DE4414243B4 - Kugelhahn - Google Patents

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    • F16K5/00Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/08Details
    • F16K5/14Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K5/20Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces
    • F16K5/201Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces with the housing or parts of the housing mechanically pressing the seal against the plug

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Abstract

Kugelhahn mit folgenden Merkmalen:
ein Ventilgehäuse (1) mit Mediumkanal (13) und Spindelbohrung (20);
eine Ventilkugel (2) mit Mediumschaltkanal (33);
eine Ventilbetätigungsspindel (3) mit Kopplung zur Ventilkugel;
eine Kugelabdichteinrichtung (4), und
eine Spindelabdichteinrichtung (5),
wobei ein Übergangsspalt (32) im Winkel zwischen Spindel (3), Kugel (2) und Gehäuse (1) gebildet wird dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (31) des Ventilgehäuses (1) bis in den Bereich des Übergangs zwischen Ventilspindel (3) und Ventilkugel (2) mit Vermeidung jeglicher Toträume herangeführt ist und daß der Übergangsspalt (32) durch ein Axiallager (6) abgedichtet ist, das zwei Gleitlagerringe (8, 9) mit einander angepaßten, äußerst glatten Lagerflächen umfaßt, die mit Federdruck aneinander anliegen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Kugelhahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren. zur Gängigmachung eines Kugelhahns.
  • Bei einem bekannten Kugelhahn dieser Art ( DE 1 700 173 A ) weist das Gehäuse sphärische Sitzflächen auf, die im wesentlichen mit der Aussenfläche der Kugel übereinstimmen. Die Spindel ist in einem rohrförmigen Gehäuseteil gelagert, das ringförmige Stirnflächen gegenüber abgeflachten Seiten der Kugel aufweist und in dem dazwischen liegenden Spalt sind Ringscheiben aus Teflon angeordnet. Zwischen den sphärischen Sitzflächen und dem rohrförmigen Gehäuseteil erstreckt sich eine Lücke, die einen Totraum bildet, in welchen sich Medium ansammeln kann, das die Abdichtbarriere am abzudichtenden Spalt zwischen Gehäuse und Kugel überwunden hat. Solches Medium kann festbacken und die Gängigkeit der Kugel beeinträchtigen.
  • Bei einem weiteren bekannten Kugelhahn dieser Art ( DE 28 07 913 C2 ) wird die Ventilkugel von zwei Dicht- oder Lagerschalen beaufschlagt, welche die Oberfläche der Kugel vom Rande der durch die Kugel führenden Bohrung oder des Medienschaltkanals bis zu einer Stelle in gewissem Abstand zu dem Eingriff der Ventilbetätigungsspindel in die Ventilkugel umgeben. Die Dichtschalen weisen jeweils eine den Mediumkanal umgebende Nut mit V-förmigem Querschnitt auf, in welchen ein Druckring mit ähnlichem Querschnitt eingreift, um mittels der Kraft von Tellerfedern jeweils Randbereiche der Dichtschalen, die durch die V-förmige Nut mit geringer Wandstärke ausgebildet sind, gegen die Oberfläche der Kugel zu drücken und so eine Dichtwirkung zu bewirken. Als Material der Dichtschalen ist Kunststoff genannt, von dem man sich vorstellen kann, daß er die geforderte Anschmiegsamkeit an die Kugeloberfläche erreicht. Die Verwendung von Kunststoff als Dichtungsmaterial hat aber auch Nachteile, insbesondere was die Verschleißfestigkeit bei der Förderung von abrassiven Materialien angeht, die im Falle von sehr feinen Partikeln an der Oberfläche der Ventilkugel haften können und in den Spalt zwischen Kugel und Dichtschale hineingeschleppt werden können. Dies kann im übrigen zu äußerster Schwergängigkeit des Kugelhahns führen, so daß der Ventilantrieb die Ventilbetätigungsspindel nicht mehr drehen kann. Eine weitere Schwierigkeit bei der Verwendung von Kunststoff kann die Feuersicherheit betreffen, d.h. die Dichtigkeit des Ventils zur Atmosphäre hin bei auftretendem Feuer.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kugelhahn der angegebenen Art so auszubilden, daß mit ihm der Gefahr der Schwergängigkeit begegnet werden kann. Die Lösung der Aufgabe ist in den Ansprüchen angegeben.
  • Im einzelnen ist das Ventilgehäuse im Bereich des Überganges zwischen Ventilspindel und Ventilkugel unter Bildung eines Spaltes bis nahe an die Ventilkugel herangeführt. Der Spalt wird durch ein Axiallager abgedichtet, das zwei Gleitlagerringe mit aneinander angepaßten, äußerst glatten Lagerflächen umfaßt, die mit Federdruck aneinander anliegen. Dadurch werden nicht nur jegliche Toträume im Inneren des Kugelhahns vermieden, es wird auch eine zusätzliche Dichtung geschaffen, die für die Feuersicherheit beiträgt. Ferner wird die Voraussetzung für die Herabsetzung des benötigten Betätigungsdrehmomentes des Kugelhahns geschaffen, indem gewisse freie Gestaltungsmöglichkeiten bei der Abdichteinrichtung an der Ventilkugel eröffnet werden.
  • Die Ventilkugel weist zweckmäßigerweise im Bereich des Übergangs zur Ventilspindel eine Abflachung auf, die einer entsprechenden Abflachung des Gehäuses gegenübersteht, wobei die Gleitlagerringe in Nuten untergebracht sind, die in diesen Abflachungen eingearbeitet sind. Auf diese Weise kann man mit ebenen Flächen arbeiten, die sich bekanntlich leichter als gekrümmte Flächen bearbeiten lassen.
  • Die Ventilkugel ist zweckmäßig symmetrisch ausgebildet, d.h. es ist eine weitere Abflachung an der Ventilkugel vorgesehen, und ein weiteres Axiallager aus Gleitlagerringen ist symmetrisch zum ersten Axiallager angeordnet. Die Gleitlagerringe bestehen aus einem geläppten und polierten keramischen Werkstoff, wobei insbesondere Siliciumcarbid in Betracht kommt. Es können aber auch andere keramische Oxide, Carbide und Nitride verwendet werden.
  • Um die Gleitlagerringe gleichzeitig als Federdruckelemente auszunutzen, können die Gleitlagerringe mit Graphitringen hinterlegt sein, die eine Elastizität von beispielsweise 8 bis 10% aufweisen. Dadurch können Wärmedehnungen abgefangen werden, die an den Bauteilen des Ventils auftreten, ohne daß das Ventil klemmt oder undicht wird.
  • Die Abdichteinrichtung an der Ventilkugel umfaßt mindestens einen hydraulischen Kolben, der ringförmig den Mediumkanal umgibt und in Richtung auf die Kugel und deren Abdichteinrichtung bzw. in Gegenrichtung geführt ist. In dem Gehäuse führt eine hydraulische Druckzuführleitung zu einem Druckbeaufschlagungsraum des Kolbens, um diesen in Richtung auf die Kugelabdichtung zu verschieben. Dadurch kann erreicht werden, daß die Anpressung der Kugelabdichteinrichtung an die Erfordernisse des Betriebs angepaßt werden kann, d.h. beispielsweise bei auftretender Schwergängigkeit des Kugelhahns auch herabgesetzt werden kann. Die zugeführte hydraulische Flüssigkeit wird außerdem als Sperrflüssigkeit verwendet, die den Austritt des geförderten Mediums durch Spalten am Gehäuse des Kugelhahns sicher verhindert.
  • Der Kolben weist eine der Kugelabdichtung benachbarte, ringförmige Trennfläche auf, die gegenüber dem hydraulischen Druck und – größtenteils – gegenüber dem Mediumdruck abgedichtet ist. Die ringförmige Trennfläche zwischen Kolben und Kugelabdichtung sollte einen Durchmesser aufweisen, der mindestens dem Durchmesser der Ventilkugel gleichkommt. Auf diese Weise kann man die Ventilkugel samt ihrer Kugelabdichtung aus dem Gehäuse abziehen, wenn dieses ein rohrförmiges Spindelgehäuseteil aufweist, das in den Hauptteil des Gehäuses mit einem Durchmesser eingefügt ist, der wenigstens dem Durchmesser der ringförmigen Trennfläche gleichkommt. Eine derartige Gestaltung des Kugelhahns ist dann wichtig, wenn mit Störungen der Förderung gerechnet werden muß, beispielsweise weil es sich um stark klebende und aushärtende Massen oder auch um stark abrassive Pulver handelt. Nach Stillegung des Förderstrangs kann der Kugelhahn leicht gewartet werden.
  • Der hydraulische Kolben kann mit seiner Innenseite ein Stück der Wand des Mediumkanals bilden. In diesem Fall weist der Druckbeaufschlagungsraum zum Mediumkanal einen Spalt auf, der zweckmäßigerweise durch eine Dichtung mit Abstreifer abgedichtet ist. Auf diese Weise bleibt der Kolben gängig, auch wenn stark klebende und aushärtende sowie abrassive Medien gefördert werden, weil die Dichtfläche am Kolben ständig freigeschabt und damit von Verunreinigungen freigehalten wird.
  • Der Druckbeaufschlagungsraum kann als Ringspalt zwischen einem gehäusefesten Teil und dem hydraulischen Kolben ausgebildet sein, d.h. eine minimale Größe aufweisen. Es ist aber auch möglich, daß ausgehend von dem Ringspalt noch achsparallele, am Ringspalt verteilt angeordnete Bohrungsfortsätze vorgesehen sind, in denen jeweils eine Druckfederanordnung sitzt, die auf diese Weise Federgruppen bilden. Jede Druckfedereinrichtung oder alle Gruppenglieder weisen eine Schraubenfeder, einen Zwischenring, einen Federring und einen Aufnahmering auf, die teilweise im Gehäuse und teilweise im hydraulischen Kolben angeordnet sind. Zweckmäßigerweise werden die Schraubenfeder und der Zwischenring gehäuseseitig und der Federring und der Aufnahmering kolbenseitig angeordnet, da man den Bohrungsfortsatz größerer Tiefe bequemer im Gehäuse unterbringen kann.
  • Wenn ein Kugelhahn allzu schwergängig geworden ist oder gar blockiert, wird die Abdichteinrichtung an der Kugel unter hydraulischen Wechseldruck gesetzt. Wenn der hydraulische Druck niedrig ist, legt man ein Drehmoment an die Spindel an, welche daraufhin die Kugel zu drehen versucht. Nach mehrmaligem Wechsel ist das störende Material im allgemeinen zermalmt worden, und die Kugel kann gedreht werden. Sollte dies doch nicht der Fall sein, kann man die Kugel samt Spindel und einen Teil des Gehäuses samt Kugelabdichtung abziehen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
  • 1 einen Längsschnitt durch einen Kugelhahn, teilweise weggebrochen,
  • 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in 1, 3 eine Einzelheit aus 1 bei angelegtem Hydraulikdruck und
  • 4 die gleiche Einzelheit bei fehlendem Hydraulikdruck.
  • 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Hälfte eines Kugelhahns, den man sich demgemäß nach der anderen Seite hin ergänzt zu denken hat. Die hauptsächlichsten Teile des Kugelhahns sind ein Gehäuse 1, eine Ventilkugel 2, eine Ventilbetätigungsspindel 3, eine Abdichteinrichtung 4 an der Ventilkugel, eine Abdichteinrichtung 5 an der Ventilbetätigungsspindel und ein Axiallager 6 im Übergangsbereich des Spaltes zwischen Gehäuse einerseits und Ventilkugel bzw. Spindel andererseits. Aus Symmetriegründen ist ein weiteres Axiallager 7 vorgesehen, so daß die Axiallager 6 und 7 zu beiden Seiten einer Kugelkanal- und Leitungskanalachse K liegen. Die Axiallager 6 und 7 weisen jeweils zwei Gleitlagerringe 8 und 9 auf, deren Achse mit der Symmetrie- oder Spindelachse S zusammenfallen.
  • Das Gehäuse 1 enthält ein Hauptgehäuseteil 10, ein Spindelgehäuse 11 und zwei Kanaleinsätze 12 zur Auskleidung eines Mediumkanals 13, der Zufuhr- oder Abfuhrkanal für das Medium sein kann. Der Kanaleinsatz 12 ist in eine entsprechende Bohrung des Hauptgehäuseteils 10 eingesetzt und wird dort mittels einer Reihe von Inbusschrauben 14 gehalten. Der Mediumskanal 13 setzt sich bei entsprechender Stellung der Ventilkugel 2 in dem Kugelkanal 33 der Ventilkugel 2 fort.
  • Das Spindelgehäuse 11 ist im großen und ganzen rohrförmig ausgebildet und in eine schlüssellochförmige Öffnung 15 (2) des Gehäuseteils 10 mit seinem kugelseitigen Ende eingesetzt, welches einen Außendurchmesser DS mit wenigstens dem Durchmesser D der Kugel 2 aufweist. Die dreieckförmigen Nuten 15a, 15b in der Wand des Gehäuses 10 sind als Führungen beim Herausheben der ringförmigen Abdichtungen 4 vonnöten. Das Spindelgehäuse 11 weist ferner zwei Flansche 16 und 17 auf und ist mit einem Kranz von Dehnungsschrauben 18 am Hauptgehäuseteil 10 festgeschraubt. Ein Stopfbuchsendeckel 19 ist am Flansch 17 des Spindelgehäuses 11 befestigt. Das Spindelgehäuse 11 weist eine der Form der Spindel 3 angepaßte Spindelbohrung 20 auf, die mit Nuten zur Aufnahme der Spindelabdichteinrichtung 5 vorgesehen sind.
  • Die Spindelabdichteinrichtung ist in zwei Dichtungsgruppen 21 und 22 unterteilt, die unabhängig voneinander arbeiten. Im Stopfbuchsendeckel 19 sind Tellerfedern 23 untergebracht, die über Druck- und Führungsringe 24 auf die Gruppe 21 der Dichtringe einwirkt. Bei der Gruppe 22 der Dichtringe sorgt eine Druckfeder 25, gegebenenfalls über ein Führungslager 26, für Vorspannung. Die Spindel 3 weist ein verdicktes Ende 27 mit Hohlraum 28 zur Aufnahme eines Kugelzapfens 29 auf, der an der Kugel 2 angeformt ist und die gleiche Form wie der Hohlraum 28 aufweisen kann, um ein Drehmoment von der Spindel 3 auf die Kugel 2 übertragen zu können. Am Übergang des Zapfens 29 zur Kugel 2 ist eine Abflachung 30 gebildet, die sich kreisringförmig um den Zapfen 29 herum erstreckt. Hier ist die Wandung 31 des Zapfengehäuses 11 bis nahe an den verdickten Teil 27 des Zapfens bzw. die Abflachung 30 der Kugel herangeführt, so daß nur ein schmaler Spalt 32 zwischen diesen Teilen verbleibt. Der Spalt 32 biegt im Bereich der Abflachung 30 radial nach außen ab und setzt sich in dem winzigen Spalt zwischen den beiden Gleitlagerringen 8 und 9 des Axiallagers 6 fort. Die aufeinander gleitenden Flächen der Gleitlagerringe 8 und 9 sind geschliffen, geläppt und poliert, um die Rauhigkeiten auf 1 μm herabzudrücken und die Lagerflächen so zu einer Abdichtung des Spaltes 32 zu gestalten. Prinzipiell ist dies mit allen Gleitwerkstoffpaarungen 8/9 möglich, bevorzugt werden aber keramische Materialien für die Gleitlagerringe im Bereich ihrer Berührung aneinander. Eine bevorzugte Paarung ist Siliciumcarbid auf Siliciumcarbid. Die Lagerflächen 8/9 sollen mit einem gewissen Druck aneinander liegen, der sich aber bei der Ausdehnung der Teile nicht stark verändern soll. Dies wird durch federndes Andrücken der Gleitlagerringe 8 und 9 aufeinander erreicht. Um gleichzeitig die Abdichtung auf der Rückseite der Gleitlagerringe 8 und 9 sicherzustellen, weisen diese Reinstgraphitringbereiche an dieser Rückseite auf, die jeweils an der Nutwandung der Kugel bzw. des Spindelgehäuses anliegen und den dortigen Spalt abdichten. Die Graphitringbereiche sind um 8 bis 10 % elastisch zusammendrückbar und liefern so die zur Abdichtung benötigte Andrückung bei den zwischen Kugel und Gehäuse auftretenden unterschiedlichen Wärme- und Druckdehnungen.
  • Aus Symmetriegründen kann ein weiterer Zapfen 35 an der Kugel vorgesehen sein, der über ein Führungslager 36 im Gehäuseteil 10 abgestützt sein kann. Es ist aber auch möglich, die Teile 35, 36 fortfallen zu lassen, was vor allem dann bei der feuersicheren Ausführung in Betracht kommt, um der Kugel ein gewisses Ausweichen zu ermöglichen.
  • Die Kugelabdichteinrichtung 4 besteht aus zwei Ringanordnungen zur Kanalachse K, von denen die eine in 1 im Schnitt zu sehen ist. Wie ersichtlich, können ein Mantel 40 und eine Füllung 41 vorgesehen sein. Innerer Aufbau und verwendete Materialien der Kugelabdichteinrichtung 4 werden in Abhängigkeit von dem zu fördernden Medium und von dem Material der Kugel 2 gewählt.
  • Wenn die Kugel 2 aus Edelstahl der Bezeichnung 1.4571 oder 1.4408 besteht, kann das Material des Dichtsitzes 4 Polytetrafluorethylen (PTFE), gegebenenfalls als Suspensionspolymerisat, mit Tetrafluormethylen modifiziert sowie mit Glasfasern versetzt sein. Die Ventilkugel kann auch verchromt sein. Als weiteres Dichtsitzmaterial kommt Kohle, imprägniert mit Antimonmetall, in Betracht. Die Sitzabdichtung 4 kann auch eine metallische Beschichtung WoCrNiBSi + WC 75 HRC aufweisen, die gegen eine Ventilkugel aus WoCrNi läuft. In allen diesen Fällen ist die Oberfläche 43 der Sitze 4 äußerst fein bearbeitet, ebenso wie die Fläche der Ventilkugel 2, so daß diese mit minimalem Spalt aneinander gleiten können.
  • Die Kugelabdichtung 4 weist eine Rückseite 45 auf, die zur gemeinsamen Fläche 15c (2) der Nuten 15a, 15b fluchtet, so daß nach Lösen der Schrauben 18 das Spindelgehäuse 11 zusammen mit der Spindel 3 und der Kugel 2 und den Kugelabdichtungen 4 in der Zeichnung nach oben aus dem Hauptgehäuseteil 10 entnommen bzw. von oben montiert werden kann (sogenannte Top-Entry-Ausführung). Eine solche Ausführung kann auch mit einer modifizierten Dichtung 4 erreicht werden, bei der die Rückseite 45 zylindrisch überdreht ist und der Außendurchmesser DS des Spindelgehäuses dieser zylindrisch überdrehten Rückseite 45 entspricht. Die Öffnung 15 wird dann rein kreisförmig, d.h. die Nuten 15a, 15b können entfallen.
  • An der Rückseite 45 des Dichtsitzes 4 liegt ein hydraulischer Kolben 50 an, der eine Innenseite 51 entsprechend dem Mediumkanal 13, eine Vorderseite 52 entsprechend der Fläche 45, eine Rückseite 53 entsprechend der Frontseite des Kanaleinsatzes 12 und eine Außenseite 54 entsprechend dem Außendurchmesser des Kanaleinsatzes 12 aufweist, wie am besten aus 3 und 4 ersichtlich. Zwischen der Frontfläche des Kanaleinsatzes 12 und der Rückseite 53 des Kolbens 50 wird ein ringförmiger Druckbeaufschlagungsraum 55 gebildet, der sich in dem Spalt zwischen den Teilen bis zu einer Dichtung 56 fortsetzt, die in einer Ringaussparung 57 zwischen den Teilen 12 und 50 angeordnet ist. Die Ringaussparung 57 beherbergt im übrigen noch einen Abstreifer 58, um die Rückseite 53 des Kolbens 50 im Bereich der Aussparung 57 sauberzuhalten. Vom ringförmigen Druckbeaufschlagungsraum 55 gehen desweiteren eine Reihe von Bohrungen 59 aus, die gleichmäßig am Umfang des Ringspaltes 55 verteilt angeordnet sind und sich parallel zur Richtung der Achse K erstrecken. Den Bohrungen 59 gegenüberliegend sind Einsenkungen 60 in der Rückseite 53 des Kolbens 50 angebracht, die zur Aufnahme jeweils eines Federringes 61 und eines Aufnahmeringes 62 dienen. In den Bohrungen 59 sind jeweils eine Schraubenfeder 63 und ein Zwischenring 64 angeordnet. Die Teile 61 bis 64 bilden eine Druckfedergruppe, um den Kolben 50 mit einer zu wählenden Vorspannungskraft gegen die Rückseite des Dichtsitzes 4 zu drängen. Dies geschieht im wesentlichen durch entsprechende Wahl der Federkraft der Schraubenfedern 63.
  • Neben der konstanten Anpressung durch die Federn 63 kann noch eine variable Anpressung infolge hydraulischer Druckbeaufschlagung des Kolbens 50 erfolgen. Hierzu wird hydraulische Druckflüssigkeit in den Druckbeaufschlagungsraum 55 eingeführt, und zwar über einen Druckanschluß 65 (1), der über einen Kanal 66 zum Spalt 54 oder in den Raum 59 führt, von wo aus die hydraulische Druckflüssigkeit in den Druckbeaufschlagungsraum 55 gelangt. Die weitere Ausbreitung der Hydraulikflüssigkeit in den Spalten des Gehäuses 1 wird durch weitere Dichtungen verhindert, nämlich eine Dichtung 67 zwischen Kanaleinsatz 12 und Hauptgehäuseteil 10, eine Dichtung 68 zwischen Hauptgehäuseteil 10 und Spindelgehäuse 11, eine Dichtung 69 zwischen Kolben 50 und Dichtungssitz 4 und eine Flachdichtung 70 zwischen Hauptgehäuse 10 und Flansch 16 des Spindelgehäuses 11.
  • Bei der am Anschluß 65 zugeführten Hydraulikflüssigkeit handelt es sich um eine geeignete Sperrflüssigkeit in Anbetracht des zu fördernden Mediums, die einen um 1,5 bis 2,0 bar höheren Druck als der Druck des Mediums aufweist. Unter diesen Umständen werden alle Lückenräume bis zu den Dichtungen 56, 67, 69, 70 sowie 5 mit der Sperrflüssigkeit aufgefüllt, wenn die Luft in diesen Lückenräumen verdrängt wird. Das zu fördernde Medium kann normalerweise nicht in diese Lückenräume gelangen. Beim Abschalten des Hydraulikdrucks nehmen die Dichtungen die in 4 gezeigte Stellung ein, d.h. es wird eine gewisse Pumpwirkung in den Lückenräumen ausgeübt, wodurch die Gängigkeit der Dichtungen 4 und der Kolben 50 aufrechterhalten wird.
  • Im allgemeinen genügt es, den Hydraulikdruck von einem nicht gezeichneten Thermosyphonbehälter zu beziehen. Es können natürlich auch andere Druckquellen angewendet werden, um die hydraulische Sperrflüssigkeit gesteuert zuzuführen. Man kann die Anpressung der Abdichtungen 4 hydraulisch steuern und sich damit den Gegebenheiten am Kugelhahn anpassen. Beispielsweise ist es möglich, den Druck in den Augenblicken der Umschaltung des Kugelhahns abzuschalten und dadurch die Reibungskraft zu vermindern, die bei der Betätigung des Kugelventils überwunden werden muß. Wenn man feststellt, daß das Betätigungsmoment für den Kugelhahn zu groß geworden ist, kann man ferner die hydraulische Kraft zu- und abschalten und während der Abschaltphasen den Hahn zu drehen versuchen, bis dies mit dem erforderlichen geringen Drehmoment gelingt. Auf diese Weise läßt sich das Kugelventil gängig machen.

Claims (15)

  1. Kugelhahn mit folgenden Merkmalen: ein Ventilgehäuse (1) mit Mediumkanal (13) und Spindelbohrung (20); eine Ventilkugel (2) mit Mediumschaltkanal (33); eine Ventilbetätigungsspindel (3) mit Kopplung zur Ventilkugel; eine Kugelabdichteinrichtung (4), und eine Spindelabdichteinrichtung (5), wobei ein Übergangsspalt (32) im Winkel zwischen Spindel (3), Kugel (2) und Gehäuse (1) gebildet wird dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (31) des Ventilgehäuses (1) bis in den Bereich des Übergangs zwischen Ventilspindel (3) und Ventilkugel (2) mit Vermeidung jeglicher Toträume herangeführt ist und daß der Übergangsspalt (32) durch ein Axiallager (6) abgedichtet ist, das zwei Gleitlagerringe (8, 9) mit einander angepaßten, äußerst glatten Lagerflächen umfaßt, die mit Federdruck aneinander anliegen.
  2. Kugelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkugel (2) im Bereich des Übergangsspaltes (32) eine Abflachung (30) aufweist.
  3. Kugelhahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Abflachung (30) an der Ventilkugel (2) vorgesehen ist, die – gesehen vom Kugelmittelpunkt – im wesentlichen symmetrisch an der Ventilkugel angebracht ist und daß ein weiteres Axiallager (7) aus Gleitlagerringen (8, 9) symmetrisch zum ersten Axiallager (6) angeordnet ist.
  4. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlagerringe (8, 9) aus einem geläppten und polierten keramischen Werkstoff bestehen.
  5. Kugelhahn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Werkstoff aus der Gruppe Siliciumcarbid, Wolframcarbid und Siliciumnitrid ausgewählt ist.
  6. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Federdruckes die Gleitlagerringe (8, 9) mit Graphitringen hinterlegt sind.
  7. Kugelhahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelabdichtung (4) mindestens einen hydraulischen Kolben (50) umfaßt, der ringförmig den Mediumkanal (13) umgibt und in Richtung auf die Ventilkugel (2) und deren Abdichtung (4) bzw. in Gegenrichtung geführt ist und daß im Gehäuse (1) mindestens eine hydraulische Druckzufuhrleitung (65, 66) und zumindest ein Druckbeaufschlagungsraum (55) vorgesehen sind, der zur Beaufschlagung des Kolbens (50) in Richtung auf die Kugelabdichtung (4) angeordnet ist.
  8. Kugelhahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrflüssigkeit mit Überdruck gegenüber dem Druck des durch den Kugelhahn geförderten Mediums durch die Druckzufuhrleitung (65, 66) zugeführt wird, wobei die Sperrflüssigkeit mit der Zeit in die Zwischenräume zwischen Kugelabdichtung (4), Kolben (50) einerseits und äußeren Abdichtungen (5, 67, 70) andererseits gelangen kann.
  9. Kugelhahn nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelabdichtung (4) und der hydraulische Kolben (50) durch einen Spalt (45, 52) voneinander getrennt sind, der gegenüber dem hydraulischen Druck und – größtenteils – gegenüber Mediumdruck abgedichtet (68, 69) ist.
  10. Kugelhahn nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) ein Hauptteil (10) unter Einschluß des Mediumkanals (13) und ein rohrförmiges Spindelgehäuseteil (11) aufweist, das in eine Öffnung (15) des Hauptteils (10) einfügbar ist und daß die Öffnung (15) eine Größe (15a, 15b) aufweist, die das Montieren des kompletten Spindelgehäuseteils (11) samt Ventilkugel (2) und Kugelabdichtung (4) in radialer Richtung zur Kanalachse (K) ermöglicht.
  11. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Kolben (50) mit seiner Innenseite (51) ein Stück der Wand des Mediumkanals (13) bildet.
  12. Kugelhahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbeaufschlagungsraum (55) zum Mediumkanal (13) einen Spalt (57) aufweist, der durch eine Dichtung (56) mit Abstreifer (58) abgedichtet ist.
  13. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbeaufschlagungsraum (55) als Ringspalt zwischen einem gehäusefesten Teil (12) und dem hydraulischen Kolben (50) ausgebildet ist und daß der Ringspalt achsparallele, verteilt angeordnete Raumfortsätze (59, 60) aufweist, die eine Druckfedergruppe 61-64) aufnehmen.
  14. Kugelhahn nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedergruppe (61-64) jeweils eine Schraubenfeder (63), einen Zwischenring (64), einen Federring (61) und einen Aufnahmering (62) umfaßt, wobei die Schraubenfeder (63) und der Zwischenring (64) in einer jeweiligen Bohrung (59) und der Federring (61) mit Aufnahmering (62) in einer gegenüberliegenden Aussparung (60) angeordnet sind.
  15. Verfahren zur Gängigmachung eines Kugelhahns, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelabdichteinrichtung (4) unter hydraulischen Wechseldruck gesetzt wird und daß bei hydraulischer Druckentlastung ein Drehmoment auf die Ventilkugel (2) aufgebracht wird.
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