Die vorliegende Erfindung betrifft ein Absperrventil, insbesondere
Schrägsitzventil, zum Steuern des Durchflusses eines strömenden Mediums
in einer Rohrleitung mit einem Ventilgehäuse mit einer abflussseitigen Öffnung
und einer druckseitigen Öffnung, die in Fluidverbindung miteinander stehen,
einem Absperrorgan das im Ventilgehäuse zwischen einer Schließstellung,
in der die Fluidverbindung unterbrochen ist, und einer Offenstellung, in der die
Fluidverbindung freigegeben ist, bewegbar ist, und einer Bedieneinrichtung zum Bewegen
des Absperrorgans zwischen der Schließstellung und der Offenstellung.
Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung
eines Absperrventils, insbesondere Schrägsitzventil, zum Steuern des Durchflusses
eines strömenden Mediums in einer Rohrleitung.
Zum Absperren von Wasserversorgungsleitungen werden als Absperrventil
sogenannte Kolbenschieber oder Schrägsitzventile verwendet. Die bekannten Schrägsitzventile
sind in der Regel aus Metall wie Messing, Rotguss, Edelstahl etc. gefertigt. Die
Ventile weisen in der Regel ein Gussgehäuse zur Aufnahme des Absperrorgans
auf, bei Edelstahlventilen beispielsweise aus Feinguss. An das Gussgehäuse
sind im Bereich entsprechender Öffnungen Anschlussstutzen geschweißt,
nämlich ein druckseitiger Anschlussstutzen und ein abflussseitiger Anschlussstutzen.
Das bekannte Absperrventil ist aufgrund einer relativ komplizierten
Herstellung des Gussgehäuses, insbesondere des Feingussgehäuses, relativ
aufwendig und kostenintensiv herzustellen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Absperrventil,
insbesondere Schrägsitzventils, der zuvor beschriebenen Art zu schaffen, bei
dem der Herstellungsaufwand reduziert wird.
Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gemäß
einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einem Absperrventil der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, dass das Ventilgehäuse ein Hohlkörper
mit einer um seine Längsachse rotationssymmetrischen Wandung und zwei Stirnseiten
ist, wobei eine Stirnseite eine erste axiale Öffnung und die andere Stirnseite
eine zweite axiale Öffnung aufweist und wobei das Absperrorgan zwischen den
beiden axialen Öffnungen angeordnet ist.
Dadurch, dass das Ventilgehäuse einen Hohlkörper mit rotationssymmetrischer
Wandung und zwei axialen Öffnungen an seinen Stirnseiten ist, wird ein einfacher
Aufbau des Ventilgehäuses geschaffen. Ein solcher Körper ist aufgrund
seiner Rotationssymmetrie auch auf einfache Weise weiter bearbeitbar. So können
auf einfache Weise weitere Bohrungen in der Wandung des Hohlkörpers, beispielsweise
eine radiale Öffnung und/oder eine verschließbare Revisionsbohrung, die
insbesondere der radialen Öffnung gegenüberliegt, vorgesehen werden. Auch
gestaltet sich der Zusammenbau des Absperrventils, insbesondere das Anordnen des
Absperrorgans zwischen den beiden axialen Öffnungen, relativ einfach. Dies
gilt um so mehr für den Fall, wenn die erste axiale Öffnung der zweiten
axialen Öffnung gegenüberliegt.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Absperrventils ist im Bereich der ersten axialen Öffnung ein abflussseitiger
Anschlussstutzen und/oder im Bereich der radialen Öffnung ein druckseitiger
Anschlussstutzen am Hohlkörper angebracht. Dabei kann der Anschlussstutzen
mit dem Hohlkörper durch eine Schraubverbindung, eine Klebeverbindung, eine
Schweißverbindung und/oder eine Lötverbindung verbunden sein. Die Schraubverbindung
hat den Vorteil, dass bei Verwendung geeigneter Dichtungen der in der Regel bogenförmig
verlaufende Anschlussstutzen in individuelle Richtungen ausgerichtet werden kann,
so dass das Absperrventil in eine Vielzahl unterschiedlicher Rohrleitungssysteme
mit in unterschiedlichen Richtungen verlaufenden Zu- und Ableitungen eingesetzt
werden kann. Eine Klebeverbindung ist wiederum auf besonders einfache Weise herzustellen
und ist auch relativ einfach wieder lösbar. Schweiß- und/oder Lötverbindungen
haben den Vorteil, dass sie eine besonders feste und gasdichte Verbindung gewährleisten.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das
Absperrorgan entlang der Längsachse des Ventilgehäuses bewegbar. Bei diesem
Aufbau kann das Absperrorgan wie ein Kolben translatorisch in dem rotationssymmetrischen
Ventilgehäuse hin- und herbewegt werden, wobei in einer Maximalstellung die
abflussseitige und/oder druckseitige Öffnung vom Absperrorgan verschlossen
ist und in der anderen Maximalstellung die abflussseitige und die druckseitige Öffnung
freigegeben sind. Mit anderen Worten, in der Schließstellung kann das Absperrorgan
die erste axiale Öffnung und/oder die radiale Öffnung verschließen,
wobei beide Öffnungen in der Offenstellung freigegeben sind.
Gemäß wiederum einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Absperrventils verläuft die Bedieneinrichtung
durch die zweite axiale Öffnung zum Absperrorgan und ist insbesondere mit dem
Absperrorgan verbunden. Auf diese Weise können bei dem rotationssymmetrischen
Hohlkörper, der vorzugsweise ein Hohlzylinder ist, die beiden stirnseitigen
Öffnungen für die Lagerung der Bedieneinrichtung und die Lagerung eines
der Anschlussstutzen benutzt werden, ohne hierfür zusätzliche
Bohrungen anfertigen zu müssen.
Die Bedieneinrichtung, welche eine Bewegung auf das Absperrorgan überträgt,
um dieses zwischen der Schließstellung und der Offenstellung hin- und herzubewegen,
weist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Absperrventils eine entlang der Längsachse des Ventilgehäuses bewegbare
und/oder um die Längsachse drehbare Welle auf. Vorzugsweise ist die Welle als
Spindel ausgeführt, so dass mit einem relativ geringen Kraftaufwand eine Drehbewegung
auf die Welle übertragen werden kann, die eine translatorische und rotatorische
Bewegung des Absperrkörpers bewirkt. So kann auch bei hohen Drücken mit
geringem Kraftaufwand die Schließstellung erreicht werden. Die Bedieneinrichtung
für das Absperrorgan kann ein Mittel zum Übertragen einer Bewegung auf
die Welle aufweisen, insbesondere ein Handrad oder einen Hebel. Damit kann der Benutzer
die rotatorische Bewegung auf die Bedieneinrichtung ausüben, wobei sich die
Spindel, die üblicherweise in einem Innengewinde geführt ist, entlang
der Längsachse des Ventilgehäuses hin- und herbewegt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die
Bedieneinrichtung in der zweiten axialen Öffnung gelagert. Dazu kann die Bedieneinrichtung
mit dem Ventilgehäuse, insbesondere über ein Innen- oder Außengewinde,
verschraubt sein. Da der Hohlkörper des Ventilgehäuses rotationssymmetrisch
ist, kann auf besonders einfache Weise das entsprechende Gewinde eingebracht werden.
Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird ferner gemäß
einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einem Verfahren der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, dass eine Stirnseite eine erste axiale Öffnung
und die andere Stirnseite eine zweite axiale Öffnung aufweist, und ein Absperrorgan
zwischen den beiden Öffnungen angeordnet wird, wobei das Absperrorgan im Hohlkörper
zwischen einer Schließstellung, in der die Fluidverbindung unterbrochen ist,
und einer Offenstellung, in der die Fluidverbindung freigegeben ist, bewegbar ist,
und wobei das Absperrorgan mit einer Bedieneinrichtung zum Bewegen des Absperrorgans
zwischen der Schließstellung und der Offenstellung versehen wird. Insbesondere
erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung eines Absperrventils,
wie es zuvor beschrieben wurde.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird in die Wandung des Hohlkörpers eine radiale Öffnung eingebracht,
was insbesondere durch Bohren oder Fräsen geschehen kann.
Diese radiale Öffnung dient dann vorzugsweise als druckseitiger
Zufluss, wohingegen die erste axiale Öffnung vorzugsweise als Abfluss dient.
Gemäß wiederum einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung
wird im Bereich der ersten axialen Öffnung ein abflussseitiger Anschlussstutzen
am Hohlkörper angebracht und/oder im Bereich der radialen Öffnung ein
druckseitiger Anschlussstutzen. Da die Anschlussstutzen häufig als Anschlussbögen
ausgebildet sind, ist es von Vorteil, wenn der Anschlussstutzen mit dem Hohlkörper
verschraubt wird. Auf diese Weise kann bei geeigneter Dichtung der Anschlussstutzen
in nahezu jede beliebige Richtung ausgerichtet werden, wodurch ermöglicht wird,
dass durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Absperrventil in
eine Vielzahl verschiedener Rohrleitungssysteme einzusetzen. Es ist auch denkbar,
den oder die Anschlussstutzen mit dem Hohlkörper zu verkleben, zu verschweißen
und/oder zu verlöten.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Verfahrens wird in den Hohlkörper eine verschließbare
Revisionsbohrung eingebracht, insbesondere gebohrt, wobei die Revisionsbohrung vorzugsweise
der radialen Öffnung gegenüberliegt. Ober eine solche Revisionsbohrung
können im späteren Betrieb Warungs- und Reinigungsarbeiten am Absperrventil
durchgeführt werden.
Die Bedieneinrichtung wird gemäß wiederum einer weiteren
vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die
zweite axiale Öffnung zum Absperrorgan geführt und insbesondere mit dem
Absperrorgan verbunden. Auf diese Weise werden die bei dem rotationssymmetrischen
Hohlkörper an den Stirnseiten ohnehin vorgesehenen Öffnungen genutzt für
die Lagerung der Bedieneinrichtung einerseits und für den Anschluss eines Anschlussstutzens
andererseits, ohne dass hierfür separate Öffnungen bzw. Bohrungen in den
Hohlkörper eingebracht werden müssen.
Zur Lagerung der Bedieneinrichtung im Hohlkörper kann gemäß
einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ein Innengewinde in den Hohlkörper
eingefräst werden. In dieses Innengewinde wird dann der zur Lagerung dienende
Abschnitt der Bedieneinrichtung eingeschraubt. Auch ein Außengewinde auf der
Außenseite des Hohlkörpers, insbesondere im Bereich der zweiten axialen
Öffnung, ist denkbar, um die Bedieneinrichtung zu montieren.
Eine besonders einfache Herstellung des Hohlkörpers und damit
des Absperrventils wird erreicht, indem gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung der Hohlkörper ein Hohlzylinder ist, der insbesondere durch Abtrennen
eines Abschnitts von einem zylinderförmigen Rohr hergestellt wird. Im einfachsten
Fall kann die Herstellung des zuvor beschriebenen Absperrventils
also dadurch erfolgen, dass von einem Rohr Abschnitte einer bestimmten Länge
abgetrennt werden, wodurch automatisch ein rotationssymmetrischer Hohlkörper
mit zwei stirnseitigen Öffnungen entsteht, wobei in diesen Hohlkörper
im Bedarfsfall lediglich noch eine zusätzliche Öffnung in die Wandung
eingebracht werden muss, um einen beispielsweise druckseitigen Anschlussstutzen
anzubringen. Die beiden ohnehin durch das Abtrennen des Abschnitts vom Rohr gebildeten
stirnseitigen Öffnungen können dann für die Lagerung der Bedieneinrichtung
einerseits und für die Montage des abflussseitigen Anschlussstutzen andererseits
genutzt werden.
Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass grundsätzlich
bei einem Absperrventil der erfindungsgemäßen Art nicht zwingend eine
radiale Öffnung der Wandung, beispielsweise für den druckseitigen Anschlussstutzen,
vorgesehen sein muss, sondern prinzipiell auch ein Hohlkörper mit lediglich
den beiden stirnseitigen Öffnungen ausreicht, um die Funktion eines Absperrventils
zu gewährleisten. Es muss lediglich zwischen den beiden Öffnungen ein
Absperrorgan durch eine externe Bedieneinrichtung derart bewegbar sein, dass das
Absperrorgan die Fluidverbindung zwischen Zufluss und Abfluss unterbrechen und freigeben
kann.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße
Absperrventil, insbesondere Schrägsitzventil, und das erfindungsgemäße
Herstellungsverfahren auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird beispielsweise
verwiesen einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 16 nachgeordneten Patentansprüche,
andererseits auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung
mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
1 eine teilweise Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
eines Absperrventils gemäß der vorliegenden Erfindung,
2a) eine Seitenansicht des Absperrventils aus
1 in einem ersten eingebauten Zustand,
2b) eine Seitenansicht des Absperrventils aus
1 in einem zweiten eingebauten Zustand, und
2c) eine Seitenansicht des Absperrventils aus
1 in einem dritten eingebauten Zustand.
1 zeigt, teilweise in Schnittansicht, ein Schrägsitzventil
1 zum Steuern des Durchflusses eines strömenden Mediums in einer Rohrleitung.
Das Schrägsitzventil 1 weist ein Ventilgehäuse 2 mit
einer abflussseitigen Öffnung und einer druckseitigen Öffnung, die in
Fluidverbindung miteinander stehen, ein Absperrorgan 3, das im Ventilgehäuse
2 zwischen einer Schließstellung, in der die Fluidverbindung unterbrochen
ist, und einer Offenstellung, in der die Fluidverbindung freigegeben ist, bewegbar
ist, und eine Bedieneinrichtung 4 zum Bewegen des Absperrorgans zwischen
der Schließstellung und der Offenstellung auf.
Wie anhand der in 1 dargestellten Schnittansicht
zu erkennen ist, handelt es sich bei dem Ventilgehäuse 2 um einen
Hohlkörper 5 mit einer um seine Längsachse rotationssymmetrischen
Wandung und zwei Stirnseiten, wobei eine Stirnseite eine erste axiale Öffnung
6 und die andere Stirnseite eine zweite axiale Öffnung 7
aufweist und wobei das Absperrorgan 3 zwischen den beiden axialen Öffnungen
6 und 7 angeordnet ist.
Der rotationssymmetrische Hohlkörper ist im vorliegenden Fall
als Hohlzylinder ausgebildet und aus einem von einem Rohr abgetrennten Abschnitt
hergestellt. Dabei wird die erste axiale Öffnung 6 zur Montage eines
abflussseitigen Anschlussstutzens 9 und die zweite axiale Öffnung
7 zur Montage der Bedieneinrichtung 4 verwendet, die das Absperrorgan
zwischen der Schließstellung und der Offenstellung hin- und herbewegt.
In der Wandung des Hohlkörpers 5 ist ferner eine radiale
Öffnung 8 durch Fräsen eingebracht, die zur Montage eines druckseitigen
Anschlussstutzens 10 dient.
Das Absperrorgan 3 ist an eine gewindegeführte Welle
12 geschraubt, die von einem Handrad 13 durch die zweite axiale
Öffnung zum im Innern des Hohlkörpers 5 angeordneten Absperrorgan
führt. Die Bedieneinrichtung 4 ist im Bereich der zweiten axialen
Öffnung 7 an das Ventilgehäuse 2 geschraubt.
Ober das Handrad 13 wird auf die gewindegeführte und
als Spindel ausgebildete Welle 12 eine rotatorische Bewegung übertragen,
die dazu führt, dass das Absperrorgan 3 neben einer entsprechenden
Drehbewegung insbesondere auch eine translatorische Bewegung entlang der Längsachse
des Ventilgehäuses 2 ausführt. Durch die translatorische Bewegung
des Absperrorgans 3 wird dann die erste axiale Öffnung 6
und die radiale Öffnung 8 verschlossen bzw. freigegeben.
Die Montage der beiden Anschlussstutzen 9 und 10
an den Hohlkörper 5 erfolgt im vorliegenden Fall mittels einer Schraubverbindung.
Aufgrund der Schraubverbindung und der im dargestellten Ausführungsbeispiel
als Rohrbögen ausgebildeten Anschlussstutzen 9 und 10 wird
ermöglicht, dass die Anschlussstutzen 9 und 10 in einer Vielzahl
unterschiedlicher Richtungen ausgerichtet werden können.
In 1 sind die Anschlussstutzen
9 und 10 beispielsweise so zueinander ausgerichtet, dass die Zuströmrichtung
identisch mit der Ablaufrichtung ist. Weitere mögliche Ausrichtungen der Anschlussstutzen
9 und 10 sind in den Einbaubeispielen der 2a),
2b) und 2c) dargestellt.
In 2a) ist das zuvor beschriebene Absperrventil
an ein Rohrleitungssystem angeschlossen, wobei die Zuströmrichtung zum Absperrventil
in einem Winkel von 90° zur Ablaufrichtung verläuft. Entsprechend sind
die beiden als Rohrbögen ausgebildeten Anschlussstutzen 9 und
10 derart mit dem Hohlkörper 5 verschraubt, dass deren vom
Ventilgehäuse 2 abgewandte Enden senkrecht zueinander stehen.
2b) zeigt ein weiteres Einbaubeispiel. Bei diesem verläuft
jedoch die Zuströmrichtung entgegengesetzt zur Ablaufrichtung. Da die Anschlussstutzen
9 und 10 mittels einer Schraubverbindung mit dem Hohlkörper
5 verbunden sind, können diese auf einfache Weise an diese Einbausituation
angepasst werden.
2c) zeigt wie 2a) ein
Einbaubeispiel, bei dem die Zuströmrichtung senkrecht zur Ablaufrichtung verläuft.
Jedoch erfolgt in 2c) die Zuströmung in der Waagerechten
und der Ablauf in der Senkrechten, wohingegen in 2a)
die Zuströmung in der Senkrechten und der Ablauf in der Waagerechten verlauft.