DE1235085B

DE1235085B - Ball valve

Info

Publication number: DE1235085B
Application number: DEM58070A
Authority: DE
Inventors: Robert W Oethjens
Original assignee: Clayton Mark and Co
Current assignee: Clayton Mark and Co
Priority date: 1962-09-04
Filing date: 1963-09-04
Publication date: 1967-02-23

Description

Kugelventil Die Erfindung betrifft ein Kugelventil, welches ein Gehäuse mit einer Ventilkammer enthält, ein Kugelküken in dieser Kammer und zu der Kammer führende Durchlaßbohrungen, von denen die eine erweitert ist und ein ringförmiges Zwischenstück enthält, welches sich mit einer radialen Anlagefläche gegen eine Gegenfläche des Ventilgehäuses legt. Das Kugelventil hat mindestens einen elastischen Dichtungsring zwischen dem Kugelküken und dem Gehäuse bzw. dem ringförmigen Zwischenstück, der sich mit einer ebenen Dichtungsfläche gegen eine entsprechende Gegenfläche des Gehäuses bzw. des Zwischenstückes legt.Ball valve The invention relates to a ball valve which has a housing with a valve chamber contains a ball plug in this chamber and to the chamber leading through-bores, one of which is enlarged and an annular one Contains intermediate piece, which has a radial contact surface against a mating surface of the valve housing. The ball valve has at least one elastic sealing ring between the ball plug and the housing or the annular intermediate piece, the with a flat sealing surface against a corresponding mating surface of the housing or the intermediate piece sets.

Ein derartiges Kugelventil ist bekannt. Die bekannten Ventile dieser Art haben eine Reihe von Nachteilen, insbesondere hinsichtlich der einfachen und billigen Herstellung sowie der sicheren Abdichtung in der geschlossenen Stellung des Ventils.Such a ball valve is known. The well-known valves of this Kind have a number of disadvantages, particularly with regard to the simple and cheap manufacture and secure sealing in the closed position of the valve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Kugelventil zu schaffen, welches zuverlässig arbeitet, in der geschlossenen Stellung sicher abdichtet und billig in Massenproduktion hergestellt werden kann. Insbesondere wird dabei eine trotz erhöhter Toleranzen verbesserte Abdichtung in der geschlossenen Stellung, auch gegenüber hohen Drücken, angestrebt.The invention is based on the object of an improved ball valve to create, which works reliably, safe in the closed position seals and can be mass-produced cheaply. In particular, will at the same time, an improved seal in the closed despite the increased tolerances Position aimed at, even in the face of high pressures.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß bei einem Kugelventil mit mindestens einem elastischen Dichtungsring zwischen dem Kugelküken und dem Gehäuse bzw. einem Zwischenstück, der sich mit einer ebenen Dichtungsfläche gegen eine entsprechende Gegenfläche des Gehäuses bzw. des Zwischenstückes legt, der innere Teil der Dichtungsfläche mit mindestens einer ringförmigen Nut versehen ist, die einen zahnartigen, ringförmigen Vorsprung bildet, welcher an seiner Spitze eine schmale, ebene Ringfläche aufweist, die mit der Gegenfläche des Gehäuses bzw. des Zwischenringes in Eingriff kommt. Wichtig ist also die Ausbildung der radialen Dichtungsfläche, derart, daß sie aus einem äußeren, ebenen (an sich bekannten) Ringteil und einem inneren Ringteil mit einer oder mehreren Nuten besteht, welche zahnartige Vorsprünge bilden, die sich an ihrer Spitze mit einer schmalen, ebenen Ringfläche gegen die Gegenfläche des Gehäuses o. dgl. legen.The essence of the invention is that with a ball valve at least one elastic sealing ring between the ball plug and the housing or an intermediate piece with a flat sealing surface against a corresponding one The inner part of the sealing surface places the opposite surface of the housing or of the intermediate piece is provided with at least one annular groove which has a tooth-like, annular Forms a protrusion, which has a narrow, flat ring surface at its tip, which comes into engagement with the mating surface of the housing or the intermediate ring. What is important is the formation of the radial sealing surface in such a way that it consists of an outer, flat (known per se) ring part and an inner ring part one or more grooves which form tooth-like projections that extend at its tip with a narrow, flat ring surface against the opposite surface of the Housing or the like.

Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung sind die ringförmigen Vorsprünge im Querschnitt unsymmetrisch derart ausgebildet, daß sie einen Durchtritt der Flüssigkeit von innen nach außen begünstigen, in entgegengesetzter Richtung jedoch verhindern. Die ringförmigen Vorsprünge weisen dabei im Querschnitt eine schräge, nach oben und außen geneigte Fäche und eine zur Achse konzentrische Fläche auf, die durch die schmale Ringfläche verbunden sind.According to a further embodiment of the invention, the annular projections are asymmetrically formed in cross-section in such a way that it allows the liquid to pass through favor from the inside out, but prevent it in the opposite direction. The annular projections have an inclined upward cross-section and outwardly inclined surface and a surface concentric to the axis passing through the narrow ring surface are connected.

Die Kombination der äußeren radialen Dichtungsfläche mit den inneren Nuten und Vorsprüngen ist wichtig. Wären die Nuten über den ganzen Teil der radialen Dichtungsfläche angeordnet, so würde der Flächendruck auf den Zahnspitzen zu groß sein. Der äußere, ebene Ringteil nimmt den größten Teil der Anpressungskraft auf und ermöglicht hier einen verhältnismäßig geringen Anpressungsdruck pro Flächeneinheit. Dieser Teil reicht jedoch nicht zur genügenden Abdichtung aus. Es sind deshalb innen die ringförmigen Nuten und die Vorsprünge angeordnet, die nach Art einer Labyrinthdichtung wirken und die Abdichtung wesentlich verbessern. Da der wesentliche Teil der Anpressungskraft durch den äußeren, ebenen Ringteil aufgenommen wird, wird die Anpressung an den Spitzen der Zähne in beherrschbaren Grenzen gehalten. Durch die unsymmetrische Ausbildung der Nuten und der Zähne wird ferner erreicht, daß die Flüssigkeit, die von oben nach unten durchzudringen sucht, die Zähne nur fester gegen die Gegenfläche des Gehäuses preßt, so daß die Abdichtung verbessert wird.The combination of the outer radial sealing surface with the inner Grooves and protrusions is important. The grooves would be all over the part of the radial Sealing surface arranged, the surface pressure on the tooth tips would be too great be. The outer, flat ring part absorbs most of the contact pressure and enables a relatively low contact pressure per unit area. However, this part is not sufficient for a sufficient seal. It is therefore inside the annular grooves and the projections arranged in the manner of a labyrinth seal act and improve the seal significantly. Because the main part of the contact force is absorbed by the outer, flat ring part, the pressure on the The tips of the teeth are kept within manageable limits. Due to the asymmetrical training the grooves and the teeth is also achieved that the liquid flowing from above seeks to penetrate downwards, the teeth only more firmly against the opposite surface of the Housing presses, so that the seal is improved.

Es ist wichtig, daß die Anpressungskraft durch die ebene Ringfläche an derjenigen Stelle aufgenommen wird, an welcher der Dichtungsring am massivsten ist und den größten Querschnitt aufweist. Es ist ferner wichtig, daß durch die ebene Ringfläche der größte Teil der Druckflüssigkeit, welcher entlang der Dichtungsfläche hindurchzutreten sucht, dichtend abgefangen wird, so daß der Druck an den ringförmigen Nuten und Vorsprüngen bereits stark verringert ist.It is important that the contact force through the flat ring surface recorded at that point is to which the sealing ring is most massive and has the largest cross-section. It is also important that due to the flat ring surface, most of the hydraulic fluid that runs along it seeks to pass through the sealing surface, is sealingly intercepted, so that the Pressure on the annular grooves and projections is already greatly reduced.

Die Nuten haben, wie weiter unten ausführlich dargelegt, darüber hinaus den Vorteil, daß durch sie die Wahrscheinlichkeit verringert wird, daß das Material des Dichtungsringes herausgedrückt wird und in den Weg der durchströmenden Flüssigkeit gelangt. Der Grund hierfür liegt darin, daß die ringförmigen Einschnitte einen zusätzlichen Raum darstellen, in welchen das Material des unter Druck stehenden Ringes eintreten kann, wenn das Ventil sich in der geschlossenen Stellung befindet. Die Kraft, welche den Dichtungsring in den Ausströmkanal zu drücken sucht, wird dadurch verringert.As explained in detail below, the grooves have more the advantage of reducing the likelihood that the material of the sealing ring is pushed out and in the way of the flowing liquid got. The reason for this is that the annular incisions have an additional Represent space in which the material of the pressurized ring will enter when the valve is in the closed position. The force which tries to press the sealing ring into the discharge channel is reduced.

Die ringförmigen Einschnitte und Vorsprünge der Dichtungsringe haben den weiteren Vorteil, daß die Bearbeitung der Dichtungsflächen der Ventilkammer und die Größe der Toleranz der Dichtungsringe wenig kritisch ist, da die Elastizität der Ringe kleinere Abweichungen ausgleicht, ohne die Abdichtung zu beeinträchtigen. Ferner ist es im Fall einer Auswechselung des Ringes leichter, einen passenden Dichtungsring zu finden, da die Toleranzen verhältnismäßig groß sein können.The annular cuts and protrusions of the sealing rings have the further advantage that the machining of the sealing surfaces of the valve chamber and the size of the tolerance of the sealing rings is not very critical, since the elasticity of the rings compensates for minor deviations without impairing the seal. Furthermore, if the ring is to be replaced, it is easier to find a suitable sealing ring to be found, since the tolerances can be relatively large.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele dargestellt.Some exemplary embodiments are shown in the drawing.

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Kugelventil nach der Erfindung; F i g. 2 ist ein vergrößerter Teilschnitt wie F i g. 1, der das Ventil in der geschlossenen Stellung zeigt; F i g. 3 ist eine Draufsicht auf einen der Sitzringe der F i g. 1 und 2 nach 3-3 der F i g. 2; Fig.4 ist ein vergrößerter Querschnitt durch den Sitzring nach 4-4 der F i g. 3; F i g. 5 ist ein Querschnitt wie F i g. 4, der eine abgeänderte Ausführungsform des Sitzringes zeigt; F i g. 6 ist ein teilweiser vergrößerter Querschnitt, der den oberen Teil des Sitzringes der F i g. 4 zeigt. Das in F i g. 1 dargestellte Kugelventil nach der Erfindung ist mit dem allgemeinen Bezugszeichen 110 bezeichnet.F i g. 1 is a longitudinal section through a ball valve according to the invention; F i g. Figure 2 is an enlarged partial section like Figure 2. 1, the valve in the closed Position shows; F i g. 3 is a top plan view of one of the seat rings of FIG. 1 and 2 according to 3-3 of FIG. 2; Fig.4 is an enlarged cross-section through the Seat ring according to 4-4 of FIG. 3; F i g. 5 is a cross section like FIG. 4, the one shows modified embodiment of the seat ring; F i g. 6 is a partially enlarged Cross section showing the upper part of the seat ring of FIG. 4 shows. The in Fig. 1 shown ball valve according to the invention is given the general reference number 110 designated.

Das Kugelventil 110 enthält ein Ventilgehäuse 112, dessen Enden 114 und 116 mit Gewinde versehen sind und das eine Ventilkammer 118 enthält. In der Ventilkammer ist ein drehbares Kugelküken 120 angeordnet, welches mit Dichtungsringen 122 zusammenarbeitet, die in der nachstehend beschriebenen Weise ausgebildet sind.The ball valve 110 includes a valve housing 112, the ends 114 and 116 of which are threaded, and which contains a valve chamber 118. A rotatable ball plug 120 is arranged in the valve chamber and cooperates with sealing rings 122 which are designed in the manner described below.

Um das Kugelküken 120 zwischen der offenen Stellung der F i g. 2 zu drehen, ist eine Spindel 124 vorgesehen, die in einer Haube 126 des Ventilgehäuses gelagert ist. Die Spindel 124 hat eine nach unten gerichtete Zunge 124 a, welche lose in eine Nut 120 a des Kugelkükens 120 eingreift, so daß das Kugelküken mit der Spindel gedreht wird. Das obere Ende der Spindel hat eine oder mehrere Abflachungen 124b, welche in einen Handgriff 128 eingreifen. Eine Mutter 130 ist mit dem oberen Ende der Spindel 124 verschraubt, um den Handgriff zu halten. Eine Anschlagplatte 132 dreht sich mit der Spindel und kommt mit (in der Zeichnung nicht dargestellten) Anschlagstiften in Eingriff, um die Drehung der Spindel und des Kugelkükens zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung zu begrenzen. Die Spindel 124 wird in der Haube 126 durch eine Mutter 134 gehalten. Ein Dichtungsring 136 ist zwischen der Spindel und der Haube des Ventilgehäuses angeordnet, um einen Durchtritt der Flüssigkeit zu verhindern.To move the ball plug 120 between the open position of FIG. 2, a spindle 124 is provided, which is mounted in a hood 126 of the valve housing. The spindle 124 has a downwardly directed tongue 124 a, which loosely engages in a groove 120 a of the ball plug 120 so that the ball plug is rotated with the spindle. The upper end of the spindle has one or more flats 124b which engage a handle 128. A nut 130 is screwed to the top of the spindle 124 to hold the handle. A stop plate 132 rotates with the spindle and engages stop pins (not shown in the drawing) to limit rotation of the spindle and ball valve between open and closed positions. The spindle 124 is held in the hood 126 by a nut 134. A sealing ring 136 is arranged between the spindle and the hood of the valve housing to prevent the liquid from passing through.

An den Enden des Ventilgehäuses 112 sind überwurfmuttern 138 und 140 angeordnet, die das Ventil mit den Anschlußleitungen 142 und 144 verbinden. Dichtungsringe 146 und 148 sind an den Enden des Ventilgehäuses angeordnet, um eine Abdichtung zwischen den überwurfmuttern und dem Ventilgehäuse zu gewährleisten.Union nuts 138 and 140 are attached to the ends of the valve housing 112 arranged, which connect the valve to the connecting lines 142 and 144. Sealing rings 146 and 148 are positioned at the ends of the valve housing to provide a seal between the union nuts and the valve housing.

Das Kugelküken 120 hat eine Durchflußöffnung 120 b, die in der geöffneten Stellung des Ventils mit den Durchflußöffnungen 112a und 112b des Ventilgehäuses übereinstimmt. Die Bohrungen 112a und 112b befinden sich in der geöffneten Stellung des Ventils gegenüber der Bohrung 120b des Kugelkükens, so daß die Flüssigkeit in der geöffneten Stellung des Ventils durch dieses hindurchströmen kann. Die Öffnung 112 b ist in dem Zwischenstück 149 angeordnet. Das Zwischenstück 149 legt sich gegen einen kleinen Absatz 112c des Ventilgehäuses in der vergrößerten Bohrung 112d.The ball plug 120 has a flow opening 120 b, which is in the open Position of the valve with the flow openings 112a and 112b of the valve housing matches. The bores 112a and 112b are in the open position of the valve opposite the bore 120b of the ball plug, so that the liquid in the open position of the valve can flow through it. The opening 112 b is arranged in the intermediate piece 149. The intermediate piece 149 lies against a small shoulder 112c of the valve housing in the enlarged bore 112d.

Jeder der Dichtungsringe 122 hat eine ebene, radiale Anlagefläche 122 a (s. insbesondere F i g. 4) und eine äußere, konische Anlagefläche 122b, die mit einer ebenen Ringfläche 118a (F i g. 2) bzw. einer konischen Fläche 118b des Ventilgehäuses bzw. des Zwischenstückes in Eingriff kommen. Die konischen Flächen des Dichtungsringes und des Ventilgehäuses sind gegenüber den Achsen der Dichtungsringe nach außen geneigt. Diese Anordnung ermöglicht einen verbesserten Druckausgleich für den Dichtungsring am Zuflußende des Ventils in der geschlossenen Stellung desselben, wie in F i g. 2 dargestellt, wobei der Dichtungsring am Zuflußende sich von dem Ventilkörper abhebt. Die Ecken des Dichtungsringes, an denen die Dichtungsflächen 122a und 122b zusammenstoßen, sind abgeschrägt, wie beim Bezugszeichen 122 c der F i g. 4 dergestellt, um eine Anlage der Dichtungsringe ohne enge Fertigungstoleranzen zu ermöglichen. Jeder der Dichtungsringe hat eine zylindrische Bohrung 122 d vom gleichen Durchmesser wie die Durchflußöffnungen 112 a und 112 b (F i g. 2) und eine kugelförmige Fläche 122e, die mit der Außenfläche des Kugelkükens 120 in Eingriff kommt, um dieses drehbar in der Ventilkammer 118 zu lagern, und eine ebene, radiale Fläche 122f. Each of the sealing rings 122 has a planar, radial contact surface 122a (see in particular FIG. 4) and an outer, conical contact surface 122b, which is connected to a planar annular surface 118a (FIG. 2) or a conical surface 118b of the Valve housing or the intermediate piece come into engagement. The conical surfaces of the sealing ring and the valve housing are inclined outwardly with respect to the axes of the sealing rings. This arrangement enables an improved pressure equalization for the sealing ring at the inflow end of the valve in the closed position of the same, as in FIG. 2, with the sealing ring at the inflow end lifting off the valve body. The corners of the sealing ring, at which the sealing surfaces 122a and 122b meet, are bevelled, as in the case of the reference symbol 122c in FIG. 4 made to enable the sealing rings to be planted without tight manufacturing tolerances. Each of the sealing rings has a cylindrical bore 122 d of the same diameter as the flow openings 112 a and 112 b (Fig. 2) and a spherical surface 122 e which comes into engagement with the outer surface of the ball plug 120, rotatable about this in the valve chamber 118 and a flat, radial surface 122f.

Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung hat die hintere Dichtungsfläche 122a des Dichtungsringes eine äußere ebene, ringförmige Fläche 150 (F i g. 6) in der Nähe der Abschrägung 122 c und eine Mehrzahl von ringförmigen Nuten 152, welche ringförmige Vorsprünge 154 bilden, deren Spitzen schmale, ebene Ringflächen 154a gegenüber vier Gegenfläche 118 a des Ventilgehäuses darstellen: Die Vorsprünge 154 wirken als elastische Federglieder, so daß ihre Ringflächen 154a bis zu einem gewissen Grade flachgedrückt werden und eine wirksame Abdichtung ergeben, wenn auf die Flächen 122 e und 122f des Ringes ein Druck ausgeübt wird, der diesen gegen die ebene Ringfläche 118a der VentilkamMer drückt. Da infolge der Nuten 152 die Kontaktfläche zwischen der ebenen Fläche 118a der Ventilkammer und dem Ring verhältnismäßig klein ist, ist der Druck pro Flächeneinheit zwischen diesen Teilen verhältnismäßig groß, woraus eine sicherere Abdichtung resultiert. Die Dichtungsringe 122 können aus Tetrafluoräthylen oder einem anderen Kunststoff bestehen. Es hat sich herausgestellt, daß bei Benutzung eines solchen Materials die Tendenz des Ringes, in kaltem Zustand zu »fließen«, infolge der elastischen Wirkung der Vorsprünge 154 verringert wird.In accordance with an important feature of the invention, the rear sealing surface 122a of the sealing ring has an outer planar annular surface 150 (Fig. 6) near the chamfer 122c and a plurality of annular grooves 152 forming annular projections 154 at the tips thereof represent narrow, flat annular surfaces 154a opposite four opposing surfaces 118a of the valve housing: The projections 154 act as elastic spring members, so that their annular surfaces 154a are flattened to a certain extent and produce an effective seal when on the surfaces 122e and 122f of the ring a pressure is exerted which presses it against the flat annular surface 118a of the valve chamber. Since the contact area between the flat surface 118a of the valve chamber and the ring is relatively small due to the grooves 152, the pressure per unit area between these parts is relatively large, resulting in a more secure seal. The sealing rings 122 can be made of tetrafluoroethylene or another plastic. It has been found that the use of such a material reduces the tendency of the ring to "flow" when cold due to the resilient action of the projections 154.

Die ebenen Ringflächen 118 a (F i g. 2) sind radial, d. h. senkrecht zu der Achse der Ringe angeordnet, ebenso wie die Flächen 150 (F i g. 4 und 6) der Dichtungsringe. Die Ringflächen 154a der Vorsprünge 154 reichen bis zur Ebene der Fläche 150, so daß die Flächen 118 a und 150 auf konzentrischen Bahnen stets miteinander im Eingriff stehen.The flat ring surfaces 118 a (FIG. 2) are arranged radially, ie perpendicular to the axis of the rings, as are the surfaces 150 (FIGS. 4 and 6) of the sealing rings. The annular surfaces 154a of the projections 154 extend to the plane of the surface 150, so that the surfaces 118a and 150 are always in engagement with one another on concentric paths.

Die ringförmigen Vorsprünge sind im Querschnitt unsymmetrisch derart ausgebildet, daß sie ein Hindurchtreten der Flüssigkeit in radialer Richtung nach außen gestatten, in entgegengesetzter Richtung jedoch verhindern. Dies ist erwünscht, wenn das Ventil sich in der geschlossenen Stellung befindet. Um dies zu erreichen, sind die ringförmigen Nuten 152 derart ausgebildet, daß die ringförmigen Vorsprünge 154 unter dem Einfluß einer nach außen (in F i g. 6 nach oben) gerichteten Flüssigkeitsströmung leichter nachgeben. Wie am besten aus F i g. 6 ersichtlich, haben die Nuten 152 zwei sich schneidende Flächen 154b und 154c; die erste Fläche ist eine zylindrische Fläche, die koaxial zur Achse des Ringes angeordnet ist; die zweite Fläche ist gegenüber der ersten in einem Winkel von etwa 60° schräg nach außen und vom Kugelküken weggeneigt. Wenn das Ventil sich in der geschlossenen Stellung der F i g. 2 befindet und die Durchflußöffnung 112b unter Druck steht, wird daher das Kugelküken 120 leicht nach links verschoben, wobei der linke Dichtungsring 122 etwas komprimiert wird. Der rechte, auf der Zuflußseite gelegene Dichtungsring 122 folgt dem Kugelküken, wodurch der Druck zu beiden Seiten dieses Ringes ausgeglichen wird. Die Neigung der ringförmigen Vorsprünge läßt die Flüssigkeit leichter nach außen durchtreten und an dem rechten Dichtungsring 122 vorbeiströmen.The annular projections are designed asymmetrically in cross section in such a way that they allow the liquid to pass through in the radial direction to the outside, but prevent it in the opposite direction. This is desirable when the valve is in the closed position. In order to achieve this, the annular grooves 152 are formed in such a way that the annular projections 154 yield more easily under the influence of an outward (upward in FIG. 6) liquid flow. As best seen in Fig. 6, the grooves 152 have two intersecting surfaces 154b and 154c; the first surface is a cylindrical surface coaxial with the axis of the ring; the second surface is inclined towards the first at an angle of about 60 ° outwards and away from the ball plug. When the valve is in the closed position of FIG. 2 is and the flow opening 112b is under pressure, the ball plug 120 is therefore shifted slightly to the left, whereby the left sealing ring 122 is compressed somewhat. The right-hand sealing ring 122 located on the inflow side follows the ball plug, whereby the pressure on both sides of this ring is equalized. The inclination of the annular projections allows the liquid to more easily pass outward and past the right sealing ring 122.

Ein anderer Vorteil der ringförmigen Einschnitte besteht darin, daß durch sie die Wahrscheinlichkeit verringert wird, daß das Material des Dichtungsringes herausgedrückt wird und in den Weg der durchströmenden Flüssigkeit gelangt. Der Grund hierfür liegt darin, daß die ringförmigen Einschnitte einen zusätzlichen Raum darstellen, der von dem Material des Ringes eingenommen werden kann, wenn dieser unter Druck gesetzt wird, insbesondere wenn das Ventil sich in der geschlossenen Stellung befindet.Another advantage of the annular cuts is that by it the likelihood is reduced that the material of the sealing ring is pushed out and gets into the path of the flowing liquid. Of the The reason for this is that the annular incisions take up additional space represent that can be occupied by the material of the ring, if this is pressurized, especially when the valve is in the closed position Position.

Die Flüssigkeit in der Ventilkammer 118 drückt auch auf die vordere Fläche 122f des auf der Abflußseite gelegenen Dichtungsringes 122 und drückt ihn gegen die Flächen 118 a und 118 b (F i g. 2) der Ventilkammer, was ebenfalls die Abdichtung zwischen dem Ring und diesen Flächen verbessert. Die Gesamtkraft, die auf den linken Ring der F i g. 2 einwirkt, ist etwa gleich dem Flüssigkeitsdruck multipliziert mit der Größe einer Kreisfläche, deren Radius gleich dem Außenradius der Fläche 122f ist. Diese Kraft wird auf einer verhältnismäßig kleinen Fläche auf die Gegenfläche 118 a der Ventilkammer übertragen, so daß der Druck pro Flächeneinheit an den Berührungsstellen des Dichtungsringes sehr hoch ist und eine gute Abdichtung gewährleistet. Darüber hinaus hat die Flüssigkeit, die an den im Querschnitt sägezahnartigen Vorsprüngen 154 radial nach innen (nach unten der F i g. 6) vorbeizuströmen sucht, die Tendenz, die Zähne derart abzubiegen, daß sie nur noch fester gegen die Gegenfläche 118a des Gehäuses gedrückt werden.The liquid in the valve chamber 118 presses on the front surface 122f of the located on the outflow side the sealing ring 122 and presses it against the surfaces 118a and 118b (F i g. 2) of the valve chamber, which is also the seal between the ring and this Surfaces improved. The total force exerted on the left ring of FIG. 2 acts is approximately equal to the liquid pressure multiplied by the size of a circular area, the radius of which is equal to the outer radius of the surface 122f. This force is transmitted over a relatively small area to the opposite surface 118 a of the valve chamber, so that the pressure per unit area at the contact points of the sealing ring is very high and ensures a good seal. In addition, the liquid which seeks to flow radially inwardly past the projections 154, which are sawtooth-like in cross section (downward in FIG. 6), has the tendency to bend the teeth in such a way that they only press more firmly against the opposing surface 118a of the housing will.

Wenn das Ventil geöffnet ist, werden auf beide Dichtungsringe nur verhältnismäßig geringe Kräfte in axialer Richtung ausgeübt, so daß das Kugelküken 120 in die Mittelstellung zwischen den beiden Dichtungsringen 122 zurückkehrt, wie in F i g.1 dargestellt, da die elastische Wirkung beider Dichtungsringe etwa gleich groß ist. In dieser Stellung ist die Reibung zwischen den Dichtungsringen und dem Kugelküken gering, so daß das Kugelküken leicht in beiden Richtungen gedreht werden kann. Da die beiden Dichtungsringe 122 unter sich gleich sind, kann der Flüssigkeitsstrom durch das Ventil ohne weiteres umgekehrt werden. Die ringförmigen Einschnitte und Vorsprünge der Dichtungsringe haben den weiteren Vorteil, daß die Bearbeitung der Dichtungsflächen' der Ventilkammer weniger kritisch ist, da die Elastizität der Vorsprünge kleinere Abweichungen ausgleicht, ohne die Abdichtung zu beeinträchtigen. Ferner ist es im Fall einer Auswechslung des Ringes an Ort und Stelle leichter, einen passenden Dichtungsring für ein bestimmtes Ventil zu finden, da der Dichtungsring mit größeren Toleranzen paßt.When the valve is open, only relatively small forces are exerted on both sealing rings in the axial direction, so that the ball plug 120 returns to the central position between the two sealing rings 122, as shown in FIG is the same size. In this position, the friction between the sealing rings and the ball plug is low, so that the ball plug can easily be rotated in both directions. Since the two sealing rings 122 are mutually identical, the flow of liquid through the valve can easily be reversed. The annular incisions and projections of the sealing rings have the further advantage that the machining of the sealing surfaces of the valve chamber is less critical, since the elasticity of the projections compensates for minor deviations without impairing the seal. Furthermore, if the ring is to be replaced on the spot, it is easier to find a suitable sealing ring for a particular valve, since the sealing ring will fit with greater tolerances.

Wenn das Ventil nur für eine Strömungsrichtung benutzt wird, kann gewünschtenfalls auch ein einziger Dichtungsring verwendet werden.If the valve is only used for one direction of flow, it can if desired, a single sealing ring can also be used.

Statt einer Mehrzahl von ringförmigen Einschnitten kann gewünschtenfalls auch ein einzelner ringförmiger Einschnitt vorgesehen sein, so daß ein einzelner Vorsprung 154 entsteht. Ein solcher Dichtungsring ist in F i g. 5 dargestellt. Dieser Dichtungsring ist mit dem allgemeinen Bezugszeichen 222 bezeichnet. Er hat eine Sitzfläche 222a, die mit der Gegenfläche 118 a der Ventilkammer in Eingriff kommt, und eine im wesentlichen konische, äußere Sitzfläche 222 b, die mit der Fläche 118 b des Gehäuses in Eingriff kommt. Die äußere Umfangsfläche des Dichtungsringes 222 ist abgeschrägt, wie beim Bezugszeichen 222c dargestellt. Der Dichtungsring hat eine zylindrische Bohrung 222d vom gleichen Durchmesser wie die Durchflußöffnungen 112a und 112 b (F i g. 2) und eine teilkugelförmige Fläche 222 e, die mit der Außenfläche des Kugelkükens 120 in Eingriff kommt. Die Vorderfläche 222f des Dichtungsringes ist eine ebene Ringfläche.Instead of a plurality of annular incisions, a single annular incision can also be provided, if desired, so that a single projection 154 is produced. Such a sealing ring is shown in FIG. 5 shown. This sealing ring is denoted by the general reference number 222. It has a seat surface 222a that comes with the opposite surface 118a of the valve chamber in engagement, and a substantially conical, external seating surface 222 b, the b with the surface 118 of the housing comes into engagement. The outer circumferential surface of the sealing ring 222 is beveled, as shown at reference numeral 222 c. The sealing ring has a cylindrical bore 222d of the same diameter as the flow ports 112a and 112b (F i g. 2) and a part-spherical surface 222 e, which comes into engagement with the outer surface of the ball plug 120th The front surface 222f of the sealing ring is a planar ring surface.

Die rückseitige Sitzfläche 222a des Dichtungsringes enthält einen äußeren, ebenen ringförmigen Teil 250 neben der Abschrägung 222c und einen ringförmigen Einschnitt 252 von kleinerem Durchmesser, so daß ein im Querschnitt etwa dreieckiger ringförmiger Vorsprung 254 mit einer Spitze 254 a gebildet wird. Der Vorsprung wird durch eine zylindrische Fläche 254 b und eine Schrägefläche 254 c derart begrenzt, daß der Vorsprung schräg nach außen und vom Kugelküken weggeneigt ist.The rear seat surface 222a of the sealing ring includes an outer flat annular portion 250 adjacent to the chamfer 222c and an annular recess 252 of a smaller diameter, so that an approximately triangular in cross-section annular projection 254 with a tip 254 is formed a. The projection is limited by a cylindrical surface 254 b and an inclined surface 254 c such that the projection is inclined obliquely outward and away from the ball plug.

Die Wirkungsweise des Dichtungsringes 222 ist ähnlich der des Dichtungsringes 122. Der ringförmige Vorsprung 254 wirkt als elastisches Federglied und gewährleistet eine gute Abdichtung auch bei geringen Drücken.The operation of the sealing ring 222 is similar to that of the sealing ring 122. The annular projection 254 acts as an elastic spring member and ensures a good seal even at low pressures.

Claims

Claims: 1. Ball valve with at least one elastic sealing ring between the ball plug and the housing or an intermediate piece, which lies with a flat sealing surface against a corresponding mating surface of the housing or the intermediate piece, characterized in that the inner part of the sealing surface (122a) is provided with at least one annular groove (152) which forms a tooth-like, annular projection (154) , which at its tip has a narrow, flat annular surface (154 a) , which with the counter surface (118 a) of the housing or the intermediate ring comes into engagement.

2. Ball valve according to claim 1, characterized in that the annular projections (154) in the Cross-section are designed asymmetrically so that they have a passage Favor liquid from the inside out, but in the opposite direction impede.

3. Ball valve according to claim 2, characterized in that the annular projections (154) in cross section have an inclined, upwardly and outwardly inclined surface (154 c) and a surface concentric to the axis (154 b) , which by the narrow annular surface ( 154a) are connected. Documents considered: Swiss Patent No. 296 103; U.S. Patent Nos. 2,989,990, 3,037,738.