DE2908177A1 - Pipeline stop valve assembly - has plug trunnions in bearings formed by concentric spherical section rings - Google Patents

Abstract

The stop valve is for pipelines for liq. and gaseous substances. It has a spherical rotary plug in a housing coupled by flanges into the pipe. Trunnions on the plug work in bearings in the housing. Each bearing (14, 15) is of the spherical type, formed by spherical-section rings (16, 17) working one inside the other and fitting concentrically round the respective trunnion (9, 10). The ring roung the trunnion can be convex, fitting in a concave one in the housing.

Description

Vorrichtung zum Absperren und Freigeben von öffnungsquerschnitten von Leitungen, wie Pipelines für Flüssigkeiten oder Gase und anderes Device for shutting off and releasing opening cross-sections of lines, such as pipelines for liquids or gases and others

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Absperren und Freigeben von öffnungsguerschnitten von Leitungen, wie Pipelines für Flüssigkeiten oder Gase und anderes, wobei die Vorrichtung insbesondere als Kugelhahn ausgeführt und diese mit einem um eine Achse drehbaren kugeligen Küken wie auch einem dieses Küken umschließenden Gehäuse ausgestattet ist, und bei welcher Vorrichtung das Gehäuse am jeweiligen Ende bzw. Anschluß der Leitung anflanschbar ist, sowie im Gehäuse im Bereich derThe invention relates to a device for shutting off and releasing opening cross-sections of Lines, such as pipelines for liquids or gases and others, the device in particular as a ball valve executed and this with a rotatable about an axis spherical chick as well as a this chick enclosing Housing is equipped, and in which device the housing at the respective end or connection of the Line can be flange-mounted, as well as in the housing in the area of the

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Achse des Kükens mindestens je ein Lager für je einen am Küken angebrachten Zapfen angeordnet ist.Axis of the plug at least one bearing for one on each Chick attached peg is arranged.

Zum Absperren und Freigeben von Durchflußquerschnitten in Leitungen, insbesondere solchen für große Fördermengen von Flüssigkeiten oder Gasen ist es bekannt, diverse Arten von Absperrorgangen, wie Schieber, Kugelhähne und anderes, zu verwenden, wobei mit zunehmenden Fördermengen mehr und mehr die Kugelhähne sich durchsetzen. Kugelhähne haben den Vorteil, daß sie leichter betätigt werden können, was insbesondere bei hohen Mediendrücken zwecks Vermeiden von Verkantungen der Dichtmittel, und anderes mehr sehr wesentlich erscheint. Die dabei verwendeten Kugelhähne bestehen in der Regel aus einem kugeligen Küken, welches von einem Gehäuse umschlossen wird und welches mit einer durchgehenden Durchflußöffnung ausgestattet sowie im Gehäuse drehbar gelagert ist. Um das Küken dabei im Gehäuse drehen zu können, ist dieses mit zwei koaxial hintereinander.angeordneten Zapfen versehen, von denen jeder in je einem Lager am Gehäuse drehbar angelegt ist. Die Lager, von denen das eine überwiegend als Traglager für das Aufnehmen der Last des Kükens und das andere als sogenanntes Stützlager, insbesondere für das radiale Abstützen des Kükens gegen das Gehäuse ausgebildet sind, sind in einer Fluchtebene hintereinander, also koaxial, angeordnet, und es sind am Gehäuse und an einem dessen Raum verschließenden Deckel die entsprechenden Aussparungen für das Einsetzen der Lager und das Ausheben desselben aus dem Gehäuse vorgesehen. Analog der Fluchtung bzw. koaxialen Anordnung der Lager im Gehäuse bzw. im Deckel sind diese Lager zylindrisch ausgeführt, und es müssen diese genau hintereinander fluchtend angeordnet sein, wenn eine gleichmäßige Verteilung der Lagerkräfte erreicht werden soll. Diese Ausführung der Lager erfordert einen sehr hohen Fertigungsaufwand, was insbesondere bei großen Vorrichtungen bzw, Äbsperrorganen für große. Leitungsquerschnitte besonders kostspielig wird (vgl. DE-AS 12 20 216).For shutting off and releasing flow cross-sections in Lines, in particular those for large delivery rates of liquids or gases, are known to have various types of Shut-off gears, such as gate valves, ball valves and others, to be used, with more and more with increasing flow rates the more the ball valves prevail. Ball valves have the advantage that they can be operated more easily, which in particular at high media pressures to avoid tilting the sealant, and other things seem very essential. The ball valves used are in usually from a spherical chick, which is enclosed by a housing and which with a continuous Flow opening is equipped and rotatably mounted in the housing. In order to be able to turn the chick in the housing, is this with two coaxially arranged one behind the other Provided pin, each of which is rotatably applied in a bearing on the housing. The camps, one of which mainly as a support bearing for taking up the load of the chick and the other as a so-called support bearing, in particular are designed for the radial support of the plug against the housing, are in an alignment plane one behind the other, so coaxial, arranged, and there are the corresponding recesses on the housing and on a cover that closes the space intended for inserting the bearings and lifting them out of the housing. Analogous to the alignment or coaxial arrangement of the bearings in the housing or in the cover, these bearings are cylindrical, and they must be arranged exactly in line with one another if an even distribution of the bearing forces can be achieved target. This design of the camp requires a very high manufacturing cost, which is particularly important in the case of large devices or, locking devices for large. Line cross-sections is particularly expensive (see. DE-AS 12 20 216).

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein Lager dahingehend weiterzubilden, daß bei einem solchen das Küken sich selbsttätig im Gehäuse achsgleich zentrieren kann, um damit die vorgenannten Nachteile des Verkantens einerseits und des hohen Fertigungsaufwandes andererseits zu vermeiden.This is where the invention comes in, on which the object is based is to develop a bearing in such a way that in such a case the chick is automatically coaxially aligned in the housing can center in order to avoid the aforementioned disadvantages of the Avoid tilting on the one hand and the high manufacturing costs on the other.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jedes Lager als sphärisches Lager bzw. Gelenk ausgeführt und dieses von einander laufenden, kalottenförmigen und den jeweiligen Zapfen konzentrisch umschließenden Ringen gebildet wird.According to the invention, this object is achieved with a device of the type mentioned in that each bearing designed as a spherical bearing or joint and this running from each other, dome-shaped and the respective Cones concentrically enclosing rings is formed.

Durch diese Maßnahmen wird nicht nur die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe vorteilhaft gelöst, sondern es wird zudem der Vorteil geschaffen, daß durch exaktes Lagern des Kükens im Gehäuse auch dessen Abdichtorgane geringeren Beanspruchungen ausgesetzt werden. Hinzu kommt, daß das Küken nicht genau lotrecht in die Aussparungen der Lager abgesenkt zu werden braucht, weil durch die gelenkige Lagerung desselben dieses sich selbst in seine zentrale Lage bringt» Auf dieser Weise bleibt das Küken in einer ideellen Lagerungslage und kann zudem einfacher ein- und ausgebaut werden» Ein weiterer Vorteil kann darin gesehen werden, daß beim Ausbohren der Lagerstellen geringe Abweichungen in der Fluchtung 9§f · noch hingenommen werden können.These measures not only relate to the invention underlying object advantageously achieved, but it is also created the advantage that by exact storage of the plug in the housing and its sealing elements are exposed to less stress. In addition, that Chick does not need to be lowered exactly perpendicularly into the recesses of the bearing because of the articulated mounting the latter brings itself into its central position »In this way, the chick remains in an ideal storage position and can also be more easily installed and removed» Another advantage can be seen in the fact that when drilling out the bearing points small deviations in the Alignment 9§f · can still be accepted.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt:In the drawing is an embodiment of the invention shown schematically. It shows:

Figur 1 einen Längsmittelschnitt durch eine als Kugelhahn ausgeführte Vorrichtung mit den in den Lagern gelagerten Zapfen des kugeligen Kükens undFigure 1 shows a longitudinal center section through a device designed as a ball valve with the in the Bearings of the spherical plug and journals

12.8658 , „ . _s 12.8658, ". _s

0^0031^001%0 ^ 0031 ^ 001%

Figur 2 einen Schnitt in der Ebene II, - II in Figur 1, jedoch mit herausgenommenen Küken.Figure 2 shows a section in plane II, - II in Figure 1, but with the chicks removed.

Die Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung zum Absperren und Freigeben von Öffnungsquerschnitten von Leitungen 2, wie Pipelines für Flüssigkeiten, Gasen und anderes, wird im wesentlichen von einem Gehäuse 3 und einem darin drehbar gelagerten kugeligen Küken 4 gebildet. Das Küken 4, welches an seinem Mantel die kugelige Form aufweist, ist mit einer dem Leitungsquerschnitt entsprechenden öffnung 5 versehen, und es ist dessen Mantel mittels auf der kugeligen Fläche aufsetzbaren Dichtungen 6, 7 gegen das Innere 8 des Gehäuses 3 abgedichtet. Am Mantel des Kükens 4 sind koaxial zu einer Drehachse X je ein entgegengesetzt weisender Zapfen 9, 10 angeordnet, von denen der eine Zapfen 9 dem Drehen und Stützen des Gewichtes des Kükens und der andere Zapfen 10 nur dem Stützen desselben am Gehäuse 3 dient. Der auch dem Drehen dienende Zapfen 9 ist an einem das Küken 4 drehenden, jedoch in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb angeschlossen. Für das Aufnehmen der Zapfen 9, 10 sind an Lagerstellen 11, 12 des Gehäuses 3 bzw. eines dieses verschließenden Deckels 13 Lager 14, 15 vorgesehen, und es sind diese als sphärische Lager bzw. als Gelenke ausgebildet. Zu diesem Zweck besteht jedes Lager 14, 15 aus zwei Ringen 16, 17, von denen der eine am Zapfen 9, 10 sitzende Ring 16 eine konvex gewölbte Mantelfläche und der andere in der Lagerstelle 12 bzw. am Deckel 13 sitzende Ring 17 eine konkav gewölbte,innere Mantelfläche aufweist. Diese kalottenförmigen Mantelflächen, von denen die konvexe Mantelfläche des Ringes 16 der konkaven Mantelfläche angepaßt ist, ist dort so angeordnet, daß der Ring des jeweiligen Zapfens 9, 10 sich am Ring 17 der entsprechenden Lagerstelle 11, 12 bewegen kann. Dadurch kann sich der Zapfen 9. , 10 in seiner jeweiligen Lagerung 14, 15 idealThe device 1 according to the invention for shutting off and releasing opening cross-sections of lines 2, such as pipelines for liquids, gases and others, is essentially rotatable by a housing 3 and one therein stored spherical chicks 4 formed. The chick 4, which has the spherical shape on its jacket, is provided with an opening 5 corresponding to the line cross-section, and its jacket is provided by means of the spherical Seals 6, 7 that can be placed on the surface are sealed against the interior 8 of the housing 3. On the jacket of the plug 4 are coaxial to an axis of rotation X each an oppositely pointing pin 9, 10 arranged, of which the one pin 9 the Rotating and supporting the weight of the plug and the other pin 10 only serves to support the same on the housing 3. The pin 9, which is also used for turning, is on a pin which rotates the plug 4, but is not shown in the drawing Drive connected. For receiving the pins 9, 10 are at bearing points 11, 12 of the housing 3 or one of this Closing cover 13 bearings 14, 15 are provided, and these are designed as spherical bearings or as joints. For this purpose, each bearing 14, 15 consists of two rings 16, 17, one of which is seated on the pin 9, 10 ring 16 has a convexly curved outer surface and the other ring 17 seated in the bearing point 12 or on the cover 13 is a Has concavely curved, inner lateral surface. These dome-shaped lateral surfaces, of which the convex lateral surface of the ring 16 is adapted to the concave lateral surface, is arranged there so that the ring of the respective Pin 9, 10 can move on the ring 17 of the corresponding bearing 11, 12. This allows the Pins 9, 10 in their respective bearings 14, 15 are ideal

zentrieren, so äaS das Küken 4 leicht und ohne Verspannung um dessen Achse X gedreht werden kann. um die Lagerstellen 11, 12 gegen den Förderraum des jeweiligen Mediums bzw. das Innere 8 des Gehäuses 3 zu dichten, ist zwischen dem jeweiligen Lager 14, 15 und dem Förderraum mindestens eine Dichtung 18 vorgesehen. Ebenso kann, insbesondere das dem Antrieb des Kükens 4 abgewandte Lager 15 mittels eines Deckels 19 abschließbar ausgeführt sein. Dieser Abschluß ist besonders dann von Vorteil, v/enn diese Lagerstelle 12 nicht als sogenannte Sackbohrung ausgeführt wird. Die Ringe 16, 17, die bei der Montage aneinandergefügt sind, werden vor deren Einsetzen in die Lagerstellen 11, 12 auf die Zapfen 9, 10 aufgezogen, wobei dann der dem Antrieb abgewandte Zapfen 10 in die entsprechende Lagerstelle 12 eingesetzt wird. Nach dem Einsetzen des Zapfens 10 in diese Lagerstelle 12 wird der Deckel 13 des Gehäuses 3 aufgelegt, und es wird dabei das Lager 14 in die am Deckel vorgesehene Lagerstelle 11 eingesetzt. Auch in diesem Lager 14 kann sich der Zapfen 9, bedingt durch dessen sphärische Lagerung bzw. das sphärische Gelenk, koaxial sum ersten Lager 15 ausrichten.center, so that the chick 4 easily and without tension around whose axis X can be rotated. around the bearings 11, 12 against the conveying space of the respective To seal the medium or the interior 8 of the housing 3, is between the respective bearing 14, 15 and the conveying chamber at least one seal 18 is provided. Likewise, In particular, the bearing 15 facing away from the drive of the plug 4 can be designed to be lockable by means of a cover 19. This closure is particularly advantageous when this bearing point 12 is not designed as a so-called blind hole will. The rings 16, 17, which are joined together during assembly, are inserted into the bearings before they are inserted 11, 12 drawn onto the pins 9, 10, with the The pin 10 facing away from the drive is inserted into the corresponding bearing point 12. After inserting the tenon 10 in this bearing point 12 is the cover 13 of the housing 3 placed, and it is the bearing 14 in the on Cover provided bearing point 11 used. Also in this Bearing 14, the pin 9, due to its spherical mounting or the spherical joint, can coaxially sum Align first bearing 15.

Die Erfindung ist nicht nur auf kugelige Küken 4 beschränkt,. sondern es ist durchaus denkbar, diese Lagerungsart auch bei ähnlich zu lagernden Zapfen 9, 10 von Absperrorganen zu verwenden."The invention is not limited to spherical chicks 4. rather, it is quite conceivable that this type of storage can also be used in the case of journals 9, 10 of shut-off devices that are to be supported in a similar manner to use."

12.8658 030039/001'S12.8658 030039 / 001'S

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Claims (4)

Anmelder: Maschinenfabrik Augsburg-NürnbergApplicant: Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AktiengesellschaftCorporation Katzwanger Str. 101Katzwanger Str. 101 8500 Nürnberg/BRD8500 Nuremberg / Germany undand Selbstfinanz ierungsanstalt Vaduz , FL - 9490 Vaduz/LiechtensteinSelf-financing institution Vaduz , FL - 9490 Vaduz / Liechtenstein Vertreter: Herr Fritz Merten Representative: Mr. Fritz Merten Patent - und ZivilingenieurPatent and civil engineer Brückkanalstraße 25Brückkanalstrasse 25 8501 Schwarzenbruck/BRD8501 Schwarzenbruck / FRG Zustellungsbe-Delivery notice vollmächtigteri siehe Vertreterauthorized i see representative Schwärzenbruck, den 23. Februar 1979 Schwärzenbruck, February 23, 1979 PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS .) Vorrichtuno zum Absperren und Freigeben von öffnungsquerschnitten von Leitungen, wie Pipelines für Flüssigkeiten oder Gase und anderes, wobei die Vorrichtung insbesondere als Kugelhahn ausgeführt und diese mit einem um eine.Achse drehbaren kugeligen Küken wie auch einem dieses Küken umschließenden Gehäuse ausgestattet ist, und bei welcher Vorrichtung das Gehäuse am jeweiligen Ende bzw. Anschluß der Leitung anflanschbar ist, sowie im Gehäuse im Bereich der Achse des Kükens mindestens je ein Lager für je einen am Küken angebrachten Zapfen.) Device for shutting off and releasing opening cross-sections of lines, such as pipelines for liquids or gases and others, whereby the device in particular designed as a ball valve and this with a spherical plug rotatable about an axis as well as a this chick enclosing housing is equipped, and in which device the housing on the respective The end or connection of the line can be flange-mounted, and at least in the housing in the region of the axis of the plug one bearing for each pin attached to the chick Pa,me/sw 03QQ39/0016Pa, me / sw 03QQ39 / 0016 — ο —·- ο - · angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Lager (14, 15) als sphärisches Lager bzw. Gelenk ausgeführt und dieses von einander laufenden, kalottenförmigen und den jeweiligen Zapfen (9, TO) konzentrisch umschließenden Ringen (16, 17) gebildet wird.is arranged, characterized in that each bearing (14, 15) designed as a spherical bearing or joint and this running from each other, dome-shaped and the respective pin (9, TO) concentrically enclosing rings (16, 17) is formed. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. Device according to claim 1, characterized in that daß um den jeweiligen Zapfen (9, 10) ein konvex gewölbter Ring (16) auf diesem angeordnet, und daß für diesen Ring am Gehäuse (3) ein konkav gewölbter weiterer Ring (17) vorgesehen ist.that around the respective pin (9, 10) a convexly curved Ring (16) arranged on this, and that for this ring another concave ring (17) on the housing (3) is provided. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der eine der konkav gewölbten Ringe (17) auf einem die jeweilige. Lagerbohrung abschließenden Deckel (13) abgestützt ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that at least one of the concavely curved rings (17) on one of the respective. Bearing bore closing cover (13) is supported. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Lager (14, 15) eine dieses gegen den Förderraum (8) abdichtende Dichtung (18) zugeordnet ist.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that each bearing (14, 15) one of these against the conveying space (8) sealing seal (18) is assigned.