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DE1775140A1 - Kugelschieberventil - Google Patents

Kugelschieberventil

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Publication number
DE1775140A1
DE1775140A1 DE19681775140 DE1775140A DE1775140A1 DE 1775140 A1 DE1775140 A1 DE 1775140A1 DE 19681775140 DE19681775140 DE 19681775140 DE 1775140 A DE1775140 A DE 1775140A DE 1775140 A1 DE1775140 A1 DE 1775140A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shell parts
reinforcement
valve
plate
valve according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19681775140
Other languages
English (en)
Inventor
Reagen Harold D
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ACF Industries Inc
Original Assignee
ACF Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ACF Industries Inc filed Critical ACF Industries Inc
Publication of DE1775140A1 publication Critical patent/DE1775140A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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    • F16K27/06Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks
    • F16K27/067Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks with spherical plugs
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K5/0626Easy mounting or dismounting means
    • F16K5/0642Easy mounting or dismounting means the spherical plug being insertable from one and only one side of the housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K5/0663Packings
    • F16K5/0673Composite packings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Taps Or Cocks (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)

Description

TAN WALT E
Dr. Andrejeivski 177ί)ΐ4ϋ
Dr.-Ing. Honke 14.01*
Essen, den 25. Mai I97O
Telefon 225802/03
re: Deutsche Patentanmeldung P 17 75 140.5-12
ACF Industries, Incorporated in New York (USA)
Kugelschieberventil
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelschieberventil, insbesondere für größere Ausführungen eines solchen.
Es ist aus einer Anzahl von Gründen erwünscht, die sphärischen Ventilverschlußglieder von Kugelschieberventilen, insbesondere bei schweren bzw. großen Konstruktionen, vorzufertigen und auf diese Weise leichter zu ge- " stalten. Vorgefertigte Schieberkonstruktionen weisen ein wesentlich geringeres Gewicht auf ds massiv ausgebildete metallische Schieber, sodaß ein wesentlich geringeres Drehmoment zur Überführung des Sohiebers von der Offen- in die Schließstellung bzw. umgekehrt nötig ist. Dadurch wird nicht nur die Bedienung des Ventiles erleiohtert bzw. es muß nicht nur der Antrieb zur Bedienung des Ventiles weniger stark ausgelegt werden, sondern es wird auch der Verschleiß wesentlich herabgesetzt, da geringere Reibungskräfte wirken. Ferner wird die Konstruktion dadurch erleichtert, daß zur Aufnahme der vom Gewioht des
"*" 109886/0510 Unterlagen i/,r./s·.-... „,. ... ■ .„,;;..,.„,„, w.4.0.,
Schiebers ausgeübten Kräfte massive Abstützungen, Lager, Spindeln usw. verwendet werden Bussen, wodurch das Gesamtgewicht des Ventiles gegenüber solchen Mit massiven Schiebern weiter gesenkt werden kann. Auch die Materialkosten sind gegenüber solchen Ventilen niedriger, da zusammengesetzte Schieberausbildungen nur eine vergleichsweise geringe Metallmenge erfordern. Die Herstellungskosten sinken^ gleichfalls, da die zusammengesetzte Schieberkonstruktion im Vergleioh mit einer gesohmiedeten oder gegossenen Sohieberkonstruktion nur eine geringe Nacharbeit erfordert, um die Dichtflächen auf die gewünschte sphärische Gestalt zu bringen.
Ein Nachteil der zusammengesetzten Schieberausbildung liegt aber darin, daß ihre Formbeständigkeit häufig nicht befriedigt. Schieber, die aus verhältnismäßig dünnem Material hergestellt sind, neigen zur ZusammendrUckung bzw. Deformierung unter Einfluß der vom in der Leitung befindlichen strömungsfähigen Medium ausgeübten Kräfte, wodurch solohe Schieberkonstruktionen gewöhnlich nur für verhältnismäßig geringe LeitungsdrUoke verwendbar sind. Die Ausbildung des Schiebers mit einer größeren Wandstärke, welche den Leitungsdrüoken standhalten kann, steigert wiederum die Herstellungskosten des Schiebers, insbesondere infolge der Schwierigkeiten, welche dann bei der Formgebung der sphärischen Bauteile, die die äußere sphärische Dichtfläohenpartie des Schiebers nach der Zusammenschweiflung der Bauteile bilden, auftreten.
Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, die für die Bewegung des Schiebers nötigen Kräfte von der Ventilspindel auf den Schieber zu übertragen, ohne daß im Bereich der Sohieberzapfen Überbeanspruchungen des Materiales auftreten.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, die geschilderten Schwierigkeiten zu vermeiden und einerseits den Kugelsohleber gewiehtsmäßig leicht auszubilden, anderseits dem Sohle-
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4 ίΛPADOWGINAL
ber eine genügende Steifigkeit zu verleihen, βοdaß er den äußeren Beanspruchungen ohne ZusammendrUokung bsw. sonstige Verformung standhalten kann. Ferner setzt sioh die Erfindung zur Aufgabe, die Einleitung des Drehmomentes von der Schieberspindel auf den Schieber zu verbessern, sodaß es in einzelnen Bereichen des Sohiebers nicht mehr zu Überbeanspruchungen des Materiales kommt. Die Erfindung geht nun aus von einer bekannten Konstruktion eines Kugelschieberventile·, dessen Kugelschieber aus zwei im wesentlichen halbhohlkugelfärmig ausgebildeten, zweckmäßig einander identischen HUllenteilen zu- ™
sammengesetzt ist, die an ihren Stirnflächen miteinander verbunden sind und deren Jeder mit einer kreisförmigen Öffnung versehen ist, wobei ein von einem Rohr gebildeter Kanal in diesen HUllenteilen angeordnet und mit seinen Enden an den kreisförmigen Öffnungen der HUllenteile befestigt ist, und wobei innerhalb des vom Rohr- und den HUllenteilen gebildeten Hohlraumes eine Verstärkung vorgesehen ist, die zumindest eine BrUcke zwischen dem Rohr und den HUllenteilen bildet. Ausgehend hievon besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß an beiden HUllenteilen und an der Verstärkung an sich bekannte Zapfenhalterungen befestigt sind, sodaß die auf die Zapfenhalte- Λ rungen Übertragenen Drehmomentkräfte Über die Verstärkung auf den Mittelbereich des Rohres und unmittelbar auf die Hüllenteile Übertragen werden. Dadurch werden die in die Zapfenhalterungen von der Betätigungswelle eingeleiteten Drehmomente nicht nur über die HUllenteile auf die Enden des Rohres Übertragen, sondern auch über die Verstärkung auf den Mittelbereioh des Rohres, sodaß die Hüllenteile entlastet werden. Weites bildet die Verstärkung eine Absteifung des Mittelbereic&es des Rohres gegen den vom Medium ausgeübten Druck, st.dRfi das Rohr schwächer dimensioniert werden kann.
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Zwar ist es bereite bekannt, eine Verstärkung in Form einer kreisförmigen Platte vorzusehen/ die is zwischen den Hüllenteilen und des Rohr liegenden Hohlraun liegt und diese Teile gegeneinander abstutzt. Diese bekannte Konstruktion weist aber keine Zapfenhalterungen auf, auf welche Drehmomente übertragen werden, sondern es ist der obere Hüllenteil mit zwei Löchern versehen, in die zwei Fortsätze der Schieberspindel eingreifen. Abgesehen davon, daß durch diese Löcher die Konstruktion der Hüllenteile geschwächt wird, ist auch hier der Nachteil gege-
^ ben, daß die Einleitung des Drehmomentes, welches bei großen Belastungen des Kugelschibers beträchtliche Werte annehmen kann, nur unmittelbar über die Fortsätze auf den oberen Hüllenteil erfolgt, nicht hingegen auch auf das Rohr. Es tritt daher die Gefahr auf, daß der Hüllenteil im Bereiche der öffnungen, welche die Fortsätze der Schieberspindel aufnehmen, aufgerissen wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist bei einer Konstruktion, bei welcher die Verstärkung von einer im wesentlichen kreisförmigen Platte gebildet ist, die mit einer mittigen öffnung versehen ist und an ihrem Außenumfang mit den Hüllenteilen verbunden ist, die Verstärkungsplatte an ihrem Außenumfang mit den Hüllenteilen sowie
P am Rand ihrer öffnung mit dem Rohr verschweißt. Vorzugsweise ist hiebe! die Anordnung erfindungsgemäß so getroffen, daß die Verstärkungsplatte mit einander gegenüberliegenden Aussparungen versehen ist, deren jede eine der Zapfenhalterungen aufnimmt, welche jeweils an zumindest einer Seit· mit der Verstärkungsplatte verschweißt sind. Dadurch wird eine besonders innige Verbindung der Zapfenhalterungen mit der Verstärkungsplatte erzielt, und es $ wird dadurch die Einleitung der Drehmomente von den Zapfenhaltern in die Verstärkungsplatten begünstigt.
Die erfindungsgemäße Konstruktion genügt daher den oben angeführten Anforderungen hinsichtlich geringen Gewichtes, einfacher Bauweise und Verläßlichkeit im Betrieb, Die
Hüllenteile können, da sie von Ubermäßgen Beanspruchungen befreit sind, bei gleichbleibendes Rohrleitungsdruok schwächer als bei den bekannten Konstruktionen dimensioniert werden, sodaß sioh eine Material-, Gewichts- und Kostenersparnis ergibt.
Weitere Kennzeichen und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes, welche in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das erfindungs- ' gemäße Kugelschieberventil.
Fig. 2 zeigt in auseinandergezogener Darstellung die einzelnen Bestandteile des Kugel Schiebers vor deren Zusammensetzung.
Fig. 3 ist eine Ansicht, teilweise im Sohnitt, des KugelSchiebers des Ventiles nach Fig. 1.
Die Fig. k und 5 zeigen jeweils einen Schnitt durch Ausführungsvarianten zu Fig. 3.
Das Kugelschieberventil 10 nach Fig. 1 weist ein Ventilgehäuse 12 auf, welches eine Ventilkammer 14 begrenzt. Ferner ist das Gehäuse 12 mit einem Durchströmkanal 15 versehen, der in die Ventilkammer 14 mündet. Zum ä Anschluß des Ventiles an die Leitung dient ein Flansch des Gehäuses 12, jedoch kann statt dessen auch das Ventil mit einer Schraub- oder Schweißverbindung in die Leitung eingesetzt werden oder es kann das Ventilgehäuse 12 mit der Leitung verschraubt werden. Das Ventilgehäuse 12 ist durch einen Verschlußteil 20 abgeschlossen, der mit dem Ventilgehäuse 12 dichtend durch eine Reihe von Schrauben 22 verbunden ist und gleichfalls die Ventilkammer begrenzt. Der Verschlußteil 20 ist mit einem Durchströmkanal 23 versehen, der mit dem Durchströmkanal 15 des Ventilgehäuses 12 fliuahtet. Zum Anschluß des Verschlußteile· 20 an die Leitung ist gleichfalls ein Flansch 17 für eine nicht dargestellte Schraubenbolzenverbindung vorgesehen,
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jedoch kann, wie bereits oben erwähnt, die Verbindung mit der Leitung auch auf andere Weise erfolgen. Das Ventilgehäuse 12 weist ferner ein Druekablaßfitting 21 auf, durch welches der im Ventilgehäuse 12 aufgebaute Druck auf Atmosphärendruck abgebaut werden kann, wenn dies gewünscht ist.
Das Ventilgehäuse 12 weist oben und unten je eine Bohrung 26 bzw. 28 auf, deren Achsen miteinander fluchten und die den oberen bzw. unteren Zapfen 30 bzw. 32 des
W VentilVerschlußgliedes 34 aufnennen. Diese Zapfen 30, 32 sind in obere bzw. untere Ausnehmungen 35 bzw. 36 des Kugelschiebers 34 eingesetzt und durch Mitnehmer 38, 40, die in einander zugewendete Schlitze der Wände der Ausnehmungen 35f 36 bzw. der Zapfen 30, 32 eingreifen, gegen Verdrehung relativ zum KugelschM>er 34 gesichert. Gegebenenfalls kann jedoch diese Verdrehungssicherung beim unteren Zapfen 32 auch entfallen. Der obere Zapfen 30 muß jedoch stets verdrehungssicher mit dem Kugelschieber 34 verbunden sein, um die Betätigung des Ventiles zu gewährleisten. Die die Zapfen 30, 32 aufnehmenden Bohrungen 26, 28 des Ventilgehäuses 12
fc 'sind mit Lagerhülsen 42, 44 ausgekleidet. Der untere Zapfen 32 ist gegen Herausfallen durch eine Platte 46 gesichert, die ihrerseits am Ventilgehäuse 12 durch mehrere Schrauben 48 angeschraubt ist. Am oberen Ende des Ventilgehäuses 12 ist mittels Senkschrauben 52 eine die Bohrung 26 umgebende Platte 50 befestigt, die zum Anschluß einer Betätigungseinrichtung für das Ventil dient. Der obere Zapfen 30 ist hiebei zu einer Spindel verlängert und erstreckt sich durch eine Öffnung 53 der Platte 50 hindurch. Die an der Platte 50 befestigte Betätigungseinrichtung für das Kugelschieberventil bzw. zur Verdrehung der vom Zapfen 30 gebildeten Ventilspindel kann beliebiger, an sich bekannter Art sein. Zur Abdichtung des oberen Zapfens 30 gegenüber dem Ventilgehäuse 12 ist eine Nach-
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stelleinrichtung 54 Mittels eines Gewindes od.dgl. mit dem Ventilgehäuse 12 verbunden, durch welche Nachstelleinrichtung halbstarres Dichtungsmaterial in eine den Zapfen 30 umgebende ringförmige Kammer 56 eingepreßt werden kann. An den einander abgewendeten Stirnflächen der Kammer 56 liegen Dichtungsringe 58, 60 in Ringnuten des Zapfens 30, wodurch verhindert wird, daß Dichtungsmaterial aus der Kammer 56 entlang der Bohrung 26 entweichen kann.
Zwecks Erzielung einer Dichtung zwischen dem Kugel- %
schieber 3% und dem Ventilgehäuse 12 sind zwei ringförmige Sitzkörper 62, 64 in die Durchströmkanäle 15 bzw. 23 umgebenden ringförmigen Aussparungen 66 bzw. 68 des Ventilgehäuses 12 bzw. des Abschlußstückes 20 vorgesehen. Jeder Sitzkörper weist einen Dichtungsabschnitt auf, dessen Gestalt und Material in geeigneter Weise so gewählt sind, daß sich bei Anlage an der sphärischen Arbeitsfläche des Kugelschiebers 34 die gewünschte Dichtwirkung ergibt. Die Dichtflächen der Sitzkörper werden hiebei stets in Anlage an der sphärischen Dichtfläche des Kugelschiebers gehalten, auch während der Verdrehung desselben, mit Ausnahme jener Kugelschieberstellungen, bei welchen ein Durch- λ strom des von der Leitung geführten Mediums durch das Ventil stattfindet.
Fig. 2 zeigt die einzelnen Bauteile, aus denen der Kugelschieber 34 zusammengesetzt ist. Der Kugelschieber 34 weist zwei im wesentlichen halbkugelförmige Hüllenteile 70, 72 auf, deren jeder einen im wesentlichen kreisförmig verlaufenden Rand 74 bzw. 76 aufweist und mit einer im wesentlichen kreisförmigen Öffnung 78 bzw. 80 versehen ist. Beim Zusammenbau werden die Hüllenteile 70, 72 miteinander durch eine entlang ihres Umfanges verlaufende Schweißnaht 82 (Fig. 3) verbunden, sodaß der im wesentlichen kugelförmige Kugelschieber entsteht. In diesen Kugelschieber 34 wird beim Zusammenbau ein Rohrstiick 84 eingeführt, dessen Ränder 86, 88 durch im wesentlichen entlang von
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Kreisen verlaufende Schweißnähte 90, 92 mit den Hüllenteilen 70, 72 im Bereiche der Ränder der öffnungen 78, verbunden werden. Ferner weist der Kugelschieber 34 eine im wesentlichen kreisringförmig gestaltete Verstärungsplatte 94 auf, die konzentrisch zu ihrem Umfang 95 eine kreisförmige Öffnung 96 aufweist, deren Durchmesser etwas größer ist als der Außendurchmeseer des Rohrstückes 84. Die Verstärküngsplatte 94 wird beim Zusammenbau auf das Rohrstück 84 aufgesteckt und an diesem, z.B. durch eine Schweißnaht, etwa in der Mitte zwischen den beiden Enden des Rohrstückes befestigt. Die Vestärkungsplatte 94 weist oben und unten je eine im wesentlichen rechteckige Aussparung 98 bzw. 100 auf, die axial miteinander ausgerichtet sind. Jede dieser Aussparungen ist von zwei zueinander parallelen Seitenwänden begrenzt, die durch eine senkrecht dazu verlaufende Querwand verbunden sind. In diese Aussparungen 98, 100 werden zwei Zapfenhalterungen 102, 104 eingesetzt und durch Schweißnähte entlang der Ränder der Aussparungen an der Yerstärkungsplatte 94 befestigt. Die Zapfenhalterungen 102, 104 können hiebe! entweder topfförmig ausgebildet sein, wobei die öffnung jeweils nach außen gerichtet ist, oder sie können von massiven zylindrischen Bauteilen gebildet sein, aus welchen nach der Zusammensetzung des KugelSchiebers 34 die die Zapfen aufnehmenden Bohrungen 35 bzw. 36 herausgearbeitet werden. Die Hüllenteile 70, 72 sind mit in axialer Richtung miteinander ausgerichteten halbkreisförmigen Ausnehmungen 106, 108, 110, 112 versehen, die sich an die Wand der Zapfenhalterungen 102, 104 beim Zusammenbau des KugelSchiebers 34 eng anlegen. Die Zapfenhalterungen 102, 104 sind durch kreisförmige Schweißnähte 114, 116 am den halbkugelförmigen Hüllenteilen 70, 72 befestigt (Fig. 4, 5, 6).
Beim Zusammenbau des Kugel Schiebers 34 wird zweckmäßig folgendermaßen vorgegangen! Zunächst wird die Verstärkungsplatte 94 auf das Rohrstück 84 aufgeschoben und in der
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Mitte desselben an beiden Seiten alt dem Rohrstück 84 verschweißt. Hierauf werden die Zapfenhalterungen 102, 104 ' < ei in die Aussparungen 98, 100 eingesetzt und an der Verstärkungsplatte 94 an allen jenen Stellen, an welchen sie diese berühren, angeschweißt. Hierauf wird das Rohrstück in den einen der halbkugelförmigen Hüllenteile 70, 72 derart :,-eingesteckt, daß die halbkreisförmigen Aussparungen 106, 108 des Hüllenteiles an der jeweiligen Zapfenhaiterung 102, 104 anliegen. Hierauf werden die Schweißnähte 90, 92 ausgebildet, sodaß das Rohrstück 84 nit dem Hüllenteil M fest verbunden wird. Hierauf wird der andere Hüllenteil derart aufgesteokt, daß die halbkreisförmigen Aussparungen 110, 112 an den Zapfenhalterungen 102, 104 anliegen, worauf die Schweißnähte 90, 92 ausgebildet werden. Die Hüllenteile 70, 72 werden hierauf untereinander durch die Schweißnaht 82 verbunden, welche zugleich den Rand 95 der Verstärkungsplatte 94 «it den Htillenteilen 70, 72 verbindet. Hierauf werden die Schweißnähte 114, 116 ausgebildet, wodurch die Zapfenhalterungen 102, 104 fest mit den Hüllenteilen 70, 72 verbunden werden. Gegebenenfall· werden hierauf die die Zapfen aufnehmenden Bohrungen 351 herausgearbeitet bzw. auf das gewünschte Maß gebracht und oberfläohenbearbeitet. Die sphärische Oberfläche, f
insbesondere die Dichtflächenpartie des KugelSchiebers wird hierauf noch etwas überarbeitet und einer Oberflächenbehandlung unterzogen, um ein günstiges Diohtungsverhalten zwischen der sphärischen Arbeitsfläche des KugelSchiebers 34 und den Dichtungen der Sitzkörper zu gewährleisten.
Wie Fig. 4 zeigt, kann der Kugelschieber 34, insbesondere dann, wenn höhere Drücke des strömenden Mediums zu bewältigen sind, mit zusätzlichen Verstärkungsplatten 118, 120 versehen sein, die an der Innenfläche der halbkugelförmigen Hüllenteile 70, 72 befestigt, z.B. angeschweißt sind. Die Vesstärkungsplatten 118, 120 können gegebenenfalls auch mit dem Rohrstück 84, z.B. durch
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Schweißnähte, verbunden aein, je nachdem, wie der Kugelsohieber 34 zusammengebaut wird. Die zusätzlichen Veretärkungsplatten 118, 120 atützen hiebei nicht nur die halbkugelförmigen Hüllenteile 70, 72 gegen dae Bohretück 84, sondern auch dieses gegen die halbkugelförmigen Hüllenteile 70, 72 Ab, todaß sowohl die kugelförmige Außenfläche des KugelSchiebers 34, ala auch die zylindrische Oberfläche des Burohströmkanales, der voai Rohrs tuck 84 gebildet wird, formateifer gehalten werden.
Wie Fig. 5 zeigt, kann eine weitere Versteifung der sphärischen Oberflächenpartie des KugelschlAers dadurch erzielt werden, daß Mehrere Ringe 122 an der Innenfläche der halbkugelfureigen Hüllenteile 70, 72 befestigt, z.B. angeschweißt werden. Die Ringe 122 bilden Verstärkungen, die die Hüllen^eile 70, 72 gegen Zusaswendrtickung bzw. Verformung auch bei hohen Leitungsdrttoken abstützen.
Daa beschriebene KugelaohieberTentil ist in seiner Bauweise besonders, widerstandsfähig gegen Bruch bzw. Verformung dea KugelSchiebers, dar durch die vom in der Leitung befindlichen Median auf die sphärische Oberflächenpartie dea KugelSchiebers ausgeübten KrXfte beansprucht wird. Diese Kräfte werden durch die Verstärkungeplatte 94 (Fig. 1 bis 3) und durch die zusätzlichen Verstärkungsplatten 118, 120 (Fig. 4) auf das Rohrstück 84 übertragen. Auf diese Weise trägt zur Versteifung der kugelförmigen Gestalt dea Kugelschiebers nicht nur daa Widerstandsmoment der Veratärkungsplatten 94, 118, 120 bei, sondern auch das Widerstandsmoment des Rohrstückes 84. Bei der Offenstellung dea Ventilea (Fig. 1) wirken dieae Absttttzungsglieder in umgekehrter Richtung, d.h. die auf die Innenwand der Rohratttokes 84 wirkenden Leitungsdrüoke werden über die Verstärkungsplatten 94, 118, 120 auf die Innenwand der Hüllenteile 70, 72 übertragen, aodafl auch dieae pur Aufnahme der erwähnten Kräfte beitragen. Dies ist besonders wichtig, wenn das durch das Ventil strömende Medium unter
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■AD
1775H0 H
hohem Druck steht. Da die Hüllenteile 70, 72 durch die Schweißnähte 90, 92 Mit den Enden des Rohrstückes 84 verbunden sind, können die Hüllenteile nicht auf den Rohrstück gleiten, sondern flüssen die wrwähnte Beanspruchung aufnehmen. Es ergibt sich daher trotz einfachster Bauweise eine sich in mehrfacher Richtung gegenseitig abstützende Konstruktion.
Die über den Zapfen 30 auf den Kugelschieber 34 eingeleiteten Drehmomente werden auf beide HUllenteile 70, 72 sowie auf das Rohrstüok 84 in ähnlicher Weise übertragen, f| als dies oben in bezug auf die von de« in der Leitung' strömenden Medium ausgeübten Kräfte ausgeführt wurde. Die durch das Drehmoment ausgeübten Kräfte werden hiebe! durch die Schweißverbindung zwischen der Zapfenhait»rung 102 und den Hüllenteilen auf diese übertragen, von wo sie mittelbar auf das Rohrstück 84 Über die Verstärkungsplatten sowie die Schweißverbindung zwischen den Hüllenteilen 70, 72 und dem Rohrstüok 84 übertragen werden. Die auf die Zapfenhaiterung 102 wirkenden Drehmomentkräfte werden daher gleichmäßig auf den Schieber 34 verteilt, sodaß das Auftreten übermäßig hoher Beanspruehungsspitzen im Bereiche der Zapfenhaiterung, was zum Aufreißen des Materials an diesen Stellen bzw. zu Verformungen I
führen könnte, vermieden werden.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Konstruktion bestehen in einer Erleichterung der Bauweise im Vergleich zu massiven KugelSchiebern sowie im geringeren Materialverbrauch. Dadurch wird das Gewicht des gesamten Ventiles herabgesetzt und es werden durch die geringeren auf die KugelSchieberlagerung wirkenden Kräfte diese Lagerung entlastet, sodaß ihre Lebensdauer vergrößert wird. Ferner sind zur Betätigung des Ventiles im Vergleich zu den bekannten Konstruktionen nur geringere Kräfte nötig, sodaß, tails der Antrieb nicht von Hand erfolgt, dieser Antrieb schwächer dimensioniert werden kann.
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Da die erfindungsgemäße Konstruktion des KugelSchiebers nur geringe Nachbearbeitungen nach der Zusammensetzung des Kugelschiebers erfordert* können im Vergleich zu bekannten Konstruktionen auch die Bearbeitungskosten gesenkt werden.
Patentansprüche;
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IAD ORtQINAL

Claims (6)

1775H0 Patentansprüche:
1. Kugelschieberventil, dessen Kugelschieber aus zwei im wesentlichen halbhohlkugelföraig ausgebildeten, zweckmäßig einander identischen Hüllenteilen zusammengesetzt ist, die an ihren Stirnflächen miteinander verbunden sind und deren jeder mit einer kreisförmigen öffnung versehen ist, wobei ein von einem Rohr gebildeter Kanal μ in diesen Hüllenteilen angeordnet und mit seinen Enden an den kreisförmigen öffnungen der Hüllenteile befestigt ist, und wobei innerhalb des vom Rohr und den Hüllenteilen gebildeten Hohlraumes eine Verstärkung vorgesehen ist, die zumindest eine Brücke zwischen dem Rohr und den Hüllenteilen bildet, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Hüllenteilen (70, 72) und an der Verstärkung (94) an sich bekannte Zapfenhalterungen (102, 104) befestigt sind, sodaß die auf die Zapfenhalterungen übertragenen Drehmomentkräfte über die Verstärkung (94) auf den Mittelbereich des Rohres (84) und unmittelbar auf die Hüllenteile (70, 72) übertragen werden.
2. Ventil nach Anspruch 1, wobei die Verstärkung von ^ einer im wesentlichen kreisförmigen Platte gebildet ist, die mit einer mittigen öffnung versehen ist und an ihrem Außenumfang mit den Hüllenteilen (70, 72) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsplatte (94) an ihrem Außenumfang (95) mit den Hüllenteilen (70, 72) sowie am Rand ihrer Öffnung (96) mit dem Rohr (84) verschweißt ist.
3, Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsplatte (94) mit einander gegenüberliegenden Aussparungen (98, 100) versehen ist, deren jede eine der Zapfenhalterungen (102, 104) aufnimmt, welohe jeweils an zumindest einer Seite mit der Verstärkungs-
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platte verschweißt sind.
4. Ventil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfenhalterungen (102, 104) la wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet sind und daß jeder der Hiillenteile (70, 72) Bit miteinander fluchtenden halbkreisförmigen Auseparungen (106, 108, 110, 112) versehen ist, in die die Zapfenhaiterungen eingesetzt und an ihre« Mantel durch Schweißung befestigt sind.
5. Ventil nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllenteile (70, 72) und die Verstärkungsplatte (94) miteinander durch eine einzige entlang des Uafanges der Verstärkungsplatte verlaufende Schweißnaht starr miteinander verbunden sind.
6. Ventil nach einest der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Verstärkung mehrere an der Innenfläche der Hüllenteile verlaufende, an ihnen angeschweißte Ringe (118, 120, 122) vorgesehen sind (Fig. 4, 5).
PAe Dr.Andrejewski, Dr.Honke
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DE19681775140 1967-07-11 1968-07-10 Kugelschieberventil Pending DE1775140A1 (de)

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