DE102005011725B4

DE102005011725B4 - Ventil-Anbohrarmatur

Info

Publication number: DE102005011725B4
Application number: DE102005011725A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Wilhelm Ewe
Original assignee: Ewe Wilhelm & Co KG GmbH; Wilhelm Ewe & Co KG GmbH
Current assignee: Ewe Wilhelm & Co KG GmbH; Wilhelm Ewe & Co KG GmbH
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2009-08-27
Anticipated expiration: 2025-03-12
Also published as: DE102005011725A1

Abstract

Ventil-Anbohrarmatur mit einem Gehäuse (6), einem auf einer Rohrleitung (1) befestigbaren Sattel (2), einem Abzweigstutzen (5) und einem in das Gehäuse (6) einschraubbaren Ventiloberteil (10), in dem ein mit einem Ventilsitz (12) in Verbindung bringbarer Ventilteller (11) mit einem Ventilstößel (13) und einem hieran angeordneten Werkzeug (4) zum Auftrennen der Rohrleitung (1) über eine Spindel (9) linear verschiebbar angeordnet sind, wobei das Werkzeug (4) drehbar und axial verschiebbar mit der Spindel (9) in Verbindung steht und der Ventilteller (11) und der Ventilstößel (13) drehbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (13) einen Flansch (16) aufweist, an dem der Ventilteller (11) axial unbeweglich anliegt, der Ventilteller (11) auf dem Ventilstößel (13) gelagert ist und dass die Haftreibung zwischen dem Ventilteller (11) und dem Ventilstößel (13) so einstellbar ist, dass eine Relativverdrehung zwischen den beiden (11; 4) eingeleitet wird, wenn der Ventilteller (11) auf seinen Ventilsitz (12) aufläuft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventil-Anbohrarmatur mit einem Gehäuse, einem auf einer Rohrleitung befestigbaren Sattel, einem Abzweigstutzen und einem in das Gehäuse einschraubbaren Ventiloberteil, in dem ein mit einem Ventilsitz in Verbindung bringbarer Ventilteller mit einem Ventilstößel und einem hieran angeordneten Werkzeug zum Auftrennen der Rohrleitung über eine Spindel linear verschiebbar angeordnet sind, wobei das Werkzeug drehbar und axial verschiebbar mit der Spindel in Verbindung steht, und der Ventilteller und der Ventilstößel drehbar miteinander verbunden sind.
Eine solche Ventil-Anbohrarmatur ist beispielsweise aus der DE 100 21 592 A1 bekannt. Sie dient dazu, von Rohrleitungen Abzweigstellen zu schaffen, beispielsweise zur Herstellung eines Hausanschlusses. Hierzu wird die Anbohrarmatur mit ihrem aus Kunststoff bestehenden Sattel auf die ebenfalls aus Kunststoff bestehende Rohrleitung aufgesetzt und fixiert. Üblicherweise sind im Sattel Heizdrähte integriert, die durch Anlegen einer Spannung so weit erhitzt werden können, dass der Sattel mit der Rohrleitung verschweißt wird und dadurch eine dichte Verbindung zwischen der Anbohrarmatur und der Rohrleitung herstellbar ist.
Über das in der Anbohrarmatur angeordnete Werkzeug wird die Rohrleitung „angebohrt" und dadurch die Verbindung zwischen der Rohrleitung und dem mit dem Abzweigstutzen der Armatur verbundenen Hausanschluss hergestellt. Um die Verbindung zwischen dem Hausanschluss und der üblicherweise von einem öffentlichen Versorger kommenden Rohrleitung zu trennen, wird das Ventil über die Spindel weiterbewegt, bis der Ventilteller auf den im Gehäuse eingearbeiteten Ventilsitz dichtend aufsitzt. Hierzu ist der Ventilteller mit einer Ringdichtung versehen.
Das Werkzeug muss drehend die Rohrleitung aufschneiden, um die Schnittkräfte niedrig zu halten. Um eine Beschädigung der Dichtung beim Auftreffen auf den Ventilsitz zu vermeiden, bewegt sich der Ventilteller bei der aus der DE 199 10 998 C1 oder der DE 102 08 376 C1 bekannten Ventilanbohrarmatur nur translatorisch. Um dies zu ermöglichen, ist der Ventilteller mit dem Ventilstößel drehfest im Ventiloberteil angeordnet. Eine Drehbewegung der Spindel führt zu einer rein linearen Verlagerung des Ventiltellers. Das Werkzeug ist über seinen Stößel drehfest mit der Spindel verbunden und axial im Ventiloberteil geführt, so dass eine Drehbewegung der Spindel zu einer translatorischen und einer rotatorischen Bewegung des Werkzeugs führt.
Um eine sichere Abdichtung zu gewährleisten, müssen das Ventil und das Schneidwerkzeug zueinander in dem Ventiloberteil geführt werden, was einen recht hohen konstruktiven Aufwand mit sich bringt.
Von dieser Problemstellung ausgehend soll die eingangs erläuterte Ventil-Anbohrarmatur vereinfacht werden.
Zur Problemlösung zeichnet sich eine gattungsgemäße Ventil-Anbohrarmatur dadurch aus, dass der Ventilstößel einen Flansch aufweist, an dem der Ventilteller axial unbeweglich anliegt, dass der Ventilteller auf dem Ventilstößel gelagert ist und dass die Haftreibung zwischen dem Ventilteller und dem Ventilstößel so einstellbar ist, dass eine Relativdrehung zwischen den beiden eingeleitet wird, wenn der Ventilteller auf seinen Ventilsitz aufläuft.
Dadurch, dass der Ventilteller und der Ventilstößel drehbar miteinander verbunden sind und das Werkzeug am Ventilstößel angeordnet ist, entfällt der Werkzeugstößel. Ventil und Werkzeug brauchen zueinander nicht geführt zu werden, so dass der Aufbau vereinfacht wird. Dadurch, dass der Ventilteller über einen am Werkzeug ausgebildeten Flansch axial unbeweglich anliegt, wird die lineare Bewegung des Ventiltellers zwangsgeführt, so dass auch die Funktionssicherheit bei gleichzeitiger Reduzierung des Bauaufwandes erhöht wird.
Dadurch, dass die Haftreibung zwischen dem Ventilteller und dem Ventilstößel ist vorteilhafter Weise so einstellbar ist, dass eine Relativdrehung zwischen den beiden eingeleitet wird, wenn der Ventilteller auf seinem Ventilsitz aufläuft, wird der Ventilteller über die Lagerung auf dem im Ventiloberteil geführten Stößel geführt. Während des Auftrennens der Rohrleitung führen das Werkzeug und der Ventilteller dieselbe rotatorische und translatorische Bewegung aus. In dem Augenblick wo der Ventilteller mit seiner Dichtung auf den Ventilsitz auftrifft, entstehen zwischen der Dichtung und dem Ventilsitz Reibungskräfte. Wenn diese größer sind als die Haftreibung in der Gleitlagerung zwischen dem Ventilteller und dem Ventilstößel wird die Drehverbindung aufgehoben und der Ventilteller führt nur noch eine translatorische Bewegung aus.
Vorzugsweise ist der Ventilteller über eine Gleitlagerung mit dem Ventilstößel verbunden und weiterhin vorzugsweise die Haftreibung im Gleitlager einstellbar.
Wenn zwischen dem Ventilstößel und dem Ventilteller mindestens ein Dichtring angeordnet ist, kann die Haftreibung durch eine entsprechende Materialauswahl bzw. Dimensionierung des Dichtringes beeinflusst werden und gleichzeitig die Abdichtung zwischen den Bauteilen erfolgen. Es können auch mehrere Dichtringe zwischen dem Ventilstößel und dem Ventilteller vorgesehen sein. Die Haftreibung kann weiter dadurch beeinflusst werden, dass radial außen auf den Ventilteller unterhalb der Dichtfläche ein Dichtring angebracht wird. Dieser Dichtring läuft dann vor der Dichtfläche auf dem Ventilsitz auf und erhöht schlagartig die Reibung zwischen Ventilteller und Gehäuse.
Ein Dichtring kann sowohl in einer im Ventilteller radial innen angeordneten Ringnut als auch in einer im Umfang des Ventilstößels radial außen eingebrachten Ringnut eingesetzt werden, so dass die Reibung zwischen der Dichtung und dem Ventilsitz größer ist als zwischen dem Dichtring und dem Ventilteller oder dem Ventilstößel.
Mit Hilfe einer Zeichnung sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung nachfolgend erläutert werden:
Es zeigt:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventil-Anbohrarmatur im Axialschnitt;
2 die perspektivische Darstellung des Ventilstößels ohne aufgeschraubtes Werkzeug;
3 die perspektivische Darstellung der Spindel;
4 die perspektivische Darstellung des Ventiltellers aus 1;
5 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventil-Anbohrarmatur im Axialschnitt ohne Sattel;
6 die Draufsicht auf das Gehäuse gemäß Sichtpfeil VI nach 5;
7 die perspektivische Darstellung des Gehäuses;
8 den Ventilteller aus 5;
9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Ventiltellers;
10 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Ventiltellers;
11 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Ventiltellers;
12 die Ventilanbohrarmatur gemäß 1 mit einem 5. Ausführungsbeispiel eines Ventiltellers.
Über den Sattel 2 wird die Ventil-Anbohrarmatur mit der Rohrleitung 1 verbunden. Der aus Kunststoff bestehende Sattel 2 ist um den unteren Teil des Gehäuses 6 herumgespritzt. Denkbar ist es aber auch, das Gehäuse 6 in den Sattel 2 einzuschrauben, wie dies aus 5 hervorgeht. Zur Abdichtung zwischen dem Sattel 2 und dem Gehäuse 6 ist ein O-Ring 3 eingelegt. In das Gehäuse 6 ist das Ventiloberteil 10 einschraubbar. Die Abdichtung zwischen dem Ventiloberteil 10 und dem Gehäuse 6 erfolgt über den O-Ring 14. Das Gehäuse 6 und das Ventiloberteil 10 sind mit einer Kunststoffschicht 22 umspritzt, die einstückig mit dem Abzweigstutzen 5 ausgebildet ist.
Das Werkzeug 4 weist an seinem vorderen Ende die Schneide 4a auf und ist auf das freie Ende 13'' des Ventilstößels 13 aufgeschraubt. Der Ventilstößel 13 ist an seinem oberen Ende 13' mit einer Innenbohrung, die ein polygonales Profil (z. B. Vierkant) aufweist, und einem Außengewinde 15 versehen. Die Spindel 9 weist einen zum Profil der Innenbohrung 17 korrespondierenden Vierkant 9a auf, so dass das Werkzeug 4 drehfest mit der Spindel 9 in Verbindung steht. Bei einer Drehung der Spindel 9 führt das Werkzeug 4 wegen des Gewindes 15 eine drehende und lineare Bewegung in Richtung des Rohres 1 aus. Auf den Ventilstößel 13 ist der mit einer Ringdichtung 8 versehene Ventilteller 11 aufgeschoben. In der Ringnut 13a im Ventilstößel 13 ist ein O-Ring 7 eingesetzt, der einerseits den Stößel 13 gegen den Ventilteller 11 abdichtet und andererseits Reibung in der Gleitlagerung zwischen dem Stößel 13 und dem Ventilteller 11 erzeugt. Aus diesem Grund tritt nun zwischen dem Ventilstößel 13 und dem Ventilteller 11 eine Relativdrehung auf, wenn der Ventilteller 11 mit der Dichtung 8 auf den Ventilsitz 12 auftritt und die Reibungskräfte zwischen Dichtung 8 und Ventilsitz 12 größer werden als die Reibungskräfte zwischen dem Ventilteller 11 und dem Ventilstößel 13, so dass sich der am Flansch 16 anliegende Ventilteller 11 nur noch in axialer Richtung bewegt, bis die Abdichtung vollständig hergestellt ist.
Zur Erhöhung der Funktionssicherheit kann radial außen auf dem Ventilteller unterhalb der Dichtung 8 ein Dichtring 23 angeordnet werden (vergl. 12). Dieser Dichtring 23 läuft auf den Dichtsitz 12 auf, bevor die Abdichtung einsetzt. Da der Dichtring 23 im Durchmesser größer ist als der Dichtring 7, ist die Haftreibung radial außen am Ventilteller 11 größer als radial innen, so dass die Relativverdrehung zwischen dem Stößel 13 und dem Ventilteller 11 sicher eingeleitet wird.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventil-Anbohrarmatur. Diese unterscheidet sich von der nach 1 dadurch, dass am Ventilstößel 11 zwei diametrale, nach radial außen weisende Führungsnasen 18 ausgebildet sind, die in hierzu korrespondierende axiale Führungsnuten 19 eingreifen, die im Inneren des Gehäuses 6 eingefräst sind. Es können auch vier Führungsnasen 18 vorgesehen sein, wie dies 9 zeigt.
Anstelle von Führungsnasen 18 am Ventilteller 11 können dort auch Führungsnuten 20 eingebracht sein, die axiale Vorsprünge im Gehäuse 6 umgreifen.
Am freien Ende des Gehäuses 6 ist ein Außengewinde 21 vorgesehen, mit dem die Anbohrarmatur in den hier nicht dargestellten Sattel 2 eingeschraubt werden kann.

1: Rohr
2: Schelle
3: Dichtung
4: Werkzeug
4a: Schneide
5: Abzweigstutzen
6: Gehäuse
7: O-Ring
8: Dichtung
9: Spindel
9a: Vierkant
9b: Schlüsselfläche
10: Ventiloberteil
11: Ventilteller
12: Dichtsitz
13: Ventilstößel
13a: Ringnut
13': oberes Ende
13'': unteres Ende/freies Ende
14: Dichtung
15: Außengewinde
16: Flansch
17: polygonale Innenbohrung
18: Führungsnase
19: Führungsnut
20: Führungsnut
21: Gewinde
22: Kunststoffschicht
23: Dichtring

Claims

Ventil-Anbohrarmatur mit einem Gehäuse (6), einem auf einer Rohrleitung (1) befestigbaren Sattel (2), einem Abzweigstutzen (5) und einem in das Gehäuse (6) einschraubbaren Ventiloberteil (10), in dem ein mit einem Ventilsitz (12) in Verbindung bringbarer Ventilteller (11) mit einem Ventilstößel (13) und einem hieran angeordneten Werkzeug (4) zum Auftrennen der Rohrleitung (1) über eine Spindel (9) linear verschiebbar angeordnet sind, wobei das Werkzeug (4) drehbar und axial verschiebbar mit der Spindel (9) in Verbindung steht und der Ventilteller (11) und der Ventilstößel (13) drehbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (13) einen Flansch (16) aufweist, an dem der Ventilteller (11) axial unbeweglich anliegt, der Ventilteller (11) auf dem Ventilstößel (13) gelagert ist und dass die Haftreibung zwischen dem Ventilteller (11) und dem Ventilstößel (13) so einstellbar ist, dass eine Relativverdrehung zwischen den beiden (11; 4) eingeleitet wird, wenn der Ventilteller (11) auf seinen Ventilsitz (12) aufläuft.
Ventilanbohrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager ein Gleitlager ist.
Ventil-Anbohrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftreibung mittels mindestens eines Dichtringes (7, 23) beeinflussbar ist.
Ventil-Anbohrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller (11) eine Dichtung (8) aufweist, die auf dem Ventilsitz (12) aufläuft.
Ventil-Anbohrarmatur nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibung zwischen der Dichtung (8) und dem Ventilsitz (12) größer ist als zwischen dem Dichtring (7) und dem Ventilteller (11) oder dem Ventilstößel (13).
Ventil-Anbohrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (13) an seinem oberen Ende (13') mit einer im Querschnitt polygonalen Innenbohrung (17) und einem Außengewinde (15) versehen ist und auf sein freies Ende (13'') das mit einer Schneide (4a) versehene Werkzeug (4) aufschraubbar ist.
Ventil-Anbohrarmatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilstößel (13) mindestens eine Ringnut (13a) angeordnet ist.
Ventil-Anbohrarmatur nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller (11) mindestens eine Führungsnase (18) aufweist, die in einer hierzu korrespondierenden Längsnut (19) im Gehäuse (6) eingreift.
Ventil-Anbohrarmatur nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller (11) mindestens eine Führungsnut (20) aufweist, die eine Längsfeder (21) im Gehäuse (6) umgreift.
Ventil-Anbohrarmatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtring (23) radial außen auf dem Ventilteller (11) sitzt.