DE3515989A1

DE3515989A1 - Ventil mit axialem durchfluss

Info

Publication number: DE3515989A1
Application number: DE19853515989
Authority: DE
Inventors: József Bányai; Attila Fodor; Ferenc Orosháza Szokolai
Original assignee: ALFOELDI KOEOLAJIPARI GEPGYAR
Current assignee: ALFOELDI KOEOLAJIPARI GEPGYAR
Priority date: 1984-05-21
Filing date: 1985-05-03
Publication date: 1985-11-21
Also published as: NL8501405A; GB2166847A; HU196480B; HUT37664A; FR2564555A1; GB8512258D0

Description

Ventil mit axialem Durchfluß

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil mit axialem Durchfluß und großem Nenndurchmesser, das mit einem Gehäuse und mindestens einem darin be wegbaren Verschlußkörper versehen ist.

Derartige einen großen Nenndurchmesser aufweisende Ventile werden in erster Linie in großen Fernleitungen angewendet, in denen Gas oder öl unter hohem Druck gefördert werden. Für den Schließ- oder Öffnungsvorgang der Verschlußkörper dieser Ventile, d.h. zur Betätigung der Ventile, muß eine verhältnismäßig große Kraft aufgewendet werden, was die Konstruktion solcher Ventile ziemlich kompliziert macht.

Sei den bekannten herkömmlichen Ventilkonstruktionen wird das durchge führte Medium meistens einer zweimaligen Strömungsrichtungsänderung von 90° unterworfen, was nicht nur den Strömungswiderstand erhöht, sondern auch die Schließkrafte so groß macht, daß die Bewegung des Verschlußkörpers zum Absperren des Ventils mit der Hand unmöglich ist. Am Ende des Schüeßvorganges wirken auf den Verschlußkörper äußerst große Gegenkräfte ein. In diesen Fällen werden zur Erzeugung der großen Schließkräfte äußere, außerhalb des Gehäuses auf dem Ventil angebaute Getriebe verwendet.

Die äußeren Getriebe werden mit Motoren, z.B. mit elektrischen oder Hydromotoren angetrieben. In der Regel werden solche äußeren Getriebe auch bei ferngesteuerten Ventilen verwendet.

Die bekannten, mit äußeren Getrieben versehenen Ventile weisen den Nachteil auf, daß sie große Abmessungen haben, so beträgt z.B. die zur Strö-35

mungsrichtung senkrechte Gesamtabmessung das 6- bis 8-fache des Nenndurchmessers. Ihr Platzbedarf ist entsprechend beachtlich und außerdem ihr Gewicht ziemlich hoch, was auch nicht außer Acht gelassen werden kann. Diese Nachteile erschweren die Beförderung und das Montieren der Ventile und ferner erfordern derartige Getriebe bei der Herstellung einen größeren Aufwand an Material und Arbeit, so daß sie insgesamt gesehen sehr aufwendig sind.

Aus dem Stand der Technik sind auch Ventile mit axialem Durchfluß bekannt. Bei diesen Ventilen ist die Strömungsrichtungsänderung des geförder ten Mediums kleiner, so daß auch der Platzbedarf für diese Ventile kleiner ist. Die Nachteile der hohen Schließkräfte und der zur Erzeugung dieser Kräfte eingesetzten Getriebe treten aber auch bei diesen Lösungen auf. So verschiebt bei den bekannten Ventilen das äußere Getriebe senkrecht zu der Längsachse des Ventils eine Zahnstange, die an einer anderen, in der Längsachse des Ventils angeordneten Zahnstange mit Schrägverzahnung angeschlossen ist. Der Verschlußkörper ist dabei an einem Ende dieser Zahnstange mit Schrägverzahnung angeschlossen.

Der größte Nachteil dieser bekannten Ventile besteht darin, daß die Kraftübertragung mit Hilfe der Zahnstangen nur unter verhältnismäßig geringem Wirkungsgrad erfolgt, woduruch die den Verschlußkörper bewegende Kraft noch weiter verkleinert wird. Wie schon früher erwähnt, sind die aufgrund des außerhalb angeordneten Getriebes vergrößerten Abmessungen und Gewichte der Ventile auch hier nachteilig. Außerdem konnten auch bei diesen Ventilen nicht die Herstellungskosten verringert werden, in der Regel lagen sie sogar noch höher als bei den bekannten älteren Ausführungsformen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Lösungen zu eliminieren und gleichzeitig ein Ventil mit axialem Durchfluß zu schaffen, das mit großem Nenndurchmesser und in Fernrohrleitungen mit großem Innendruck verwendbar ist, kleinere Abmessungen, kleineres Gewicht, eine einfachere Konstruktion und einen kompakten Aufbau hat und bei wel chem auch die Betätigung des Ventils einfacher und leichter als bei den herkömmlichen Ventilen ist.

JO

Die der Lösung dieser zusammengesetzten Aufgabe zugrundeliegende Idee der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Getriebe nicht außerhalb des Ventils angeordnet ist, sondern in das Innere des Ventilgehäuses integriert wird.

Die erfindungsgemäße Weiterentwicklung Hegt nun darin, daß im Inneren des Ventilgehäuses eine mit der Achse des Durchflusses koaxiale Hülse durch in Strömungsrichtung angeordnete und mit dem Gehäuse verbundene Rippen befestigt ist und in der Hülse mindestens ein in Richtung der Durchflußachse verschiebbarer Verschlußkörper sowie ein denselben verschiebender Mechanismus vorgesehen sind.

Bei einer vorteilhaften Aufgührungsform der Erfindung ist zwischen dem Ge häuse und der Hülse ein ringförmiger Strömungsraum ausgebildet und der Verschlußkörper ist jeweils mit einem in dem Gehäuse ausgebildeten Ventilsitz zusammenwirkend angeordnet.

Der den Verschlußkörper verschiebende Mechanismus kann im Sinne der Erfindung mit einem Schneckenantrieb versehen sein, dessen Schneckenspin del mit einem Betätigungshandrad verbunden ist, wobei das Schneckenrad dem Verschlußkörper zugeordnet sein kann.

Dabei ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die Schneckenspindel an einem mit dem Handrad verbundenen Schaft befestigt ist, der das Gehäuse, eine der Rippen und die Hülse durchdringt und darin drehbar gelagert ist, wenn die Schneckenspindel in den Innenraum der Hülse hineinragt und mit dem in der Hülse drehbar gelagerten Schneckenrad in Eingriff steht, wobei koaxial zu der Durchflußachse eine Gewindebohrung in dem Schneckenrad vorgesehen ist, in der eine mit einem Außengewinde versehene Gewinde spindel einer mittenachsig geradgeführten, längs verschiebbaren Stange ange ordnet ist, an der der in der Hülse geführte Verschlußkörper befestigt ist. Die Hülse kann ferner an ihrem dem Verschlußkörper entgegengesetzten Ende verschlossen sein, wobei jedoch in diesem Ende eine mit der Durchfluß achse koaxiale Mittelbohrung vorgesehen sein kann, in der eine das Schneckenrad haltende Abstützscheibe, eine das Schneckenrad von der ande-

ren Seite abstützende Scheibe und der Verschlußkörper eingelegt sind, wobei in der gegenüber der Hülse gegen Drehen gesicherten Abstützscheibe eine die Stange lagernde Bohrung und eine die Stange geradführende und die darin befestigte Gleitfeder aufnehmende Nut vorgesehen sein können. In der durch Sicherungsringe axial gehaltenen Scheibe kann ferner eine Bohrung vorgesehen sein, die die Stange führt. Der Verschlußkörper kann über eine Schraubverbindung auf der Stange befestigt sein.

In einer anderen, erfindungsgemäß vorteilhaften Ausführungsform ist in der Hülse ebenfalls eine mit der Durchflußachse koaxiale Mittelbohrung vor gesehen, in der an beiden Seiten des Schneckenrades je eine dasselbe haltende Abstützscheibe und an beiden Enden der Stange jeweils über Schraubverbindungen miteinander verbunden, ein Verschlußkörper angeordnet sind, wobei in den gegenüber der Hülse gegen Drehen gesicherten Abstützscheiben je- weils eine die Stange lagernde Bohrung sowie eine die Stange geradführende und die darin befestigte Gleitfeder aufnehmende Nut vorgesehen sein können.

Erfindungsgemäß kann in dem den Verschlußkörper bewegenden Mechanismus nicht nur ein Schneckengetriebe, sondern auch ein Exzentermechanismus ein gebaut sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Hülse an ihrem dem Ver schlußkörper entgegengesetzten Ende verschlossen ist und in diesem Ende eine mit der Durchflußachse koaxiale Mittelbohrung vorgesehen ist, in der eine becherförmige, zum Verschlußkörper hin abgeschlossene Haltehülse eingeschoben ist, die kürzer als die Hülse ist, und die Schneckenspindel an einem mit dem Handrad verbundenen Schaft befestigt ist, der das Gehäuse, eine der Rippen, die Hülse und die Haltehülse durchdringt und darin drehbar gelagert ist, und die Schneckenspindel in den Innenraum der Haltehülse hineinragt und mit dem in der Haltehülse auf einem Bolzen drehbar gelager ten Schneckenrad in Eingriff steht, wobei das Schneckenrad über eine längsverschiebbare Stange mit dem Verschlußkörper verbunden ist, die einen Abschlußdeckel der Haltehülse durchdringt und in demselben geradgeführt ist. Dabei kann der Exzentermechanismus über die Stange mit dem Verschlußkörper verbunden sein.

Bei einer erfindungsgemäß vorteilhaften Ausführungsform des Exzenterme-

chanismus ist an beiden Seiten des Schneckenrades exzentrisch zu dem Bolzen jeweils ein Zapfen angeordnet, wobei beiderseits des Schneckenrades und der Schneckenspindel auf einem Bolzen drehbar jeweils ein Arm angeschlossen ist. Die Arme können beidseitig mit der Stange verbunden sein.
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Bei einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform des Exzentermechanismus kann an beiden Seiten des Schneckenrades jeweils eine zu dem Bolzen exzentrisch ausgebildete Zwangsbahn vorgesehen sein, wobei die Stange beiderseits der Schneckenspindel und des Schneckenrades im Inneren der Haltehülse hineinreichend gabelförmig ausgebildet sein kann und an beiden Gabelteilen der Stange jeweils ein in die zugehörige Zwangsbahn hineingreifender Bolzen befestigt ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des den Verschlußkörper bewegenden Mechanismus ist an beiden Seiten des Schneckenrades jeweils ein Zahnrad an dem Bolzen des Schneckenrades befestigt und die Stange ist beiderseits der Schneckenspindel und des Schneckenrades ins Innere der Haltehülse hineinreichend gabelförmig ausgebildet, wobei in beiden Gabelteilen der Stange an den den Zahnrädern zugewandten Flächen jeweils eine zahnstangenartige Verzahnung ausgebildet ist.

Anstatt des Exzentermechanismus kann im Sinne der Erfindung auch ein Winkelräderantrieb für den den Verschlußkörper bewegenden Mechanismus vorteilhaft angewendet werden, wobei mindestens ein Kegelzahnrad des Winkelräderantriebes durch einen Schaft mit dem Betätigungshandrad, des Ventils verbunden und mindestens ein Tellerrad durch eine in der Durchflußachse längsverschiebbare Stange mit dem Verschlußkörper verbunden sein können. Der Schaft kann dabei in einer das Gehäuse, eine der Rippen und die Hülse durchdringenden Buchse drehbar gelagert sein.

Bei dieser Ausführungsform kann die Hülse an ihrem dem Verschlußkörper entgegengesetzten Ende abgeschlossen und in der Hülse eine mit der Durch flußachse koaxiale Mittelbohrung vorgesehen sein, in der gegen Drehen gesichert eine das Tellerrad axial abstützende Scheibe, auf der anderen Seite des Tellerrades gegen axiales Verschieben gesichert eine das Tellerrad axial

abstützende Scheibe und der Verschlußkörper angeordnet sind. In der ersten Scheibe kann eine mittelachsige Gewindebohrung vorgesehen sein, an die eine Gewindespindel der Stange mit größerem Durchmesser angeschlossen ist, und das Tellerrad kann längsverschiebbar, aber in momentübertragender Weise an der Stange angeordnet sein. Dazu kann in dem Tellerrad eine Nut vorgesehen sein, die eine auf der Stange festgesezte Gleitfeder aufnimmt. Zwischen den Scheiben und dem Tellerrad kann ferner ein Spurkugellager vorgesehen sein.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des Winkelräderantriebes ist die Hülse an ihrem dem Verschlußkörper entgegengesetzten Ende ebenfalls abgeschlossen und in der Hülse ist eine mit der Durchflußachse koaxiale Mittelbohrung, in der ein verdrehbar gelagertes erstes Tellerrad axial zu dem geschlossenen Ende der Bohrung hin abgestützt, ein an der Stange längsverschiebbar und in momentübertragender Weise befestigtes zweites Tellerrad an dem ersten Tellerrad axial abgestützt sowie eine gegen axiales Verschieben gesicherte, das zweite Tellerrad axial abstützende Scheibe angeordnet sind, wobei das erste Tellerrad einen größeren Durchmesser als das zweite Tellerrad hat. An dem Schaft des Handrades sind ein mit dem ersten Tellerrad kämmendes erstes Kegelzahnrad sowie ein mit dem zweiten Tellerrad kämmendes zweites Kegelzahnrad befestigt. In dem ersten Tellerrad ist ferner eine zentrale Gewindebohrung vorgesehen, in die eine Gewindespindel mit einem größeren Durchmesser als der des übrigen Stangenteiles eingreift.

In dem zweiten Tellerrad kann eine Nut vorgesehen sein, die eine auf der Stange festgesetzte Gleitfeder aufnimmt.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann der den Verschlußkörper verschiebende Mechanismus mit einer die Drehbewegung des Betätigunshandrades in eine Längsverschiebung umwandelnden Einrichtung und mit einer mit dieser ersten Einrichtung in Eingriff stehenden, die Längsverschiebung in eine dazu senkrechte zweite Längsverschiebung umwandelnde Einrichtung versehen sein, wobei die zweite Einrichtung an dem Verschlußkörper angeschlossen ist.

Sei dieser Ausführungsvariante können die erste Einrichtung in einer das Gehäuse, eine der Rippen und die Hülse durchdringenden Bohrung, die zweite Einrichtung in einer mit der Durchflußachse koaxialen Mittelbohrung der Hülse angeordnet sein, wobei die Hülse an ihrem dem Verschlußkörper entge gengesetzten Ende abgeschlossen ist.

In der Bohrung der ersten Einrichtung kann eine drehbare, aber axial abgestützte, mit dem Handrad verbundene Gewindemutter angeordnet sein, an der eine Schraubspindel eines geradgeführten, längsverschiebbaren Steuer blocks angeschlossen ist. Dabei kann an dem Verschiußkorper eine geradge führte Stange angeschlossen sein, an deren abgeflachtem Ende beidseitig je ein senkrecht aus dem abgeflachten Ende hinausragender Bolzen befestigt ist. Es kann ferner in dem Steuerblock eine spaltförmige, das abgeflachte Ende aufnehmende Aussparung ausgebildet sein, in deren Begrenzungsflächen je eine Steuerbahn ausgebildet ist, in die die Bolzen eingreifen.

Bei einer anderen Ausführungsvariante dieser vorteilhaften Ausführungsform ist in dem Steuerblock eine zu der Durchflußachse parallele Bohrung vorgesehen, in der eine längsverschiebbare Ausgleichsstange angeordnet ist, an deren beiden Enden auf Bolzen drehbar gelagerte Verbindungsarme angeschlossen sind, die einerseits mit einer an dem Verschlußkörper angeschlossenen Stange und andererseits mit einem an dem abgeschlossenen Ende der Hülse vorhandenen Auge frei drehbar verbunden sind. Der Verschlußkörper reicht dabei bis hinter die Gewindemutter in die Hülse hinein und die Gewindegeht durch den Verschlußkörper hindurch.

Gemäß der Erfindung kann der den Verschlußkörper bewegende Mechanismus bei einer bevorzugten Ausführungsform als Arbeitszylinder ausgebildet sein, wobei in der Hülse eine mit der Durchflußachse koaxiale an ihrem dem Verschlußkörper entgegengesetzten Ende abgeschlossene Mittelbohrung ausge bildet ist, in welcher der Arbeitszylinder angeordnet ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante dieser Ausführungsform können in der Mittelbohrung der Hülse eine hintere Abschlußscheibe, daran an schließend ein Zylindermantel des Arbeitszylinders und eine vordere Ab-

schlußscheibe sowie der längsverschiebbare Verschlußkörper angeordnet sein. Dabei ist in dem Verschlußkörper eine in der vorderen Abschlußsche'ibe abgedichtet geradgeführte Stange befestigt, an deren anderem Ende ein Kolben des Arbeitszylinders angeschlossen ist. In der Nähe der Abschlußscheiben ist jeweils eine durch das Gehääuse, durch eine der Rippen und durch den Zylindermantel hindurchgehende Leitung für das den Arbeitszylinder betätigende Druckmedium vorgesehen.

Schließlich kann bei dieser Ausführungsform ein Ausgleichskolben in der hinteren Abschlußscheibe eingebaut sein, der in einer Bohrung der Abschlußscheibe gegen die Kraft einer Tellerfeder axial verschiebbar ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt einer ersten Ausführungsform des erfindungsge

mäßen Ventils,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie U-Il in Fig. 1,

Fig. 3 im Schnitt eine weitere Ausführungsform mit Schneckenantrieb,

einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3,

im Schnitt eine weitere Ausführungsform mit Schneckenantrieb und Exzentermechanismus,

einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5,

im Schnitt eine Ausführungsvariante der Ausführungsform mit Schneckenantrieb und Exzentermechanismus,

einen Schnitt gemäß der Linie VlII-VUl in Fig. 7,

	Fig.	4
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	Fig.	5
	Fig.	6
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	Fig.	7
	Fig.	8
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Fig. 9 im Schnitt eine weitere Ausführungsform mit Schneckenantrieb

und Zahnstange,

Fig. 10 einen Schnitt gemäß der Linie X-X in Fig. 9,

Fig. Ji einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform mit Winkelräder

antrieb,

Fig. 12 einen Schnitt einer Ausführungsvariante der Ausführungsform

nach Fig. 11 mit Winkelräderantrieb,

Fig. 13 im Schnitt eine weitere Ausführungsform mit Bewegungsum

wandlung,

Fig. 14 einen Schnitt gemäß der Linie XIV-XIV in Fig. 13,

Fig. 15 im Schnitt eine Ausführungsvariante der Auführungsform nach

den Fig. 13 und 14 und

Fig. 16 im Schnitt eine weitere Ausführungsform mit Arbeitszylinder.

Wie aus den Figuren ersichtlich, haben die dargestellten Ausführungsformen des erflndugnsgemäßen Ventils mit axialem Durchfluß und relativ großem Nenndurchmesser ein Gehäuse 1 und eine darin angeordnete Hülse 2, die mit in Strömungsrichtung angeordneten Rippen 3 an dem Gehäuse 1 befestigt ist. Die Hülse 2 ist mittenachsig, in der Durchflußachse des Ventiles angeordnet, so daß außerhalb der Hülse 2 zwischen dieser und der Innenwandung des Gehäuses 1 ein ringförmiger Strömungraum geschaffen ist. In der Hülse 2 sind mindestens ein in Richtung der Durchflußachse verschiebbarer Verschlußkörper 4 und ein den Verschlußkörper 4 bewegender Mechanismus angeordnet. Das Ventil weist wenigstens einen Ausgang auf, an dem mindestens ein Ven tilsitz 5 vorgesehen ist, mit dem der Verschlußkörper 4 im abgesperrten Zustand des Ventils zusammenwirkt.

Der den Verschlußkörper 4 verschiebende Mechanismus wird von außerhalb des Gehäuses 1, bei den hier beschriebenen Ausführungsf or men mit einem Handrad 20 betätigt. Anstelle des Handrades 20 kann auch ein anderes Betä-

17 t'igungsorgan, z.B. ein Motor, vorgesehen sein, das gegebenenfalls fernge-

*■ steuert wird. Schließlich weist das Ventil übliche Flansche und Bohrungen auf, die zur Aufnahme von Befestigungselementen dienen.

Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführungsform ist die Hülse 2 an ihrem

° dem Verschlußkörper 4 entgegengesetzten Ende verschlossen und mit einer zu der Durchflußachse koaxialen Mittelbohrung 102 versehen, die im Bereich des abgeschlossenen Endes der Hülse 2 gestuft ist und somit an dieser Stelle einen kleineren Innendurchmesser hat, so daß in der Mittelbohrung 102 eine Schulter 11 ausgebildet ist. An dieser Schulter 11 liegt in der Mittelbohrung 102 eine Abstützscheibe 10 auf, die durch einen Bolzen 12 gegenüber der Hülse gegen Verdrehen gesichert ist.

Aus den Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform ersichtlich, bei der ein Schneckenantrieb als den Verschlußkörper 4 verschiebender Mechanismus verwendet wird. Der Schneckenantreib hat eine Schneckenspindel 18, die mit dem Handrad 20 verbunden ist und ein Schneckenrad 7, das dem Verschlußkörper 4 zugeordnet ist und an seinen Stirnseiten mit koaxial zur Durchflußachse ausgebildeten Wellenstümpfen versehen ist.

Die Abstützscheibe 10 ist becherföfmig ausgebildet und nimmt den einen Wellenstumpf des Schneckenrades 7 auf, das mit der Schneckenspindel 18 in Eingriff steht, die über einen Schaft 19 mit dem Handrad 20 verbunden ist. Die der Abstützscheibe 10 abgewandte Seite des Schneckenrades 7 greift mit ihrem Wellenstumpf in eine becherförmige Ausnehmung einer Scheibe 13 ein, die gegen axiales Verschieben durch Sicherungsringe 14 und 15 in der Hülse 2 festgelegt ist. In der Mittelbohrung 102 der Hülse 2 ist außerdem der Verschlußkörper 4 geradgeführt und leicht verschiebbar angeordnet.

In dem Schneckenrad 7 ist eine mit der Durchflußachse koaxiale Gewindebohrung 107 vorgesehen, in die eine Gewindespindel 8 eingepaßt ist, die über eine koaxiale an ihr angeordnete Stange 6 und eine Schraubverbindung 104 mit dem Verschlußkörper 4 verbunden ist. Die Gewindespindel 8 hat einen größeren Durchmesser als die übrigen Teile der Stange 6. Sowohl in der Abstützscheibe 10 als auch in der Scheibe 13 ist jeweils eine mit der Durch-35

flußachse koaxiale Bohrung vorgesehen, durch die die Stange 6 hindurchgeführt ist und in der eine Dichtung 22 angeordnet ist, so daß die Stange 6 abgedichtet, hin und her verschiebbar in der Bohrung gelagert ist.

In der Bohrung der Abstützscheibe 10 ist eine Nut vorgesehen, die eine in dem hinter der Gewindespindel 8 ausgebildeten Teil der Stange 6 Festgesetzte Gleitfeder 9 aufnimmt. Durch das Zusammenwirken der Nut der Bohrung der Abstützscheibe 10 und der Gleitfeder 9 der Stange 6 wird die Stange 6 geradgeführt.

Zwischen der Hülse 2 und der Scheibe 13 ist am Umfangsrand der dem Ver schlußkörper 4 zugewandten Stirnfläche der Scheibe 13 ohne den benachbarten Sicherungsring zu berühren eine Dichtung 21 eingesetzt, durch die wie auch durch die Dichtung 22 zwischen der Stange 6 und der Scheibe 13 das Innere des Schneckengetriebes gegenüber dem in dem Inneren des Ventils geförderten Medium abgedichtet ist. Der Ventilsitz 5 kann in üblicher Weise ausgeführt sein, so daß eine ausführliche Beschreibung des Ventilsitzes 5 nicht erforderlich ist.

Aus Fig. 2 sind die erwähnten Bauteile sehr gut erkennbar. Zwischen dem Gehäuse 1 und der Hülse 2 ist der durch die Rippen 3 unterbrochene ringförmige Strömungsraum 101 ausgebildet, durch den das geförderte Medium hindurchströmt. Der die Schneckenspindel 18 mit dem Handrad 20 verbindende Schaft 19 durchdringt das Gehäuse 1, eine der Rippen 3, bei der Schneckenspindel 18 auch die Hülse 2 und ist durch Dichtungen abgedichtet in Buchsen 16 und 17 drehbar gelagert.

Das aus den Fig. 1 und 2 ersichtliche Ventil ist im geöffneten Zustand wiedergegeben. Der in dieser Stellung frei bleibende, von der Gewindespindel 8 nicht besetzte Teil der Gewindebohrung 107 des Schneckenrades 7 ist nicht kürzer als der aus Fig. 1 nach rechts bis in den geschlossenen Zustand des Ventils ersichtliche Bewegungsweg des Verschlußkörpers 4. Der mit der Gleitfeder 9 versehene Teil der Stange 6 ist hinsichtlich seiner Länge so ausgelegt, daß die Stange 6 auch im geschlossenen Zustand des Ventils noch in der Abstützscheibe geführt ist.

Zum Schließen des Ventils dieser Ausführungsform wird das Handrad 20 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wodurch über den Schaft 19 auch die Schneckenspindel 18 und das Schneckenrad 7 gedreht werden. Die Drehrichtungen sind in den Fig. 1 und 2 durch kleine Pfeile gekennzeichnet. Da die Stange 6 bei der Gleitfeder 9 in der Abstützscheibe 10 geradgeführt ist, zwingt die Gewindeverbindung zwischen der Gewindebohrung 107 und der Gewindespindel 8 die Stange 6 zu einer axialen Verschiebung. Dadurch wird der Verschlußkörper 4 in Richtung zum Ventilsitz 5 hin so weit verschoben, bis der geschlossene Zustand des Ventils erreicht ist. 10

Bei der aus den Fig. 3 und 4 ersichtlichen Ausführungsfom des erfindungsge mäßen Ventils mit Schneckenantrieb sind zwei Verschlußkörper 4 und zwei damit zusammenwirkende Ventilsitze 5 vorgesehen. Das hier dargestellte Misch- oder Mehr wege vetnil hat drei Ausgänge, von denen zwei in der Durchflußachse liegen und mit Ventilsitzen 5 versehen sind. Die Mittelbohrung 102 der Hülse 2 ist hier durchgehend ausgebildet, und an beiden Enden der Stange 6 ist jeweils ein Verschlußkörper 4 angeschlossen. An beiden Seiten des Schneckenrades 7 ist jeweils eine Abstützscheibe 10 angeordnet, durch deren im Bereich der Mittelbohrung 102 ausgebildete Nute und durch die an beiden Seiten der Gewindespindel 8 vorhandenen, in der Stange 6 befestigten Gleitfedern 9. erreicht wird, daß die Stange 6 geradgeführt ist. Die Abstützscheiben 10 weisen Dichtungen 21 und 22 auf, durch die wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform eine Abdichtung zwischen Schneckengetriebe und Strömungsraum 101 gewährleistet wird, und sind durch Bolzen 23 (Fig. 4) gegen ein gegenüber dem Gehäuse 1 mögliches Verdrehen gesichert.

Sei den öffnungs- und Schließung svorgang en des Ventils werden die Ver schlußkörper 4, die in der Mittelbohrung 102 über O-Ringe 24 abgedichtet geführt sind, durch das Zusammenwirken des Schneckenrades 7 und der Schraubspindel 8 der Stange 6 sowie der Gleitfeder 9 und der Abstützscheiben 10 in Richtung der Durchflußachse derart verschoben, daß bei ver schlossenem rechten Ausgang der linke Ausgang freigegeben ist und umgekehrt, während in den Zwischenstellungen beide Ausgänge in ihrem Durchflußquerschnitt vermindert sind. Bei einer Betätigung des Handrades 20

verläßt demnach der in Fig. 3 rechte Verschlußkörper 4 den Ventilsitz 5 und der linke Verschlulßkörper 4 nähert sich dem linken Ventilsitz 5.

Bei den erfindungsgemäß vorteilhaften Ausführungsformen des Ventils nach den Fig. 5 bis 8 ist an den den Verschlußkörper 4 verschiebenden Mechanismus - dem Schneckenantrieb - ein Exzentermechanismus angeschlossen.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist in die Mittelbohrung 102 eine Haltehülse 55 eingesetzt, die von der Seite des Verschlußkörpers 4 her in die Hülse 2 eingeschoben ist, welche an dem Verschlußkörper 4 entgegengesetzten Ende verschlossen ist. Die Haltehülse 55 hat eine Becherform und ist auf der dem Verschlußkörper 4 zugewandten Seite mit einem Abschlußdeckel 155 verschlossen. In dem Abschlußdeckel 155 ist eine mit der Durchflulßachse ko axiale Bohrung vorgesehen, in der die mit dem Verschiußkörper 4 über die Schraubverbindung 204 in Verbindung stehende Stange 6 geradgeführt ist. Die Haltehülse 55 ist kürzer als die Mittelbohrung 102, so daß der Verschiußkör per 4 noch in der Mittelbohrung 102 geführt werden kann.

Der die Schneckenspindel 18 haltende und mit dem Handrad 20 verbundene Schaft 19 ist in einer Buchse 56 drehbar und über Dichtungen 170 und 171 abgedichtet gelagert. Die Buchse 56 durchdringt nicht nur das Gehäuse 1, eine der Rippen 3 und die Hülse 2 sondern auch die Haltehülse 55. Der Schaft 19 ist mit seinem anderen Ende, das durch die Haltehülse 55 hindurchgeht, in einer in der Hülse 2 befestigten Buchse 57 drehbar gelagert.

Die Mittelachse des Schaftes 19 und somit der Schneckenspindel 18 schneidet in dieser Ausführungsform die Durchflußachse. Das an der Schneckenspindel 18 angeschlossene und ebenfalls in der Durchflußachse angeordnete Schneckenrad 7 ist auf einem Bolzen 58 in der Haltehülse 55 drehbar gelagert. An beiden Seiten des Schneckenrades 7 ist jeweils ein Zapfen 59 angeordnet, der aber auch als einstückiges Teil des Schneckenrades 7 ausgebildet sein kann. Die Zapfen 59 an beiden Seiten des Schneckenrades 7 haben gegenüber dem Bolzen 58 die gleiche Exzentrizität. Auf diesen Zapfen 59 ist beiderseits des Schneckenrades jeweils ein Arm 60 angelenkt. Diese Arme 60

gehen auch an der Schneckenspindel 18 vorbei und sind auf der diesem Schneckencad 7 abgewandten Seite der Schneckenspindel 18 auf der Stange 6 drehbar gelagert. Die Arme 60 sind dabei über einen Bolzen 61 an der Stange 6 frei drehbar angeschlossen. Zu diesem Zweck ist das der Schneckenspindel 18 zugewandte Ende 62 der Stange 6 abgeflacht.

Beim Betrieb dieser Ausführungsform werden durch Drehen der Schneckenspindel 18 und des Schneckenrades 7 die Zapfen 59 aus ihrer in Fig. 5 gezeigten hinteren, dem geöffneten Zustand des Ventils entsprechenden Stellung nach oben oder nach unten und damit zu der Schneckenspindel 18 hin bewegt, bis die Position erreicht ist, in der der Abstand zwischen Zapfen 59 und der Schneckenspindel 18 am geringsten ist. Diese Bewegung wird über die Arme 60 auf die Stange übertragen, die in der Bohrung des Abschluß deckels 155 der Haltehülse 55 den Verschiuß/cörper 4 in Richtung zum Ventil- sitz 5 hin verschiebt, bis der geschlossene Zustand des Ventils erreicht ist.

Die Ausführungsvariante gem. den Fig. 7 und 8 unterscheidet sich von der vorhergehenden darin, daß der Exzentermechanismus gegenüber dem Bolzen 58 exzentrische Zwangsbahnen 63 hat, die beiderseits des Schneckenrades 7 ausgebildet sind (Fig. 8). Die Stange 6, die im geöffneten Zustand des Ventils bis zu den Bolzen 58 in die Haltehülse 55 hineinreicht, ist gabelförmig ausgebildet, wobei die Gabelteile 64 der Stange 6 die Schneckenspindel 18 und das Schneckenrad 7 beidseitig in der Haltehülse 55 umfangen. An beiden Gabelteilen 64 ist im Bereich des Schneckenrades 7 jeweils ein in die zuge hörige Zwangsbahn 63 hineinreichender und mit dieser in Eingriff stehender Bolzen 65 befestigt, an dessen freien Ende zur leichteren Relativbewegung jeweils eine Rolle angeordnet ist.

Beim Drehen des Schneckenrades 7 bei der aus den Fig. 7 und 8 ersichtlichen Ausführungsform zwingen die Zwangsbahnen 63 die in den Gabelteilen 64 der Stange 6 befestigten Bolzen 65 zu einer Bewegung in Richtung zu der Schneckenspindel 18 hin, wodurch der Verschlußkörper 4 in Achsrichtung bewegt wird, bis er auf den Ventilsitz 5 aufsitzt und das Ventil geschlossen ist.

8e/ der aus den Fig. 9 und 10 ersichtlichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils sind an dem Schneckengetriebe und zwar an dem den Verschlußkörper verschiebenden Mechanismus Zahnräder 69 und damit ein Eingriff stehende zahnstangenartige Verzahnungen 68 angeschlossen. Der Bolzen 58 ist durch eine Paßfeder 172 mit dem Schneckenrad 7 drehfest verbunden und die Zahnräder 69 sind beiderseits des Schneckenrades 7 ebenfalls nicht verdrehbar an dem Bolzen 58 festgelegt. Der Bolzen 58 ist gegenüber der Haltehüle 55 frei drehbar gelagert.

Die Stange 6 ist auch hier beiderseits der Schneckenspindel 18 und des Schneckenrades 7 mit Gabelteilen 64- versehen, die aber bei den Zahnrädern 69 länger als die Verschiebungslänge des Verschlußkörpers 4 ausgeschnitten sind, wie es mit dem Bezugszeichen 67 in Fig. 9 gekennzeichnet ist. In den unteren Randflächen 66 des Ausschnittes 67, die den Zahnrädern 69 zu- gewandt sind, ist in den Gabelteilen 64 jeweils eine dem zugehörigen Zahnrad 69 zugeordnete zahnstangenaritge Verzahnung 68 ausgebildet.

Beim Drehen des Schneckenrades 7 werden durch den Bolzen 58 auch die Zahnräder 69 gedreht, so daß durch deren Eingriff mit den Verzahnungen 68 der Gabelteile 64 auch die Stange 6 und damit der Verschlußkörper 4· in Richtung zum Ventilsitz 5 hin verschoben werden, bis der geschlossene Zustand des Ventils erreicht ist.

Bei den aus den Fig. 11 und 12 ersichtlichen Ausführungsformen des er- f'indungsgemäßen Ventils wird bei dem den Verschlußkörper 4 verschiebenden Mechandismus ein Winkelräderantrieb verwendet. Der Winkelräderantrieb ist mit mindestens einem Kegelzahnrad 25 versehen, das über den Schaft 19 mit dem Handrad 20 verbunden ist. Mit dem Kegelzahnrad 25 steht mindestens ein Tellerrad 26 in Eingriff, das aber über die in Richtung der Durchflußachse längsverschiebbare Stange 6 auch mit dem Verschlußkörper 4 in Verbindung steht.

Bei der aus Fig. 11 ersichtlichen Ausführungsform sind nur ein Kegelzahnrad 25 und ein Tellerrad 26 vorgesehen. Der das Kegelzahnrad 25 mit dem Handrad 20 verbindende Schaft 19 ist in der das Gehäuse 1, eine der Rippen 3

und die Hülse 2 durchdringenden Buchse 56 drehbar gelagert. Wie bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführungsform, sind auch hier in der Hülse 2 die mit der Durchflußachse koaxiale Mittelborhung 102 und in derselben die Schulter 11 ausgebildet, wobei die Hülse 2 an ihrem dem Verschlußkörper 4 enfcgegengesetzten Ende geschlossen ist.

In der Mittelbohrung 102 ist an der Schulter 11 anliegend die das Tellerrad 26 axial abstützende und durch den Bolzen 12 gegen ein Drehen gegenüber dem Gehäuse 1 in der Hülse 2 gesicherte Scheibe 10 angeordnet, an der das Tellerrad 26 über ein Spurkugellager 110 in axialer Richtung anliegt. In der Scheibe 10 ist eine mittelachsige Gewindebohrung vorgesehen, in die die Gewindespindel 8 der Stange 6 eingreift. Die Gewindespindel 8 hat auch hier einen größeren Durchmesser als die übrigen Teile der Stange 6.

Das Tellerrad 26 ist derart auf der Stange 6 angeordnet, daß nur eine Längsverschiebung zwischen Tellerrad 26 und Stange 6 möglich ist. Dazu sind in dem Tellerrad 26 nicht nur eine Mittelbohrung, sondern auch eine Nut vorgesehen, die eine in der Stange 6 angeordnete Gleitfeder 3 aufnimmt.

An der der Scheibe 10 abgewandten Seite des Tellerrades 26 ist über ein Spurkugellager 113 die Scheibe 13 abgestützt, die gegen ein axiales Verschie ben durch die Sicherungsringe 14 und 15 gesichert ist. In der Scheibe 13 ist eine mittelachsige Bohrung ausgebildet, in der die Stange 6 die Scheibe 13 durchdringend abgedichtet geführt ist. Die Verbindung zwischen der Stange 6 und dem Verschlußkörper 4 ist bei dieser Ausführungsform so ausgeiegt, daß eine Längsverschiebgung des Verschlußkörpers 4 möglich ist, ohne daß er sich selbst um die Durchflußachse dreht. Zu diesem Zwecke ist das in den Verschlußkörper 4 eingreifende Ende der Stange 6 mit einer Ringnut ausgebildet, in die ein Ring 106 eingelegt ist. Der Ring 106 wird durch eine in einer Gewindebohrung in der Spitze des Verschlußkörpers 4 eingeschraubte Schraube 116 auf den Verschlußkörper 4 gepreßt. Die Stange 6 kann sich da bei in den sie aufnehmenden Mittelbohrungen des Verschlußkörpers 4 und der Schraube 116 sowie in dem Sitz des Ringes 106 frei drehen.

Bei der Betätigung dieser Ausführungsform des Ventils wird die Drehbewegung des Handrades 20 über den Schaft 19, das Kegelzahnrad 25 und das Tellerrad 26 auf die Stange 6 bzw. auf die Gewindespindel 8 übertragen, so daß durch ein Zusammenwirken der Gewindespindel 8 und der Gewinde bohrung der Scheibe 10 eine axiale Verschiebung der Stange 6 entsteht. Die sich drehende und sich nach vorne verschiebende Stange 6 preßt dann letzten Endes den Verschlußkörper 4 auf den Ventilsitz 5, wodurch der geschlossene Zustand des Ventils erreicht ist.

/n dem Winkelräderantrieb der aus Fig. 12 ersichtlichen Ausführungsvariante der Erfindung sind zwei Kegelzahnräder 27 und 28 sowie zwei mit diesen in Eingriff stehende Tellerräder 29 und 30 vorgesehen. Das erste Tellerrad 29 ist in der Mittelbohrung 102 der Hülse 2 mittelachsig frei drehbar gehalten, wobei es über eine Buchse 32 an der Schulter 11 der Mittelbohrung 102 an-Hegt. An dem Tellerrad 29 ist das Tellerrad 30 abgestützt, das seinerseits ebenfalls längsverschiebbar ist, dabei aber in momentübertragender Weise auf der Stange 6 befestigt ist. Dies wird durch die an der Stange 6 befestigte Gleitfeder 9 und die die Gleitfeder 9 aufnehmende Nut des Tellerrades 30 erreicht. Die Scheibe 13 an der dem Tellerrad 29 abgewandten Seite des Tellerrades 30 ist ebenfalls durch Sicherungsringe 14 und 15 gegen ein axiales Verschieben in der Mittelbohrung 102 gesichert.

Das erste Tellerrad 29 hat einen größeren Durchmesser als das zweite Tellerrad 30. Beide Tellerräder 29 und 30 stehen jeweils mit dem ersten Kegelzahnrad 27 bzw. mit dem zweiten Kegelzahnrad 28 in Eingriff. Zwi schen den Kegelzahnrädern 27 und 28 bestehen keine wesentlichen Durchmesserunterschiede.

Beim Drehen des Schaftes 19 werden beide Tellerräder 29, 30 gedreht, wobei aber das erste Tellerrad 29 mit dem größeren Durchmesser schneller, als das zweite Tellerrad 30 mit dem kleineren Durchmesser umläuft. Die Längsverschiebung der Stange 6 entsteht nur entsprechend dem Drehzahlunterschied zwischen den beiden Tellerrädern 28, 29. Dadurch kann eine große Über setzung zwischen dem Antrieb (z.B. Handrad 20) und dem Verschlußkörper 4 verwirklicht werden, womit die Betätigung des Ventils auch dann ermöglicht

wird, wenn extrem große Gegenkräfte auf den Verschlußkörper 4· einwirken. Die große Übersetzung begünstigt auch die Feineinstellung des Verschlußkör pers 4 gegenüber dem Ventilsitz 5, wodurch der durchgelassene Flüssigkeitsstrom fein eingeregelt werden kann,

Aus den Fig. 13 bis 15 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils ersichtlich, bei der in dem den Verschlußkörper 4 verschiebenden Me chanismus eine die Drehbewegung des Handrades in eine Längs verschiebung umwandelnde Einrichtung und damit verbunden ein die erste Längsver- Schiebung in eine dazu senkrechte Längsverschiebung umwandelnde Einrich tung vorgesehen sind. Die zweite Einrichtung ist auch mit dem Verschlußkör per 4 verbunden.

Die erste Einrichtung ist in einer das Gehäuse 1, eine der Rippen 3 und die Hülse 2 durchdringenden Bohrung 133 angeordnet, /n der Bohrung 133 ist eine in axialer Richtung der Bohrung 133 festgelegte, aber frei drehbare Gewindemutter 33 abgedichtet gelagert, die mit dem Handrad 20 verbunden ist.

Bei der Auführungsvariante nach Fig. 13 liegt die Gewindemutter 33 mit ihrem Flansch 34 an dem Gehäuse 1 an und ist durch einen Deckel 35 drehbar festgehalten. In der Bohrung 133 ist noch ein Steuerblock 37 längsverschiebbar eingelegt, dessen Schraubspindel 36 mit der Gewindebohrung der Gewindemutter 33 in Eingriff steht. Die Hülse 2 und die Mittelbohrung 102 sind in dieser Ausführung sehr kurz ausgelegt, wodurch ein besonders kompakter Aufbau des Ventils erreicht wird.

Das im geöffneten Zustand des Ventils in die Bohrung 133 hineinreichende, abgeflachte Ende 39 der geradgeführten Stange 6 wird in einer spaltförmigen Aussparung 38 des Steuerblockes 37 aufgenommen. In den dem abgeflachten Ende 39 zugewandten Begrenzungsflächen der Aussparung 38 ist jeweils eine Steuerbahn 4Ö eingearbeitet, die in annähernd diagonaler Richtung zu dem Steuerblock 37 in der Figur nach unten und nach vorne gekrümmt verlaufen.

In dem abgeflachten Ende 39 der Stange 6 ist beiderseits jeweils ein Bolzen 41 befestigt, die in die zugehörigen Zwangsbahnen 40 eingreifen.

Beim Betätigen dieser Ausführungsform wird die Gewindemutter 33 gedreht und der Steuerblock 37 durch die Schraubspindel 36 hochgehoben. Damit wird die Drehbewegung des Handrades 20 in eine lineare Verschiebung des Steuerblockes 37 umgewandelt. Während der nach oben gerichteten Bewegung des Steuerblockes 37 zwingen die in die Steuerbahnen 40 eingreifenden Bolzen 4i die Stange 6 und damit den Verschlußkörper 4 in eine zum Ventilsitz 5 hin gerichtete Bewegung. Damit wird die lineare Verschiebung des Steuerblockes 37 in eine zu dieser senkrechte Verschiebung des Verschlußkörpers 4 umgewandelt.

Bei der aus Fig. i4 ersichtlichen Ausführungsform mit den die Bewegungen umwandelnden Einrichtungen sind die Bohrung 133 konisch und der Flansch 34 der Gewindemutter 33 als eine Schulter ausgebildet. Diese Schulter ist von unten und von oben jeweils durch eine Buchse 44, bzw. 43 abgestützt, wobei die Buchse 43 durch den Deckel 35 an dem Gehäuse 1 festgehalten ist.

In dem über die Schraubspindel 36 an der Gewindemutter 33 angeschlossenen Steuerblock 37 ist eine zu der Durchflußachse parallele Bohrung vorgesehen, in der eine Ausgleichsstange 47 längsverschiebbar gelagert ist. Die beiden Enden der Ausgleichsstange 47 sind abgeflacht und an jedem der beiden Enden sind über Bolzen 48 beidseitig jeweils zwei Verbindungsarme 49 drehbar angelenkt. Die Verbindungsarme 49 sind an einer Seite der Ausgleichsstange 47 mit einem ebenfalls abgeflachten Ende 54 der Stange 6 an einem Bolzen 53 frei drehbar befestigt. An der anderen Seite der Ausgleichsstange 47 sind die Verbindungsarme 49 an einem Auge 51 auf einem Bolzen 50 frei drehbar gelagert. Die Stange mit dem Auge 51 ist über eine mit Außengewinde versehene Buchse 52 mit einer Mutter 152 an dem abgeschlossenen Ende der Hülse 2 festgelegt. Eine Haube 151 mit strömungsgerechter Form ist an dem Ende der Stange mit dem Auge 51 aufgeschraubt, wodurch das Lager an dem Auge 51 gegenüber dem durchströmenden Medium abgedichtet verschlossen ist.

Der Verschlußkorper 4 hat in dieser Ausführungsform eine spezielle becherartige Form, er reicht in dem dargestellten geöffneten Zustand des Ventils auch hinter die Gewindemutter 33 bis zum Ende der Mittelbohrung 102 in die Hülse 2 hinein. Die zylinder artige Mantelfläche 145 des Verschlußkörpers 4 ist bei einem Fenster 45 durchbrochen, durch das die Gewindemutter 33 in das Innere des Verschlußkörpers 4 hineinreicht. Die Stange 6 ist bei der Schraubverbindung 104 mit dem Verschlußkörper 4 fest verbunden und die Geradführung der Anordnung wird durch die Mantelfläche Ik5 des Verschluß körpers 4 erreicht.
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Seim Schiießvorgang dieser Ausführungsform des Ventils wird der Steuer block 37 durch das Zusammenwirken von Schraubspindel 36 und Gewindemutter 33 hochgehoben, wobei die mit dem Auge 51 verbundenen Verbindungsarme 49 die Ausgleichsstange 47 in der Figur nach links verschieben. Diese Verschiebung wird durch die mit der Stange 6 verbundenen Verbindungsarme 49 an den Verschlußkorper 4 übertragen, wodurch dieser sich in Richtung des Ventilsitzes 5 hinverschiebt, bis der mit gestrichelter Linie gezeigte geschlossene Zustand des Ventils erreicht ist.

Sei der aus Fig. 16 ersichtlichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils ist der den Verschlußkorper 4 verschiebende Mechanismus als ein Arbeitszylinder ausgebildet, der in der Mittelbohrung 102 der nach hinten abgeschlossenen Hülse 2 angeordnet ist. An der Schulter 11 der Mittelbohrung 102 liegt eine hintere Abschlußscheibe 72 an, an die ein Zylindermantel 70 des Arbeitszylinders angeschlossen ist. Von der anderen Seite ist der Zylindermantel 70 in axialer Richtung an einer vorderen Abschlußscheibe 71 abgestützt, die durch den Sicherungsring 15 festgehalten ist. Im Inneren des Zylindermantels 70 ist ein Kolben 73 angeordnet, der mit der Stange 6 ver bunden 1st. Die Stange 6 ist durch die vordere Abschlußscheibe 71 abge- dichtet geführt und bei der Schraubverbindung 104 an den Verschlußkorper 4 angeschiossen. In den Innenraum des Arbeitszylinders münden in der Nähe der Abschlußscheiben 71 und 72 über Öffnungen 76 Leitungen 77 ein, durch die das den Arbeitszylinder betätigende Druckmedium ein- oder ausgeleitet wird. Die Leitungen 77 durchdringen das Gehäuse 1, eine der Rippen 3 und den Zylindermantel 70.

In einer zentralen Bohrung 74 der hinteren Abschlußscheibe 72 ist ein Ausgleichskolben 75 eingesetzt, dessen Kolbenstange 79 außerhalb der hinteren Abschlußscheibe 72 durch Muttern 80 festgehalten ist, die auf dem mit einem Gewinde versehenen freien Ende derr Kolbenstange 79 aufge schraubt sind. Der Ausgleichskolben 75 ist in Richtung des Kolbens 73 des Arbeitszylinders mit Tellerfedern 78 belastet und kann in Richtung zum verschlossenen Ende der Hülse 2 hin gegen die Kraft der Tellerfedern 78 verschoben werden. Dadurch kann die aufgrund der Wärmeausdehnung entstandene Volumenvergrößerung des Druckmediums ausgeglichen werden. Unter Betriebsdruck können mit dem Ausgleichskolben 75 Druckverluste des Druckmediums ausgeglichen werden, die durch eine eventuelle Undichtheit des Systems verursacht werden können, so daß die Betriebssicherheit dieser Ausführungsform des erf'indungsgemäßen Ventils erhöht wird.

Beim Betrieb dieser Ausführungsform wird das Druckmedium durch die bei der hinteren Abschlußscheibe 72 befindliche Leitung 77 und die Öffnungen 76 zwischen den Kolben 73 des Arbeitszylinders und die hintere Abschlußscheibe

72 geleitet. Gleichzeitig verläßt das Druckmedium den zwischen dem Kolben

73 und der vorderen Abschlußscheibe 71 befindlichen Raumteil, so daß sich der Kolben 73, bzw. der Verschlußköper 4 in Richtung zum Ventilsitz 5 hin bewegen, bis der geschlossene Zustand des Ventils erreicht ist.

Die Merkmale der im vorangegangenen beschriebenen Ausführungsformen können untereinander auch miteiander kombiniert werden. Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Ventils sind darin zu sehen, daß die äußeren Abmessungen extrem klein gehalten sind, da bei dem gegebenen Nenndurchmesser und den der Druckstufe entsprechend vorgeschriebenen standardisierten Abmessungen die zu der Strömungsrichtung senkrechte Spindel und das daran angeschlossene Getriebe sowie die zusätzlichen Bauteile entfallen.

Ferner wird dadurch das Gewicht der erfindungsgemäßen Ventile beträchtlich kleiner als bei den herkömmlichen Ventilen die unter gleichen Betriebsbedingungen eingesetzt werden. Außerdem ist der Aufwand an Material und Arbeit bei der Herstellung geringer, wodurch ein geringerer Herstel lungspreis erzielt werden kann. Ferner ist der den Verschlußkörper 4 öewe- gende Mechanismus in einem geschlossenen, abgedichteten Raumteil innerhalb des Ventils ausgebildet, wobei die einzelnen Bauteile gut schmierbar sind. Schließlich erleichtert die mechanische Antriebskette des Ventils die Anzeige des Betriebszustandes des Ventils.

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Claims

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VIERING & JENTSCHURA

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Ventil mit axialem Durchfluß

Patentansprüche

ί· Ventil mit axialem Durchfluß und großem Nenndurchmesser, das mit einem Gehäuse und mindestens einem darin bewegbaren Verschlußkörper versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Gehäuses (1) eine mit der Durchflußachse koaxiale Hülse (2) durch in Strömungsrichtung angeordnete und mit dem Gehäuse (1) verbundene Rippen (3) befestigt ist, und in der Hülse (2) der mindestens eine in Richtung der Durchflußachse verschiebbare Verschlußkörper (4) sowie ein diesen verschiebender Mechanismus vorgesehen sind.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (1) und der Hülse (2) ein ringförmiger Strömungsraum (101) ausge bildet ist, und der Verschlußkörper (4) jeweils mit einem, in dem Gehäuse (1) ausgebildeten Ventilsitz zusammenwirkend angeordnet ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus mit einem Schneckenantrieb versehen ist, dessen Schneckenspin del (18) mit einem Betätigungshandrad (20) verbunden ist und ein

Telefon (0 89) 29 3413 und 29 3414 · Telefax (0 89) 22 839 20 · Telex 17 898 454+ · Telegramm Steinpat München

Schneckenrad (7) dem Verschlußkörper (4) zugeordnet ist.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenspindel (18) an einem mit dem Handrad (20) verbundenen Schaft (19) befestigt ist, der das Gehäuse (1), eine der Rippen (3) und die Hülse (2) durchdringt und drehbar gelagert ist, daß die Schneckenspindel (18) in den Innenraum der Hülse (2) hineinragt und mit dem in der Hülse (2) drehbar gelagerten Schneckenrad (7) in Eingriff steht, wobei koaxial mit der Durchflußachse eine Gewindebohrung (107) in dem Schneckenrad (7) vorgesehen ist, in die eine mit einem Außengewinde versehene Gewindespindel (8) einer mittenachsig geradgeführte, längsverschiebbare Stange (6) eingreift, wobei an der Stange (6) der in der Hülse (2) geführte Verschlußkörper (4) befestigt ist.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) an ihrem dem Verschlußkörper entgegengesetzten Ende abgeschlossen ist und darin eine mit der Durchflußachse koaxiale Mittelbohrung (102) vorgesehen ist, in der eine das Schneckenrad (7) haltende Abstützscheibe (10), eine das Schneckenrad (7) von der anderen Seite her abstützende Scheibe (13) und der Verschlußkörper (4) eingelegt sind, wobei in der gegen ein Drehen gegenüber der Hülse (2) gesicherten Abstützscheibe (10) eine die Stange (6) lagernde Bohrung und eine die Stange (6) geradführende, eine in der Stange (6) angeordnete Gleitfeder O) aufnehmende Nut vorgesehen sind, in der durch Sicherungsringe (14, 15) axial ge haltenen Scheibe (13) eine die Stange (6) lagernde Bohrung ausgebildet ist und der Verschlußkörper (4) mit einer Schraubverbindung (104) an der Stange (6) befestigt ist.

6. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hülse (2) eine mit der Durchflußachse koaxiale durchgehende Mittelbohrung (102) vorgesehen ist, in die an beiden Seiten des Schneckenrades (7) je eine dieses haltende Abstützscheibe (10) und an beiden Enden der Stange (6) jeweils über Schraubverbindungen (104) ein Verschlußkörper (4) festgelegt sind, wobei in den gegen ein Drehen gegenüber der Hülse (2) gesicherten Abstützscheiben (10) jeweils eine die Stange (G) lagernde

Bohrung und eine die Stange (6) geradführende in derselben befestigte Gleitfeder (9) aufnehmende Nut vorgesehen sind.

7. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) an ihrem dem Verschlußkörper (4) entgegengesetzten Ende abgeschlossen ist und in ihr eine mit der Durchflußachse koaxiale Mittelbohrung (102) vor gesehen ist, in der eine becherförmige, zum Verschlußkörper (4) hin abgeschlossene Haltehülse (55) eingeschoben ist, die kürzer als die Hülse (2) ist, und die Schneckenspindel (18) an einem mit dem Handrad (20) verbundenen Schaft (19) befestigt ist, der das Gehäuse (1), eine der Rippen (3), die Hülse (2) und die Haltehülse (55) durchdringt und drehbar gelagert ist, daß die Schneckenspindel (18) in den Innenraum der Haltehülse (55) hineinragt und mit dem in der Haltehülse (55) auf einem Bolzen (58) drehbar gelagerten Schneckenrad (7) in Eingriff steht, wobei das Schneckenrad (7) mittels einer längsverschiebbaren Stange (6) mit dem Verschlußkörper (4) verbunden ist und die Stange (6) einen Abschlußdeckel (155) der Haltehülse (55) durchdringt und darin geradgeführt ist.

δ. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem den Ver schlußkörper (4) verschiebenden Mechanismus ein Exzentermechanismus an den Schneckenantrieb angeschlossen ist, der durch die Stange (6) mit dem Verschlußkörper (4) verbunden ist.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten des Schneckenrades (7) exzentrisch zu dem Bolzen (58) jeweils ein Zapfen (59) angeordnet ist, an den beiderseits des Schneckenrades (7) und der Schneckenspindel (18) jeweils ein Arm (60) angeschlossen ist, wobei die Arme (60) beidseitig an einem Bolzen (61) drehbar mit der Stange (6) verbunden sind.

10. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten des Schneckenrades (7) jeweils eine zu dem Bolzen (58) exzentrische Zwangsbahn (63) ausgebildet ist und die Stange (6) beiderseits der Schneckenspinde/ (18) und des Schneckenrades (7) im Inneren der Hai-

tehülse (55) hineinreichend gabelförmig ausgebildet ist, wobei in beiden Gabelteilen (64) der Stange (6) jeweils ein in die zugehörige Zwangsbahn (63) hineingreifender Bolzen (65) befestigt ist.

IJ. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten des Schneckenrades (7) jeweils ein Zahnrad (69) an dem Bolzen (58) befestigt ist und die Stange (6) beiderseits der Schneckenspindel (18) und des Schneckenrades (7) ins Innere der Haltehülse (55) hineinreichend gabelförmig ausgebildet ist, wobei in beiden Gabelteilen (6U) der Stange (6) an den den Zahnrädern (69) zugewandten Flächen (66) jeweils eine zahnstangenartige Verzahnung (68) ausgebildet ist.

12. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Verschlußkörper (U) verschiebende Mechanismus mit einem Winkelräder- antrieb versehen ist, von welchem wenigstens ein Kegelzahnrad (25) über einen Schaft (19) mit einem Betätigungshandrad (20), und mindestens ein Tellerrad (26) über eine in der Durchflußachse längsver schiebbare Stange (6) mit dem Verschlußkörper (U) verbunden ist, wobei der Schaft (19) in einer das Gehäuse (1), eine der Rippen (3) und die Hülse (2) durchdringenden Buchse (56) drehbar gelagert ist.

13. Ventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) an ihrem dem Verschlußkörper (U) entgegengesetzten Ende abgeschlossen ist und in ihr eine mit der Durchflußachse koaxiale Mittelbohrung (102) vorgesehen ist, in der gegen Drehen gesichert eine das Tellerrad (26) axial abstützende Scheibe (10), an der anderen Seite des Tellerrades (26) gegen axiales Verschieben gesichert eine das Tellerrad (26) axial abstützende Scheibe (13) und der Verschlußkörper (U) angeordnet sind, wobei eine mittelachsige Gewindebohrung in der ersten Scheibe (10) vorgesehen ist, in die eine Gewindespindel (8) mit einem größeren Durchmesser als der der Stange (6) eingreift und wobei das Tellerrad (26) längsv er schiebbar, aber in momentübertragender Weise auf der Stange (6) angeordnet ist.

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14. Ventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tellerrad (26) eine Nut vorgesehen ist, die eine in der Stange (6) festgelegte Gleitfeder (9) aufnimmt.

15. Ventil nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß Spurkugellager (110, 113) zwischen den Scheiben (10, 13) und dem Tellerrad (26) vorgesehen sind.

16. Ventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) an ihrem dem Verschlußkörper (4) entgegengesetzten Ende abgeschlossen ist und in ihr eine mit der Durchflußachse koaxiale Mittelbohrung (102) vorgesehen ist, in der ein drehbar gelagertes erstes Tellerrad (29) axial zu dem geschlossenen Ende der Mittelbohrung (102) hin abgestützt ist, ein an der Stange (6) längsverschiebbar und in momentübertragender Weise befestigtes, an dem ersten Tellerrad (29) axial abgestütztes zweites Tellerrad (20) sowie eine gegen axiales Verschieben gesicherte, das zweite Tellerrad (30) axial abstützende Scheibe (13) angeordnet sind, wobei das erste Tellerrad (29) einen größeren Durchmesser als das zweite Tellerrad (30) hat und an dem Schaft (19) ein mit dem ersten Tellerrad (29) kämmendes erstes Kegelzahnrad (27) sowie ein mit dem zweiten Teillerrad (30) kämmendes zweites Kegelzahnrad (28) befestigt sind, und in dem ersten Tellerrad (29) eine zentraie Gewindebohrung

(31) vorgesehen ist, in die eine Gewindespindel (8) mit einem größeren Durchmesser als der der Stange (6) eingreift.

17. Ventil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Tellerrad (30) eine Nut vorgesehen ist, die eine in der Stange (6) festgelegte Gleitfeder (9) aufnimmt.

18. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Verschlußkörper (4) verschiebende Mechanismus eine die Drehbewegung eines Betätigungshandrades (20) in eine Längsverschiebung um wandelnde Einrichtung aufweist und mit einer an dieser ersten Einrichtung angeschlossenen, die Längsverschiebung in eine dazu senkrechte zweite Längsverschiebung umwandelnde Einrichtung versehen ist, wobei

die zweite Einrichtung an dem Verschlußkörper (4) angeschlossen ist.

19. Ventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung in einer das Gehäuse (1), eine der Rippen (3) und die Hülse (2) durchdringenden Bohrung (133), und die zweite Einrichtung in einer mit der Durchflußachse koaxiale Mittelbohrung (102) der Hülse (2) angeordnet sind, wobei die Hülse (2) an ihrem dem Verschlußkörper (4) entgegengesetzten Ende abgeschlossen ist.

20. Ventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung (133) der ersten Einrichtung eine drehbare, aber axial abgestützte, mit dem Handrad (20) verbundene Gewindemutter (33) angeordnet ist, an die eine Schraubspindel (36) eines geradgeführten, längsverschiebbaren Steuerblockes (37) angeschlossen ist.

21. Ventil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verschlußkörper (4) eine geradgeführte Stange (6) angeschlossen ist, an deren abgeflachtem Ende (39) beidseitig je ein senkrecht aus dem abgeflachten Ende (39) hinausragender Bolzen (Ul) befestigt ist, und daß in dem Steuerblock (37) eine spaltförmige, das abgeflachte Ende

(39) aufnehmende Aussparung (38) ausgebildet ist, in deren Begrenzungsflächen je eine Steuerbahn (40) ausgebildet ist, in die die Bolzen eingreifen.

22. Ventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steuerblock (37) eine zu der Durchflußachse parallele Bohrung vorgesehen ist, in der eine längsverschiebbare Ausgleichsstange (47) angeordnet ist, an deren beiden Enden über Bolzen (48) drehbare Verbindungsarme (49) angeschlossen sind, die einerseits mit einer an dem Verschlußkörper (ty angeschlossene Stange (6), anderseits mit einem an dem abgeschlossenen Ende der Hülse (2) vorhandenen Auge (51) frei drehbar verbunden sind, wobei der Verschlußkörper (ty mit einem bis hinter der Gewindemutter (33) in die Hülse (2) hineinreichenden Mantel (145) versehen ist, den die Gewindemutter (33) durch ein Fenster (45) des Man- tels (145) hindurch durchdringt.

23. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hülse (2) eine mit der Durchflußachse kjoaxiale an ihrem dem Ver schlußkörper (4.) entgegengesetzten Ende abgeschlossene Mittelbohrung (102) ausgebildet ist, in der als den Verschlußkörper (4) in der Mittelbohrung (102) verschiebender Mechanismus ein Arbeitszylinder vorgesehen ist.

24. Ventil nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mittelbohrung (102) der Hülse (2) eine hintere Abschlußscheibe (72), daran anschließend ein Zylindermantel (70) des Arbeitszylinders und eine vordere Abschlußscheibe (71) sowie der längsverschiebbare Verschiuß/co'rper (4) angeordnet sind, wobei in dem Verschlußkörper (4) die geradgeführte Stange (6) befestigt ist, an deren anderem Ende ein Kolben (73) des Arbeitszylinders angeschlossen ist, und in der Nähe der Abschluß-IS scheiben (71, 72) jeweils eine das Gehäuse (1), eine der Rippen (3) und den Zylindermantel (70) durchdringende Leitung (72) für das den Arbeitszylinder betätigende Druckmedium vorgesehen ist.

25. Ventil nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß in der hinteren Abschlußscheibe (72) ein Auslgeichskolben (75) vorgesehen ist, der in einer Bohrung (74) der Abschlußscheibe (72) gegen die Kraft einer Tellerfeder (78) axial verschiebbar angeordnet ist.