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Die Erfindung betrifft ein Eckventil mit einem Ventilgehäuse, das eine Wassereintrittsbohrung, eine Wasseraustrittsbohrung, eine Aufnahmebohrung für eine Ventilspindel, einen Ventilsitz sowie ein Betätigungsmittel aufweist und im Bereich der Aufnahmebohrung eine Dichtung vorgesehen ist, wobei die Dichtung eine Membrandichtung ist, die einerseits mit der Ventilspindel verbunden ist und andererseits am Ventilgehäuse befestigt ist.
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Eckventile der hier betrachteten Art sind bekannt (vgl. bspw.
DE 826 226 B ). Sie dienen der Regulierung des Volumenstroms zum Anschluss sanitärer Armaturen und Apparate. Bei den bekannten Eckventilen ist das Betätigungsgewinde der Spindel durch O-Ringe vom durchströmenden Wasser getrennt und ist so gegen Verkalkung geschützt. Die O-Ringe können dabei auf der Spindel oder im Gehäuse angeordnet sein. In Abhängigkeit der Ventilspindelstellung erfolgt eine Drosselung des Volumenstroms des durchströmenden Wassers.
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Nach ihrem Einbau und der Einstellung des gewünschten Volumenstroms befinden sich Eckventile üblicherweise dauernd in ihrer geöffneten Position. Lediglich im Falle einer erforderlichen Absperrung der angeschlossenen Armaturen oder Apparate, beispielsweise für den Fall einer Reparatur oder eines Austauschs der jeweiligen Armatur, werden die Eckventile geschlossen. Da sich im wasserdurchströmten Ventilbereich Kalkablagerungen bilden, besteht je nach Ausgangsposition der Ventilspindel die Gefahr, dass die O-Ringe beim Öffnen oder Schließen des Ventils in den Bereich der Kalkablagerungen gelangen. Da die Kalkablagerungen hartnäckig sind, besteht dabei die Gefahr einer Verletzung der O-Ringe, was Undichtigkeiten des Eckventils zur Folge haben kann.
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Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Eckventil bereitzustellen, bei dem betriebsbedingte Verkalkungen im Falle einer Betätigung des Ventils nicht zur Beschädigung der Dichtung und damit zu Undichtigkeiten führen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Eckventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Aus dem Bereich der Getränketechnik sind manuelle Zapfventile bekannt, bei denen aus hygienischen Gründen die Ventilmechanik und das Medium, beispielsweise Kaffee oder heißes Wasser, durch eine Membran voneinander getrennt sind. Zur Getränkeabgabe werden diese Ventile mittels federbelastetem Kipphebel geöffnet und nach Freigabe des Kipphebels automatisch geschlossen. Diese Einrichtungen beinhalten jedoch lediglich die Positionen „geöffnet” und „geschlossen”. Zwischenstellungen der Einrichtungen und damit eine Regulierung des Volumenstroms ist bei den bekannten Zapfventilen nicht möglich. Aus der
US 2 669 415 A ist zudem ein Absperrventil zur Regelung von Niederdruckgas bekannt und aus der
US 2 898 130 A ein Sicherheitsverschluss für ätzende Flüssigkeiten.
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Mit der Erfindung ist ein Eckventil geschaffen, bei dem auch für den Fall einer Verkalkung des Ventils aufgrund dauerhafter Einstellung in seiner geöffneten Position bei der Betätigung des Ventils keine Beschädigungen der Dichtung auftreten. Dadurch sind Undichtigkeiten innerhalb des Ventils vermieden, was zu einer erhöhten Betriebssicherheit führt.
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Dadurch, dass die Ventilspindel einen Anschlag aufweist, der mit einem Anschlag des Ventilgehäuses korrespondiert, ist ein Überdrehen der Spindel und damit ein unbeabsichtigtes Herausdrehen der Spindel aus dem Gehäuse verhindert. Die Ausbildung des Anschlags als Sicherungsring stellt dabei eine einfache und zugleich zuverlässige Art der Bereitstellung dar. Die Anlaufschräge am Anschlag der Ventilspindel ermöglicht darüber hinaus bei der Montage des Ventils ein Passieren des Anschlags ohne Beschädigung.
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In Weiterbildung der Erfindung ist die Membrandichtung formschlüssig mit der Ventilspindel verbunden. Durch diese Verbindung ist gewährleistet, dass eine Betätigung der Ventilspindel unmittelbar eine Bewegung der Dichtung zur Folge hat, sodass in jeder Öffnungsposition der Spindel eine zuverlässige Abdichtung erfolgt.
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In anderer Weiterbildung der Erfindung weist die Membrandichtung einen Dichtungsring auf, der in eine Nut im Ventilgehäuse fasst. Hierdurch ist gewährleistet, dass eine zuverlässige Dichtung gegen das durchströmende Wasser hervorgerufen ist.
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Vorteilhaft weist die Membrandichtung eine Dichtfläche auf. Mit Hilfe der Dichtfläche ist eine vollständige Absperrung des Ventils möglich.
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Bevorzugt weist die Dichtfläche eine strömungsgünstige Kontur auf. Diese Ausbildung beinhaltet den Vorteil, dass die Geräuschentwicklung insbesondere bei nur wenig geöffneter Stellung der Spindel vermieden ist, sodass das erfindungsgemäße Eckventil die geforderten Bau- und Prüfgrundsätze erfüllt.
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In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist die Ventilspindel mit dem Betätigungsmittel einteilig ausgebildet. Hierdurch ist ein einfacher Aufbau der Spindel und damit des Eckventils geschaffen, was insbesondere die Montage bzw. die Wartung des Eckventils erleichtert.
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Äußerst bevorzugt umfasst das Ventilgehäuse einen Adapter. Durch das Vorsehen eines Adapters ist eine modulare Bauweise des Eckventils geschaffen.
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Bevorzugt ist der Adapter mit dem Ventilgehäuse verschraubt. Durch die Verschraubung ist sowohl die Montage als auch die Demontage im Falle einer Wartung des Eckventils erleichtert.
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Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1 ein Eckventil, teilweise in der Ansicht, teilweise im Axialschnitt und teilweise in geschlossener, teilweise in geöffneter Stellung;
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2 die Darstellung einer Membrandichtung im Schnitt;
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3 die Darstellung eines Adapters im Längsschnitt;
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4 die Darstellung einer Ventilspindel im Längsschnitt und
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5 ein Ventilgehäuse, teilweise in der Ansicht, teilweise im Axialschnitt.
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Das als Ausführungsbeispiel gewählte Eckventil besteht aus einem Ventilgehäuse 1. Das Ventilgehäuse 1 umfasst einen Adapter 2. Der Adapter 2 ist von einer Ventilspindel 3 durchsetzt. An dem Ventilgehäuse 1 ist eine Membrandichtung 4 befestigt, die mit der Ventilspindel 3 verbunden ist.
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Das Ventilgehäuse 1 ist in Axialrichtung mit einer Wassereintrittsbohrung 11 und rechtwinklig dazu mit einer Wasseraustrittsbohrung 12 versehen. Zwischen der Wassereintrittsbohrung 11 und der Wasseraustrittsbohrung 12 ist koaxial zur Wassereintrittsbohrung 11 eine Aufnahmebohrung 13 für die Ventilspindel 3 vorgesehen. An die Wasseraustrittsbohrung 12 schließt sich eine Aufnahmebohrung 14 für ein – nicht dargestelltes – Anschlussrohr an. Am Übergang zwischen der Aufnahmebohrung 13 für die Ventilspindel 3 und der Wasseraustrittsbohrung 12 ist eine Ventilsitz 17 ausgebildet.
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Am freien Ende des die Wassereintrittsbohrung 11 enthaltenen Teils des Ventilgehäuses 1 ist ein Anschlussgewinde 15 für ein – nicht dargestelltes –, der Wasserzufuhr dienendes Rohr – eine Muffe – vorgesehen; an dem die Wasseraustrittsbohrung 12 enthaltenen Teil des Gehäuses 1 ein Anschlussgewinde 16 für ein der Wasserabfuhr dienendes Rohr – eine Muffe – vorgesehen. An seinem dem Wassereintritt abgewandten Ende ist das Ventilgehäuse 1 mit einem Außengewinde 18 versehen. Benachbart zum Außengewinde 18 weist das Gehäuse 1 stirnseitig eine Ringnut 19 auf.
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Der Adapter 2 ist rotationssymmetrisch ausgebildet. Er ist entlang seiner Längsachse von einer Bohrung durchsetzt, die verschiedene Absätze aufweist. Hierdurch ist auf der dem Wassereintritt abgewandten Seite eine Aufnahmebohrung 21 ausgebildet, an die sich eine Durchgangsbohrung 22 für die Ventilspindel 3 anschließt. Die Durchgangsbohrung 22 ist unterbrochen von einer im Durchmesser vergrößerten Aufnahmenut 23. Die Nut 23 dient der Aufnahme eines Anschlags 5, der im Ausführungsbeispiel nach Arte eines Sicherungsrings ausgebildet ist. Die Aufnahmebohrung 21 ist mit einem Innengewinde 24 versehen.
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Außen ist der Adapter 2 auf seiner dem Wassereintritt zugewandten Seite mit einem Außengewinde 25 versehen, das in einer Anschlagfläche 26 endet. Die dem Wassereintritt zugewandte Seite des Adapters 2 dient als Anlagefläche 27 für die Membrandichtung 4.
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Die Ventilspindel 3 weist an ihrem dem Wassereintritt abgewandten Ende ein Betätigungsmittel auf, das im Ausführungsbeispiel ein Griff 31 ist. An den Griff 31 schließt sich ein Gewindeschaft 32 an. Der Gewindeschaft 32 ist außen mit einem Gewinde 33 versehen, das mit dem Innengewinde 24 des Adapters 2 korrespondiert. Das Gewinde 24 kann auch Teil des Ventilgehäuses 1 sein, wenn das Gehäuse 1 und der Adapter 2 einteilig ausgebildet sind.
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An dem dem Griff 31 abgewandten Ende der Ventilspindel 3 ist ein Absatz 34 ausgebildet, der über einen Steg 35 mit der Spindel 3 in Verbindung steht. Die den Steg 35 umgebende – freie – Fläche der Spindel 3 bildet eine Druckfläche 36 aus. Etwa auf halber Strecke der Ventilspindel 3 weist diese einen Anschlag 37 auf, der auf der dem Griff 31 abgewandten Seite mit einer Anlaufschräge 38 versehen ist.
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Die Membrandichtung 4 ist aus elastischem Kunststoff oder Elastomer hergestellt. Sie weist in ihrem Zentrum einen Dichtkörper 41 auf, der auf seiner dem Wassereintritt zugewandten Seite mit einer Dichtfläche 42 versehen ist. Die Dichtfläche 42 ist im Ausführungsbeispiel glatt ausgebildet; sie kann jedoch auch eine strömungsgünstige Kontur haben. In den Dichtkörper 41 ist auf der dem Wassereintritt abgewandten Seite eine Bohrung 43 eingebracht, an die sich eine tellerartige Erweiterung 44 anschließt. Die tellerartige Erweiterung 44 korrespondiert in montiertem Zustand mit dem Absatz 34 der Ventilspindel 3, wobei der Steg 35 dann die Bohrung 43 durchsetzt. Durch diese Ausgestaltung ist eine formschlüssige Verbindung der Membrandichtung 4 mit der Ventilspindel 3 hervorgerufen. An der dem Wassereintritt abgewandten Seite schließt sich an den Dichtkörper 41 eine Membran 45 an, die an ihrem äußersten Ende mit einem Dichtungsring 46 versehen ist. Der Dichtungsring 46 ist in montiertem Zustand in der Ringnut 19 des Ventilgehäuses 1 angeordnet.
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Bei der Montage des erfindungsgemäßen Eckventils wird zunächst die Membrandichtung 4 in die Aufnahmebohrung 13 eingesetzt, sodass der Dichtungsring 46 in die Nut 19 des Ventilgehäuses 1 fasst. Im Anschluss daran wird der Adapter 2 mit seinem Außengewinde 25 in das Innengewinde 18 des Ventilgehäuses 1 eingeschraubt. Beim Einschrauben kommt die Anlagefläche 27 mit der Membran 45 in Berührung. Sobald die Anschlagfläche 26 an dem stirnseitigen Ende des Gehäuses 1 anliegt, ist die Membrandichtung 4 zwischen Ventilgehäuse 1 und Adapter 2 geklemmt gehalten. Gleichzeitig ist eine Abdichtung auf der dem Wassereintritt abgewandten Seite des Eckventils hervorgerufen. Sodann wird die Ventilspindel 3 in die Durchgangsbohrung 22 des Adapters 2 eingeführt, bis der Absatz 34 in die Erweiterung 44 der Membrandichtung 4 einfährt, wodurch eine formschlüssige Verbindung hervorgerufen ist. Beim Eindrehen der Ventilspindel 1 über die Gewindekombination 24/33 passiert der Anschlag 37 mit Hilfe der Anlaufschräge 38 den Anschlag 28. Dadurch ist gewährleistet, dass beim Öffnen des Ventils eine versehentliches Herausschrauben der gesamten Spindel vermieden ist.
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Durch die Verwendung der Membrandichtung 4 ist eine zuverlässige Abdichtung der Ventilspindel 3 in dem Ventilgehäuse 1 hervorgerufen. Gleichzeitig dient im Ausführungsbeispiel die Membrandichtung 4 als Absperrorgan des gesamten Ventils. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels besteht selbstverständlich die Möglichkeit, das Ventilgehäuse 1 einteilig auszubilden; in diesem Fall ist die seitens des Adapters 2 gebildete Geometrie direkt an dem Ventilgehäuse 1 angeordnet. Zudem besteht die Möglichkeit, die geschraubte Verbindung von Ventilgehäuse 1 und Adapter 2 in anderer Weise, beispielsweise durch Kleben, auszuführen. Die gewählte Ausbildung des Gehäuses 1 mit Adapter 2 bietet zudem den Vorteil, die gesamte Ventilmechanik ohne Lösen der Anschlussleitungen sowohl auf der Wassereintritts- als auch an der Wasseraustrittsseite auszubauen. Durch die Membrandichtung ist ein Auslaufen von Wasser dauerhaft verhindert. Dies bedeutet einen wesentlichen Fortschritt hinsichtlich der Wartungsfreundlichkeit von Eckventilen.
