DE2052196A1

DE2052196A1 - Absperrorgan

Info

Publication number: DE2052196A1
Application number: DE19702052196
Authority: DE
Inventors: Jack E Oakland Calif Piccardo (V St A)
Original assignee: Grove Valve and Regulator Co
Current assignee: Grove Valve and Regulator Co
Priority date: 1970-02-05
Filing date: 1970-10-23
Publication date: 1971-08-19
Also published as: JPS4814208B1; FR2080394A5; GB1272343A; AU2146770A; US3599933A

Description

ladle-Grahn-Strafie 38 Tekfoa UV

Grove Valve and Regulator Company, 6529 Hollis Street, Oakland _t CaI. 94608 (V.St.A.)

Absperrorgan

Die Erfindung bezieht sich auf ein Absperrorgan mit einem drehbaren Verschlußkörper mit zwei, von diesem vorspringenden koaxialen Zapfen.

Es wurde bisher für wünschenswert gehalten, Kugelventile und -hähne ο.dgl. als zusammengeschraubte Konstruktion mit an einen rohrförmigen Gehäusehauptteil angeschraubten stirnseitigen Abschlußgliedern herzustellen. Eine solche Konstruktion ist in der U.S.A.-Patentschrift 3 3*f8 804 (jack E. Piccardo, erteilt am 24. Oktober I967) beschrieben und dargestellt. Diese Konstruktion weist stirnseitige Abschlußplatten auf, die an ein rohrförmiges Gehäuseglied angeschraubt sind. ' Nach Abnehmen der einen Stirnplatte kann der kugelförmige Verschlußkörper mit den an seinen Zapfen getragenen Lagerklötzen in das Gehäuse eingesetzt werden. Venn dann die Abschlußplatte wieder angeschraubt ist, befinden sich die stirnseitigen Abschlußplatten in einem solchen Abstand voneinander, daß die Lagerklötze zwischen ihnen eingeklemmt sind.

Obwohl diese bekannte Ausbildung eines Kugelhahnes (U.S.A.-Patentschrift 3 348 804) hinsichtlich ihres Betriebes in hohem Maße wirksam ist, werden ihre Herstellungskosten in einem gewissen Maß von den engen Bearbeitungstoleranzen bestimmt,

109834/1002

die zur Erzielung der gewünschten Klemmwirkung bei der Herstellung von Bestandteilen der Konstruktion von großen Abmessungen, beispielsweise entsprechend der Gesamtlänge des Gehäuses, eingehalten werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aus Teilen zusammengesetztes Absperrorgan mit einem drehbaren, herausnehmbaren Verschlußkörper und mit Lagern zu schaffen, das sich durch weitgehend vereinfachte Einrichtungen zum Festklemmen der Lager in ihrer Stellung auszeichnet.

Dies wird gemäß der Erfindung Im wesentlichen dadurch erzielt, daß die Lagerklötze an den Zapfen anbringbar sind und dieser ganze Bausatz in einen rohrförmigen Gehäusehauptteil des Absperrorgane eingesetzt werden kann. Von einem Ende Jedes Lagerklotzes springt ein Radialflansch vor, der zwischen einer Innenschulter in dem rohrförmigen Gehäuse und dem benachbarten stirnseitigen Abschluß des Absperrorganes fest einklemmbar ist.

Die Erfindung schafft also einklemmbare Lagerklötze, die mit Leichtigkeit mit den gewünschten Toleranzen herstellbar sind.

Durch die Schaffung eines drehbaren Verschlußkörpers mit einklemmbaren Lagerklötzen von minimalen Abmessungen wird der Herstellungsaufwand wesentlich vermindert.

Die Erfindung schafft ferner einen drehbaren Verschlußkörper, der ein Absperrorgan mit nur an einem Ende eingeklemmte« Lagerklotz aufweist.

Bei einem drehbaren Verschlußkörper für ein Absperrorgan mit einklemmbarem Lagerklotz sind die zur Erzielung der Klemmwirkung erforderlichen Bearbeitmngstoleranzen nur bei Bestandteilen von verhältnismäßig kleinen Abmessungen einzuhalten»

- 3 109834/1002

Bei einem Absperrorgan mit drehbarem Verschlußkörper mit an einem Ende eingeklemmten Lagerklötzen kann das Abschlußglied am gegenüberliegenden Ende ohne Störung der Inneneinbauten abgenommen werden.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung.

Bei den bevorzugten Ausrührungsformen .der Erfindung kann ein drehbarer Verschlußkörper des Absperrorgans, beispielsweise ein Kugelküken zusammen mit den an deinen Zapfen getragenen Lagerklötzen nach Abnehmen des einen stirnseitigen Abschlußgliedes von der betreffenden Stirnseite her in das Gehäuse des g Absperrorgans eingeführt werden. Die Lagerklötze haben an einem Ende Radialflansche, die gegen eine Innenschulter in dem Gehäuse angelegt werden. Lagebestimmende Mittel, beispielsweise Stifte, greifen zwischen Gehäuse und Lagerklotz ein und bestimmen die einwandfreie Stellung der Lagerklötze. Wenn dann die Versehraubungen des stirnseitigen Abschlusses angezogen werden, werden die Flansche der Lagerklötze von dem Abschlußglied straff gegen die Innenschulter in dem Gehäuse angedrückt und legen die Lagerklötze in einwandfreier Ausrichtung fest.

In der Zeichnung sind zwei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch einen Kugelhahn mit den Merkmalen der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf einen Lagerklotz mit einem Merkmal der Erfindung;

Fig. 3 ist eine Stirnsansicht des Lagerklotzes;

Fig. k ist ein Teilschnitt in größerem Maßstab zur Veranschaulichung der Lagerklotzanordnung und der lagebestimmenden Mittel;

109834/ mo? - ^k -

- k - ■ '■■"■'■

Fig. 5 ist ein Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform des Lagerklotzes;

Fig. 7 ist eine Stirnaasicht des Lagerklotzes gemäß Fig. 6} , ,

Fig. 8 ist ein Teilschnitt zur Veranschaulichung der abgewandelten Lagerklotzanordnung; und

Fig. 9 ist ein Schnitt entlang, der Linie 9-9 in Fig. 8.

Der Kugelhahn 10 gemäß der Erfindung weist, wie Fig. 1 zeigt, einen allgemein z^lindrisch-rohrförmigen Gehäusehaupt teil 12 auf, der oben bei 14 eine Bohrung für die Aufnahme einer Hahnspindel 16 aufweist, die ihrerseits mit dem oberen Zapfen 20 eines kugelförmigen Kükens mittels geeigneter Mitnehmerstifte 18 lösbar verbunden ist. Der obere und der untere Zapfen 20 bzw. zk des Verschlußkörpers sind in eine« abereinund einem unteren Lagerklotz 26 drehbar getragen und diese Lagerklötze sind mit geeigneten Lagerbuchsen 30 zur Erleichterung der Drehung des Verschlußkörpers ausgestattet. Am unteren Lagerklotz ist für die Aufnahme des Gewichtes des Verschlüßkörpers ein Schublager 32 vorgesehen« Die Lagerklötze 26 sind durch Festklemmen eines Flansches 3^ am einen Ende des Lagerklotzes zwischen einer Innenschulter j6 in dem rohrförmigen Gehäueehauptteil 12 und einem der stirnseitigen Abschlußglieder 38 des Absperrorgans gehalten, wie im folgenden noch im Einzelnen beschrieben wird. Um die richtige Anordnung der Lagerklötze festzulegen, sind Stifte 39 vorgesehen. Die stirnseitigen Abschlüsse 'jli und ^O sind ihrerseits innerhalb des rohrförmigen Gehäusehaupt, teils 12 durch noch zu beschreibende , geeignete Einrichtungen fest angebracht. Zur Abdichtung sowohl an der der ankommenden Strömung· zugewendeten als auch an "der ihr abgewendeten bei te des kugelförraißan Verschluuktirpers 22 sind Sitzringanordnungen hZ vorgesehen, die eine geeignete, elastische Dichtung,

- 5 -'^J 1 ü 38 3/. / mn *>

ßAD ORIGINAL

beispielsweise einen O-Uing 44 enthalten können, und die anfängliche dichtende Anlage wird durch eine Anzahl von Schraubenfedern 46 herbeigeführt, die die Sitzringe gegen den Verschlußkörper drücken. Um jede Sitzringanordnung 42 herum ist als Dichtung zwischen dieser und dem Abschlußglied 38 bzw. ein O-Ring 48 vorgesehen.

Die bisher beschriebene Konstruktion läßt sich leicht zusammenbauen, indem nach Abnehmen eines der stirnseitigen Abschluß·-, glieder 38 die Lagerklötze an dem oberen und dem unteren Zapfen angebracht werden und der ganze Bausatz in den rohrförmigen Gehäusehauptteil 12 eingeführt wird. Dann wird die Spindel 16 durch die Bohrung 14 im oberen Teil eingesetzt und bei 18 mit g dem oberen Zapfen 20 verriegelt. Dann wird ein Stopfbüchsenglied 50 in einen Anbauträger 52 für eine automatische Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt) eingesetzt und in seiner Lage befestigt. Die Stopfbüchse 50 trägt geeignete Dichtungen, beispielsweise 0—Ringe 56, die um die Spindel herum dichtend anliegen, und ein größerer O-Ring 58 bildet eine Dichtung zwischen der Stopfbüchse 50 und der Anbauplatte 52. Eine an der Spindel %6 verkeilte oder auf andere Weise befestigte Anschlagplatte bestimmt die Offen- und Schließstellung des Verschlußkörpers Wenn der stirnseitige Abschluß mit der von ihm umschlossenen Sitzringanordnung 42 in den rohrförmigen Gehäusehauptteil 12 eingesetzt und in seiner Stellung befestigt ist, ist der Zusammenbau beendet« Die stirnseitigen AbSchlußglieder können zu \ einem geflanschten Ende 62 oder zu einem Anschweißende 64, oder das eine zu jenem und das andere zu diesem, ausgebildet sein.

Wie deutlicher in Fig. 2 bis 5 veranschaulicht, haben die Lagerklötze 26 einen Außenflansch 34 am einen Ende, der an einer Innenechulter £6 in dem rohrförmigen Gehäusehauptteil 12 anliegt, die durch das Ende einer Bohrung 65 mit großem Durchmesser gebildet ist, die die stirnseitige Abschlußplatte 38 aufnimmt. die Bohrung 65 herum ist eine Nut gesshbitten und bildet eine

109834/tOO?

Aussparung für einen O-Ring 66, der die Fuge am Abschlußglied abdichtet. Ein in Segmente geteilter Widerlagerring 70 ist in einer Aussparung 68 in dem rohrförmigen Gehäusehauptteil 12 getragen, und zwischen diesem und dem stirnseitigen Abschluß 38 ist ein Haltering 72 eingesetzt. Der Haltering ist an dem rohrförmigen Gehäusehauptteil 12 durch mehrere Schrauben "]h für Scherbeanspruchung befestigt, die in Gewindelöcher eingeschraubt sind, die an der ringförmigen Fuge zwischen dem Haltering 72 und dem Ende des rohrförmigen Gehäusehauptteil» 12 zentriert sind. Die Schrauben sind also gleichzeitig in die beiden Bauteile eingeschraubt. Der Widerlagerring ist insbesondere geeignet, Prüfdrücken standzuhalten, die das Doppelte des Arbeitsdruckes oder darüber betragen, und nach dem Prüfen können die Schrauben 7k angezogen werden, so dall sie den Widerlagerring 70 u-nd den stirnseitigen Abschluß derart vorspannen, daß der Lagerklotzflansch 34 fest zwischen dem stirnseitigen Abschluß 38 und der Innenschulter 36 am rohrförmigen Gehäusehauptteil 12 eingeklemmt wird.

Da dar der eine stirnseitige Abschluß 38 abgenommen werden muß, um die Einbauten des Absperrorgans für die Wartung oder das Auswechseln zugänglich zu machen, braucht der gegenüberliegende stirnseitige Abschluß kO nicht verschraubbar zu sein. Der stirnseitige Abschluß kO ist also gegen eine Innenschulter 76 angesetzt, und die Fuge ist mit einem O-Ring 66 abgedichtet. Ein ähnlicher in Segmente geteilter Widerlagerring 70 let in einer Aussparung 68 getragen und hält den stirnseitigen Abschluß gegen Innendrücke feat, und an dem rohrförmigen Gehäusehauptteil ist bei 80 ein Haltering 78 durch Heftschweißung befestigt,, der den Widerlagerring 70 in seiner Stellung festhält»

Beim Zusammenbau wird also der Verschlußkörper 22 mit den an den Zapfen 20 und 24 montierten Lagerklötzen 26 durch die Bohrung 65 eingeschoben, bis die Stifte 39 i-i die zugeordneten Löcher in dem gegenüberliegenden stirnseitigen Abschlußglied 4öi eintreten. Dann, wird der stlrnseitige Abschluß in die Bohrung

9)834/100 2 - 7 -

eingesetzt, so daß die lagebestimmenden Löcher und die Stifte 39 an diese« Stirnende zum Eingriff gelangen. Auf diese Weise ist die einwandfreie Stellung der Lagerklötze bestimmt. Wie aus Fig. 3 und 5 ersichtlich, sind die Lagerklötze 26 bei 81 ausgespart, so daß sie in den rohrförmigen Gehäusehauptteil hineinpassen, und der Radialflansch 34 ist der Krümmung der Bohrung 65 angepaßt. Wenn also die Schrauben 7^ fest gegen den Widerlagerring 70 angezogen werden, klemmt das stirnseitige Abschlußglied die Lagerklotzflansche fest gegen die Schulter

Die eingeklemmten Flansche 3^ nehmen praktisch die gesamte Belastung der Lagerklötze auf, und die Stifte 39 am gegenüberliegenden Stirnende halten lediglich die Klötze einwandfrei ausgerichtet. Daher können, wie in Fig. 2 gezeigt, die gegen- * überliegenden Enden bei 82 weitgehend ausgespart aein, so daß eine erhebliche Materialersparnis erzielt wird. Außerdem kann der gegenüberliegende stirnseitige Abschluß ko abgenommen werden, um den Sitzring an dieser Seite zu warten bzw. auszuwechseln, ohne daß der Verschlußkörper oder sonstige Inneneinbauten ausgebaut zu werden brauchen.

Fig. 6 bis 9 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Lagerklotzes 86, der, wie dargestellt, erheblich kürzer sein kann, da er sich nicht bis zur Anlage an dem gegenüberliegenden stirnseitigen Abschlußglied zu erstrecken braucht. Vielmehr ist innerhalb des rohrförmigen Gehäusehauptteils 12 ein Ankerklotz 88 g an einer im Abstand von dem stirnseitigen Abschlußglied kO liegeuden Stelle bei 9O₁ beispielsweise durch Anschweißen, befestigt. Der Lagerklotz 86 wird dann durch Einsetzen eines Stiftes 92 durch ein in den Ankerklotz 88 gebohrtes Loch festgelegt. Nach Festklemmen des Flansches 3^ des Lagerklotzes in der oben beschriebenen Weise trägt der Stift 92 zur Aufrechterhaltung der Ausrichtung und am Boden zur Abstützung des Verschlußkörpers bei.

Obwohl die Erfindung nur an Hand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben wurde, ergibt sieh für den Fachmann nach Kenntnis

10983 A/100?

der Beschreibung und Zeichnungen die Möglichkeit mannigfaltiger Abwandlungen ohne Abweichen vom Erfindungsgedanken.

Patentansprüche

1Q983A/1

Claims

— 9 —
Pat entansprüche

Absperrorgan, gekennzeichnet durch

a) einen Gehäusehauptteil,

b) einen drehbaren Verschlußkörper in dem Gehäusehauptteil,

c) zwei von dem Verschlußkörper vorspringende Zapfen,

d) zwei Lagerklötze zur Aufnahme der Zapfen in drahbarer Weise,

e) je einen am einen Ende jedes Lagerklotzes getragenen Flansch,

f) ein stirnseitiges Abschlußglied mit einem Strömungskanal, das amneinem Stirnende des Gehäusehauptteiles befestigt ist, und

d) eine Innenschulter in dem Gehäusehauptteil rund um das

eine Stirnende einwärts des Abschlußgliedes, wobei %

e) die Flansche zwischen dem Abschiußglied und der Innenschulter eingeklemmt sind.

2. Absperrorgan nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Halten der anderen Enden der Lagerklötze gegen Bewegung in dem Gehäusehauptteil.

3« Absperrorgan nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung gegenüberliegende Stecklöehhrrin dem anderen Stirnende des Gehäusehauptteils sowie in diese gegenüberstehenden Stecklöcher eingreifende Stifte aufweist.

h» Absperrorgan nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung

a) in dein Gehäusehauptteil befestigte Ankerklötze und

b) Stifte zum gegenseitigen Verriegeln der anderen Enden der Lagerklötze und der Ankerklötze

aufweist«

5· Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußglied in das eine Ende des

109834/100?

- io -

:■■ ■ « to ■-' ■■' ■■ .

Gehäusehauptteils eingepaßtist und die Konstruktion folgende Teile aufweist:

a) einen in dem einen Ende auswärts des Abschlusses aufgenommenen Widerlagerfing und

b) Schraubeinrichtungen in dem Gehäusehauptteil, die den Widerlagerring gegen den stirnseitigen Abschluß drücken.

6. Absperrorgan nach einem.der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch

a) einen in dem einen Ende aufgenommenen Haltering und

b) eine Anzahl von Gewindelöchern rund um die Fuge zwischen dem Gehäusehauptteil und dem Haltering, wobei

c) die Schraubeinrichtungen im Gewindeeingriff in den Gewindelöchern aufgenommen sind.

7. Absperrorgan nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch

a) einen Radialflanseh rund wan den Haltering, der mit der Außenfläche des Gehäusehauptteiles in Berührung steht und der

b) genügend breit ist, so daß der volle Durchmesser der Gewindelocher in der Außenfläche des Halteringes enthalten ist.

8. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß

a) am Innenmantel des Gehäusehauptteils, auswärts des Abschlußgliedes, eine Nut gebildet ist und daß

b) der Widerlagerring ein in Segmente geteilter Ring· ist, der in der Nut aufgenommen ist und von dieser radial einwärts vorspringt, so daß er den stirnseitigen Abschluß gegen eine Verlagerung nach außen verriegelt, und

- 11 -

10983471002

des

c) daß innerhalb/in Segmente unterteilten Ringes Mittel aufgenommen sind, die eine Radiale Verlagerung desselben verhindern.

9· Absperrorgan nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des in Segmente unterteilten Ringes genügend breit ist, um die inneren Enden der auf sie wirkenden, auf Abscherung beansprucht en Schrauben aufzunehmen.

10. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 5 bis 9 t gekennzeichnet durch

a) eine Aussparung rund um den Gehäusehauptteil auswärts des Abschlußgliedes,

b) einen Widerlagerring in Form eines in Segmente geteilten Ringes in der Aussparung und

c) eine Anzahl von Schrauben in dem Gehäusehauptteil, die gegen den Widerlagerring drücken und ihn gegen das stirnseitige Abschlußglied axial einwärts drängen.

109834 /mn?

L e e r S e i t e