Kugelventile der angegebenen Art werden unter anderem bei der Förderung abrasiver Medien und großen Nennweiten eingesetzt. Sie ermöglichen die Her- stellung der kugelkalottenförmigen Dichtfläche aus einem besonders verschleißfesten Vollmaterial oder aus einer verschleißfesten Panzerung in Anwendungsfällen, in denen ein einteiliger Schließkörper nicht in entsprechender Verschleißfestigkeit ausgeführt werden kann. Vor allem bei großen Nennweiten ist die Herstellung eines einteiligen Schließkörpers aus sehr hochwertigem Material aufwendig und teuer und eine Panzerung der Dichtflächen des Schließkörpers ist wegen der auftretenden Materialspannungen mit manchen Panzerungswerk- stoffen nicht möglicht, insbesondere wenn größere Schichtdicken benötigt wer- den.

Aus DE 198 18 628 C2 ist ein zur Anwendung in Fluggeräten bestimmtes Kugel- ventil bekannt, bei dem die Dichtfläche von einem mit einem Grundkörper ver- bundenen Dichtsegment gebildet wird, das aus einem Material mit hoher Oberflächengüte besteht. Der Grundkörper besteht hierbei aus einem zweiten Material mit geringem spezifischen Gewicht, um das Gewicht des Verschließor- gans und somit auch des Ventils zu reduzieren. Das Dichtsegment weist hierbei an seinem äußeren Rand eine ebene Anlagefläche auf, mit der es auf einer ebe- nen Gegenfläche des Grundkörpers aufliegt. Mit Hilfe eines radial innerhalb sei- nes äußeren Randes angeordneten Zentrierringes ist das Dichtsegment auf dem Grundkörper zentriert. Zur Befestigung ist eine zentrale Schraube vorgesehen, die von außen in eine Senkbohrung des Dichtsegmentes eingesetzt und in eine Gewindebohrung des Gewindekörpers eingeschraubt ist.

Es ist weiterhin aus DE 1 283 050 ein Absperrhahn mit einem am Küken bewegli- chen Abdichtkörper bekannt, der durch den von der Zuflußseite her in das Innere des Kükens einleitbaren Leitungsdruck gegen die zugeordnete Dichtfläche des Gehäuses andrückbar ist. Der Abdichtkörper hat hierbei die Form eines Ringes, der in eine ringförmige Ausnehmung des Kükens eingesetzt ist.

Bei einem aus DE 86 17 138 U1 bekannten Kugelhahn mit schwimmendem Küken besteht dieses aus einem Mittelteil und zwei aufgesetzten Kugelkalotten, die als federnde Dichtelemente über Führungsstifte und Federn an die Gehäuse- sitze angepreßt werden. Anstelle der Führungsstifte können die Kugelkalotten im Mittelteil zentriert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kugelventil der eingangs genann- ten Art so zu gestalten, daß eine Reparatur durch Nacharbeiten von Teilen auf einfache Weise möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Kugelventil der angegebenen Art dadurch gelöst, daß der Schließkörper eine Ausnehmung aufweist, in welcher der Kalottenkörper angeordnet ist, wobei der Kalottenkörper mit einer zur Mit- telachse der Kalotte konzentrischen, sich axial erstreckenden Mantelfläche in die Ausnehmung eingreift und in dieser zentriert ist und wobei der Abstand des Kalottenkörpers vom Kugelmittelpunkt durch Mittel zur axialen Abstützung des Kalottenkörpers an dem Grundkörper einstellbar ist.

Bei dem erfindungsgemäß ausgestalteten Kugelventil kann der Kalottenkörper in seiner Dickenabmessung in gewissem Umfang variieren, da der richtige Abstand des Kalottenkörpers zum Kugelmittelpunkt einstellbar ist. Dies hat den Vorteil, daß der aus einem sehr teuren Material und gegebenenfalls nach einem aufwen- digen Verfahren hergestellte Kalottenkörper im Bereich seiner Dichtfläche wie- derholt nachgearbeitet werden kann und daher der Kalottenkörper bei Verschleiß nicht sogleich durch einen neuen ersetzt werden muß. Besonders bei Ventilen großer Nennweite, die starker abrasiver Belastung ausgesetzt sind, kann durch das Nacharbeiten des Kalottenkörpers eine erhebliche Reduzierung der Betriebsmittelkosten erreicht werden.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann zur axialen Abstützung des Kalottenkörpers an dem Grundkörper ein zwischen diesen beiden Teilen ange- ordnetes, auswechselbares Ausgleichselement vorgesehen sein, welches den Abstand des Kalottenkörpers vom Kugelmittelpunkt bestimmt. Wird der Kalotten- körper nachgearbeitet, so kann zum Ausgleich der dadurch verringerten Dicken- abmessung des Kalottenkörpers das Ausgleichselement durch ein entsprechend dickeres ersetzt werden, um die richtige Lage der kalottenförmigen Dichtfläche wieder herzustellen.

Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung kann die Mantelfläche des Kalot- tenkörpers mit einem Außengewinde versehen und in ein entsprechendes, in der Wand der Ausnehmung vorgesehenes Innengewinde einschraubbar sein, wobei lösbare Arretierungsmittel vorgesehen sind, die den Kalottenkörper an dem Grundkörper gegen Verdrehung sichern. Bei dieser Lösung ist der Kalottenkör- per über sein Außengewinde an dem Schließkörper gehalten und kann durch Drehen im Gewinde auf den richtigen Abstand zum Kugelmittelpunkt eingestellt werden.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Kalottenkörper auf seiner der Kugelkalotte abgekehrten Rückseite einen zylindrischen Ansatz hat, der in eine die Ausnehmung bildende Ringnut im Grundkörper eingreift. Bei dieser Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn das Ausgleichselement aus wenig- stens einem in die Ringnut einlegbaren Ring besteht. Zum lösbaren Befestigen des Kalottenkörpers an dem Grundkörper sind vorzugsweise Schrauben vorge- sehen, die in Gewindesackbohrungen auf der Rückseite des Kalottenkörpers eingreifen.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der Grundkörper eine zur Scheiteltangente der kugelkalottenförmigen Dichtfläche parallele Durchgangs- bohrung aufweisen, die in einer Stellung des Schließkörpers die Anschlußöffnun- gen miteinander verbindet. Die Kanten des Grundkörpers an den Enden der Durchgangsbohrung sind vor allem bei der Förderung abrasiver Medien starkem Verschleiß ausgesetzt. Zur Minderung des Verschleißes ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Kantenbereich an einem Ende der Durchgangsbohrung durch einen Austauschring aus verschleißfestem Material gebildet ist. Auch hier besteht die Möglichkeit der Reparatur bei zu starkem Verschleiß, indem der

Austauschring durch einen neuen ersetzt wird. Anders als bei dem Kalottenkör- per ist ein Nacharbeiten des Austauschrings wegen des geringen Ringquer- schnitts und entsprechend geringem Materialbedarf und wegen des für eine ver- gleichbare Lösung zu geringen Einbauraumes nicht vorgesehen. Denkbar ist jedoch, daß der Austauschring im Wege der Panzerung nachgearbeitet wird.

Anstelle der Anordnung eines Austauschringes kann auch der Grundkörper im Kantenbereich am Ende der Durchgangsbohrung durch Aufbringung einer Pan- zerung geschützt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen Figur 1 einen Ausschnitt eines Kugelventils nach der Erfindung und Figur 2 einen Ausschnitt des Schließkörpers des Kugelventils gemäß Figur 1, Figur 3 eine alternative Ausgestaltung des Schließkörpers eines Kugelventils nach der Erfindung.

Figur 1 zeigt einen Ausschnitt eines Gehäuses 10 und eines Schließkörpers 1 eines Kugelventils. Der Schließkörper 1 hat die Form einer symmetrischen Kugel- scheibe und ist in dem Gehäuse 10 um eine zur Zeichnungsebene senkrechte Achse Z drehbar gelagert, die durch den Kugelmittelpunkt geht. Der Schließkör- per 1 weist einen Grundkörper 11 mit einer sich längs einer Achse Y erstrecken- den Durchgangsbohrung 12 auf. Die Durchgangsbohrung 12 dient zum Verbin- den einer im Gehäuse 10 angeordneten Anschlußöffnung 13 mit einer zweiten, spiegelbildlich zu dieser angeordneten Anschlußöffnung, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Zum Herstellen der Verbindung zwischen den Anschluß- öffnungen wird der Schließkörper 1 aus der in Figur 1 gezeigten Stellung um 90° um die Achse Z gedreht.

Zum Verschließen der Anschlußöffnung 13 weist der Schließkörper 1 einen Kalottenkörper 2 mit einer kugelkalottenförmigen Dichtfläche 7 auf, die mit einem metallischen Dichtring 17 im Gehäuse 10 zusammenwirkt. Der Dichtring 17 ist im Gehäuse 10 axial beweglich angeordnet und wird durch Federn 18 an den Kalottenkörper 2 angedrückt. Der Kalottenkörper 2 ist lösbar an dem Grundkör-

per 11 befestigt. Der Kalottenkörper 2 oder zumindest seine Dichtfläche 7 besteht aus einem besonders verschleißfesten Material.

Der in Figur 2 gezeigte Ausschnitt verdeutlicht die Befestigung des Kalottenkör- pers 2 am Grundkörper 11. Zur Aufnahme des Kalottenkörpers 2 weist der Grundkörper 11 eine Ausnehmung 14 mit einer zentralen, ebenen Bodenfläche 15 und eine die Bodenfläche 15 umgebende Ringnut 16 auf, die konzentrische, zylindrische Wandflächen und eine ebene Bodenfläche hat. Der Kalottenkörper 2 ist auf seiner der Dichtfläche entgegengesetzte Rückseite entsprechend der Ausnehmung 14 gestaltet und weist an seinem äußeren Rand einen in die Ring- nut 16 eingreifenden zylindrischen Ansatz 8 auf, der eine ebene Kreisfläche 9 umgibt, die der Bodenfläche 15 unmittelbar gegenüberliegt. Zwischen dem Boden der Ringnut 16 und der Stirnfläche des Ansatzes 8 ist ein Zwischenraum vorgesehen, in dem sich ein ais Ausgleichselement dienender Ring 4 befindet.

Der Kalottenkörper 2 ist über den Ring 4 an dem Grundkörper 11 abgestützt. Der Kalottenkörper 2 wird in der Ausnehmung 14 durch Schrauben 6 gehalten, die von der Durchgangsbohrung 12 aus jeweils durch eine in die Ringnut 16 mün- dende Bohrung und eine den Ring 4 durchdringende Bohrung hindurchgesteckt und in eine Gewindebohrung im Ansatz 8 eingeschraubt sind. Zur Abdichtung des Kalottenkörpers 2 gegenüber dem Grundkörper 11 weist der Ansatz 8 angrenzend an den Ring 4 zwei Ringausnehmungen auf, in denen Dichtringe 5 aus Elastomer oder Graphit angeordnet sind.

Zur Verschieißminderung der Kantenbereiche an den Enden der Durchgangs- bohrung 12 sind dort Austauschring 3 vorgesehen, die mit dem Grundkörper 11 lösbar verbunden sind und aus einem im Vergleich zum Material des Grundkör- pers 11 besonders verschleißfesten Material, beispielsweise einem Panzermate- rial, bestehen. Die Austauschringe 3 haben Kugelringflächen 19, die den glei- chen Radius und Mittelpunkt wie die Dichtfläche 7 haben. Die Kugelringflächen 19 befinden sich an der engsten Stelle in eine Abstand von der Dichtfläche 7, der kleiner ist als die Breite der Gegendichtfläche des Dichtrings 17. Hierdurch ist sichergestellt, daß der Dichtring 17 ungehindert von der Dichtfläche 7 auf die Kugelringflächen 19 und umgekehrt gleiten kann. Die Gefahr des Eingrabens des Dichtrings 17 in das weichere Material des Grundkörpers 11 wird vermieden.

In Figur 2 ist dies verdeutlicht. Der Dichtring 17 ist hier in einer Stellung gegen-

über dem Schließkörper 1 gezeigt, die einer Drehung des Schließkörpers 1 um ca. 8° aus der in Figur 1 gezeigten Stellung entspricht.

Beim Öffnen und Schließen des Kugelventils ist die Dichtfläche 7 starker Ver- schleißbeanspruchung ausgesetzt, wenn sich in der Anschlußöffnung 13 abrasi- ves Material befindet. Es ist daher von Zeit zu Zeit eine Erneuerung der Dichtflä- che notwendig. Bei der beschriebenen Gestaltung des Schließkörpers kann die Erneuerung der Dichtfläche 7 auf einfache Weise durch Demontage und Nach- arbeiten des Kalottenkörpers 2 erfolgen. Da sich durch das Nacharbeiten die axiale Bauhöhe des Kalottenkörpers verändert, muß zum Ausgleich ein entspre- chend der Bauhöhenänderung dickerer oder dünnerer Ring 4 in die Ausneh- mung 14 eingelegt werden, bevor der nachgearbeitete Kalottenkörper montiert wird. Anstelle eines dickeren Ringes 4 können auch mehrere Ringe mit entspre- chender Gesamtdicke verwendet werden.

Figur 3 zeigt einen Schließkörper 1', der hinsichtlich der Mittel zur einstellbaren axialen Abstützung des Kalottenkörpers 2'an dem Grundkörper 11'von dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel abweicht. Der zylindrische Ansatz 8 des Kalottenkörpers 2'weist auf seiner Innenseite ein Innengewinde 20 auf und die der Innenseite des Ansatzes 8 benachbarte Seitenwand der zylindrischen Ring- nut 16 ist mit einem entsprechenden Außengewinde 21 versehen. Beide Gewinde 20,21 greifen ineinander und stützen dadurch den Kalottenkörper 2' fest an dem Grundkörper 11'ab. Zudem kann durch Drehen des Kalottenkörpers 2'relativ zum Grundkörper 11'der axiale Abstand des Kalottenkörpers 2'zum Kugelmittelpunkt auf einfache Weise eingestellt werden.

Um den Kalottenkörper 2'in der gewünschten Einstellposition, d. h. in einer defi- nierten Drehwinkelstellung an dem Grundkörper 11'zu fixieren, weist der Kalot- tenkörper 2'in dem Ansatz 8 eine größere Zahl, beispielsweise vierundzwanzig zur Zylinderachse des Ansatzes 8 parallele Gewindebohrungen 22 auf. Die Gewindebohrungen 22 haben den gleichen Abstand voneinander und den glei- chen Abstand von der Zylinderachse. In dem Grundkörper 11'befindet sich eine von der Durchgangsbohrung 12 zugängliche Stufenbohrung 24, die den glei- chen Abstand wie die Gewindebohrungen 22 von der Zylinderachse hat und durch Drehen des Kalottenkörpers 2'mit jeder der Gewindebohrungen 22 zur Deckung gebracht werden kann. Mit einer Arretierungsschraube 23, die durch

die Stufenbohrung gesteckt und in eine der Gewindebohrungen 22 einge- schraubt wird, kann der Kalottenkörper 2'in vierundzwanzig unterschiedlichen Winkelstellungen pro Gewindegang befestigt werden. Haben die Gewinde 20,21 beispielsweise eine Steigung von 1,5 mm, so kann mit Hilfe von vierundzwanzig Gewindebohrungen 22 der Abstand des Kalottenkörpers 2'vom Kugelmittel- punkt in Schritten von 0,0625 mm eingestellt werden. Die bestehenden Anforde- rungen an Einstellgenauigkeit werden hiermit mehr als erfüllt.

Selbstverständlich kann die Fixierung des Kalottenkörpers 2'in der eingestellten Drehwinkelstellung auch auf andere Weise erfolgen. Beispielsweise kann in einer Gewindebohrung des Grundkörpers eine Klemmschraube angeordnet sein, die gegen die Bodenfläche des Kalottenkörpers gespannt wird, um diesen reib- schlüssig gegen Verdrehen zusichern. Eine solche Gestaltung bietet die Mög- lichkeit einer stufenlosen Einstellung des Kalottenkörpers, ist aber erheblich empfindlicher gegenüber Temperaturänderungen und Schwingungen.