AT391533B

AT391533B - Sanitaeres absperrventil-oberteil

Info

Publication number: AT391533B
Application number: AT0252086A
Authority: AT
Inventors: Hermann Ing Kress
Original assignee: Hansa Metallwerke Ag
Priority date: 1985-09-20
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1990-10-25
Also published as: IT8621742A1; ATA252086A; CH673495A5; DE3533657A1; SE464663B; DE3533657C2; SE8603829L; IT1197244B; IT8621742A0; SE8603829D0

Description

Nr. 391 533

Die Erfindung betrifft ein sanitäres Absperrventil-Oberteil mit einem Gehäuse, mit einer feststehenden Steuerscheibe, welche mindestens eine Wasser-Durchlaßöffnung enthält, mit einer verdrehbaren Steuerscheibe, welche mindestens eine Wasser-Durchlaßöffnung oder -Durchströmungsausnehmung umfaßt, die in unterschiedliche Überlappung mit der Wasser-Durchlaßöffnung der feststehenden Steuerscheibe gebracht werden kann, mit einer Ventilspindel, über welche die verdrehbare Steuerscheibe verdreht werden kann.

Derartige Steuerscheiben-Absperrventil-Oberteile erfreuen sich in jüngster Zeit zunehmender Beliebtheit, da sie als weitgehend wartungsfrei gelten, zumindest im Neuzustand leichtgängig sind und praktisch "aus dem Handgelenk", also ohne umzusetzen, aus der vollen Offen- in die Schließstellung gedreht werden können. Bei bekannten derartigen Absperrventil-Oberteilen hat sich allerdings nach einer gewissen Benutzungsdauer herausgestellt, daß die Leichtgängigkeit nachläßt; in manchen Fällen wird auch bei der Verdrehung der beweglichen Steuerscheibe eine Geräuschentwicklung beobachtet. Diese Erscheinungen werden unter anderem darauf zurückgeführt, daß die Fettschicht, mit welcher die Berührungsflächen der Steuerscheiben werksseitig ausgestattet werden, im Laufe der Zeit ausgewaschen wird oder sich in sonstiger Weise verbraucht

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein sanitäres Absperrventil-Oberteil derart auszugestalten, daß es dauerhaft leichtgängig ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Gehäuse ein Reservoir für ein fließfähiges, schmierendes Medium vorgesehen ist, welches über ein Kanalsystem, welches mindestens eine Durchgangsbohrung in einer der beiden Steuerscheiben umfaßt, mit der Berührungsebene der beiden Steuerscheiben in Verbindung steht.

Erfindungsgemäß wird also die Berührungsebene der beiden Steuerscheiben laufend geschmiert, wobei das fließfähige, schmierende Medium unter der Einwirkung einer Druck- und/oder der Schwerkraft aus dem Reservoir über das Kanalsystem laufend zugeführt wird. Das fließfähige, schmierende Medium gelangt dabei durch die Durchgangsbohrung(en) in einer der beiden Steuerscheiben tatsächlich an die Stelle, wo eine Schmierwirkung erforderlich ist

Es sei erwähnt, daß es aus der US-PS 3,456.677 bekannt ist, ein Schmiermittelreservoir vorzusehen, welches eine Dauerschmierung eines Dichtungselementes sicherstellt Bei der bekannten Konstruktion handelt es sich jedoch um einen Kolbenmischer, bei dem ein mit O-Ringen als Abdichtelementen bestückter Kolben um seine eigene Achse verdrehbar und in Axialrichtung verschiebbar angeordnet ist. Es handelt sich hiebei um eine vollständig andere Ventilart als bei der vorliegenden Erfindung.

Aus geometrischen Gründen ist erfindungsgemäß eine Anordnung besonders vorteilhaft, bei welcher das Reservoir ein die Ventilspindel umgebender Ringraum ist.

Das Kanalsystem kann eine Radialbohrung und eine Axialbohrung der Ventilspindel umfassen. Dabei ist es möglich, daß die Axialbohrung eine Durchgangsbohrung und am oberen, außerhalb des Gehäuses liegenden Ende der Ventilspindel verschließbar ist. Diese Anordnung empfiehlt sich insbesondere dann, wenn die Axialbohrung selbst gleichzeitig als Reservoir dient, dessen Volumen dann nicht allzu groß ist, so daß ein gelegentliches Nachfüllen des fließfähigen, schmierenden Mediums erforderlich ist.

Ist dies nicht der Fall, ist also das Reservoir ausreichend groß, kann die Axialbohrung auch eine nach oben verschlossene Blindbohrung sein. Bei vielen bekannten Absperrventil-Oberteilen der eingangs genannten Art wird die Drehbewegung von der Ventilspindel auf die verdrehbare Steuerscheibe über einen Führungsteil übertragen, welcher eine Mitnahmeöffnung zur Aufnahme eines Mitnahmekopfes der Ventilspindel aufweist und in drehschlüssiger Verbindung mit der verdrehbaren Steuerscheibe steht. Wird bei einem solchen Oberteil eine Ventilspindel mit Axialbohrung verwendet, empfiehlt es sich, daß das Kanalsystem mindestens einen Kanal umfaßt, der von der Mitnahmeöffnung zur unteren Stirnseite des Führungsteiles verläuft. Die Übergabe des fließfähigen, schmierenden Mediums von der Ventilspindel auf das Führungsteil erfolgt also an der Mitnahmeöffnung. Im allgemeinen reicht es aus, wenn das Kanalsystem zwei Kanäle umfaßt, welche von der Mitnahmeöffnung ausgehend und divergierend zur unteren Stirnseite des Führungsteils verlaufen. Wird in einem Absperrventil-Oberteil der genannten Art mit Führungsteil ein ringförmiges Reservoir, welches die Ventilspindel umgibt, eingesetzt, so ist es besonders günstig, wenn das Kanalsystem mindestens einen Kanal umfaßt, der von der oberen zur unteren Stirnseite des Führungsteils verläuft. Das Kanalsystem muß also nicht durch die Ventilspindel selbst geführt werden, wodurch die Ventilspindel möglicherweise mechanisch geschwächt werden könnte.

Die Durchgangsbohrung(en), welche Teil des Kanalsystem ist (sind), liegen vorteilhafterweise im radial äußeren Bereich der entsprechenden Steuerscheibe. Dort ist die Erstreckung und die Geschwindigkeit der Bewegung besonders groß und eine Schmierung besonders wünschenswert.

In diesem Falle muß verhindert werden, daß die Durchgangsbohrungen in der Schließstellung der Steuerscheiben in die Wasser-Durchlaßöffnungen der jeweils anderen Steuerscheibe einmünden. Gleichzeitig soll aber der Querschnitt der Wasser-Durchlaßöffnungen beider Scheiben weiterhin möglichst groß sein. Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, daß die Form der Wasser-Durchlaßöffnung in mindestens einer Steuerscheibe von der Form eines Kreisringsegments durch eine Einbuchtung abweicht. Diese Einbuchtung steht dann in der Schließstellung der Steuerscheiben der unteren Mündungsstelle einer Durchgangsbohrung in der entsprechenden Steuerscheibe gegenüber. -2-

Nr. 391 533

Als fließfähiges, schmierendes Medium wird vorzugsweise ein Silikonöl gewählt, welches in den verschiedensten Viskositäten erhältlich und gesundheitlich unbedenklich ist

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen;

Figur 1 einen Axialschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Absperrventil-Oberteils;

Figur 2 einen Schnitt durch das in Figur 1 enthaltene Führungsteil gemäß Linie (ΙΙ-Π) von Figur 3;

Figur 3 die Unteransicht des Führungsteils von Figur 2;

Figur 4 die Draufsicht auf die übereinanderliegenden Steuerscheiben von Figur 1 in der Offenstellung;

Figur 5 die Draufsicht auf die übereinanderliegenden Steuerscheiben des Oberteils von Figur 1 in der Schließstellung.

Das in der Zeichnung dargestellte Absperrventil-Oberteil umfaßt ein einstückig ausgebildetes, glockenförmiges Gehäuse (1). Dieses weist einen Anschlagflansch (2), ein Außengewinde (3), einen sich nach unten öffnenden, abgestuften Innenraum (7), Auslauföffnungen (9,10) im unteren Bereich des Innenraumes (7), Schlitze (46, 47) am unteren Ende sowie eine Durchgangsbohrung (11) in der oberen Stirnwand auf. In den Innenraum (7) des Gehäuses (1) sind der Reihe nach eine Ventilspindel (13), ein Führungsteil (25), eine verdrehbare Steuerscheibe (30), eine feststehende Steuerscheibe (41) sowie eine Dichtung (48) eingeschoben.

Die Ventilspindel (13) ist an dem Ende, welches in den Innenraum (7) des Gehäuses (1) hineinragt, mit einem im Querschnitt viereckigen Mitnahmekopf (23) ausgestattet. Dieser greift formschlüssig in eine komplementäre Mitnahmeöffnung (24) in der oberen Stirnfläche eines drehbaren Führungsteils (25) ein. Zwei nach unten divergierende Kanäle (31, 32) verbinden die obere mit der unteren Stirnfläche des Führungsteils (25) (Figur 2). Winkelmäßig gegenüber den Kanälen (31, 32) versetzt sind in das Führungsteil (25) zwei Durchströmungs-Ausnehmungen (33, 34) eingeformt, welche zumindest in der Offenstellung des Absperrventils mit den Auslauföffnungen (9,10) des Gehäuses (1) in Verbindung stehen (Figuren 1,3). An der unteren Stirnfläche des Führungsteils (25) befinden sich zwei Vorsprünge (26, 27), die in komplementäre Mitnahmeöffnungen (28, 29) an der oberen Stirnseite der drehbaren Steuerscheibe (30) formschlüssig eingreifen.

Die Steuerscheibe (30) weist zwei Wasser-Durchlaßöffnungen (37, 38) auf, die punktsymmetrisch zum Scheibenmittelpunkt angeordnet und geformt sind. Außerdem erstrecken sich zwei Durchgangsbohrungen (39,40) kleinen Querschnittes, die mit den Kanälen (31,32) des Führungsteils (25) kommunizieren, von der oberen zur unteren Stirnfläche der drehbaren Steuerscheibe (30).

Letztere besteht aus Keramik und ist an der nach unten weisenden Stirnseite auf hohe Güte und Ebene poliert.

Sie liegt hier an der in gleicher Weise behandelten, nach oben zeigenden Stirnfläche der zweiten, feststehenden Steuerscheibe (41) an.

Die feststehende Steuerscheibe (41) ist ebenfalls mit zwei Wasser-Durchlaßöffnungen (42, 43) versehen, deren Lage und Form der Lage und Form der Wasser-Durchlaßöfifnungen (37,38) der verdrehbaren Steuerscheibe (30) entspricht. Die feststehende Steuerscheibe (41) ist jedoch mit keinen zusätzlichen Durchgangsbohrungen, vergleichbar den Durchgangsbohrungen (39, 40) der verdrehbaren Steuerscheibe (30), ausgestattet. Anstelle von Mitnahmeöffnungen weist sie radiale Vorsprünge (44, 45) auf, die in Schlitze (46, 47) an dem unteren Ende des Gehäuses (1) eingreifen (Figur 1) und so eine Verdrehung der Steuerscheibe (41) verhindern.

Vom Gehäuse (1), der Ventilspindel (13) und dem Führungsteil (25) wird ein Ringraum (18) begrenzt, der im obersten Bereich über eine Radialbohrung (52) mit dem Außenumfang des Gehäuses (1) verbunden ist. Die Radialbohrung (52) ist durch eine Schraube (53) verschließbar.

Der Ringraum (18) dient als Reservoir für ein fließfähiges, schmierendes Medium, vorzugsweise ein Silikonöl, welches über die Radialbohrung ein- bzw. nachgefüllt werden kann. Der Ringraum (18) steht über die Kanäle (31,32) des Führungsteils und die Durchgangsbohrungen (39,40) mit der Berührungsfläche der beiden Steuerscheiben (30,41) in Verbindung.

Das beschriebene Absperrventil-Oberteil wird in bekannter Weise in einen Batteriekörper eingeschraubt, bis sein Anschlagflansch (2) an einer entsprechenden Fläche des Batteriekörpers und die Dichtung (48) an einem Ventilsitz anliegt, der am Grunde des Aufnahmeraumes des Batterieköipers ausgebildet ist

Hinsichtlich der Wasserführung selbst unterscheidet sich das beschriebene Oberteil nicht von bekannten Absperrventilen.

Das Wasser tritt aus der Zulaufleitung des Batteriekörpers innerhalb der Dichtung (48) in den Innenraum (7) des Gehäuses (1) ein. In der Offenstellung des Absperrventils, in welcher die Wasser-Durchlaßöffnungen (37, 38) der verdrehbaren Steuerscheibe (30) mit den Wasser-Durchlaßöffnungen (42, 43) der feststehenden Steuerscheibe (41) fluchten, durchfließt das Wasser diese Öffnungen sowie die Durchströmungs-Ausnehmungen (33,34) des Führungsteils (25) und gelangt über die Auslauföffnungen (9,10) im unteren Gehäusebereich in einen Kanal des nicht dargestellten Batteriekörpers, der zum Auslauf der Armatur führt.

Das Absperrventil-Oberteil wird dadurch geschlossen, daß die verdrehbare Steuerscheibe (30) mittels der Ventilspindel (13) unter Mitwirkung des Führungsteils (25) in der Sicht der Figur 4 um 90° im Uhrzeigersinn verdreht wird. Die Relativposition der beiden Steuerscheiben (30, 41) in der Schließstellung, in welcher die Wasser-Durchlaßöffnungen (37, 38) der verdrehbaren Steuerscheibe (30) nicht mit den Wasserdurchlaßöffnungen (42,43) der feststehenden Steuerscheibe (41) überlappen, ist in Figur 5 dargestellL -3-

Claims

Nr. 391 533 Wie bereits erwähnt, steht der als Reservoir dienende Ringraum (18) über die Kanäle (31) und (32) des Führungsteils (25) sowie die Durchgangsbohrungen (39, 40) der verdrehbaren Steuerscheibe (30) mit der Berührungsfläche der beiden Steuerscheiben (30,41) in Berührung. Dies bedeutet, daß laufend aufgrund der Schwerkraft fließfähiges, schmierendes Medium in den Außenbereich der Berührungsfläche der beiden Steuerscheiben (30,41) geführt und dort bei der Relativbewegung der beiden Steuerscheiben (30, 41) verteilt wird. Eventuell verbrauchtes fließfähiges, schmierendes Medium kann nach Abnahme der Schraube (53) über die Radialbohrung (52) des Gehäuses (1) ergänzt werden. Wie aus den Figuren 4 und 5 zu entnehmen ist, weicht die Form der Wasser-Durchlaßöffnungen (37, 38, 42, 43) der Steuerscheiben (30, 41) von der bekannten Form eines Kreisringsegmentes ab: An einem radial außen liegenden "Eck" sind die Wasser-Durchlaßöffnungen (37, 38, 42, 43) durch eine etwa viertelkreisförmige Einbuchtung (51) verkleinert. Hierdurch wird erreicht, daß auch in der Schließstellung des Absperrventils die Durchgangsbohrungen (39, 40) der verdrehbaren Steuerscheibe (30) nicht direkt in die Wasser-Durchlaßöffnungen (42,43) der feststehenden Steuerscheibe (41) münden. Bei einem zweiten, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die gesamte Ventilspindel vom unteren Mitnahmekopf bis zum oberen Ende von einer Axialbohrung durchzogen. Die Kanäle des Führungsteils verlaufen in diesem Falle schräg von der Mitnahmeöffnung in den radial außen liegenden Bereich der unteren Stirnfläche, wo sie dann wieder mit kleinen Durchgangsbohrungen in der verdrehbaren Steuerscheibe kommunizieren. In diesem Beispiel stellt die Axialbohrung der Ventilspindel gleichzeitig das Reservoir und einen Teil des zur Berührungsebene der beiden Steuerscheiben führenden Kanalsystems dar. Bei einem dritten, ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Reservoir wiederum ein Ringraum vorgesehen, der die Ventilspindel umgibt. Dieser Ringraum steht über eine Radialbohrung mit einer Axialbohrung der Ventilspindel und über Kanäle des Führungsteiles, die von der Mitnahmeöffnung zur unteren Stirnseite verlaufen, mit den Durchgangsbohrungen der verdrehbaren Steuerscheibe in Verbindung. Bei einem vierten, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Raum innerhalb des Reservoirs, der vom fließfähigen, schmierenden Medium nicht ausgefüllt ist, von einem unter Druck stehenden Gas eingenommen. Dieses übt auf das fließfähige, schmierende Medium einen statischen Druck aus, der die Förderung zur Berührungsebene der beiden Steuerscheiben unterstützt. Hierdurch werden auch Einbaulagen des Absperrventil-Oberteiles möglich, bei welchen das Reservoir unterhalb der Berührungsebene der Steuerscheiben zu liegen kommt und die Schwerkraft als treibende oder fördernde Kraft für das fließfähige, schmierende Medium ausfällt. Bei einem fünften, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist zum gleichen Zwecke eine unter Druck stehende Blase in das Reservoir eingeführt, die auch durch einen anderen, sich zu expandieren suchenden Körper, z. B. aus elastischem, schaumstoffähnlichen Material ersetzt werden könnte. In der obigen Beschreibung sowie in den Ansprüchen werden zur Bestimmung der Relativpositionen von Teilen häufig der Einfachheit halber die Begriffe "oben" und "unten" verwendet. Dabei ist diejenige Anordnung des Absperrventil-Oberteils unterstellt, die in der Praxis am häufigsten vorkommt: mit annähernd senkrecht stehender Achse. Selbstverständlich sind jedoch andere Einbaulagen des beschriebenen Absperrventil-Oberteils möglich, sofern nur ein Auslaufen des Reservoirs verhindert und die Zuführung des Schmiermittels aus dem Reservoir zur Berührungsebene der beiden Steuerscheiben unter dem Einfluß der Schwerkraft sichergestellt ist PATENTANSPRÜCHE 1. Sanitäres Absperrventil-Oberteil mit einem Gehäuse, mit einer feststehenden Steuerscheibe, welche mindestens eine Wasser-Durchlaßöffnung enthält, mit einer verdrehbaren Steuerscheibe, welche mindestens eine Wasser-Durchlaßöffnung oder -Duichströmungsausnehmung umfaßt die in unterschiedliche Überlappung mit der Wasser-Durchlaßöffnung der feststehenden Steuerscheibe gebracht werden kann, mit einer Ventilspindel, über welche die verdrehbare Steuerscheibe verdreht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) ein Reservoir für ein fließfähiges, schmierendes Medium vorgesehen ist, welches über ein Kanalsystem (31,32,39,40), welches mindestens eine Durchgangsbohrung (39,40) in einer der beiden Steuerscheiben (30,41) umfaßt, mit der Berührungsebene der beiden Steuerscheiben (30,41) in Verbindung steht. -4- Nr. 391 533
2. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir ein die Ventilspindel (13) umgebender Ringraum (18) ist.
3. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem eine Radialbohrung und eine Axialbohrung der Ventilspindel umfaßt.
4. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbohrung eine Durchgangsbohrung und am oberen, außerhalb des Gehäuses liegenden Ende der Ventilspindel verschließbar ist
5. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbohrung eine nach oben verschlossene Blindbohrung ist
6. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 3, bei welchem die Drehbewegung von der Ventilspindel auf die verdrehbare Steuerscheibe über ein Führungsteil übertragen wird, welches eine Mitnahmeöffnung zur Aufnahme eines Mitnahmekopfes der Ventilspindel aufweist und in drehschlüssiger Verbindung mit der verdrehbaren Steuerscheibe steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem mindestens einen Kanal umfaßt, der von der Mitnahmeöffnung zur unteren Stirnseite des Führungsteils verläuft
7. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem zwei Kanäle umfaßt, welche von der Mitnahmeöffnung ausgehen und divergierend zur unteren Stirnseite des Führungsteils verlaufen.
8. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 2, bei welchem die Drehbewegung von der Ventilspindel auf die verdrehbare Steuerscheibe über ein Führungsteil übertragen wird, welches in drehschlüssiger Verbindung mit der verdrehbaren Steuerscheibe steht dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem mindestens einen Kanal (31,32) umfaßt der von der oberen zur unteren Stirnseite des Führungsteils (25) verläuft.
9. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (en) (39, 40) im radial äußeren Bereich der entsprechenden Steuerscheibe (30) liegt (liegen).
10. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Wasser-Durchlaßöffnung(en) (37, 38, 42, 43) in mindestens einer Steuerscheibe (30, 41) von der Form eines Kreisringsegmentes durch eine Einbuchtung (51) abweicht.
11. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das fließfähige, schmierende Medium ein Silikonöl ist
12. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (18) über eine in seinem obersten Bereich liegende Radialbohrung (52) mit dem Außenumfang des Gehäuses (1) in Verbindung steht.
13. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 1, 2 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Reservoir eine sich zu expandieren suchende Einrichtung, angeordnet ist, welche das fließfähige, schmierende Medium unter einen statischen Druck setzt.
14. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein unter Druck stehendes Gas ist.
15. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine unter Ihnendruck stehende Blase ist.
16. Sanitäres Absperrventil-Oberteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein komprimierter, elastischer Körper ist Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -5-