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Dokumentenidentifikation DE202005008920U1 22.09.2005
Titel Kugelventil
Anmelder EFFEBI S.p.A., Bovezzo, Brescia, IT
Vertreter Diehl, Glaeser, Hiltl & Partner, 80333 München
DE-Aktenzeichen 202005008920
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 22.09.2005
Registration date 18.08.2005
Application date from patent application 07.06.2005
IPC-Hauptklasse F16K 3/30
IPC-Nebenklasse F16K 5/06   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kugelventil des Typs, bei dem zwei Kanäle mit Achsen, die nicht zusammenfallen, jeweils fluidisch getrennt sind oder durch einen drehbaren Kugelschieber fluidisch miteinander in Verbindung gebracht werden.

Herkömmliche Technik ist es, Kugelventile (oder -Hähne) herzustellen, bei denen die Achsen der Zu- und Abflusskanäle eines Fluids, die vorzugsweise rechtwinklig zueinander verlaufen, derart angeordnet sind, dass sie sich miteinander an einem Punkt schneiden oder zumindest so, dass sie nicht zusammenfallen, um einen Richtungswechsel des fluidischen Flusses im Innern des Ventils selbst zu ermöglichen und gleichzeitig eine Fläche zu bilden, auf der sich der Ventilkörper im wesentlichen entwickelt. Bei diesen Ausführungen ist der drehbare Kugelschieber in Übereinstimmung mit dem Anschlussbereich der beiden Kanäle angeordnet und weist eine Umdrehungsachse auf, die im wesentlichen mit einer der Achsen der Zu- und Abflusskanäle zusammenfällt. Zwischen dem Kugelschieber und den Enddurchgangsabschnitten der Kanäle, die sich in Übereinstimmung mit dem Anschlussbereich befinden, sind normalerweise Dichtungen vorgesehen.

Bei diesem Ventiltyp erstreckt sich der Antriebsschaft des Kugelschiebers entlang der Umdrehungsachse des Schiebers, und der Betätigungsgriff oder die -Drossel, die am freien Ende des Antriebsschafts befestigt ist, ist folglich drehbar auf im wesentlichen rechtwinklig zur Fläche des Ventilkörpers verlaufenden Flächen.

Das oben beschriebene Ventil eignet sich besonders dazu, als hydraulischer Sammler verwendet zu werden, weist jedoch, obgleich einfach herzustellen und von geringem Raumbedarf, einige Mängel auf.

Und zwar können, insbesondere durch die Anordnung des Schiebers und des entsprechenden Antriebsschafts, sowie durch die Kugelform des Schiebers, eventuelle, auf den Schaft ausgeübte und entlang der Umdrehungsachse des Schiebers gerichtete Kräfte, vor allem, wenn sie wiederholt auftreten, permanente Verformungen an den Dichtungen und Wänden des Kanals verursachen, dessen Achse jeweils mit der Umdrehungsachse des Schiebers zusammenfällt, was zu entsprechenden Leckagen der Dichtung und in schweren Fällen zum Bruch des Ventils selbst führt.

In der Tat ruht der Punkt der Kugelfläche des Schiebers, der dem Verbindungspunkt zwischen dem Antriebsschaft und dem Schieber selbst diametral gegenüberliegt, auch nicht nur indirekt auf einer Wand des Ventilkörpers, sondern ist in Übereinstimmung mit dem Endabschnitt jenes Kanals hängend angeordnet, dessen Achse mit der Umdrehungsachse des Schiebers zusammenfällt. Dementsprechend wird der Kugelschieber, dessen Durchmesser nur geringfügig größer als der Durchmesser der Endabschnitte der Zu- und Abflusskanäle ist, in Übereinstimmung mit dem Endabschnitt des Kanals, dessen Achse mit der Umdrehungsachse des Schiebers zusammenhält, von den oben genannten Dichtungen und von aneinander gelagerten Teilen zurückgehalten, mit der Möglichkeit für den Schieber, die Dichtungen und die aneinander gelagerten Teile zu zerstören, wenn er Axialkräften eines gewissen Ausmaßes unterworfen wird.

Außerdem führt die Anordnung des Handbetätigungsorgans, das beispielsweise ein Griff, eine Drossel oder ein Hebel sein kann, entlang einer im wesentlichen rechtwinklig zur Fläche, auf der der Ventilkörper liegt, verlaufenden Fläche, zu einer ziemlich unbequemen Installation dieser Ventile im Innern von Flüssigkeits-Verteilerkästen und erhöht darüber hinaus den notwendigen Raumbedarf, falls die Ventile nahe beieinander montiert werden müssen. In der Tat muss in diesem letzteren Fall zwischen zwei aneinander liegenden Ventilen immer der entsprechende Raum vorgesehen werden, der jeweils für die Betätigung des Steuerorgans benötigt wird.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kugelventil des oben erwähnten Typs herzustellen, das nicht die Mängel der herkömmlichen Technik aufweist und folglich weniger anfällig für Störungen ist, die auf eventuelle Axialkräfte zurückzuführen sind, welche auf den Antriebsschaft ausgeübt werden, und das gleichzeitig eine derartige Ausgestaltung aufweist, dass ein geringerer Raumbedarf benötigt wird, wenn es mit anderen Ventilen desselben Typs gekuppelt werden soll.

Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, ein Kugelventil zu liefern, das einfach herzustellen und dabei dauerhaft zuverlässig ist.

Diese und weitere Ziele werden von dem Kugelventil oder -Hahn gemäß dem ersten unabhängigen Anspruch und den jeweils folgenden abhängigen Ansprüchen erreicht.

Das Kugelventil der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens einen Zuflusskanal und mindestens einen Abflusskanal für eine Flüssigkeit, deren jeweilige Achsen nicht zusammenfallen, und umfasst des weiteren mindestens einen drehbaren Kugelschieber zur Sperrung/Regelung des Durchsatzes der Flüssigkeit, die vom Zuflusskanal zum Abflusskanal durch das Ventil fließt.

Vorteilhafterweise schneidet die Umdrehungsachse des oben genannten Kugelschiebers im wesentlichen sowohl die Achse des genannten Abflusskanals wie die Achse des genannten Zuflusskanals (2).

Vorteilhafterweise können die Achsen der Zu- und Abflusskanäle in einer besonderen Ausführungsart der vorliegenden Erfindung sich in einem Punkt schneiden und die Umdrehungsachse des oben genannten Kugelschiebers sich im wesentlichen mit der Fläche schneiden, die jeweils von den sich schneidenden Achsen der Zu- und Abflusskanäle des Ventils selbst gebildet werden.

So schneidet die Umdrehungsachse des Schiebers gemäß der Erfindung die Kugelfläche des Schiebers an Punkten, die sich nicht in Übereinstimmung mit irgendeinem Endabschnitt der oben genannten Zu- und Abflusskanäle befinden, und diese Kugelfläche des Schiebers kann folglich wenn auch indirekt auf einer Wand des Ventilkörpers aufliegen.

Sollte sich der Antriebsschaft des Kugelschiebers entlang derselben Umdrehungsachse des Schiebers erstrecken, liegt der Punkt, der dem Verbindungspunkt des Schafts mit dem Schieber selbst diametral gegenüberliegt, an einer Wand des Ventils auf, und eventuell auf den Antriebsschaft an dessen Achse entlang ausgeübte Kräfte werden von der Bindungsreaktion der Ventilwand verhindert und verursachen demzufolge schwerlich solche permanenten Verformungen, dass die Dichte und der einwandfreie Betrieb des Ventils selbst beeinträchtigt werden.

Darüber hinaus sind, sollte das Handsteuerorgan des Ventils direkt am freien Ende des Antriebsschafts befestigt sein, die Flächen, auf denen dieses Steuerorgan augenblicklich liegt, im wesentlichen parallel zu der Fläche, auf der sich der Ventilkörper selbst erstreckt, und demzufolge sieht der Raumbedarf, der benötigt wird, um eines oder mehrere Ventile gemäß der vorliegenden Erfindung nebeneinander anzuordnen, nicht das Vorhandensein eines Steuerorgans vor und ist daher erheblich geringer als der Raumbedarf, der entsteht, wenn zwei oder mehr Kugelventile der herkömmlichen Technik nebeneinander angeordnet werden.

Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung schneiden die Achsen der Zu- und Abflusskanäle sich und sind im wesentlichen rechtwinklig zueinander, und die Umdrehungsachse des Kugelschiebers ist rechtwinklig zu der Fläche, die von den Achsen der Zu- und Abflusskanäle gebildet wird und schneidet diese Fläche im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem Treffpunkt der oben genannten Achsen der Zu- und Abflusskanäle.

Diese Lösung macht das Kugelventil gemäß der vorliegenden Erfindung ausgesprochen kompakt.

Jetzt wird, ausschließlich als nicht einschränkendes Beispiel, eine bevorzugte Form der Durchführung der vorliegenden Erfindung beschrieben, und zwar mit Hilfe der beiliegenden Figuren, wobei:

1 eine perspektivische Ansicht eines Kugelventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;

2 ein perspektivischer Querschnitt des Ventils aus 1 entlang einer Fläche ist, die rechtwinklig zu einer Achse eines Zu- und Abflusskanals und durch die Umdrehungsachse des Schiebers verläuft;

3 eine Querschnittansicht des Ventils aus 1 entlang derselben Schnittfläche wie 2 ist; und

4 eine schematische Querschnittansicht entlang der Fläche ist, die von den sich schneidenden Achsen der Zu- und Abflusskanäle des Ventils aus 1 gebildet wird, und zwar ohne den Kugelschieber.

Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren, umfasst das Kugelventil 1 der vorliegenden Erfindung einen zylindrischen Zuflusskanal 2 mit Achse B-B und einen zylindrischen Abflusskanal 3 mit Achse A-A. Wie im einzelnen in 4 ersichtlich, fallen die Achse A-A des Abflusskanals und die Achse B-B des Zuflusskanals 2 nicht zusammen. Insbesondere schneiden sich die Achsen A-A und B-B jeweils des Abflusskanals 3 und des Zuflusskanals 2 in der besonderen Durchführungsform der vorliegenden Erfindung, die in den Figuren gezeigt wird, in einem (in 4 mit C bezeichneten) Punkt, so dass eine Fläche gebildet wird, auf der sich der Körper 7 des Ventils 1 entwickelt.

Die Achsen A-A und B-B der Kanäle 3 und 2 verhalten sich, in der besonderen Durchführungsform der vorliegenden, hier beschriebenen Erfindung, rechtwinklig zueinander, und zwar so, dass der Fluss des durch das Ventil 1 strömenden Fluids jeweils eine Umleitung von 90° beim Durchfluss vom Zuflusskanal 2 zum Abflusskanal 3 erfährt.

Wie Fachleuten des Sektors klar erscheinen wird, können alternative Durchführungen des Kugelventils, auf das die hier beschriebene technische Lösung angewandt wird, wie im übrigen technisch hinlänglich bekannt Zu- und Abflusskanäle umfassen, die nicht rechtwinklige Achsen aufweisen, bzw. solche, die nicht auf einer selben Fläche liegen, und die sich mit kegelstumpfförmigen oder anders geformten Querschnitten entwickeln.

Das besondere Kugelventil 1, das hier beschrieben wird, umfasst darüber hinaus einen Kugelschieber 6, der, ausgerüstet mit einem Kanal 8 für die Flüssigkeit, zwischen einer Sperrungsstellung des Flüssigkeitsdurchflusses und einer oder mehreren Stellungen, in denen die Flüssigkeit, eventuell mit variierbarem Durchsatz, durch die beiden Kanäle 2 und 3 fließen kann. In 2 und in 3 werden im einzelnen die Stellungen des Kugelschiebers 6 dargestellt, wobei der Kanal 8 desselben Schiebers 6 sich so erstreckt, dass die fluidische Verbindung zwischen den Zuflusskanälen 2 und den Abflusskanälen 3 ermöglicht und folglich der Durchfluss einer Flüssigkeit durch Ventil 1 gestattet wird.

Vorteilhafterweise ist die Umdrehungsachse C-C (siehe 3) gemäß der vorliegenden Erfindung so angeordnet, dass sie im Verhältnis zur Fläche des Körpers 7 des Ventils 1 schneidend ist, die jeweils durch die Achsen A-A und B-B der Abflusskanäle 3 und der Zuflusskanäle 2 gebildet wird.

Auf diese Weise ist, wie bereits erwähnt, keiner der Schnittpunkte der Umdrehungsachse C-C des Schiebers 6 mit demselben Kugelschieber 6 im wesentlichen hängend in Übereinstimmung mit einem Endabschnitt eines der beiden Kanäle 2 und 3 angeordnet, und folglich kann mindestens einer dieser Schnittpunkte an einer Innenwand des Körpers 7 des Ventils 1 aufliegen, das auf diese Weise eine Bindungsreaktion bieten kann, die problemlos eventuellen Kräften entgegenwirken kann, welche sich entlang der selben Umdrehungsachse C-C auswirken.

Bei der in den hier beiliegenden Figuren dargestellten Durchführungsform umfasst das Ventil 1 des weiteren einen Antriebsschaft 4 des Schiebers 6, der entlang der Umdrehungsachse C-C des selben Schiebers 6 angeordnet und an einer Kugelhaube von letzterem befestigt ist, und zwar in Übereinstimmung von einem seiner Enden. Das Ende des Schafts 4, das nicht am Kugelschieber 6 befestigt ist, ist stattdessen direkt an einer Drossel 5 oder einem anderen Hand- oder Automatiksteuerorgan mit Hilfe von pneumatischen oder elektrischen Antrieben verankert, das die Schließung, Regulierung und Öffnung des Ventils 1 selbst ermöglicht.

Die Anordnung der Umdrehungsachse C-C des Schiebers 6 ermöglicht gemäß vorliegender Erfindung auf diese Weise die Anordnung der Steuerdrossel 5 entlang einer Fläche, die im wesentlichen parallel zu der Fläche ist, die jeweils von den Achsen B-B und A-A der Kanäle 2 und 3 gebildet wird.

Diese Anordnung der Drossel 5 ermöglicht es, zwei oder mehr Ventile 1 gemäß der vorliegenden Erfindung mit entschieden geringerem Raumbedarf im Vergleich zu den herkömmlichen Ventilen nebeneinander zu montieren, was erhebliche Vorteile bei den entsprechenden Verlegungsarbeiten zur Folge hat. Sollen die Ventile 1 der vorliegenden Erfindung beispielsweise in einem normalen Hydraulik-Verteilerkasten untergebracht werden, macht dieser geringere Raumbedarf der nebeneinander liegenden Ventile deren Installation einfacher und schneller.

Die "frontale" Anordnung dieser Drossel 5 macht zudem die Bewegung des Schiebers 6 leichter, vor allem wenn die Ventile 1 dazu bestimmt sind, eine Stellung einzunehmen, bei der die Fläche des Körpers 7 des Ventils 1, die von den sich schneidenden Achsen A-A und B-B gebildet wird, im wesentlichen vertikal ist.

Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Umdrehungsachse C-C des Kugelschiebers 6 des weiteren rechtwinklig zu der Fläche, die von den sich schneidenden Achsen A-A und B-B der Kanäle 3 und 2 gebildet wird, und verläuft in Übereinstimmung mit dem Schnittpunkt C dieser Achsen A-A und B-B. Auf diese Weise erhält man ein ausgesprochen kompaktes und zweckmäßiges Ventil 1, bei dem der Schieber 6 in Übereinstimmung mit dem Anschlussbereich von Ventil 1 jeweils zwischen den Zu- und Abflusskanälen 2 und 3 der letzteren angeordnet ist.

Das hier beschriebene Ventil 1 ist wie bereits erwähnt geeignet, mit Flüssigkeiten verwendet zu werden, wie beispielsweise Wasser, und zwar dank seines begrenzten Raumbedarfs, der Bedienungsfreundlichkeit seines Hand- bzw. elektrischen oder pneumatischen Steuerorgans 5 und seiner hohen, dauerhaften Zuverlässigkeit.


Anspruch[de]
  1. Kugelventil (1) des Typs, der mindestens einen Zuflusskanal (2) und mindestens einen Abflusskanal (3) für eine Flüssigkeit umfasst, wobei die genanten Zu- und Abflusskanäle jeweils Achsen (B-B. A-A) haben, die nicht zusammenfallen, sowie mindestens einen drehbaren Kugelschieber (6) zur Sperrung/Regulierung des Durchsatzes der Flüssigkeit, die von dem genannten Zuflusskanal zu dem genannten Abflusskanal fließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Umdrehungsachse (C-C) dieses mindestens einen Kugelschiebers sich im wesentlichen sowohl mit der Achse (A-A) des genannten Abflusskanals (3) wie mit der Achse (B-B) des genannten Zuflusskanals schneidet.
  2. Kugelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (B-B, A-A) der genannten Zu- (2) und Abflusskanäle (3) sich jeweils in einem Punkt (C) schneiden und dass sich die Umdrehungsachse (C-C) des genannten mindestens einen Kugelschiebers im wesentlichen mit der Fläche schneidet, die jeweils von den Achsen von mindestens einem der genannten Zu- und Abflusskanäle gebildet wird.
  3. Kugelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umdrehungsachse von dem genannten mindestens einen Kugelschieber im wesentlichen rechtwinklig zu der genannten Fläche verläuft, die jeweils von den Achsen des genannten Zuflusskanals und des genannten Abflusskanals gebildet wird.
  4. Kugelventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Umdrehungsachse des genannten mindestens einen Kugelschiebers sich mit den Achsen von dem genannten mindestens einen Zuflusskanal und mindestens einen Abflusskanal in Übereinstimmung des Punktes (C) der Inzidenz dieser letzteren schneidet.
  5. Kugelventil nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, bei dem die genannten, nicht zusammenfallenden Achsen von dem genannten mindestens einen Zuflusskanal und mindestens einen Abflusskanal sich rechtwinklig zueinander verhalten.
  6. Kugelventil nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, bei der ein Antriebsschaft (4), der sich einteilig mit dem genannten mindestens einen Kugelschieber dreht und an einer Drossel (5) oder einem anderen Hand- oder Automatik-Steuerorgan verankert ist, sich in Übereinstimmung mit der Umdrehungsachse des genannten mindestens einen Kugelschiebers erstreckt.
  7. Ventil nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das darin enthaltene Fluid eine Flüssigkeit ist.
  8. Ventil nach einem der vorausgegangenen Ansprüche von 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das darin enthaltene Fluid ein Gas ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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