Die Erfindung betrifft gemäss Anspruch 1 eine Dichtung, die mit einem Ventilkörper einer Zusatzabsperrung zum Entnehmen eines Fluidums aus einem Rohrnetz beaufschlagbar ist und die zwei - den Ventilsitz für den Ventilkörper bildende - Dichtlippen umfasst, welche voneinander beabstandet sind, im Wesentlichen konzentrisch bzw. parallel zueinander verlaufen und zwischen sich eine Ringkammer einschliessen. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine mit solchen Dichtungen ausgerüstete Zusatzabsperrung gemäss Anspruch 6, eine Hauptabsperrung für Hydranten gemäss Anspruch 7 und einen Hydranten gemäss Anspruch 8.
Zumeist erdverlegte Rohrsysteme bzw. Rohrnetze für ein Fluidum (das sind Flüssigkeiten und/oder Gase) und mit solchen Rohrnetzen verbundene Armaturen sind schon seit langer Zeit und in sehr vielen -unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Der Einfachheit halber wird im Folgenden der Ausdruck "Wasser" als Synonym für Fluidum verwendet.
Hydranten dienen in erster Linie der Wasserentnahme zur Brandbekämpfung aus dem öffentlichen Versorgungsnetz. Auch werden sie für kommunale Zwecke (Bauwasserversorgung, Strassenreinigung etc.) eingesetzt. Bei den Hydranten werden im Wesentlichen zwei verschiedene Ausführungen eingesetzt, nämlich der Unterflurhydrant und der Überflurhydrant. Der Unterflurhydrant ist eine unter dem Niveau des Bodens gelegene Wasserentnahmestelle, die durch eine Abdeckung verschlossen ist. Der Überflurhydrant ist - wie z.B. aus CH 675 139 bekannt - als Säule ausgebildet und besteht in der Regel aus einem nicht sichtbaren, unterirdischen Einlaufteil mit Ab sperrorgan und Steigohr, sowie einer oberirdischen Säule mit bis zu drei seitlichen Anschlüssen zur Wasserentnahme.
Alle Hydranten sind mit einem einfachen Hauptabschlussorgan, oder mit einem zweiteiligen Doppelabsperrorgan ausgerüstet, welches ein Hauptabschlussorgan und ein Zusatzabsperrorgan umfasst und gewöhnlich im Bereich eines bodenseitigen Einlaufrohres angeordnet ist. An das Einlaufrohr schliesst ein hohler Körper an, dessen Innenraum einerseits durch das Hauptabschlussorgan und andrerseits durch einen Gehäusedeckel im Gehäuseoberteil abgeschlossen werden kann. Der Innenraum ist mit einem oder mehreren Wasseranschlüssen bzw. Wasserentnahmeöffnungen verbunden. Zum Öffnen und Schliessen dieses Hauptabschlussorgans kann eine Betätigungsspindel dienen, welche als Teil einer Innengarnitur im Wesentlichen axial im Hydranten verläuft.
Oft weisen Hydranten eine Spindel auf, welche im Deckel oder Mantelrohr gelagert ist und eine, am Mantelrohr axial geführte, Spindelmutter bewegt. Ein Verbindungsrohr kann die Bewegung der Spindel auf das Ventil übertragen. Weiter ist am Innenraum vorzugsweise ein Entwässerungsventil eingebaut, dem die wichtige Funktion zukommt, den Innenraum nach der Benützung des Hydranten zu entwässern. Um Frostschäden im Winter zu vermeiden, werden - bei geschlossenem Hauptabschlussorgan - Steigrohr und oberirdische Säule meist automatisch entwässert bzw. wird das Entwässerungsorgan beim Öffnen der Absperrung automatisch geschlossen.
Überflurhydranten können wegen ihrer exponierten Lage mit einer Sollbruchstelle ausgerüstet sein. Im Falle einer Beschädigung des Hydranten, z.B. durch ein mit der Überflursäule kollidierendes Fahrzeug, werden Wasserverluste vermieden, wenn der Hydrant mit einer Sollbruchstelle (meist zwischen Aufsatzrohr und Steigrohr) ausgerüstet und das Spindellager unterhalb dieser Sollbruchstelle angeordnet ist.
Der Wasserbezug ab den verschiedenen Anschlüssen bzw. Wasserentnahmeöffnungen wird in der Regel durch ein zusätzli ches, entnahmeseitiges Absperrorgan bzw. ein Nebenabsperrorgan des Hydranten aktiviert. Dadurch ist es möglich, dass beim Anschluss einer weiteren Bezugsleitung ein bestehender Wassertransport nicht unterbrochen werden muss. Auch können Regel- bzw. Dosierfunktionen mit dem eingangs beschriebenen einlaufseitigen Hauptabsperrorgan - im Folgenden "Hauptabsperrung" genannt - egal, ob dieses als einfaches Hauptabschlussorgan oder als zweiteiliges Doppelabsperrorgan ausgebildet ist - nicht wahrgenommen werden.
Aus DE 19 625 572 A1 ist ein Hydrant mit einem kolbenartigen Hauptabschlussorgan und einer zusätzlichen Kugelabsperrung bekannt. Dass ein beträchtlicher Hub des Kolbens ausgeführt werden muss, bis Wasser verfügbar ist, wird von einigen Benutzern als Nachteil empfunden. In einer bisher unveröffentlichten Schweizer Patentanmeldung schlug deshalb der gleiche Patentanmelder, der auch für die vorliegende Erfindung als Anmelder auftritt, einen Hydranten vor, der ein tellerförmiges Hauptabschlussorgan aufweist, welchem in Strömungsrichtung bzw. in Richtung zum Rohrsystem ein zusätzliches Absperrorgan - bestehend aus einer Kugel und einem Sitz - vorgelagert ist.
Beim Öffnen von solchen - im Folgenden "Zusatzabsperrung" genannten - Kugelventilen unter Druck, d.h. beim Bewegen der Ventilkugel entgegengesetzt zur Richtung der sofort einsetzenden Strömung, kann erfahrungsgemäss der sogenannte Venturieffekt auftreten. Dieser Effekt verursacht ein instabiles, vibrierendes Verhalten der Ventilkugel und zum Teil sehr hohe Druckstösse, welche zu Rohrbrüchen und anderweitigen Schäden im Leitungssystem führen können. Zur Vermeidung dieses als "Rattern" bezeichneten Verhaltens werden deshalb aufwendige Dämpfungseinrichtungen in Hydranten eingebaut oder Hydranten mit einem Schieberkolbenabschluss versehen. Auch kann eine Doppelabsperrung verwendet werden, bei welcher zuerst die Ventilkugel und erst dann das Hauptabschlussventil geöffnet wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einfachere bzw. alternative Vorrichtungen vorzuschlagen, welche es ermöglichen, die Zusatzabsperrung eines Hydranten unter Druck und ohne Rattern zu öffnen.
Die Aufgabe wird gemäss den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst, indem eine Dichtung vorgeschlagen wird, die mit einem Ventilkörper einer Zusatzabsperrung zum Entnehmen eines Fluidums aus einem Rohrnetz beaufschlagbar ist und die zwei - den Ventilsitz für den Ventilkörper bildende - Dichtlippen umfasst, welche voneinander beabstandet sind, im Wesentlichen konzentrisch bzw. parallel zueinander verlaufen und zwischen sich eine Ringkammer einschliessen.
Die erfindungsgemässe Dichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine erste dieser Dichtlippen - damit diese beim Schliessen des Ventils zuerst mit dem Ventilkörper beaufschlagt wird - über die zweite Dichtlippe hervorstehend ausgebildet ist und dass diese erste Dichtlippe als Drossellippe ausgebildet ist, indem sie zumindest eine Verbindungskerbe aufweist, welche die Ringkammer mit der Zulaufdruckseite des Rohrsystems verbindet. Zusätzliche, vorteilhafte Ausführungsformen dieser Dichtung, solche Dichtungen umfassende Hauptabsperrungen und entsprechende Hydranten ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Vorteile der erfindungsgemässen Dichtung umfassen: - Das Öffnen der Zusatzabsperrung kann in zwei Phasen erfolgen: In einer ersten Phase liegt die erste - als Drossellippe ausgebildete - Dichtlippe noch am Ventilkörper an; die Ringkammer zwischen den Dichtlippen ist immer gefüllt. Mittels gezielter Distanzierung des Ventilkörpers von der zweiten Dichtlippe wird über die Verbindungskerben und die Ringkammer zwischen den Dichtlippen der ganze Hydrant dosiert vorgefüllt, bis ein Druckausgleich zwischen Zu- und Ablaufseite eingetreten ist.
In einer zweiten Phase - bei vorhandenem Druckausgleich - kann der Ventilkörper ohne das Auftreten von Druckstössen oder Vibrationen bis zu seinem Öffnungsendpunkt bewegt werden. - Die erfindungsgemässe Zusatzabsperrung kann als einfaches Kugelventil ausgebildet sein; dann wirken die Dichtlippen mit der Ventilkugel zusammen. - Die erfindungsgemässe Zusatzabsperrung kann Teil einer Doppelabsperrung mit Teller und Kugel sein, wobei die Dichtlippen mit der Ventilkugel zusammenwirken. - Versorgungsnetze, die Hydranten umfassen, welche, mit der erfindungsgemässen Zusatzabsperrung ausgerüstet sind, weisen eine wesentlich höhere Betriebssicherheit bzw. Betriebsbereitschaft auf, weil die Wasserzufuhr niemals unterbrochen werden muss, bzw.
weil die Wasserzufuhr nach Revisionen und Umbauten der Hydranten zwangsweise sichergestellt ist. - Selbst höhenverstellbare Hydranten können ohne Unterbruch der Wasserversorgung im Netz an eine andere Grabentiefe bzw. Rohrdeckung angepasst werden und der Hydrantinnenraum kann nach einem erfolgten Umbau problemlos gefüllt werden.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand von schematischen Zeichnungen dargestellt. Diese sollen die Erfindung erläutern, ohne deren Umfang zu begrenzen. Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemässe Dichtung im Querschnitt: Fig. 1A einstückige Dichtung mit einer Ventilkugel, Kugelventil geschlossen; Fig. 1B einstückige Dichtung mit einem Ventilteller, Kugelventil leicht geöffnet; Fig. 2 Vertikalschnitte durch die Hauptabsperrung eines stufenlos höhenverstellbaren Hydranten, wobei die Hauptabsperrung ein Hauptabschlussorgan und eine erfindungsgemässe, ein Kugelventil aufweisende Zusatzabsperrung umfasst: Fig. 2A Kugelventil geschlossen, Hauptabschlussorgan offen; Fig. 2B (Phase I), Kugelventil leicht geöffnet, Hauptabschlussorgan offen; Fig. 2C (Phase II), Kugelventil ganz geöffnet, Hauptabschlussorgan offen;
Fig. 2D Kugelventil offen, Hauptabschlussorgan geschlossen.
Die Fig. 1A und 1B zeigen eine Dichtung 1, die mit einem Ventilkörper 2 einer Armatur 3 zum Entnehmen eines Fluidums aus einem Rohrsystem 4 beaufschlagbar ist und die zwei - einen Ventilsitz 5 für den Ventilkörper 2 bildende - Dichtlippen 6, 6' umfasst. Diese Dichtlippen sind voneinander beabstandet, verlaufen im Wesentlichen konzentrisch bzw. parallel zueinander und schliessen zwischen sich eine Ringkammer 7 ein. Eine erste Dichtlippe 6 ist über die zweite Dichtlippe 6' hervorstehend ausgebildet; dadurch wird erreicht, dass die erste Dichtlippe 6 beim Schliessen des Ventils zuerst mit dem Ventilkörper 2 beaufschlagt wird. Diese erste Dichtlippe 6 ist als Drossellippe ausgebildet und weist zumindest eine Verbindungskerbe 8 auf, welche die Ringkammer 7 mit dem Rohrsystem 4 verbindet.
Im Fall der Verwendung einer Kugel als Ventilkörper 2 für die Zusatzabsperrung eines Hydranten (Fig. 1) weist die Dichtung 1 die Form eines Kreisrings auf und ist vorzugsweise einstückig hergestellt (siehe auch Fig. 2). Abweichend von der Darstellung in Fig. 1 kann die Dichtung 1 zwei- oder mehrstückig hergestellt sein: So können zwei einfache Dichtringe 6, 6' in einen gemeinsamen Sitz 9 eingegossen sein (mehrstückige Herstellung). Auch kann der Dichtring 6 in einen diesen zumindest teilweise umfassenden Dichtring 6' eingegossen sein bzw. umgekehrt (zweistückige Herstellung).
Fig. 1A zeigt ein geschlossenes Kugelventil. Der Ventilkörper 2 liegt dichtend an der zweiten Dichtlippe 6' an, während die Ringkammer 7 über die Verbindungskerbe 8 mit dem Rohrsystem verbunden ist. So lange Wasser unter Druck im Rohrsystem vorhanden ist, bleibt die Ringkammer 7 mit Wasser gefüllt.
Fig. 1B zeigt ein leicht geöffnetes Kugelventil. Der Ventilkörper 2 ist von der Dichtlippe 6' bereits beabstandet, liegt aber noch an der ersten Dichtlippe 6 an, so dass Wasser nur über die Verbindungskerbe 8 in die Ringkammer 7 und weiter in den Innenraum des Hydranten bzw. auf die Entnahmeseite der Armatur strömen kann.
In Abweichung von Fig. 1 kann die erste Dichtlippe 6 mehrere Verbindungskerben 8 aufweisen. Diese Verbindungskerben sind vorzugsweise (zur Erzeugung eines symmetrischen Strömungsmusters) in gleichmässigem Abstand zueinander angeordnet. Die zweite Dichtlippe 6' kann kerbfrei ausgebildet sein oder eine Vielzahl von relativ kleinen, im Wesentlichen zueinander parallelen Kerben aufweisen, welche bei einer fast ges schlossenen Dichtung eine sehr geringe Wassermenge durchlassen.
Vorzugsweise sind die erste und/oder die zweite Dichtlippe federelastisch ausgebildet: - Eine erste Dichtlippe 6, welche um ein Mass (m) über die zweite Dichtlippe 6' hervorsteht und zudem elastisch ausgebildet ist, ermöglicht ein leichtes Öffnen des Ventils um ein Mass r, so dass die als Drossellippe ausgebildete, elastische erste Dichtlippe 6 gerade noch am Ventilkörper anliegt. Dieses Mass r wird als Überhubreserve bezeichnet. - Eine zweite Dichtlippe 6', welche elastisch ausgebildet ist, ermöglicht durch ihr Verpressen ein komplettes Schliessen der Zusatzabsperrung eines Hydranten, auch wenn diese zweite Dichtlippe 6' eine Vielzahl von relativ kleinen Kerben aufweist, welche bei einer fast geschlossenen Dichtung noch eine sehr geringe Wassermenge durchlassen.
Abweichend von der Darstellung in Fig. 1 kann ein besonders weiches Material für die Dichtlippe 6 und/oder für die zweite Dichtlippe 6' gewählt werden. So wird ermöglicht, dass der kugelförmige Ventilkörper 2 - durch den an der Zulaufdruckseite P1 herrschenden Wasserdruck - die Dichtung 1 so stark zusammendrückt, dass trotz der vorhandenen Verbindungskerben 8 beide Dichtlippen 6, 6' vollständig dichtend an der Kugeloberfläche anliegen und eine Doppeldichtung bilden.
Fig. 2 zeigt Vertikalschnitte durch die Hauptabsperrung eines stufenlos höhenverstellbaren Hydranten. Diese Hauptabsperrung umfasst ein Hauptabschlussorgan 10 und eine erfindungsgemässe, ein Kugelventil aufweisende Zusatzabsperrung 11, in welche eine erfindungsgemässe Dichtung 1 eingebaut ist. Die Dichtung 1 trennt die Zulaufdruckseite P1 des Rohrsystems von der Ablaufdruckseite P2 des Hydranten. Dieser Hydrant umfasst ausserdem ein Hauptventilgehäuse 12 und ein Aufsatzrohr 13 sowie - zur stufenlosen Einstellung des Fusses 14 des Aufsatzrohres 13 auf eine gegebene Grabentiefe - ein stehend über dem Hauptventilgehäuse 12 angeordnetes Mantelrohr 15 und ein sich koaxial zum Mantelrohr 15 und gegen dieses höhenverschiebbares Teleskopsteigrohr 16 zur Aufnahme des Aufsatzrohres 13.
Das Teleskopsteigrohr 16 ist in das Mantelrohr 15 schiebbar und weist gegenüber dem Mantelrohr 15 eine dichtende Verbindung 17 auf.
In Fig. 2A ist das Kugelventil geschlossen, das Hauptabschlussorgan 10 dagegen offen. Der als Schwimmkugel ausgebildete Ventilkörper 2 befindet sich in einer bauchigen Erweiterung 18 und ist dort mittels Stegen 19 im Wesentlichen vertikal geführt. Die Ventilkugel 2 liegt dem Ventilsitz 5, und damit der zweiten Dichtlippe 6' dichtend an. Das Hauptabschlussorgan 10 ist mittels der Betätigungsstange 20 so im Hauptventilgehäuse 12 hochgezogen, dass es seinen Ventilsitz 21 nicht berührt und auch über den Ventilstössel 22 keinen Berührungskontakt mit der Ventilkugel 2 mehr eingeht. Durch den Wasserdruck im Rohrsystem bzw. auf der Zulaufdruckseite P1 und den Auftrieb wird die Schwimmkugel so in ihren Ventilsitz 5 gepresst, dass kein Wasser mehr in den Innenraum 23 des Hydranten bzw. auf dessen Ablaufdruckseite P2 gelangen kann.
In diesem Zustand ist der Hydrant ausser Betrieb gesetzt; das Mantelrohr 15 des Hydranten und mit ihm der ganze übrige Aufbau kann zu Umbau- oder Servicezwecken entfernt werden.
Für die Wiederinbetriebsetzung des Hydranten muss das Kugelventil geöffnet werden. Dies geschieht in zwei Phasen:
Wie in Fig. 2B gezeigt, wird das Hauptabschlussorgan 10 langsam geschlossen. Dadurch wird der mit dem Hauptabschlussorgan 10 verbundene Ventilstössel 22 gegen die noch dichtende Ventilkugel 2 bewegt, bis der Ventilstössel 22 an der Ventilkugel 2 anliegt.
Ein vorsichtiges Weitersenken des mit dem tellerförmigen Körper des Hauptabschlussorgans 10 verbundenen Ventilstössels 22 gegen den anstehenden Leitungsdruck der Zulaufdruckseite P1 bewegt die Ventilkugel 2 um höchstens ein Mass r (die Über-hub-reserve) nach unten. Damit wird die Ventilkugel 2 von der zweiten Dichtlippe 6' langsam wegbewegt: Zwischen Dichtlippe 6' und Ringkammer 7 entsteht somit eine Ringspaltöffnung mit gleichmässigem Querschnitt (falls die Dichtlippe 6' kerbenlos bzw. kerbfrei ausgebildet ist) oder gleichmässig variiertem Querschnitt (falls die Dichtlippe 6' eine Vielzahl von relativ kleinen, im Wesentlichen zueinander parallelen Kerben aufweist). Gleichzeitig tritt eine Druckentlastung der Ringkammer 7 zur Ablaufdruckseite P2 bzw. zur Wasserentnahmeseite hin auf.
An der als Drossellippe ausgebildeten, ersten Dichtlippe 6 stellt sich in dieser ersten Phase ein Druckgefälle zwischen Zulaufdruckseite P1 bzw. Rohrsystem 4 und Ringkammer 7 ein. Dieses bewirkt, dass die Drossellippe an die Mantelfläche des als Schwimmkugel ausgebildeten Ventilkörpers 2 gedrückt wird und nur noch eine einzelne Verbindungskerbe 8 bzw. eine Anzahl Verbindungskerben 8, welche vorzugsweise partiell bzw. peripher angebracht sind und deshalb nicht die ganze Höhe der ersten Dichtlippe 6 umfassen, einen gedrosselten Medienfluss in Richtung Ablaufdruckseite P2 erlaubt bzw. erlauben. Ein vorzugsweise im Ventilstössel 22 eingebauter Puffer 24 eliminiert in dieser ersten Öffnungsphase kleinste auftretende Druckschwingungen noch vollständig.
Dieses dosierte Füllen der Wasserentnahmeseite des Hydranten kann so lange erfolgen, bis der Hydrant gefüllt ist und sich ein Druckausgleich zwischen der Einlauf- und der Ablaufseite eingestellt hat. Sobald dieser Druckausgleich zwischen Zulaufdruckseite P1 und Ablaufdruckseite P2 erreicht ist, kann das Kugelventil absolut druckstoss- und vibrationsfrei in einer zweiten Phase vollständig geöffnet (vgl. Fig. 2C) und das tellerförmig ausgebildete Hauptabschlussorgan 10 vollständig geschlossen werden (vgl. Fig. 2D).
Vorzugsweise ist der Ventilstössel 22 mit einem Dämpfungspuffer 24 ausgerüstet, der vorzugsweise einschnappbar ausgebildet ist.
Einander entsprechende Teile sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
The invention relates to a seal which can be acted upon by a valve body of an additional shut-off for removing a fluid from a pipe network and the two - the valve seat for the valve body forming - sealing lips, which are spaced from each other, substantially concentric or parallel to each other run and enclose an annular chamber between them. Furthermore, the invention relates to an additional barrier equipped with such seals according to claim 6, a main shut-off for hydrants according to claim 7 and a hydrant according to claim 8.
Mostly buried piping systems or pipe networks for a fluid (these are liquids and / or gases) and associated with such pipe networks fittings have been known for a long time and in many -different versions. For the sake of simplicity, the term "water" is used below as a synonym for fluid.
Hydrants are used primarily for water extraction to fight fires from the public supply network. They are also used for communal purposes (construction water supply, street cleaning, etc.). Essentially, hydrants use two different types, the underfloor hydrant and the overhead hydrant. The underfloor hydrant is a water tapping point lower than the floor level and closed by a cover. The overground hydrant is - such as from CH 675 139 known - formed as a pillar and usually consists of a non-visible, underground inlet part with Ab locking member and Steigohr, and an above-ground column with up to three lateral connections for water extraction.
All hydrants are equipped with a simple Hauptabschlussorgan, or with a two-piece Doppelabsperrorgan, which includes a Hauptabschlussorgan and Zusatzabsperrorgan and is usually located in the region of a bottom-side inlet pipe. To the inlet pipe closes a hollow body, the interior of which can be completed on the one hand by the Hauptabschlussorgan and on the other hand by a housing cover in the upper housing part. The interior is connected to one or more water connections or water extraction openings. To open and close this main end member may serve an actuating spindle, which runs as part of an trim essentially axially in the hydrant.
Often hydrants have a spindle which is mounted in the cover or casing tube and a, on the casing tube axially guided, spindle nut moves. A connecting tube can transmit the movement of the spindle to the valve. Next, a drain valve is preferably installed on the interior, which has the important function of dewatering the interior after the use of the hydrant. In order to avoid frost damage in winter, the riser pipe and above-ground column are usually automatically drained or the drainage member is automatically closed when the shut-off device is opened.
Above-ground hydrants can be equipped with a predetermined breaking point because of their exposed position. In case of damage to the hydrant, e.g. by a colliding with the overflow vehicle, water losses are avoided if the hydrant equipped with a predetermined breaking point (usually between attachment tube and riser) and the spindle bearing is located below this predetermined breaking point.
The water from the various connections or water extraction openings is usually activated by an addi tional, removal-side obturator or a Nebenabsperrorgan the hydrant. This makes it possible that when connecting another reference line an existing water transport does not have to be interrupted. Also, regulating or metering functions with the inlet-side main shut-off device described at the outset - hereinafter referred to as "main shut-off" - regardless of whether this is designed as a simple main closing element or as a two-part double shut-off device - can not be perceived.
From DE 19 625 572 A1, a hydrant with a piston-like main end member and an additional Kugelabsperrung is known. That a considerable stroke of the piston has to be carried out until water is available is perceived as a disadvantage by some users. In a previously unpublished Swiss patent application therefore proposed the same patent applicant, who also occurs for the present invention as an applicant, a hydrant, which has a plate-shaped main end member, which in the flow direction or in the direction of the pipe system, an additional obturator - consisting of a ball and a seat - is upstream.
When opening such - referred to below as "Zusatzabsperrung" - ball valves under pressure, i. When moving the valve ball opposite to the direction of the onset of flow, experience has shown that the so-called Venturi effect occur. This effect causes an unstable, vibrating behavior of the valve ball and sometimes very high pressure surges, which can lead to pipe breaks and other damage in the piping system. To avoid this behavior known as "rattling" therefore elaborate damping devices are installed in hydrants or hydrants provided with a Schieberkolbenabschluss. Also, a double shut-off can be used, in which first the valve ball and only then the main shut-off valve is opened.
The object of the present invention is to propose simpler or alternative devices which make it possible to open the additional shut-off of a hydrant under pressure and without rattling.
The object is achieved according to the features of independent claim 1 by proposing a seal which can be acted upon by a valve body of an additional shut-off for removing a fluid from a pipe network and which comprises two sealing lips which form the valve seat for the valve body and which are spaced apart from one another are substantially concentric or parallel to each other and enclose an annular chamber between them.
The inventive seal is characterized in that a first of these sealing lips - so that it is acted upon closing the valve first with the valve body - is formed projecting over the second sealing lip and that this first sealing lip is formed as a throttle lip by having at least one connecting notch, which connects the annular chamber with the inlet pressure side of the pipe system. Additional, advantageous embodiments of this seal, such seals comprehensive Hauptabsperrungen and corresponding hydrants result from the dependent claims.
Advantages of the inventive seal include: - The opening of the additional shut-off can be carried out in two phases: In a first phase, the first - designed as a throttle lip - sealing lip is still on the valve body; the annular chamber between the sealing lips is always filled. By means of targeted distancing of the valve body from the second sealing lip, the entire hydrant is pre-filled via the connecting notches and the annular chamber between the sealing lips until a pressure equalization has occurred between inlet and outlet sides.
In a second phase - with existing pressure equalization - the valve body can be moved without the occurrence of pressure surges or vibrations to its opening end point. - The inventive additional shut-off can be designed as a simple ball valve; then the sealing lips cooperate with the valve ball. - The inventive additional shut-off can be part of a double shut-off with plate and ball, the sealing lips cooperate with the valve ball. - Supply networks comprising hydrants, which are equipped with the inventive additional shutoff, have a much higher reliability and operational readiness, because the water supply must never be interrupted, or
because the water supply is forcibly ensured after revisions and modifications of the hydrants. - Even height-adjustable hydrants can be adapted to a different trench depth or pipe cover without interrupting the water supply in the network and the hydrant interior can be easily filled after a successful conversion.
In the following preferred embodiments are illustrated by means of schematic drawings. These are intended to illustrate the invention without limiting its scope. 1 shows a seal according to the invention in cross section: FIG. 1A integral seal with a valve ball, ball valve closed; Fig. 1B one-piece seal with a valve disc, ball valve slightly open; 2 shows vertical sections through the main shut-off of a continuously height-adjustable hydrant, the main shut-off comprising a main closing member and an additional shut-off having a ball valve according to the invention: FIG. 2A ball valve closed, main closing member open; Fig. 2B (Phase I), ball valve slightly open, main end member open; Fig. 2C (Phase II), ball valve fully open, main end member open;
Fig. 2D ball valve open, main end member closed.
1A and 1B show a seal 1, which is acted upon by a valve body 2 of a valve 3 for removing a fluid from a pipe system 4 and the two - a valve seat 5 for the valve body 2 forming - sealing lips 6, 6 '. These sealing lips are spaced apart from one another, extend substantially concentrically or parallel to one another and enclose an annular chamber 7 between them. A first sealing lip 6 is formed projecting over the second sealing lip 6 '; This ensures that the first sealing lip 6 is first acted upon closing of the valve with the valve body 2. This first sealing lip 6 is formed as a throttle lip and has at least one connecting notch 8, which connects the annular chamber 7 with the pipe system 4.
In the case of using a ball as a valve body 2 for the additional shut-off of a hydrant (Fig. 1), the seal 1 in the form of a circular ring and is preferably made in one piece (see also Fig. 2). Notwithstanding the illustration in Fig. 1, the seal 1 can be made two or more pieces: So, two simple sealing rings 6, 6 'be poured into a common seat 9 (multi-piece production). The sealing ring 6 can also be cast in a sealing ring 6 'that surrounds it at least partially, or vice versa (two-piece production).
Fig. 1A shows a closed ball valve. The valve body 2 is sealingly against the second sealing lip 6 ', while the annular chamber 7 is connected via the connecting groove 8 with the pipe system. As long as water is under pressure in the pipe system, the annular chamber 7 is filled with water.
Fig. 1B shows a slightly open ball valve. The valve body 2 is already spaced from the sealing lip 6 ', but is still at the first sealing lip 6, so that water can flow only through the connecting groove 8 in the annular chamber 7 and further into the interior of the hydrant or on the removal side of the valve ,
In a departure from FIG. 1, the first sealing lip 6 may have a plurality of connecting notches 8. These connecting notches are preferably arranged uniformly spaced from one another (to produce a symmetrical flow pattern). The second sealing lip 6 'may be formed notch or have a plurality of relatively small, substantially parallel notches, which pass in a nearly closed seal seal a very small amount of water.
Preferably, the first and / or the second sealing lip are resilient: a first sealing lip 6, which protrudes by a measure (m) over the second sealing lip 6 'and is also elastic, allows easy opening of the valve by a dimension r, so that formed as a throttle lip, elastic first sealing lip 6 just barely applied to the valve body. This measure r is referred to as Überhubreserve. - A second sealing lip 6 ', which is elastic, allows by pressing a complete closure of Zusatzabsperrung a hydrant, even if this second sealing lip 6' has a plurality of relatively small notches, which in a nearly closed seal still a very small amount of water let through.
Notwithstanding the illustration in Fig. 1, a particularly soft material for the sealing lip 6 and / or for the second sealing lip 6 'can be selected. This makes it possible for the spherical valve body 2 to compress the gasket 1 so strongly by the water pressure prevailing at the inlet pressure side P1 that, in spite of the existing connecting notches 8, both sealing lips 6, 6 'bear completely sealingly on the spherical surface and form a double seal.
Fig. 2 shows vertical sections through the main barrier of a continuously height-adjustable hydrant. This Hauptabsperrung comprises a Hauptabschlussorgan 10 and an inventive, a ball valve having additional shut-off 11, in which a seal 1 according to the invention is installed. The seal 1 separates the inlet pressure side P1 of the pipe system from the outlet pressure side P2 of the hydrant. This hydrant also includes a main valve housing 12 and a top tube 13 and - for stepless adjustment of the foot 14 of the tower tube 13 to a given trench depth - a standing above the main valve housing 12 arranged jacket tube 15 and coaxial with the jacket tube 15 and against this height adjustable telescopic riser 16 Admission of the extension tube 13.
The telescopic riser 16 is slidable into the jacket tube 15 and has a sealing connection 17 with respect to the jacket tube 15.
In Fig. 2A, the ball valve is closed, the main end member 10, however, open. The trained as a floating ball valve body 2 is located in a bulbous extension 18 and is guided there by means of webs 19 substantially vertically. The valve ball 2 is the valve seat 5, and thus the second sealing lip 6 'sealingly. The main end member 10 is pulled up by means of the actuating rod 20 in the main valve housing 12, that it does not touch its valve seat 21 and also via the valve stem 22 no contact with the valve ball 2 enters more. Due to the water pressure in the pipe system or on the inlet pressure side P1 and the buoyancy of the floating ball is pressed into its valve seat 5 that no more water can get into the interior 23 of the hydrant or on the discharge pressure side P2.
In this state, the hydrant is disabled; the jacket pipe 15 of the hydrant and with it the rest of the structure can be removed for conversion or service purposes.
To restart the hydrant, the ball valve must be opened. This happens in two phases:
As shown in Fig. 2B, the main end member 10 is slowly closed. As a result, the valve stem 22 connected to the main closure element 10 is moved against the still sealing valve ball 2 until the valve stem 22 rests against the valve ball 2.
A careful further lowering of the valve stem 22 connected to the plate-shaped body of the Hauptabschlussorgans 10 against the upcoming line pressure of the inlet pressure side P1 moves the valve ball 2 by at most one measure r (the over-stroke reserve) down. Thus, the valve ball 2 is slowly moved away from the second sealing lip 6 ': between the sealing lip 6' and annular chamber 7 thus an annular gap opening with uniform cross section (if the sealing lip 6 'is formed without notches or notch) or uniformly varied cross section (if the sealing lip 'has a plurality of relatively small, substantially parallel notches). At the same time occurs a pressure relief of the annular chamber 7 to the discharge pressure side P2 and the water sampling side out.
At the first sealing lip 6 designed as a throttle lip, a pressure gradient between inlet pressure side P1 or pipe system 4 and annular chamber 7 arises in this first phase. This causes the throttle lip is pressed against the lateral surface of the formed as a floating ball valve body 2 and only a single connecting groove 8 and a number of connecting notches 8, which are preferably partially or peripherally mounted and therefore not the entire height of the first sealing lip 6 include , Allow a throttled flow of media in the direction of discharge pressure side P2 or allow. A preferably installed in the valve stem 22 buffer 24 is still completely eliminated in this first opening phase smallest occurring pressure oscillations.
This metered filling the water extraction side of the hydrant can be done until the hydrant is filled and a pressure equalization between the inlet and the outlet side has been set. As soon as this pressure equalization between inlet pressure side P1 and outlet pressure side P2 has been reached, the ball valve can be completely completely pressure-shock-free and vibration-free in a second phase (see Fig. 2C) and the plate-shaped main closure element 10 completely closed (compare Fig. 2D).
Preferably, the valve stem 22 is equipped with a damping buffer 24, which is preferably formed snap-in.
Corresponding parts are provided in the various figures with the same reference numerals.