DE102013100043B4

DE102013100043B4 - Shut-off valve

Info

Publication number: DE102013100043B4
Application number: DE102013100043.6A
Authority: DE
Inventors: Ondrej Zak
Original assignee: VAG GmbH
Current assignee: VAG GmbH
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2024-08-08
Anticipated expiration: 2033-01-05
Also published as: DE102013100043A1

Abstract

Absperrarmatur mit einer innerhalb eines Gehäuses (3) über ein Spindellager (2) drehbar gelagerten und mit einem Ringbund (6) versehenen Antriebsspindel (1) zur Betätigung eines Absperrelements, wobei das Spindellager (2) ein radial verformbares Außenteil (9) und ein zwischen der Antriebsspindel (1) und dem Außenteil (9) angeordnetes Innenteil (10) enthält, welches das Außenteil (9) zur Fixierung gegenüber dem Gehäuse (3) radial nach außen gegen das Gehäuse (3) drückt, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (9) in Form einer aus Kunststoff bestehenden Buchse ausgebildet ist, die an ihrer Außenseite in Form von Ringstegen ausgebildete Haltevorsprünge (14) zum Eingriff in als Ringnuten ausgebildete Vertiefungen (15) an der Innenseite des Gehäuses (3) enthält, dass eine obere Stirnfläche (12) des Außenteils (9) als Anlagefläche für eine untere Ringfläche (22) am Ringbund (6) der Antriebsspindel (1) ausgebildet ist und dass zwischen einer oberen Ringfläche (20) des Ringbunds (6) und einem Ringabsatz (19) an dem Gehäuse (3) eine Gleitscheibe (21) angeordnet ist.Shut-off valve with a drive spindle (1) which is rotatably mounted within a housing (3) via a spindle bearing (2) and is provided with an annular collar (6) for actuating a shut-off element, the spindle bearing (2) containing a radially deformable outer part (9) and an inner part (10) which is arranged between the drive spindle (1) and the outer part (9) and which presses the outer part (9) radially outwards against the housing (3) for fixing it relative to the housing (3), characterized in that the outer part (9) is designed in the form of a bushing made of plastic, which on its outside contains retaining projections (14) designed in the form of annular webs for engaging in recesses (15) designed as annular grooves on the inside of the housing (3), that an upper end face (12) of the outer part (9) is designed as a contact surface for a lower annular surface (22) on the annular collar (6) of the drive spindle (1), and that between an upper annular surface (20) of the annular collar (6) and an annular shoulder (19) on the housing (3) a sliding disk (21) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperrarmatur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a shut-off valve according to the preamble of claim 1.

Derartige Absperrarmaturen werden in Fluidleitungen zur Begrenzung bzw. zur Unterbrechung des Fluidstroms eingesetzt. Sie enthalten üblicherweise ein mit einer Durchgangsöffnung versehenes Armaturengehäuse und ein innerhalb des Armaturengehäuses angeordnetes Absperrelement, mit dem die Durchgangsöffnung innerhalb des Armaturengehäuses geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Betätigung des Absperrelements erfolgt in der Regel durch eine Antriebsspindel, die über eine Lagerbuchse in einem Gehäusedeckel oder einem oberen Gehäuseteil des Armaturengehäuses gelagert ist.Such shut-off valves are used in fluid lines to limit or interrupt the flow of fluid. They usually contain a valve housing with a through-opening and a shut-off element arranged within the valve housing, with which the through-opening within the valve housing can be opened or closed. The shut-off element is usually actuated by a drive spindle, which is mounted via a bearing bush in a housing cover or an upper housing part of the valve housing.

Aus der DE 203 15 221 U1 ist eine gattungsgemäße Absperrarmatur bekannt. Bei dieser bekannten Absperrarmatur erfolgt die Lagerung einer Antriebsspindel innerhalb eines Schieberoberteils durch eine zweiteilige Lagerbuchse, die ein Buchsenunterteil und eine innerhalb einer becherartigen Ausnehmung des Buchsenunterteil angeordnetes Buchsenoberteil umfasst. Zur axialen Sicherung der Lagerbuchse und der Antriebspindel innerhalb des Schieberoberteils sind zwei separate Elemente vorgesehen. Ein auf dem Buchsenoberteil fest sitzendes Hakenelement weist einem Fortsatz zum Eingriff in eine Ausnehmung am Schiebeoberteil auf. Im unteren Teil des Buchsenunterteils ist ein das Buchsenunterteil an einer schräg zulaufenden Fläche umgebender Ring angeordnet, der sich in einer Ringnut des Schieberoberteils abstützt und eine Verschiebung der Buchsen-Spindeleinheit nach unten verhindert.From the DE 203 15 221 U1 a shut-off valve of this type is known. In this known shut-off valve, a drive spindle is supported within a slide upper part by a two-part bearing bush, which comprises a bush lower part and a bush upper part arranged within a cup-like recess in the bush lower part. Two separate elements are provided for axially securing the bearing bush and the drive spindle within the slide upper part. A hook element that sits firmly on the bush upper part has an extension for engaging in a recess on the slide upper part. In the lower part of the bush lower part, a ring is arranged that surrounds the bush lower part on a slanting surface, which is supported in an annular groove in the slide upper part and prevents the bush-spindle unit from moving downwards.

Die DE 20 2006 015 750 U1 offenbart eine Absperrarmatur, bei der eine Antriebsspindel innerhalb eines Spindelgehäuses über eine mittels eines O-Rings gegenüber dem Spindelgehäuse 42 abgedichtete Lagerbuchse drehbar gelagert ist.The EN 20 2006 015 750 U1 discloses a shut-off valve in which a drive spindle is rotatably mounted within a spindle housing via a bearing bush sealed against the spindle housing 42 by means of an O-ring.

In der EP 2 233 809 A1 ist eine Fluidleitungsschieber-Spindellagerung mit einem Schieberoberteilhals und einer in den Schieberoberteilhals eingeschraubten Dichtbuchse offenbart. Die Dichtbuchse weist ein mit einer Beschichtung zum Schutz vor Korrosion versehenes Bolzengewinde zum Eingriff in ein entsprechendes Muttergewinde im Schieberoberteilhals auf.In the EP 2 233 809 A1 discloses a fluid line slide valve spindle bearing with a slide top neck and a sealing bushing screwed into the slide top neck. The sealing bushing has a bolt thread provided with a coating to protect against corrosion for engagement in a corresponding nut thread in the slide top neck.

Bei einem in der DE 33 22 582 A1 offenbarten Schieber ist die Antriebsspindel 26 über eine Stopfbüchsmutter drehbar in einem Deckel gelagert. Die Stopfbüchsmutter ist auch hier über eine Gewindeverbindung in den Deckel 28 eingeschraubt.In one of the DE 33 22 582 A1 In the slide valve disclosed, the drive spindle 26 is rotatably mounted in a cover via a stuffing box nut. Here, too, the stuffing box nut is screwed into the cover 28 via a threaded connection.

Die EP 1 516 138 B1 betrifft eine Absperrarmatur, bei der die Schieberspindel über einen umlaufenden Lagerbund in einer im Gehäusehalsansatz angeordneten Lagerhülse drehbar gelagert ist. Die Lagerhülse weist einen Lagerflansch zur axialen Halterung innerhalb des Gehäusehalsansatzes auf. Über einen oberhalb des Lagerbunds angeordneten Dichtungsträger wird die Schieberspindel nach oben gesichert.The EP 1 516 138 B1 relates to a shut-off valve in which the slide spindle is rotatably mounted via a circumferential bearing collar in a bearing sleeve arranged in the housing neck attachment. The bearing sleeve has a bearing flange for axial support within the housing neck attachment. The slide spindle is secured at the top via a seal carrier arranged above the bearing collar.

Die US 2 994 571 A betrifft eine Zylinder-Kolben-Anordnung, bei der eine Kolbenstange und ein Kolben über Dichtungen gegenüber einem Zylinder abgedichtet sind.The US 2 994 571 A relates to a cylinder-piston arrangement in which a piston rod and a piston are sealed against a cylinder by seals.

Die EP 0 940 609 A2 offenbart eine Wellendichtungsanordnung, bei der eine innerhalb eines Gehäuses angeordnete Welle durch eine Dichtungseinheit nach außen abgedichtet ist.The EP 0 940 609 A2 discloses a shaft sealing arrangement in which a shaft arranged within a housing is sealed to the outside by a sealing unit.

Bei einer aus der DE 33 02 979 A1 bekannten Absperrarmatur ist eine mit einem Außengewinde versehene Lagerbuchse in eine mit einem Innengewinde versehene Öffnung an einem Gehäusekopf des Armaturengehäuses eingeschraubt. Die Lagerbuchse weist an ihrer gesamten Innenfläche und auch zum Teil an der Außenfläche einen aufvulkanisierten elastischen Korrosionsüberzug auf, der im Bereich an der Innenseite der Lagerbuchse vorgesehener Ringnuten gleichzeitig Innendichtringe für die Abdichtung der Antriebsspindel gegenüber der Lagerbuchse bildet. Die Lagerbuchse und auch der Gehäusekopf enthalten jedoch im Bereich des Gewindes keinen Korrosionsschutz, so dass hier eine Korrosionsgefahr besteht. Außerdem müssen an der Außenseite der Lagebuchse zusätzliche Dichtungen zur Abdichtung gegenüber dem Gehäuse vorgesehen werden.In one of the DE 33 02 979 A1 In the shut-off valve known from the prior art, a bearing bush with an external thread is screwed into an opening with an internal thread on a housing head of the valve housing. The bearing bush has a vulcanized elastic anti-corrosion coating on its entire inner surface and also partially on the outer surface, which simultaneously forms internal sealing rings for sealing the drive spindle against the bearing bush in the area of the ring grooves provided on the inside of the bearing bush. However, the bearing bush and the housing head do not contain any corrosion protection in the area of the thread, so there is a risk of corrosion here. In addition, additional seals must be provided on the outside of the bearing bush to seal it against the housing.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Absperrarmatur der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine einfach montierbare und gegen Korrosion geschützte Spindellagerung enthält.The object of the invention is to provide a shut-off valve of the type mentioned above, which contains a spindle bearing that is easy to install and protected against corrosion.

Diese Aufgabe wird durch eine Absperrarmatur mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a shut-off valve with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Absperrarmatur enthält die Spindellagerung ein radial verformbares Außenteil und ein zwischen der Antriebsspindel und dem Außenteil angeordnetes Innenteil, welches das Außenteil zur Fixierung gegenüber dem Gehäuse radial nach außen gegen das Gehäuse drückt. Dadurch kann auch ohne separate Halteelemente und zusätzliche Dichtungen eine einfache und dichte Halterung der Spindellagerung in dem Gehäuse erreicht werden. Durch Einstecken des Innenteils in das Außenteil wird das Außenteil radial nach außen zur Halterung im Gehäuse gedrückt, wodurch eine einfache Montage der Spindellagerung ohne zusätzliche Halteelemente ermöglicht wird. Da für die Befestigung des Außenteils und des Innenteils keine Gewinde erforderlich sind, kann das Gehäuse vollständig mit einer Korrosionsschutzschicht überzogen sein. Da diese beim Einbau der Spindellagerung auch nicht beschädigt wird, weist der Absperrschieber eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf.In the shut-off valve according to the invention, the spindle bearing contains a radially deformable outer part and an inner part arranged between the drive spindle and the outer part, which presses the outer part radially outwards against the housing to fix it in relation to the housing. This makes it possible to achieve a simple and tight mounting of the spindle bearing in the housing without separate holding elements and additional seals. By inserting the inner part into the outer part, the outer part is pushed radially outwards. to the holder in the housing, which allows easy installation of the spindle bearing without additional holding elements. Since no threads are required to attach the outer part and the inner part, the housing can be completely coated with an anti-corrosive layer. Since this is not damaged when installing the spindle bearing, the gate valve has a high level of corrosion resistance.

Das in Form einer aus Kunststoff bestehenden Buchse ausgeführte Außenteil weist an seiner Außenseite Haltevorsprünge zum Eingriff in entsprechende Vertiefungen an der Innenseite des Gehäuses auf. Die Haltevorsprünge sind in Form von Ringstegen und die Vertiefungen in Form von Ringnuten ausgebildet. Die Haltevorsprünge können beim Einsetzen des Innenteils durch Verformung des Außenteils radial nach außen in die Vertiefungen an der Innenseite des Gehäuses gedrückt werden, wodurch das Außenteil fest und auch ohne zusätzliche Dichtungen abgedichtet im Gehäuse fixiert ist.The outer part, which is designed in the form of a plastic bushing, has retaining projections on its outside for engaging in corresponding recesses on the inside of the housing. The retaining projections are designed in the form of ring webs and the recesses in the form of ring grooves. When the inner part is inserted, the retaining projections can be pressed radially outwards into the recesses on the inside of the housing by deforming the outer part, whereby the outer part is firmly fixed in the housing and sealed even without additional seals.

Zweckmäßigerweise weist auch das Innenteil an seiner Außenseite Vertiefungen auf. Auch in diese Vertiefungen kann das Material des Außenteils beim Einsetzen des Innenteils in das Außenteil durch Verformung hineingedrückt werden, so dass auch das Innenteil fest und dicht in dem Außenteil gehalten wird.The inner part also expediently has recesses on its outside. The material of the outer part can also be pressed into these recesses by deformation when the inner part is inserted into the outer part, so that the inner part is also held firmly and tightly in the outer part.

Das Innenteil kann in Form einer in das Außenteil eingesteckten Buchse ausgebildet sein.The inner part can be designed in the form of a socket inserted into the outer part.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, in deren einzigen Figur ein oberer Teil einer erfindungsgemäßen Absperrarmatur in einer Schnittansicht dargestellt ist.Further special features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment with reference to the drawing, in the only figure of which an upper part of a shut-off valve according to the invention is shown in a sectional view.

In der Zeichnung ist der obere Teil einer Antriebsspindel 1 gezeigt, die über eine Spindellagerung 2 in einem hier als Lagerdeckel ausgeführten Gehäuse 3 gelagert ist. Das Gehäuse 3 ist Teil eines nicht dargestellten Armaturengehäuses, in dem ein durch die Antriebsspindel 1 betätigbares Absperrelement zwischen einer Schließstellung zur Verhinderung einer Fluidstroms und einer Offenstellung zur Ermöglichung einer Fluidströmung bewegbar ist. Das Absperrelement kann z.B. als Sperrschieber ausgeführt sein, der durch Drehung der Antriebsspindel 1 zwischen einer abgesenkten Schließstellung und einer angehobenen Offenstellung verschiebbar ist.The drawing shows the upper part of a drive spindle 1, which is mounted via a spindle bearing 2 in a housing 3, which is designed here as a bearing cover. The housing 3 is part of a valve housing (not shown), in which a shut-off element that can be actuated by the drive spindle 1 can be moved between a closed position to prevent a fluid flow and an open position to enable a fluid flow. The shut-off element can be designed, for example, as a locking slide that can be moved between a lowered closed position and a raised open position by rotating the drive spindle 1.

Die Antriebsspindel 1 enthält einen nach unten verlaufenden Gewindeschaft 4, einen oberhalb des Gewindeschafts 4 angeordneten zylindrischen Bereich 5, einen über dem zylindrischen Bereich 5 angeordneten Ringbund 6 und einen durch eine Öffnung 7 des Gehäuses 3 nach außen vorstehenden oberen Teil mit einem Vierkantende 8, auf das ein Schlüssel, ein Handrad oder ein anderes Betätigungselement aufsetzbar ist.The drive spindle 1 contains a downwardly extending threaded shaft 4, a cylindrical region 5 arranged above the threaded shaft 4, an annular collar 6 arranged above the cylindrical region 5 and an upper part protruding outwards through an opening 7 of the housing 3 with a square end 8 onto which a key, a handwheel or another actuating element can be placed.

Die Spindellagerung 2 umfasst ein radial verformbares buchsenförmiges Außenteil 9 und ein zwischen der Antriebsspindel 1 und dem Außenteil 9 angeordnetes buchsenförmiges Innenteil 10, welches das Außenteil 9 radial nach außen gegen das Gehäuse 3 drückt. Hierzu weist das in eine Einbuchtung 11 an der Innenseite des Außenteils 9 eingesetzte Innenteil 10 vor dem Einsetzen in das Außenteil 9 einen etwas größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des aus einem verformbaren Kunststoff bestehenden Außenteils 10 im Bereich der Einbuchtung 11 auf, so dass das Außenteil 9 beim Einsetzen des Innenteils 10 radial nach außen gegen die Innenwand des Gehäuses 3 gedrückt wird. Das z.B. aus Polyamid (PA6) oder einem anderen Kunststoff bestehende Außenteil 9 ist als Bundbuchse mit einer dem Ringbund 6 zugewandten oberen Stirnfläche 12 und einem inneren Ringabsatz 13 an der Einbuchtung 11 ausgeführt. An dem inneren Ringabsatz 13 des buchsenförmigen Außenteils 9 liegt das buchsenförmige Innenteil 10 in dem eingesetzten Zustand an.The spindle bearing 2 comprises a radially deformable bush-shaped outer part 9 and a bush-shaped inner part 10 arranged between the drive spindle 1 and the outer part 9, which presses the outer part 9 radially outwards against the housing 3. For this purpose, the inner part 10 inserted into a recess 11 on the inside of the outer part 9 has a slightly larger outer diameter before being inserted into the outer part 9 than the inner diameter of the outer part 10 made of a deformable plastic in the area of the recess 11, so that the outer part 9 is pressed radially outwards against the inner wall of the housing 3 when the inner part 10 is inserted. The outer part 9, which is made of polyamide (PA6) or another plastic, for example, is designed as a flanged bush with an upper end face 12 facing the annular collar 6 and an inner annular shoulder 13 on the recess 11. In the inserted state, the bush-shaped inner part 10 rests against the inner ring shoulder 13 of the bush-shaped outer part 9.

An der Außenseite des buchsenförmigen Außenteils 9 sind radial vorstehende Haltevorsprünge 14 zum Eingriff in entsprechende Vertiefungen 15 an der Innenseite des Gehäuses 3 angeformt. Bei der gezeigten Ausführung sind die Haltevorsprünge 14 in Form von Ringstegen und die Vertiefungen 15 in Form von Ringnuten ausgebildet. Das Außenteil 9 mit den Haltevorsprüngen 14 ist derart ausgeführt, dass die Haltevorsprünge 14 beim Einsetzen des Innenteils durch Verformung des Außenteils radial nach außen in die Vertiefungen 15 an der Innenseite des Gehäuses 3 gedrückt werden, wodurch das Außenteil 9 fest und ohne zusätzliche Dichtungen dicht im Gehäuse 3 fixiert ist. Die Haltevorsprünge 14 und die entsprechenden Vertiefungen weisen einen zweckmäßigerweise einen Trapezquerschnitt auf.Radially projecting retaining projections 14 are formed on the outside of the bush-shaped outer part 9 for engaging in corresponding recesses 15 on the inside of the housing 3. In the embodiment shown, the retaining projections 14 are designed in the form of annular webs and the recesses 15 in the form of annular grooves. The outer part 9 with the retaining projections 14 is designed in such a way that when the inner part is inserted, the retaining projections 14 are pressed radially outwards into the recesses 15 on the inside of the housing 3 by deformation of the outer part, whereby the outer part 9 is firmly fixed in the housing 3 without additional seals. The retaining projections 14 and the corresponding recesses expediently have a trapezoidal cross-section.

Das z.B. aus Bronze oder einem anderen geeigneten Material bestehende Innenteil 10 weist an seiner Außenseite ebenfalls rillenförmige Vertiefungen 16 auf. Auch in diese Vertiefungen 16 wird das Material des Außenteils 9 beim Einsetzen des Innenteils 10 in das Außenteil 9 durch plastische Verformung hineingedrückt, so dass auch das Innenteil 10 fest und dicht in dem Außenteil 9 gehalten wird.The inner part 10, which is made of bronze or another suitable material, also has groove-shaped recesses 16 on its outside. When the inner part 10 is inserted into the outer part 9, the material of the outer part 9 is also pressed into these recesses 16 by plastic deformation, so that the inner part 10 is also held firmly and tightly in the outer part 9.

In dem zylindrischen Bereich 5 der Antriebsspindel 1 sind zwei übereinander liegende Ringnuten 17 für hier als O-Ring ausgebildete Dichtungen 18 vorgesehen. Durch die Dichtungen 18 wird die Antriebsspindel 1 gegenüber dem Innenteil 10 des Gleitlagers 2 abgedichtet. Zwischen einem Ringabsatz 19 an dem Gehäuse 3 und einer oberen Ringfläche 20 am Ringbund 6 der Antriebsspindel 1 ist eine Gleitscheibe 21 angeordnet. Die obere Stirnfläche 12 des buchsenförmigen Außenteils 9 ist als Anlagefläche für eine untere Ringfläche 22 am Ringbund 6 der Antriebsspindel 1 ausgeführt.In the cylindrical area 5 of the drive spindle 1, two annular grooves 17 are provided one above the other for seals 18, which are designed as O-rings. The seals 18 ensure the Drive spindle 1 is sealed against the inner part 10 of the plain bearing 2. A sliding disk 21 is arranged between a ring shoulder 19 on the housing 3 and an upper ring surface 20 on the ring collar 6 of the drive spindle 1. The upper end face 12 of the bush-shaped outer part 9 is designed as a contact surface for a lower ring surface 22 on the ring collar 6 of the drive spindle 1.

Claims

Shut-off valve with a drive spindle (1) which is rotatably mounted within a housing (3) via a spindle bearing (2) and is provided with an annular collar (6) for actuating a shut-off element, the spindle bearing (2) containing a radially deformable outer part (9) and an inner part (10) arranged between the drive spindle (1) and the outer part (9), which presses the outer part (9) radially outwards against the housing (3) for fixing it relative to the housing (3), characterized in that the outer part (9) is designed in the form of a bushing made of plastic, which on its outside contains retaining projections (14) designed in the form of annular webs for engagement in recesses (15) designed as annular grooves on the inside of the housing (3), that an upper end face (12) of the outer part (9) is designed as a contact surface for a lower annular surface (22) on the annular collar (6) of the drive spindle (1), and that between an upper annular surface (20) of the annular collar (6) and an annular shoulder (19) on the housing (3) a sliding disk (21) is arranged.

Shut-off valve according to Claim 1 , characterized in that the inner part (10) has recesses (16) on its outer side.

Shut-off valve according to Claim 1 or 2 , characterized in that the inner part (10) is designed in the form of a socket inserted into the outer part (9).

Shut-off valve according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that at least one seal (18) is arranged between the drive spindle (1) and the inner part (10).

Shut-off valve according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the holding projections (14) and the recesses (15) have a trapezoidal cross-section.