DE3811937C2 - Scheibenventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Scheibenventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannt ist ein solches Scheibenventil aus der US-PS 3 127 904.

Bei diesem bekannten Scheibenventil greift in eine Nut der die Spindel umgebenden Buchse eine Madenschraube ein und verhindert Axialbewegung der Buchse. Damit wirken aber die gesamten durch die Spindel und die Federringanordnung übertragenen Druckkräfte als Scherkräfte auf die Madenschraube ein. Auch befindet sich bei dem bekannten Scheibenventil der die Spindel umgebende Dichtring von der Buchse getrennt unterhalb des Sprengringes und bedarf für seine Abdichtwirkung des Druckes des den Sitz des Scheibenventils durchdringenden Leckfluids. Soll der Dichtring bei dem bekannten Scheibenventil ersetzt werden, muß die Madenschraube herausgedreht, die Buchse herausgenommen und auch der federnde Sprengring entfernt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Scheibenventil der in Rede stehenden Art Vorkehrungen für eine günstige Montage und Demontage bei Gewährleistung guter Abdichtwirkung zu schaffen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Scheibenventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen.

Zum Stand der Technik ist auch auf die Schriften GB 10 77 399, US 42 25 114, US 33 06 316, DE-GM 17 00 554, DE-AS 10 74 934 zu verweisen.

Dabei ist der GB 10 77 399 bereits eine Spindelbefestigung entnehmbar, bei der in dem äußeren Ende der in dem Ventilhals befindlichen Bohrung eine letztere umgebende Nut vorgesehen ist, in der ein Sprengring herausnehmbar sitzt, der die äußere Stirnseite eines auf der Spindel gehaltenen Sprengringes berührt. Auch diese Druckschrift offenbart aber nicht ein Scheibenventil mit der im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalsvereinigung, die in unerwarteter Weise bei Gewährleistung guter Abdichtungs- und Betätigungsmöglichkeit günstige Montage und Demontage des Scheibenventils gestattet. Diese Druckschrift betrifft auch nicht ein Scheibenventil und wegen eines bei ihr vorgesehenen unteren Sprengringes mit einer kegelstumpfartigen Ausgestaltung müssen an der Anordnung enge Toleranzen eingehalten werden. Montage und Demontage des Dichtungsringes und einer Buchse werden auch durch einen den unteren Sprengring abstützenden Flansch der Spindel erschwert und erfordern das Herausnehmen der gesamten Spindel. Auch diese bekannte Spindelbefestigung hat die Merkmalsvereinigung der vorliegenden Erfindung in keiner Weise nahegelegt.

Bei der vorliegenden Erfindung ist insbesondere sichergestellt, daß an dem die Buchse zurückhaltenden geteilten Ring eine gleichmäßige Verteilung der von der Spindel übertragenen Druckkräfte erfolgt und nicht die Gefahr des Auftretens konzentrierter Schwerkräfte wie bei Anwendung einer die Axialkräfte aufnehmenden Madenschraube gegeben ist. Die beanspruchte Anordnung sorgt auch dafür, daß der die Spindel umgebende Dichtring durch die Buchse zusammengedrückt und in seiner Dichtwirkung unterstützt wird. Um bei dem Scheibenventil gemäß der vorliegenden Erfindung Zugang zu dem Dichtring zu erhalten, bedarf es lediglich der Herausnahme des gespaltenen Rings, der beiden Teile der geteilten Ringanordnung und der Buchse, nicht aber des Lösens irgendeiner Schraubverbindung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen beschrieben.

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen durchwegs gleiche Teile.

Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch ein Ventil nach der vorliegenden Erfindung, welches zwischen die Enden einer in ge­ brochenen Linien gezeigten Leitung einge­ schaltet ist, wobei die Ventilscheibe in geschlossener Lage gezeigt ist.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Ventils gemäß den Pfeilen 2-2 der Fig. 1.

Fig. 3 ist ein waagerechter Querschnitt des Ventiles gemäß den Pfeilen 3-3 der Fig. 2.

Fig. 4 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung des oberen Endes der Ventilspindel mit einem Dichtungsring, einer Buchse und Halte­ teilen für die Spindel, welche in dem er­ weiterten äußeren Ende einer sich durch einen Hals des Ventilgehäuses erstreckenden Bohrung vorgesehen sind.

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf das Ventil gemäß den Pfeilen 5-5 der Fig. 4.

Fig. 6 ist eine schaubildliche Darstellung des oberen Endes der Spindel und des Gehäuses gemäß Fig. 4, wobei das äußere Ende der Spindel angehoben und die Halteteile der Spindel in Explosivdarstellung gezeigt sind.

Im einzelnen ist das gesamte Ventil mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und besitzt ein Ventilgehäuse 11 mit einem ringförmigen Gehäusekörper 12 und einem Hals 12a, der sich Nabe 12 und einem Hals 12a, der sich an der Nabe seitlich nach außen erstreckt und eine Bohrung 13 aufweist, die radial zum Gehäusekörper verläuft.

Gemäß Fig. 1 sind die Enden des Gehäusekörpers zwischen Flanschen 14 an den Enden der Leitungen 15 angeordnet und ist ein Flansch 17 des Gehäusekörpers mit Bohrungen zur Aufnahme von Bolzen 19 ausgerüstet. Die Bolzen 19 erstrecken sich durch die Bohrungen der Flansche und halten den Gehäusekörper in axialer Ausrichtung mit den Leitungen. Mit den Bolzen können Muttern 20 verschraubt sein, um die Flansche der Leitungen zusammenzuziehen und demgemäß die Enden des Gehäusekörpers fest dazwischen zu halten. Wenn die Muttern 20 gelöst werden, kann der Gehäusekörper nach Beseitigung der Bolzen aus den Bohrungen 17 der Flansche zwischen den Flanschen herausgenommen werden.

Das Ventil weist auch einen ringförmigen Sitz aus Gummi oder anderem geeigneten Material auf. Die ringförmige Dichtung 21 kleidet die radial innenliegende Wand des Gehäusekörpers 12 aus und bildet mit ihrer radial innenliegenden Wand 22 den Ventilsitz. Zudem weist die Dichtung 21, Flansche 23 auf, die sich von jedem der Enden der innenliegenden Wand 22 radial nach außen erstrecken und über die Stirnseiten des Gehäusekörpers hinausstehen, um in abdichtende Berührung mit den Flanschen 14 der Leitungen zu treten, wenn die Flansche mit dem dazwischen angeordneten Gehäusekörper 12 zusammengezogen werden. Die Dichtung 21 ist mittels einer aus Zunge und Nut bestehenden Verbindung abnehmbar an dem Gehäusekörper 12 angebracht. Die Zunge wird von einem im Querschnitt T-förmigen Teil 24 an der Innenseite des Gehäusekörpers gebildet und die Nut 25 umgibt den Sitz derart, daß sie über das im Querschnitt T- förmige Teil 24 paßt. Die Flansche der Dichtung 21 lassen sich dabei zur Anbringung und Abnahme des Sitzes von dem T- förmigen Teil in Axialrichtung spreizen. Die axiale äußere Wand eines jeden Flansches hat einen ringförmigen Wulst 26, der in Berührung mit den Flanschen der Leitungen tritt und verformbar ist, um dichte Abdichtung an den Flanschen der Leitungen zu erzielen.

Das Ventil weist auch eine Scheibe 27 auf, deren Außenumfang eng an die als Sitz dienende Innenwand der Dichtung 21 paßt und die auf einer Spindel 28 sitzt, mittels deren sie zwischen einer den Sitz überspannenden Schließstellung des Ventils (sh. Fig. 1, 2 und 3) und einer nicht gezeigten Stellung drehbar ist, in welcher die Scheibe quer zu dem Sitz bzw. der Dichtung 21 steht und das Ventil geöffnet ist. Die Spindel 28 besitzt ein äußeres Ende 28A, welches eng in der Bohrung 13 des Halses 12a des Ventilgehäuses 11 sitzt und darin drehbar ist, sowie ein inneres Ende 28B, welches eng in einer der Bohrung 13 diametral gegenüberliegenden Bohrung 29 im Gehäusekörper 12 aufgenommen ist. Die Spindel hat auch einen mittleren Teil 28C, der sich diametral durch eine Bohrung 31 der Scheibe 27 erstreckt. Die inneren und äußeren Enden der Spindel erstrecken sich auch eng durch diametral gegenüberliegende Öffnungen 30 in der Dichtung 21 und bilden damit einen bei Drehung der Spindel wirksamen Gleitsitz.

Das dem inneren Ende 28B benachbarte Ende des Mittelteiles 28C der Spindel ist mit parallel zueinander liegenden Abflachungen 32 versehen, die in enge Berührung mit Abflachungen 33 an dem Ende der Bohrung 31 treten können, durch welche sich der mittlere Teil der Spindel er­ streckt. Auf diese Weise ergibt sich eine Drehantriebs- Verbindung zwischen diesen Teilen. Genauer gesagt liegen die Abflachungen in Ebenen, die parallel zu der Dreh­ achse der Spindel verlaufen. Auf diese Weise kann die Spindel axial in und außer Betriebsstellung gemäß Fig. 1 und 2 gebracht werden. Das innere Ende 28B der Spindel hat einen Durchmesser, der etwa so groß wie der Abstand zwischen den Abflachungen 32 der Spindel ist.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sitzt das untere Ende der Spindel 28B in der Bohrung 29 derart, daß eine an der Schnittstelle des oberen Teiles der Spindel oberhalb der Abflachungen 32 befindliche Schulter 34 oberhalb einer Schulter 35 gehalten wird, die an den oberen Enden der Bohrung 31 oberhalb der Abflachungen 33 ausgebildet ist. Auf diese Weise wird das Gewicht der Spindel von dem Gehäusekörper und nicht von dem Sitz getragen, und damit ver­ ringert sich die Wahrscheinlichkeit einer ungleich­ mäßigen Zusammendrückung des Sitzes bzw. der Dichtung 21, wenn das Ventil in der in Fig. 1 und 2 gezeigten aufrechten Stellung angeordnet ist.

Wie bereits ausgeführt wurde, ist eine enge Berührung des Umfanges der Ventilscheibe mit der Innenwand der Dichtung 21 vorgesehen, so daß sich eine abdichtende Be­ rührung ergibt. Vorzugsweise hat der Umfang der Ventil­ scheibe eine sphärische Formgebung, und zwar um einen Mittelpunkt auf der Drehachse der Spindel und zwar in der Mitte zwischen den entgegengesetzten Enden der Bohrung 31. Das erleichtert die Bewegung der ringförmi­ gen Teile des Ventilscheibenumfanges an jedem Ende der die Ventilscheibe durchdringenden Bohrung in abdichtende Berührung mit der flachen Innenseite der Innenwand des Sitzes bzw. der Dichtung 21. Wie gezeigt, sind die gegenüberliegenden Enden der Innenwand 22 der Dichtung 21 konisch geformt und führen somit zu einer weiteren Erleichterung der Be­ wegung des Ventilscheibenumfanges in abdichtende Be­ rührung mit dem Sitz bzw. der Dichtung 21.

Das äußere Ende 13A der den Hals durchdringenden Bohrung 13 hat einen vergrößerten Durchmesser und es sind Halteteile vorgesehen, um die Spindel in ihrer Arbeitsstellung zu halten, bei der die Ventilscheibe zwischen der Offenstellung und der Schließstellung ver­ lagerbar ist. Die Halteteile umfassen ein Paar C-Ringe 40, die mit ihren Innenkanten in eine das äußere Ende 28A umgebende Nut 41 der Spindel passen, während die Außenkanten eng in das äußere Ende der Bohrung passen, so daß die C-Ringe 40 in der Nut 41 gehalten werden. Als Halteteil ist weiterhin ein federnder Sprengring 42 vorgesehen, der in eine Nut 43 einschnappen kann, welche die Bohrung umgibt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Sprengring 42 die Außenkanten der C-Ringe 40 nachgiebig berührt und somit diese und die Spindel in der Bohrung hält.

Die Enden des als Halterungsteil dienenden Sprengringes 42 lassen sich mittels eines geeigneten Werkzeuges er­ fassen und in eine Stellung verformen, in der der Sprengring aus der Nut herausgenommen und dann aus dem äußeren Ende 13A der Bohrung 13 herausgehoben werden kann. Wie Fig. 6 zeigt, kann auf diese Weise die Spin­ del nach oben angehoben und von der Ventilscheibe und dem Sitz getrennt werden, wenn Reparatur oder Austausch erfolgen soll. Um das Ventil zusammenzubauen oder wieder auseinanderzubauen wird die Spindel in angehobener Lage gehalten, so daß C-Ringe 40 in die Nut 41 ein­ gelegt werden können. Dann wird die Spindel mit den so angebrachten C-Ringen abgesenkt, bis die Spindel in dem Loch 29 sitzt und die C-Ringe eng passend unterhalb der Nut 43 der Bohrung sitzen. Alsdann wird der Spreng­ ring 42 zusammengedrückt, indem seine freien Enden einander angenähert werden, und der zusammengedrückte Sprengring 42 kann dann in das obere Ende des erweiter­ ten Teiles 13A der Bohrung bis zur Fluchtung mit der Nut 43 eingeschoben und dann freigegeben werden, so daß er in die Nut einschnappt.

Wie gezeigt, ist der Hals 12a einstückig mit dem Gehäusekörper 12 und der Flansch 17 einstückig mit dem Gehäusekörper 12 und dem Hals ausgebildet. Der Hals 12a hat am oberen Ende einen Flansch 50 zur Anbringung einer nicht gezeigten Betätigungsvorrichtung. Diese kann an einem Unrund-Teil 52 am äußeren Ende 28 der Spindel angreifen und diese dann drehen. Wie gezeigt, hat der Hals 12a eine Länge, die es gestattet, zwischen dem Flansch 50 und dem Gehäusekörper 12 eine Isolierung od. dgl. anzubringen.

Wie man am besten aus den Fig. 4 und 6 ersieht, wird das äußere Ende 28A der Spindel von einem Dicht­ ring 53 umgeben, der in dem erweiterten Teil 13A der Bohrung sitzt und zwischen diesen Teilen dichtet, und zwischen der Spindel und der Bohrung ist engpassend eine Buchse 54 angeordnet, welche Seitenkräfte der Be­ tätigungsvorrichtung aufnimmt. Der Dichtring wird auf einer Sitzfläche am Ende der Bohrung 13A getragen, und die Buchse befindet sich oberhalb des Dichtringes und unterhalb des geteilten Ringes 40 und hält diesen Teil an ihrem Platz. Der Dichtring 53 hat an seinen entgegengesetzten Stirnseiten Lippen, die in enger Berührung zwischen dem Endteil der Spindel und der Bohrung angeordnet sind und in beiden Richtungen ab­ dichten, d.h. sowohl gegen das Eintreten von Fremd­ körpern von außerhalb des Ventiles, als auch gegen Leckage von Leitungsfluid.

Claims (4)

1. Scheibenventil enthaltend ein Gehäuse (11) mit einem ringförmigen Gehäusekörper (12), der mit seinen axial einander gegenüberliegenden Seiten zwischen den in Abstand zueinander befindlichen Enden einer Strömungsleitung angeordnet ist und einen Hals (12a) aufweist, der sich von dem Gehäusekörper radial nach außen erstrecht und eine Bohrung (13) mit erweitertem äußerem Ende (13A) aufweist;
eine Dichtung (21) aus federndem Material, die die radial innenliegende Wand des Gehäusekörpers (12) auskleidet und mit ihrer radial innenliegenden Wand (22) den Ventilsitz bildet;
eine Ventilscheibe (27) mit einem zur engen Berührung mit der Dichtung (21) vorgesehenen Umfang;
eine Spindel (28), die sich mit ihrem inneren Ende (28B) eng passend durch die Dichtung (21) in eine Bohrung (29) im Gehäusekörper (12) erstreckt;
ein äußeres Ende (28A) der Spindel, welches sich eng passend durch die Dichtung (21) und die Bohrung (13) des Halses (12a) erstreckt;
einen zwischen den Endteilen der Spindel angeordneten mittleren Teil (28C) der Spindel, der sich durch die Scheibe (27) erstreckt und einen unrunden Teil (32) aufweist, der eng in einen unrunden Teil (33) der Ventilscheibe paßt, so daß die Ventilscheibe mittels der Spindel und einer an deren äußerem Ende angebrachten Betätigungsvorrichtung zwischen Offenstellung und Schließstellung drehbar ist; wobei die Spindel durch Axialbewegung in eng passende Lage innerhalb von Gehäusekörper (12), Dichtung (21) und Ventilscheibe (27) hineinbewegbar und daraus herausbewegbar ist,
wobei das Scheibenventil weiterhin enthält
einen die Spindel in dem äußeren Ende der Bohrung (13) umgebenden und zwischen Spindel und Bohrung abdichtenden Dichtring (53),
sowie eine die Spindel umgebende Buchse (54), die in dem äußeren Ende der Bohrung (13) und weiter außen als der Dichtring (53) angeordnet ist und
Halteteile (40-43) zur Halterung von Spindel, Dichtring und Buchse in ihrer Lage, die eine die Spindel (28) umgebende Nut (41), umfassen, welche lösbar die inneren Kanten einer die Spindel (28) umgebenden Ringanordnungen aufnimmt, deren äußere Ränder über dem Ende des Dichtungsringes (53) liegen un diesen niederhalten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Buchse (54) zwischen dem Dichtring und der in der Nut (41) aufgenommenen Ringanordnung (40) liegt,
wobei diese Ringanordnung ein geteilter Ring (40) ist, dessen Teile sich über das Ende der Buchse (54) erstrecken und diese auf dem Dichtring (53) niederhalten, wobei die äußeren Kanten der Ringteile (40) eng in das äußere Ende der Bohrung (13) passen,
und wobei die Halteteile (40-43) weiterhin eine das äußere Ende der Bohrung (13) umgebende Nut (43) umfassen, sowie einen Ring (42), der in der das äußere Ende der Bohrung (13) umgebenden Nut (43) angeordnet ist, und an einer Stelle des Umfanges gespalten ist, und federnd in die Nut der Bohrung paßt, so daß die inneren Ränder sich über die Teile des geteilten Ringes (40) erstrecken und diese niederhalten.

2. Scheibenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gespaltene Ring (42) die Teile des geteilten Ringes (40) durch Berührung niederhält.

3. Scheibenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende (28B) der Spindel eine Schulter in der Bohrung berührt, um das Gewicht der Spindel bei senkrechter Lage aufzunehmen.

4. Scheibenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Spindel etwas größere Außendurchmesser als die Innendurchmesser der Bohrungen haben, durch welche sie sich in der Dichtung (21) erstrecken.