DE2512465A1

DE2512465A1 - Kugelschieberventil

Info

Publication number: DE2512465A1
Application number: DE19752512465
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Kramer; Felix Schneider
Original assignee: Waggon Union GmbH
Current assignee: Waggon Union GmbH
Priority date: 1975-03-21
Filing date: 1975-03-21
Publication date: 1976-10-07
Also published as: SU651723A3; GB1533023A; DD124483A5; CS183837B2; ATA207676A; PL114244B1; RO69935A; FR2304839A1; AT356988B

Description

WAGGON UKIOH GmbH

Kug e 1 s chi eb e rv ent i 1

Die Erfindung betrifft ein Kugelschieberventil, insbesondere zum Absperren der Austragungsleitungen von Eisenbahnkesselwagen, dessen Ventilgehäuse einen durchlaufenden Kanal aufweist und nahe seiner Längsmitte quer zum Kanal geteilt ist, in diesem mittleren Bereich innen eine Ventilkammer aufweist, in der ein Kugelschieber um eine quer zum Kanal angeordnete Achse drehbar angeordnet ist, der eine axial in den Kanal drehbare öffnung mit etwa dem Querschnitt des Kanals aufweist und der in Schließstellung des Kugeischieberventils an Dichtungen einer langsverschieblich im Ventilgehäuse axial zum Kanal angeordneten federbelasteten Buchse anliegt.

Kugelschieberventile sind bekannt, Ihr Vorteil besteht darin, daß sie verhältnismäßig wirtschaftlich herzustellen sind, einen geringen Bedienungsaufwand erfordern und in den meisten Fällen mit einem beliebigen Ende ihres Kanals an den Austragungsleitungen angeschlossen werden können.

Nachteilig bei den bekannten Kugelschieberventilen ist der große Verschleiß der Dichtungen zwischen dem Kugelschieber und dem Ventilgehäuse. Durch das Reiben des Kugelschiebers und seiner Öffnungskanten an der Dichtung des Ventilgehäuses wird diese Dichtung sehr stark beansprucht und teilweise abgequetscht.

Ss ist nun bereits bekannt die Dichtung des Ventilgehäuses in einer längsverschieblieh im Ventilgehäuse axial zu dessen Kanal gelagerten Buchse anzuordnen. Die Buchse ist dabei gegen den Kugelschieber federbeaufschlagt, so daß bei teilweisem Verschleiß der Dichtung immer noch eine Dichtigkeit

609841/0048

gewährleistet ist. Der Verschleiß der Dichtung wird jedoch auch bei dieser Ausführung nicht verhindert.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Kugelschieberventil so auszubilden, daß ein Verschleiß der Dichtung zwischen Kugelechieber und Ventilgehäuse vermieden wird, daß durch Bauungenauigkeiten auftretende Maßdifferenzen zwischen der Lagerung des Kugelschiebers und des Ventilgehäuses nicht zu Undichtigkeiten des Kugelschieberventils führen und daß ein gleichmäßiger Anpreßdruck gegen die Dichtung des Ventilgehäuses gewährleistet ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Kugelschieberventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Achse im Bereich des Kugelschiebers einen exzentrischen Versatz zu ihrer Lagerung im Ventilgehäuse aufweist, daß an der Achse und an dem Kugelschieber Mitnehmer und Anschläge angeordnet sind, die beim Drehen der Achse zum Öffnen des Kugelschieberventils in der ersten Phase einen Freilauf der Achse im Kugelschieber und dann ein Mitnehmen des Kugelschiebers und beim Drehen der Achse zum Schließen des Kugelschieberventils erst ein Mitnehmen des Kugelschiebers und dann ein Freilauf der Achse im Kugelschieber bewirken und daß die Buchse auf ihrer im Ventilgehäuse geführten Mantelfläche ballig ausgeführt ist. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung des Kugelschieberventils hebt sich in der ersten Phase der Öffnungsbewegung der Kugelschieber ohne Drehbewegung von der Dichtung des Ventilgehäuses ab. Erst nach dem der Kugelschieber von der Dichtung abgehoben ist, erfolgt das Verdrehen des Kugelschiebers bis seine Öffnung axial zum Kanal des Ventilgehäuses verläuft. Bei der Schließbewegung des Kugelschiebers wird zuerst der Kugelschieber um etwa 90° gedreht ohne daß seine Mantelflache die Dichtung des Ventilgehäuses berührt. Erst nach dem erfolgten Verdrehen des Kugelschiebers wird der Kugelschieber durch die Exzentrizität der Achse gegen die Dichtung

- 3 609841/0048

gepreßt. Ein Reiben des Kugelschiebers an der Dichtung wird also auf vorteilhafte JWeise vermieden. Die Dichtung ist in einer längsverschie"blich im Ventilgehäuse geführten Buchse- _t gelagert. Diese Buchse ist dabei auf ihrer im Ventilgehäuse geführten Mantelfläche "ballig ausgeführt. Durch diese ballige Ausführung stellt sich die Buchse bei Bauungenauigkeiten zwischen Kugelschieber und Ventilgehäuse selbsttätig ein und gewährleistet somit eine einwandfreie Abdichtung.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Mitnehmer durch einen im Kugelschieber gelagerten Stift und die damit zusammenwirkenden Anschläge durch die Enden einer coaxial in der Achse angeordneten, etwa 90 umlaufenden Hut, in die der Stift ragt und der andere Mitnehmer durch eine in der Achse radial beweglich gelagerte Kugel und der damit zusammenxvirkende Anschlag durch eine Rast· im Kugelschieber gebildet. Vorteilhaft und ein möglichst großes Abheben des Kugelschiebers von der Dichtung bewirkend weist der exzentrische Versatz der Achse in Schließstellung des Kugelschiebers in Richtung der Buchse und in Öffnung s st ellung des Kugelschiebers in die der Buchse entgegengesetzte Richtung.

Um zu verhindern, daß die Buchse beim Abheben des Kugelschiebers von der Dichtung durch den auf sie einwirkenden Federdruck dem Kugelschieber nachgeschoben wird, ist die in "bekannter Weise gegen Federdruck längsverschiebliche und auf ihrer dem Kugelschieber zugewandten Seite und auf ihrer im Ventilgehäuse geführten Mantelfläche je eine Dichtung tragende Buchse durch Anschläge begrenzt längsverschieblich im Ventilgehäuse gelagert.

Der auf bekannte Weise durch einen fest mit der Achse verbundenen Handgriff betätigbare Kugelschieber trägt zur Begrenzung des Schwenkweges des Handgriffes an dem Handgriff docken, die mit Nocken am Ventilgehäuse zusammenwirken. Durch diese Ausbildung wird vorteilhaft eine Überlastung der Mitnehmer

6 0 9-8^1-/00^8

und Anschläge des Kugelschiebers und der Achse vermieden.

!lach einem weiteren, in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kugel schieb er als hohle Teilkugel ausgebildet, wobei lediglich der in Schließstellung an der Buchse anliegende Teil des Kugelschiebers und dessen nähere Umgebung eine Kugelform bilden. Durch diese Ausführung wird eine Gewichtsverminderung des Kugelschiebers und damit eine Verbilligung des Kugelschieberventils erreicht.

Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen 'Längsschnitt durch ein Kugelschieber ventil gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Teilschnitt nach Linie II-II der Fig. 1 mit geschlossenem Kugelschieberventil,

Fig. 5 den Schnitt nach Fig. 2 mit geöffnetem Kugelschieberventil,

Fig. 4- den Schnitt nach Fig. 2 mit halb geöffnetem Kugelschieberventil.

Das Ventilgehäuse 1 ist in etwa seiner Längsmitte quer zum Kanal' 2 zur Montageerleichterung geteilt, wobei die beiden Hälften des Ventilgehäuses 1 in fertig montiertem Zustand dicht miteinander verschraubt sind. Im mittleren Bereich ist innen im Ventilgehäuse 1 eine Ventilkammer 3 angeordnet, die etwa kugelförmig ausgeführt ist. Quer zum Kanal 2 ist in der I-Iitte des Ventilgehäuses 1 eine Achse 4- drehbar gelagert. Die Achse 4- ist im Ventilgehäuse einmal in einem Sackloch 5 gelagert und ragt mit ihrem anderen Ende durch das Ventilgehäuse, wobei dieses an der Durchgangslagerstelle mit Dichtungen 6 versehen ist, die die Achse 4- gegen das Ventilgehäuse 1 abdichten. Auf dem aus dem Ventilgehäuse 1 ragenden Ende der Achse 4- ist ein Handgriff 7 drehfest angeordnet, der auf sei-· ner dem Ventilgehäuse 1 zugewandten Seite einen Anschlag-

' - 5 -60984 1/0048

nocken 8 trägt. Durch die Achse 4 zentriert ist weiter auf dem Ventilgehäuse 1 ein Begrenzungsstück 9 fest verschraubt, das auf seiner dem Griff 7 zugewandten Seite ebenfalls mit den Hocken 8 des Handgriffs zusammenwirkende Anschlagnocken 10 trägt. In dem Handgriff 7 und dem Begrenzungsstück 9 ist weiter je eine Bohrung angeordnet, die in Schließstellung des Kugelschieberventils axial übereinander stehen und in die ein Sicherungsbolzen 11. einsteckbar ist.

In dem Bereich der Ventilkammer 3 weist die Achse 4 einen exzentrischen Versatz zu ihrer Lagerung im Ventilgehäuse 1 auf. Auf diesem exzentrischen Versatz der Achse 4 ist der Kugelschieber 12 drehbar gelagert. Der Kugelschieber 12 weist in dem dargestellten Ausf iihrungsb ei spiel eine quer zur Achse 4 angeordnete Öffnung auf, deren Querschnitt etwa dem des Kanals 2 entspricht. An dem Kugelschieber 12 ist ein IToeken 13 angeordnet, der mit Anschlägen 14 des Ventilgehäuses 1 zusammenwirkt und den Schwenkweg des Kugelschiebers 12 auf etwa 90 begrenzt. In dem Kugelschieber 12 ist weiter ein. Stift 15 angeordnet, der in eine coaxial in der Achse 4 angeordnete Hut 16 ragt. Auf der dem Stift I5 des Kugelschiebers 12 entgegengesetzten Seite der die Achse 4 aufnehmenden Bohrung ist weiter eine East 17 angeordnet, die mit einer in der Achse radial beweglich gelagerten und durch eine Feder beaufschlagten Kugel 19 zusammenwirkt.

In einem Teil des Ventilgehäuses 1 ist axial zum Kanal 2 längsverschieblich eine Buchse 20 gelagert. Die Buchse 20 ist dabei durch Federn 21 in Richtung des Kugelschiebers 12 federbeaufschlagt. Auf ihrer dem Kugelschieber 12 zugewandten Stirnseite ist eine Dichtung 22 angeordnet, die in Schließstellung des Kugelschieberventils dicht gegen den Kugelschieber 12 anliegt. Auf ihrer äußeren Mantelfläche ist die Buchse 20 ballig ausgeführt und mit einer Dichtung 23 versehen, die die Buchse 20 gegen das Ventilgehäuse 1 abdichtet. Zur Begrenzung des Schiebeweges der Buchse in Richtung des Kugol-

— 6 —
.609841 /0048

Schiebers sind an dem dem Kugelschieber abgekehrten Stirnende der Buchse Anschläge 24 angeordnet, die den Schie"beweg der Buchse begrenzen. Zweckmäßigerweise ist die Buchse nicht direkt, sondern unter Zwischenschaltung einer weiteren, aus nichtrostendem Material bestehenden Buchse 25 im.Ventilgehäuse 1 gelagert.

Zum Öffnen des Kugelschieberventils wird der Sicherungsbolzen 11 entfernt, anschließend kann der Handgriff 7 ύτη etwa 130 verschwenkt werden. Der Verschwenkung des Handgriffs ist dabei durch den Hocken 8 und die Anschläge 10 des Anschlägst iicks 10 begrenzt. Durch das Verschwenken des Handgriffs 7 wird die Achse 4 gedreht. In der ersten Phase der Drehbewegung der Achse 4 bewegt sich dabei der Stift 15 des Kugelschiebers 12 frei in der Hut' 16 der Achse 4, so daß die Achse 4 frei in dem Kugelschieber 12 gedreht wird. Diese freie Drehbewegung der Achse 4 im Kugelschieber 12 beträgt, etwa 90 · Während dieser freien Drehbewegung wird der Kugelschieber durch die exzentrische Lagerung von der Dichtung 22 der Buchse 20 bogenförmig abgehoben. 'Each etwa 90° Drehbewegung der Achse 4 schlägt der Stift 15 gegen das Ende der Hut 16 an. Die Achse 4 nimmt 3'etzt den Kugelschieber mit und verschwenkt diesen um etwa 90 bis der ,Hocken 13 gegen den Anschlag 14 und gleichzeitig der Hocken 8 des Handgriffs 7 gegen den Anschlag 10 anschlägt. In dieser Stellung des Kugelschiebers 12 befindet sich dessen Öffnung axial zum Kanal 2. Das Kugelschieberventil ist in dieser Stellung geöffnet.

Zum Schließen des Kugelschieberventils wird der Handgriff 7 wieder um ca. 180 zurück verschwenkt. Hierbei wird in der ersten Phase der Schließbewegung der Kugelschieber 12 durch die in die Rast 17 eingerastete Kugel 19 um ca. 90° verschenkt, bis der Hocken 15 s^eS^erL cLen anderen Anschlag 14 des Ventilgehäuses anschlägt. Beim weiteren Verdrehen der Achse 4 dreht diese sich frei im Kugelschieber 12, wobei der Stift 15 sich

609841/0048

— Π —.

frei .in der Hut 16 "bewegt. Während dieser letzten Phase des Verdrehens der Achse 4· wird der Kugelschieber 12 durch die exzentrische Lagerung auf der Achse 4 bogenförmig gegen die Dichtung 22 der Buchse 20 verschwenkt. Die Buchse 20 stellt sich durch ihre längsverschiebliche und aufgrund ihrer balligen Hantelfläche schwenkbaren Lagerung im Ventilgehäuse 1 .auf den Kugelschieber 12 ein und gewährleistet somit eine einwandfreie Abdichtung mit -"gleichmäßigem Anpreßdruck.

In einem nicht dargestellten Ausf ührungsbeispiel ist der Kugelschieber 12 als Teilkugel ausgebildet, wobei lediglich die Lagerstellen und der Bereich des Kugelschiebers erhalten bleibt, der in Schließstellung des Kugelschieberventils gegen die Buchse 20 anliegt. Der der Buchse 20 abgewandte Teil des Kugelschiebers kann dabei vorteilhaft und gewichtssparend entfallen.

609841/0048

Claims

Patentansprüche

\Λ.J Kugelschieberventil, insbesondere zum Absperren der Austragungsleitungen von Eisenbahiikesselwagen, dessen Ventilgehäuse einen durchlaufenden Kanal aufweist und nahe seiner LängsTiiitte quer zum Kanal geteilt ist, in diesem mittleren Bereich innen eine Ventilkammer aufweist, in der ein Kugelschieber um eine quer zum Kanal angeordnete Achse drehbar angeordnet ist, der eine axial in den Kanal drehbare Öffnung mit etwa dem Querschnitt des Kanals aufweist und der in Schließstellung des Eugelschieberventils an Dichtungen einer längsverschieblich im Ventilgehäuse axial zum Kanal angeordneten federbelasteten Buchse anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (4) im Bereich des Kugelschiebers (12) einen exzentrischen Versatz zu ihrer Lagerung im Ventilgehäuse (1) aufweist, daß an der Achse (4) und an dem Kugelschieber (12) Mitnehmer und Anschläge (13 - 19) angeordnet sind, die beim· Drehen der Achse (4-) zum Öffnen des Kugelschieberventils in der ersten Phase einen Freilauf der Achse (4) im Kugelschieber (12) und dann ein Mitnehmen des Kugelschiebers (12) und beim Drehen der Achse (4-) zum Schließen des Kugelschieberventils erst ein Mitnehmen des Kugelschiebers (12) und dann einen Freilauf der Achse (4-) im Kugelschieber (12) bewirken und daß die Buchse (20) auf ihrer im Ventilgehäuse (1) geführten Mantelfläche ballig ausgeführt ist.
2. Kugelschieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mitnehmer durch einen im Kugelschieber (12) gelagerten Stift (15) und die damit zusammenwirkenden Anschläge durch die Enden einer coaxial in der Achse (4-) angeordneten etwa 90° umlaufenden Nut (16), in die der Stift (15) ragt und der andere Mitnehmer durch eine in der Achse (4)

- 2 609841/0048

radial beweglich, gelagerte und federbeaufschlagte Kugel (19) tmd der damit zusammenwirkende Anschlag durch eine East (17) im Ivugelschieber (12) gebildet ist.
3. Kugelschieberventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der exzentrische Versatz der Achse (4) in Schließstellung des Kugelschiebers (12) in Eichtung der Buchse (20) und in Öffnungsstellung des Kugelschiebers (12) in die der Buchse (20) entgegengesetzte Eichtung weist.
4·. Kug el schieberventil nach den Ansprüchen 1 bis Ji dadurch gekennzeichnet, daß die in bekannter Weise gegen Federdruck längsverschiebliche und auf ihrer dem Kugelschieber (12) zugewandten Seite und auf ihrer im Ventilgehäuse (1) geführten Kantelflache je eine Dichtung (22 und 23) tragende Buchse (20) durch Anschläge (24-) begrenzt längsverschieblich im Ventilgehäuse (1) gelagert ist.
5. Kugelschieberventil nach den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelschieber (12) auf bekannte V/eise durch, einen -fest mit der Achse (4-) verbundenen Handgriff (7) betätigbar ist, wobei zur Begrenzung des Schwenkweges des Handgriffes (7) an dem Handgriff (7) und am Ventilgehäuse (1) Hocken (8 und 10) des BegrenzungsStücks (9) angeordnet sind.
6. Kugelschieberventil nach den Ansprüchen 1 bis 5) dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelschieber (12) als hohle Teilku^el ausgebildet ist, wobei lediglich der in Schließstellung an der Buchse (20) anliegende Teil des Kugelschiebers (12) und dessert nähere Umgebung eine Kugelform bilden.

609841 /0048

Lee JTO rs e

ite