse die Achse Y-I des Flanschzwischenstücks ist. Diese kegelstumpfförmige Fläche arbeitet mit dem ebenfalls kegelstumpfförmigen Ende 25a bzw. 25b von Schrauben 26a bzw. 26b zusammen, die regelmäßig um das entsprechende Flanschzwischenstück herum angeordnet sind und deren Achsen zur Achse Y-Y senkrecht sind und diese in einem gemeinsamen Punkt schneiden. Die Spitzenwinkel der kegelstumpfförmigen Enden 25a bzw. 25b dieser Schrauben sind komplementär zu dem Spitzenwinkel der kegelstumpfförmigen Fläche des entsprechenden Teil·; 24a bzw. 24b. Die Gewinde der Schrauben 26a bzw. 26b wirken mit einem/iiesem Zweck in den entsprechenden Flanschzwischenstücken vorgesehenen Innengewinde zusammen. Wenn man nun diese Schrauben ein-
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schraubt und die kegelstumpfförmigen Enden 25a bzw. 25b dadurch nach innen bewegt, bewirken diese die Bewegung des Teils 24-a bzw. 24-b auf den Mittelpunkt des Absperrelements zu. Infolgedessen übt dieses Teil auf die entsprechende Scheibenfeder einen Druck aus, wodurch die Klemmkraft des Sitzes und damit des entsprechenden Dichtrings an dem Absperrelement erhöht wird. Das Ausschrauben dieser Schrauben hat die umgekehrte Wirkung. Die Schrauben 26a bzw. 26b sind mit einem Kopf 27a bzw. 27b beliebiger geeigneter Art versehen, der manuell oder mittels eines geeigneten Werkzeugs den Angriff der Schraube gestattet und abnehmbar sein kann. Zur Vermeidung jedes Ausströmens von Strömungsmittel durch diese Stellvorrichtungen sind in den Bohrungen für den Durchgang der Schrauben zwisclien den Innenöffnungen dieser Bohrungen und den Enden der entsprechenden Innengewinde Dichtungseinrichtungen bekannter geeigneter Art wie Dichtringe 28a bzw. 28b vorgesehen.
Zweckmäßigerweise sind die Sitze 12 a bzw. 12b erfindungsgemäß mit Abstreifringen 29a und 29t> versehen, die in eine ringförmige Nut eingesetzt sind, die dieselbe Achse wie der entsprechende Sitz hat und die in der den kugelförmigen Absperrelement gegenüberliegenden und diesem unmittelbar benachbarten Seite vorgesehen ist. Diese ringförmige Nut ist in dem entsprechenden Sitz so nahe wie möglich an der inneren Seitenfläche dieses Sitzes angeordnet, mit der die zylindrische Bohrung des Absperrelements fluchtet, wenn es sich in der der vollständigen Öffnung des Ventils entsprechenden Stellung befindet. Auf diese Weise liegt der Abstreifring 29a bzw. 29b an dem kugelförmigen Absperrelement längs eines Kreises an, dessen Eadius wenig größer als der Radius des Hohlzylinders ist, der die in dem Absperrelement vorgesehene zylindrische
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Bohrung bildet. Der Abstreifring besteht aus einem Kunststoff wie Nylon oder einem beliebigen anderen ähnlichen biegsamen Werkstoff.
Mit den oben beschriebenen Ventil oder Hahn kann eine einwandfreie Abdichtung zwischen den beiden Leitungselementen erreicht werden, die zu beiden Seiten dieses Ventils oder Hahn angeordnet sind. Diese Abdichtung bleibt selbst nach einem Betrieb von sehr langer Dauer bestehen. Dadurch, daß die Dichtringe tragenden Sitze des Ventils eine gewisse Querbeweglichkeit besitzen und ihre Achsen sich von der Achse der Flanschzwischenstücke, die ihnen als Halter dienen, entfernen können, wird erreicht, daß, wenn die Achsen der Zapfen des Absperrelements infolge eines leichten Bearbeitungsfehlers nicht einwandfrei fluchten, das Absperrelement gegen die Stellung, die es normalerweise einnehmen sollte, leicht versetzt wird, wobei die Kraft, die es auf die Sitze (in zwei diametral einander entgegengesetzten Zonen) ausübt, eine solche Bewegung dieser Sitze bewirkt, daß der entsprechende Dichtring sich an die sphärische Oberfläche des Absperrelements längs eines Kreises dieser Oberfläche anlegt, an dem dieser Dichtring mit einem die Abdichtung gewährleistenden Druck gehalten wird. Dies ist nicht der Fall, wenn die Sitze, wie es im allgemeinen der· Fall ist, nur einen einzigen Freiheitsgrad, der axialen Bewegungen entspricht, besitzen. Durch das erfindungsgemäße Ventil bzw. den erfindungsgemäßen Hahn werden leichte Bearbeitungsfehler beseitigt, die bei ihrer Herstellung auftreten können. Ferner ermöglicht dieses Ventil weniger genaue Bearbeitungstoleranzen bei der Herstellung. Wenn nach einer mehr oder vjeniger langen Betriebsdauer der Verschleiß der Zapfen oder ihrer Lager Axial- oder Querspiele in den Drehbewegungen des Absperrelements erzeugt, die ähnliche Wirkungen wie ein Fluchtfehler der Zapfen haben, werden
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die Dichtungsfehler, die sich daraus für das Ventil ergeben können, auf dieselbe Weise wie in den oben erwähnten Fall korrigiert, da die Sitze eine Beweglichkeit in drei Freiheitsgraden besitzen, wodurch die von ihnen getragenen Dichtringe schwimmend werden. Dadurch daß an jedem der Sitze ein Absfcreifring vorgesehen ist, der an der sphärischen Oberfläche des Absperrelements in einem der Seitenwand der Strömungsleitung sehr nahen Bereich anliegt und der gegebenenfalls einen zusätzlichen Dichtring bilden kann, wird die Bildung von Ablagerungen von festen Teilchen verhindert, die sich zufällig oder von Natur aus in den beförderten Strömungsmittel befinden können und sich an der Oberfläche des Absperrelements ablagern, wenn das Ventil geschlossen ist. Wenn sich derartige Ablagerungen bilden und insbesondere wenn sie durch Partikel von Stoffen mit Schleifwirkung verursacht werden, verursachen diese bei den Betätigungen des Absperrelements' mehr oder weniger schwere Beschädigungen der sphärischen Oberfläche und der Dichtringe, und zwar genau in den Kontaktbereichen zwischen diesen Dichtringen und dem Absperrelement. Durch diese Beschädigungen der in Berührung stehenden Flächen werden im allgemeinen in mehr oder weniger kurzer Zeit zahlreiche Kratzer geringer Abmessungen erzeugt, die sich nach beiden Seiten dieser Kontaktbereiche erstrecken und, wenn das Absperr— element den Strömungsmittelfluß unterbricht, Strömungsmitteldurchgänge einerseits zwischen der Leitung und dem Inneren des Ventilkörpers und andererseits zwischen diesem und dem abgesperrten Teil der Leitung begünstigen, wodurch schließlich ein Strömungsmitteldurchgang zwischen dem unter Last stehenden Teil der Leitung und dem durch das Ventil abgesperrten Teil dieser Leitung verursacht wird. Dadurch, daß die Abstreifringe die Bildung von Ablagerungen in den Kontaktbereichen zwischen den Dichtringeri und dem Absperrelement verhindern und derartige
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Ablagerungen beseitigen, wenn sie entstehen wollen,
tragen sie zur Aufrechterhaltung der Abdichtung des Ventils über lange Zeit bei. Die Partikel lagern sida nämlich in der geschlossenen Stellung des Absperrelements an der von dem inneren Teil des Abstreifringes abgegrenzten Oberfläche ab; bei der Öffnung des Ventils dreht sich das Absperrelement um seine Achse und alle Partikel, die sich an dieser Oberfläche angesammelt haben, werden durch den Abstreifring abgestreift und haufen sich in dessen Nähe an. Wenn das Ventil vollständig offen ist, werden die auf diese Weise angehäuften Partikel duBh den Strömungsmittelätrom abgeführt.
Dadurch, daß die Flanschzwischenstücke in den Ventilkörper eingesetzt sind und an diesem durch einfache Bolzen befestigt sind, können sie für jeden beliebigen technischen Eingriff, der sich als notwendig herausstellt, sehr leicht abgebaut werden. Beispielsweise wenn die Leitung gasförmigen Sauerstoff befördern soll, ist es zur Vermeidung jeder Entzündung oder Explosion von leicht oxydierbaren Stoffen, wie Fett- oder ölablagerungen, erforderlich, vor der Inbetriebnahme sehr sorgfältige Reinigungsarbeiten vorzunehmen. Diese Arbeiten können auf Grund der . .Demontagemöglichkeiten des Ventils bequem und schnell ausgeführt werden. Diese Demontagemöglichkeiten gestatten ferner einen schnellen Eingriff, wenn korrodierende oder äzende Produkte wie Sole oder Schwefelprodukte durch das Ventil befördert werden sollen, und zu diesem Zweck die schnelle Durchführung von geeigneten Behandlungen dieser einzelnen Elemente, wie Stabilisierungs- oder Glühbehandlungen dec Schweißstellen oder Verkleidung der Innenwände mit einem gegenüber den beförderten ätzenden Stoffen festen Werkstoff durch ein beliebiges bekanntes Verfahren (Elektrolyse, chemisches Bad, Aufspritzen usw.). Ferner ermöglichen diese Demontagemög-
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lichkeiten den schnellen Austausch von Elementen des Ventils, die aus einer gewöhnlichen Legierung bestehen, gegen ähnliche Elemente aus bekannten Speziallegierungen, die von dem Produkt, das befördert werden soll, nicht angegriffen werden. Die Bestandteile dieser Ventile können natürlich auch schon bei der Herstellung aus beliebigen für die Beförderung von korrosiven Strömungsmitteln geeigneten Legierungen hergestellt werden oder Innenbeschichtungen aufweisen, die der Berührung mit derartigen Strömungsmitteln standhalten können.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern läßt auch die Verwendung anderer entsprechender Bauteile zu.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    { 1 .r Ventil oder Hahn mit vollständig ausbaubarem, icugelförmigen Absperrelement, das zum Einsetzen zwischen zwei Elemente einer Leitung bestimmt ist, g e k e η η zeichnet durch einen im wesentlichen zylindrischen Ventilkörper (1), der den Halter eines kugelförmigen Absperrelements (5) mit zylindrischer Bohrung bildet, das um die Längsachse (X-X) dieses Körpers und bezüglich dieses Körpers drehbar ist und zu diesem Zweck mit einem zu dieser Längsachse koaxialen Zapfen und einer ebenfalls zu dieser Längsachse koaxialen Antriebswelle (2) versehen ist, wobei dieser Körper eine durch seine Längsachse verlaufende Symmetrieebene besitzt und eine zylindrische Querbohrung aufweist, deren Längsachse (Y-Y) zu dieser Symmetrieebene sen&eeht ist und diese im Mittelpunkt des kugelförmigen Absperrelements schneidet und die zu beiden Seiten der Symmetrieebene des Körpers durch zwei ebene, ringförmige, zu der Symmetrieebene parallele Flächen abgegrenzt ist, zwei gleiche Flanschzwischenstucke (12a, 12b), die zur Längsachse der in dem Ventilkörper (1) vorgesehenen Querbohrung koaxial sind, deren gemeinsame Achse mit der Achse der das Ventil enthaltenden Leitung zusammenfällt, die bezüglich;. der Symmetrieebene des Ventilkörpers zueinander symmetrisch sind und deren jedes an dem Ventilkörper einerseits durch Einstecken einer seiner Endquerflächen in den entsprechenden Eingang der zylindrischen Queröffnung des Ventilkörpers, wobei die in Berührung stehenden Querflächen einander ergänzende Formen haben und zwischen diese ein Dichtring (I4a, 14-b) eingesetzt ist, und andererseits durch lösbare Einrichtungen (13) zur Be-
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    festigung der in Berührung stehenden Teile befestigt ist, wobei die Flanschzwischenstücke auf ihren Querflächen, die denen entgegengesetzt sind, mit denen sie an dem Ventilkörper befestigt sind, Einrichtungen zum Anschluß jedes von ihnen an eines der Leitungselemente besitzt, zwischen die das Ventil eingesetzt ist, und durch zwei gleiche einen Dichtring tragende Sitze (16a, 16b), die jeweils aus einem Rotationskörper bestehen, die in der Normalstellung einerseits zueinander koaxial angeordnet sind, wobei ihre Rotationsachsen mit der Längsachse (Y-Y) der Leitung zusammenfallen, und andererseits bezüglich der Symmetrieebene des Ventilkörpers zueinander symmetrisch angeordnet sind und deren jeder eine zylindrische Bohrung, deren Achse mit seiner Rotationsachse zusammenfällt und deren Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der zylindrischen Bohrung des Absperrelements und gleich dem Innendurchmesser der Leitung ist, eine Seite (I7a,i7b) mit im wesentlichen kegelstumpfförmiger Oberfläche, deren Achse die Rotationsachse des Sitzes ist und die gegenüber der sphärischen Fläche des Absperrelements und in deren unmittelbarer Nähe angeordnet ist und mit einer ringförmigen, einen WuIst-Dichtring (I8a,18b) aufnehmenden Nut versehen ist, deren Längsachse diese Rotationsachse ist, wobei der Wulstring auf der sphärischen Oberfläche des Absperrelements längs eines Kreises dieser sphärischen Fläche aufliegt, und eine im wesentlichen zylindrische seitliche Außenfläche (19a, 19h) besitzt, die gegenüber der seitlichen Innenfläche einer im wesentlichen zylindrischen, in dem entsprechenden Flanschzwischenstück vorgesehenen Aussparung angeordnet ist, deren seitliche Innenfläche zur Achse der Leitung koaxial ist und mit einer einen Wulst-Dichtring (20a, 20b) aufnehmenden, ringförmigen Nut (21a, 21b) versehen ist, deren Querschnitt ein Rechteck ist, dessen Breite größer und dessen Tiefe kleiner als der Durchmesser eines Meridiankreisschnittes des Wulstrings
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    ist, der mit seinen äußeren Äquatorkreis an dem Boden der rechteckigen Wut anliegt, auf dem er sich bewegen kann, und mit seinem inneren Äquatorkreis an der Seitenfläche des Sitzes, mit dem er zusammen arbeitet, aufliegt wobei die jeweiligen Formen der seitlichen Innenfläche der den Sitz aufnehmenden Aussparung und der seitlichen Außenfläche dieses Sitzes so gewählt sind, daß der Abstand zwischen ihnen in Höhe dieses Wulst-Dichtringes ein Minimum erhält, während ferner jeder der Sitze eine Querfläche (22a,22b) aufweist, die der der sphärischen Oberfläche des Absperrelements gegenüberliegenden, kegelstumpfförmigen Fläche entgegengesetzt ist und die mit einem komprimierbaren, elastischen Organ (23a, 23b) zusammenwirkt, das direkt oder über ein starres Teil (24a, 24-b) an einer an der inneren Seitenfläche des Flanschzwischenstückes vorgesehenen Schulter anliegt.
    2, Ventil oder Hahn mit kugelförmigem Absperrelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Sitz (i6a, 16b) auf seiner einen Dichtring tragenden, kegelstumpfförmigen Fläche mit einer ringförmigen Aussparung versehen ist, in die ein Abstreifring (29a, 29b) eingesetzt ist, der mit dem Absperrelement (5) zusammenwirkt und auf dessen sphärischen Fläche längs eines Kreises dieser Fläche aufliegt; dessen Durchmesser etwas größer als der Durchmesser der zylindrischen Bohrung des Absperrelements ist.
    3. Ventil oder Hahn mit kugelförmigen Absperrelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Staqge (2) zum Drehen des Absperrelements um die Längsachse (X-X) des Ventilkörpers (1) ein männliches, kegelstumpfförmiges, zu dieser Stange koaxiales Ende besitzt, das auf den Mittelpunkt des Absperrelements zu ausgeweitet ist, in eine in dem entsprechenden Teil des Absperrelements vorge-
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    sehene Aussparung mit ergänzender Kegelstumpfform eingesetzt ist und nit diesem mittels eines Befestigungsorgans (11) fest verbunden ist.
    4. Ventil oder Hahn mit kugelförmigem Absperrelement nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, cL a durch gekennzeichnet, daß die seitlichen Außenflächen (19a, 19*>) cLer einen Dichtring tragenden Sitze (16a, 16b) in\ Meridianschnitt eine nach außen gerichtete konvexe Form besitzen, während die diesen Flächen gegenüberstehenden seitlich© Innenflächen der in den entsprechenden Flanschzwischenstücken vorgesehenen Aussparung, für den Sitz im Meridianschnitt eine nach innen gerichtete konvexe Form besitzen.
    5- Ventil oder Hahn mit kugelförmigem Absperrelement nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3» cL a durch gekennzeichnet, daß die seitlichen Außenflächen der einen Dichtring tragenden Sitze (16a, 16b) im Meridianschnitt eine nach außen gerichtete konvexe Form besitzen, während die seitlichen Innenflächen der in den entsprechenden Flanschzwischenstückea vorgesehenen Aussparung für den Sitz zylindrisch sind.
    6. Ventil oder Hahn mit kugelförmigem Absperrelement nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, d a durch gekennzeichnet, daß die seitlichen Außenflächen (19&, 19b) der einen Dichtläng tragenden Sitze (16a, 16b) im.Meridianschnitt eine nach außen gerichtete konvexe Form haben, während die seitlichen Innenflächen der in den entsprechenden Flanschzwischenstücken vorgesehenen Aussparung für den Sitz im Meridianschnitt eine nach innen gerichtete konkave Form haben, deren Krümmungsradius größer als der des Meridianschnitts des Sitzes ist.
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    7. Ventil oder Hahn mit kugelförmigem Absperrelement nach einem cfer Ansprüche 1,2 oder 3, d a durch gekennzeichnet, daß die seitlichen Außenflächen (19a, 19*0 der einen Dichtring tragenden Sitze zylindrisch sind, während die seitlichen Innenflächen der in den entsprechenden Flanschzwischenstücken vorgesehenen Aussparung für den Sitz im Meridianschnitt eine nach innen gerichtete konvexe Form besitzen.
    8. Ventil oder Hahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des elastischen, komprimierbaren Organs (2Ja, 23h) an dem die Querseite des Sitzes anliegt, die der der sphärischen Hache des Absperrelements gegenüberliegenden, kegelstumpfförmigen Fläche dieses Sitzes entgegengesetzt ist, axial verstellbar ist und daß dieses elastische, komprimierbare Organ zu diesem Zweck aus einer elastischen Scheibe besteht, die sich an einem ringförmigen Kranz (24-a, 24-b) abstützt, dessen Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des entsprechenden Flanschzwischenstückes und dessen Außendurchmesser etwas größer als der der elastischen Scheibe ist, der in einer zylindrischen Aussparung angeordnet ist, die eine Verlängerung der Aussparung für die seitliche Außenfläche des entsprechenden Sitzes bildet, und der eine kegelstumpfförmige, auf den Sitz zu offene seitliche Außenfläche besitzt, die eine Schrägfläche bildet, die mit dem kegelstumpfförmigen Ende mindestens einer Schraube (26a, 26b) zusammenwirkt, deren kegelstumpfförmiges Ende einen Spitzen-Winkel hat, der zu dem Spitzen-Winkel der kegelstumpfförmigen Fläche des ringförmigen Kranzes komplementär ist, deren Längsachse radial angeordnet ist und die Längsachse des entsprechenden Flanschzwischenstückes schneidet, die mit einem in dem Flanschzwischenstück vorgesehenen Gewinde zusammenwirkt und
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    mit Dichtungseinrichtungen und Einrichtungen zum Drehen um ihre Achse versehen ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0227873A1 (de) * 1986-01-02 1987-07-08 Werner Dipl.-Ing. Hartmann Hahn mit kugelförmigem Küken
DE102006015173A1 (de) * 2006-03-30 2007-10-11 Viega Gmbh & Co. Kg Hahn mit elastischem Dichtungselement
DE102007024625A1 (de) * 2007-05-24 2008-11-27 Michael Tappe Kugelventil aus Kunststoff
US8360092B2 (en) 2007-05-24 2013-01-29 Andreas Bersch Ball valve made of plastic

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3265483D1 (en) * 1982-01-18 1985-09-26 Hartmann Patentverwaltung Gmbh Ball valve
FR2551836B1 (fr) * 1983-09-14 1986-02-07 Ind Valves Co Sa Dispositif a fonctions multiples pour l'exploitation des canalisations industrielles
DE3815893A1 (de) * 1988-05-10 1989-11-23 Borsig Gmbh Kugelhahn
DE4142626C2 (de) * 1991-12-21 1996-03-14 Adams Armaturen Metallisch dichtender Kugelhahn
US5193573A (en) * 1992-06-15 1993-03-16 Chronister Clyde H Ball valve having replaceable seals under full service pressure
FR2786548B1 (fr) * 1998-12-01 2001-01-26 Alstom Hydro Dispositif de verrouillage etanche d'un obturateur et robinet spherique equipe d'un tel dispositif

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0227873A1 (de) * 1986-01-02 1987-07-08 Werner Dipl.-Ing. Hartmann Hahn mit kugelförmigem Küken
DE102006015173A1 (de) * 2006-03-30 2007-10-11 Viega Gmbh & Co. Kg Hahn mit elastischem Dichtungselement
DE102007024625A1 (de) * 2007-05-24 2008-11-27 Michael Tappe Kugelventil aus Kunststoff
US8360092B2 (en) 2007-05-24 2013-01-29 Andreas Bersch Ball valve made of plastic

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DE2342069B2 (de) 1978-02-09
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