SPHERICAL SAFETY PLUG VALVE WITH DIRT CAPTURE RECESSES ON THE PLUG

Abstract: 1. A plug valve having a housing (21) connectable by means of at least one inlet port (25) and by means of at least one outlet port (28) into a pipe system, further having a valve body (10) which is pivoted in the housing, which is approximately ball shaped and which is provided with a through-hole as well as with a lateral recess, and having a stem (26) the one end of which is connected to the valve body and which goes through a wall of said housing, characterised in that the recess (14) in the valve body (10), which body is made of an electrically conductive material, is carried out as a blind hole serving as dirt capture, that the top of this hole is flat and parallel to the muzzle of the recess, that the walls of the recess are along the whole periphery thereof at right angle to said top, that such a valve body ist held in the valve housing between an packing (22, 23) and a plate spring (24), that said plate spring is made of an electrically conductive material and rests immediately upon the metallic valve body (10), and that the outer marginal part of the plate spring (24) is fastened in electrically conductive manner to the housing which is also electrically conductive.

Description: Sicherheits- Kugelhahn mit Schmutzfang- Schaltkugel Es sind Sicherheits- Kugelhähne, auch solche die bei Ueberhitzung ohne Fremdenergie automatisch schliessen, in den verschiedensten Ausführungen vorbekannt. Es sind auch solche Kugelhahne mit abgeflachten Schaltkugeln vorbekannt, ' j 3 Problematisch ist bei diesen Armaturen die absolute Funktionssicherheit, nach jahrelangem Einbau. Auch der Schliessmechanismus zeigt noch immer grosse Mängel. Er kann bereits bei Temperaturschwankungen auch ohne Gefahr auslösen; oder das Auslosen kann bereits durch Erschütterungen erfolgen. Steht hingegen der Schliessmechanismus jahrelang unter Federspannung, so beginnt an den Kupplungs- Druckstellen das Material leicht an zu fliessen. Aus den Gleitstellen werden Raststellen. In diesem Fall kann der Schliessmechanismus seine Funktion bei Ueberhitzung nicht mehr aufnehmen. Die zum Teil verwendeten Schaltkugeln mit Abflachungen, haben gegenüber den runden Schaltkugeln gewisse Vorteile, aber auch einen grossen Nachteil. Haftet Schmutz auf den Flachen, so kann sich dieser bei Erschütterungen lösen und fällt unmittelbar auf die Dichtungen. Beim Bewegen der Schaltkugeln werden nun diese Dichtungen beschadigt. Die bekannten Kugelhahne fur eine Strö mungsrichtung besitzen auf der nichtungs- Gegenseite entweder eine Gummi- oder Spiralfeder, die jeweils auf die Schaltkugel wirken. Dadurch wird zwar eine leichte Bedienbarkeit der Armatur erreicht. Bei Ueberhitzen oder durch Alterung vermindert sich die Federkraft, oder fällt sogar ganz aus. Die Armatur wird undicht, Das Gleiche trifft auch für die Spindelabdichtung zu. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sicherheits Kugelhahn zu entwickeln, der in der Industrie, wie auch im Haushalt als Gas- Sicherheits- Kugelhahn, die grösstmögliche Sicherheit bietet und in dem auf Wunsch eine feuersichere elektrische Trennstelle eingebaut ist. Erfindungsgemäss wird dieses dadurch erreicht, dass im Kugelhahnengehäuse neben der weichen Dichtung eine auf die Schaltkugel genau angepasste Metalldichtung eingebaut ist. Auf der Dichtungs- Gegenseite befindet sich eine Tellerfeder, die als Bimetall ausgebildet ist. Diese Tellerfeder drückt die Schaltkugel mit konstanter Kraft in Richtung Abdichtung. Der mechanische Dichtungsverschleiss wird ständig durch automatisches Nachstellen aufgehoben. Da die Tellerfeder als Bimetall ausgebildet ist, nimmt die Federkraft bei TemperÅaturanstieg nicht ab, sondern konstant zu. was die Sicherheit der Abdichtung erhöht. Dis Bedingung feuer sicher ist erfüllt. Da die Tellerfeder gleichzeitig als Kontaktring zwischen Schaltkugel und Kugelhahnengehäuse dient, werden die elektrostatischen Ströme an des Gehäuse abgeleitet. Somit ist auch diese Bedingung erfüllt. Damit Schmutz von der Schalkugel nicht auf die Abdichtung fallen kann, erhält die Schaltkugel neben der Durchgangsbohrung± von unten und von hinten eine Zusatzbohrung. Auf der Dichtseite wird eine Vertiefung als Schmutzfänger angebracht. j t Die Schaltwelle, das Verbindungsglied zwischen der Schaltkugel und dem Schalthebel ist nach oben durch eine Axialund durch eine Radial- Dichtung abgedichtet. Eine Tellerfeder die ebenso als Bimetall ausgebildet sein kann, wird durch eine Wellensicherung auf der Schaltwelle gehalten und am Gehäuse abgestutzt. Somit steht auch die Schaltwelle unter ständiger Zugkraft und auch hier wird der Dichtungsverschleiss automatisch nachgestellt. Dadurch, dass die Tellerfeder bereits durch die Schaltwelle gehalten ist und sich zwischen Schaltwelle und Gehäuse eine Schaltwegbegrenzung befindet, bleibt dieser Kugelhahn auch bei abgezogenem Schalthebel ein Sicherheitskugelhahn. Ob mit oder ohne Schalthebel ist der Kugelhahn jederzeit plombierbar. Wird der Kugelhahn mit einem einfachen Schalthebel geliefert, so kann jederzeit und mit einfachsten Mitteln dieser Schalt hebel durch einen Thermo- Schalthebel ersetzt werden. Der Thermo- Schalthebel besteht im Wesentlichen aus dem Schaltgriff und dem Kupplungsstück. Der Schaltgriff und das Kupplungsstück sind durch eine Spiralfeder miteinander verbunden. Die Spiralfeder wird aufgezogen und eine Kugel- Rastkupplung verhindert, gesichert über ein Thermoelement ein ungewolltes Auslösen. Diese Verbindung ist unempfindlich gegen Temperaturschwankungen und gegen Ii Schläge. Das Thermoelement ist jeweils auf eine feste Schalttemperatur eingestellt. Die Schalttemperatur'kann zwischen ca. 60 OC und ca. 300 C liegen. Die Schaltge- nauigkeit liegt in jedem Fall bei t 5%. Die feuersichere elektrische Trennstelle wird dadurch erreicht, dass der Anschlussnippel an der Eingangsseite des Kugelhahn aus 2 metallischen Einzelteilen besteht. Diese werden mit einer gasdichten Keramikmasse über einen Zwischenraum der dem Spannungsabstand entspricht, miteinander verbunden. Diese Verbindungs- und Isoliermasse ist temperaturbestandig von minus 180 0C bis plus 1500 o Im Folgenden wird an Hand der beigefügten Zeichnungen, dieser Sicherheits- Kugelhahn wie folgt beschrieben. Figur 1 Schmutzfang- Schaltkugel, quer durch die Durch strömöffnung geschnitten. Alle für die Funktion wichtigen Teile sind deutlich sichtbar. Figur 2 Sicherheits- Kugelhahn im Halbschnitt, ohne elek trischer Trennstellelund ohne Schalthebel. Alle für die Funktion wichtigen Teile sind deutlich sichtbar. Figur 3 Sicherheits- Kugelhahn im Halbschnitt, mit elek trischer Trennstelle und ohne Schalthebel. Alle fur die Funktion wichtigen Teile sind deutlich sichtbar. Figur 4 Einfacher Schalthebel im Halbschnitt. Alle für die Funktion wichtigen Teile sind deutlich sicht bar. Figur 5 Thermo- Schalthebel im Halbschnitt. Alle für die Funktion wichtigen Teile sind deutlich sichtbar. Figur 1 zeigt die Schmutzfangschaltkugel, quer durch die Durchgangsbohrung 11 und längs durch die Zusatzbohrungen 12 und 13, sowie längs durch den Schmutzfanger 14 und Antriebsschlitz 15 geschnitten. Figur 2 zeigt den Sicherheits- Kugelhahn ohne elektrischer Trennstelle und ohne Schalthebel 41 bzw. 51, im Halbschnitt durch den Kugelhahn 21, das Gehäuse 38, mit Plombierbohrung 33 und Schaltwegbegfenzer 34, Metalldichtung 22, weiche Dichtung 23. Die Schaltkugel 10 in geöffneter Kugelhahn- Stellung, wird durch die Tellerfeder 24. Ober den Anschlussnippel 25 in Richtung auf die weiche Dichtung 23 und Metalldichtung 22 gepresst. Die Schaltwelle 26 wird durch die Tellerfeder 27, gehalten durch die Wellensicherung 28, gestützt auf das Gehäuse 21, gegen die Axialdichtung 29 gepresst. Die Radialdichtung 30 ist eine Zusatzabdichtung. Die Schaltwellen- Abflachung 31 zeigt immer in Richtung der Durchgangsbohrung 11 bei der Schaltkugel 10. Die Schaltwellen- Abflachung 31 dient auch gleichzeitig als Betätigungs- Schlüsselflächs zum Schalten des Kugelhahnen und zum Aufnehmen des Schalthebels 41 bzw. 51, befestigt über das Gewinde 32. Figur 3 zeigt den Sicherheits- Kugelhahn mit elektrischer Trennstelle und ohne Schalthebel 41 bzw. 51. Aufbau und Funk tion wie unter Figur 2 beschrieben. Es ändert sich einzig der Anschlussnippel 25. Der Anschlbssnippel 25 bildet kei- ne geschlossene Einheit wie in Figur 2, sondern besteht aus drei miteinander verbundenen Einzelteilen. Der Nippel Aussenteil 35, und der Nippel- Innenteil 36 werden über die Keramikmasse 37 miteinander verbunden und gegeneinander elektrisch isoliert. t & Figur 4 zeigt den einfachen Schaltheber 41 mit der Befestigungsschraube 42 zusammen mit der Plomben- Napf Scheibe 43. Der Schalthebel 41 kann um 180 Oversetzt, auf den Kugelhahn 21 montiert werden. Figur 5 zeigt den Thermo- Schalthebel 51. Der Schaltgriff 52 wird über die Spiralfeder 53 mit dem Kupplungsstück 54 verbunden. Ist die Spiralfeder 53 gespannt, verhindert die Kugel- Rastkupplung 55, gestützt über den Bolzen 56, übertragen auf Scheibe 57 und blockiert durch das Thermoelement 58, das unbeabsichtigte Entspannen der Spiralfeder 53. Der Thermo- Schalthebel 51 kann um 180 versetzt, mittels der Befestigungsschraube 60 uber die Plomben- Napfscheibe 59 montiert werden.

Claims: Ratentanspruch 1. Dass die Schaltkugel (10), versehen mit der Durch gangsbohrung (11), mit oder ohne Zusatzbohrungen (12) und (13),, durch den Schmutzfanger (14), als Vertiefung in der Schaltkugel, zur Schmutzfang- Schaltkugel wird. 2. Dass die Schmutzfang- Schaltkugel (10) durch eine Bi metall- Tellerfeder (24) mi;t konstanter Federkraft, die sich beim Aufheizen verstärkt, auf die Metalidich tung (22) und die weiche Dichtung (23) gepresst wird. 3. Dass der im Sicherheits- Kugelhahn (21) eingebaute Ab- schlussnippel (25) durch ein Abschlussnippel mit feuer sicherer Trennstelle, bestehend aus dem Nippel- Aussen teil (35), dem Nippel- Innenteil (36) und der Keramik Verbindungs- und Isoliermasse (37), ersetzt werden kann. 4. Dass diese feuerfeste elektrische Trennstelle bestehend aus Nippel- Aussenteil (35), Nippel- Innenteil (36) und der Isoliermasse (37), ohne Sicherheits- Kugelhahn (21), für sich eine Einheit bildet, die in jedes beliebige Rohrleitungsnetz eingebaut werden kann. 5. Dass der Sicherheits- Kugelhahn (21) mit verschiedenen Antrieben zum Beispiel dem einfachen Schalthebel (41) oder dem Thermo- Schalthebel (51) ausgerüstet werden kann und über eine Schraube (42) oder (60) über die Plombier- Napfscheiben (43) oder (59) durch die Plom bierbohrung (33), plombiert werden kann. 6. Dass der Thermo- Schalthebel (51) unempfindlich ge gen Temperaturschwankungennd schlagfest ist. Ebenso dass die Verbindung zwischen dem Schaltgriff (52) und dem Kupplungsstück (54) über eine Spiralfeder,(53) er folgt und dass die gespannte Spiralfeder (53) durch die Kugel- Rastkupplung (55), gestützt über den Bol zen (56) und der Uebertragungsscheibe (57), durch das Thermoelement (56) blockiert und am Entspannen gehin dert wird.

Inventors: WEITZEL, KURT, WILHELM, ANNY
Applicants: ZWEIFEL AG MASCHBAU WERKZEUG
Application year: 1984
Main classification: F16K17
IPC codes: F16K27, F16K17, F16K5