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Die
Erfindung betrifft ein Hydrant-Abdichtungssystem zur Abdichtung
des Strömungsweges eines
Hydrantgehäuses.
Mit solchen Hydrant-Abdichtungen wird die Flüssigkeitsströmung innerhalb des
Hydrantgehäuses
unterbrochen bzw. beim Lösen
der Abdichtung freigegeben. Es gibt Hydranten, bei denen mittels
einer Stellreinrichtung ein runder Stöpsel bewegt wird, der den Abdichtkörper bildet. Der
Stöpsel
fährt zur
Abdichtung des Hydranten in einen Dichtsitz hinein, der dann zusammen
mit dem Stöpsel
den Strömungsweg
unterbricht bzw. abdichtet.
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Beim
bekannten System wird der Stöpsel senkrecht
zur Ebene des Dichtsitzes aus diesem herausgefahren und dann von
der anlaufenden Strömung
umströmt.
Er bildet dabei ein Strömungshindernis
mitten im Strömungsweg.
Außerdem
unterliegen die beschrieben, bekannten Abdichtkörper beim Hineintreten in den
Dichtsitz einem starken Verschleiß, unter dem dann auch die
Dichtigkeit leidet.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hydrant-Abdichtungssystem
bereitzustellen, welches mindestens einen der oben genannten Nachteile
des Standes der Technik überwindet.
Insbesondere sollen die Durchströmfähigkeit
des Hydrantgehäuses
und/oder die Verschleißanfälligkeit verbessert
werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Hydrant-Abdichtungssystem gemäß dem Anspruch
1 gelöst.
Die Unteransprüche
definieren bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung.
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Das
erfindungsgemäße Hydrant-Abdichtungssystem
weist einen Abdichtkörper,
einen Dichtsitz für
den Abdichtkörper
und eine Stelleinrichtung auf, mittels welcher der Abdichtkörper in
den Dichtsitz hinein und aus ihm heraus gebracht werden kann. Die
Stellreinrichtung bringt den Abdichtkörper beim Öffnungsvorgang im Wesentlichen
aus dem Strömungsweg
des Hydrantgehäuses
heraus. Mit anderen Worten umfasst die vorliegende Erfindung eine
Bewegungsvorrichtung für
den Abdichtkörper und
eine Abdichtkörper-Lagerung,
die so zusammenwirken, dass der Abdichtkörper im Öffnungszustand nicht mehr oder
zumindest im Wesentlichen nicht mehr im Strömungsweg im Inneren des Hydrantgehäuses liegt,
aber zur Abdichtung in den Dichtsitz hinein gebracht werden kann.
Im Betriebszustand, also wenn das Medium durch den Hydranten fließt, wird erfindungsgemäß ein größerer Strömungsquerschnitt
zur Verfügung
stellt und Druckverluste aufgrund von Hindernissen in der Strömung werden
verringert.
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Die
Stelleinrichtung kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung den
Abdichtkörper
beim Öffnungsvorgang
in die Nähe
der Gehäusewand
verbringen, um ihn so weitgehend aus dem Strömungsfluss zu entfernen.
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Es
gibt erfindungsgemäß verschiedene
Möglichkeiten,
das Herausbringen des Abdichtkörpers aus
dem Strömungsweg
konstruktiv zu realisieren. Eine davon besteht darin, den Abdichtkörper an
einer Seite im Bereich der Innenwand anzulenken, beispielsweise über eine
gelenkartige oder scharnierartige Vorrichtung, und die Stellreinrichtung
als Bewegungsvorrichtung für
den Abdichtkörper
mit einem Schwenkmechanismus auszustatten.
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Eine
andere Gestaltungsmöglichkeit
sieht vor, den Abdichtkörper
an einer Seite im Bereich der Gehäusewand verschieblich zu lagern
und die Stelleinrichtung als Bewegungsvorrichtung für den Abdichtkörper mit
einem Schiebemechanismus auszustatten. Die Bewegung des Abdichtkörpers erfolgt dabei
sozusagen an der Gehäuseinnenwand
entlang, und solche Ausführungsformen
kommen insbesondere dann zum Einsatz, wenn der Dichtsitz in einer
vom Gehäuse
winkelig, insbesondere senkrecht abgehenden Einströmöffnung angeordnet
ist. Der Dichtsitz liegt dabei also vor einer Strömungsumlenkung
im Einlaufteil des Gehäuses,
wobei hinter dem Dichtsitz dann die Strömung in das Haupt- Hydrantgehäuse hinein
umgelenkt wird. In diesem Haupt-Gehäuseteil kann dann der Abdichtkörper im
Wesentlichen parallel zur Gehäusewand
verschieblich angeordnet sein.
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Eine
weitere Gestaltungsvariante hat einen Abdichtkörper der quer, insbesondere
im Wesentlichen senkrecht zum Strömungskanal bzw. zur Gehäuseinnenwand
angeordnet ist (ebenso wie die Fläche des Dichtsitzes) und in
Richtung seiner Flächenebene
verschieblich oder verschwenkbar ist. Ein solcher Abdichtkörper kann
in der aufgeschobenen oder aufgeschwenkten Lage in einer vom Gehäuse abstehenden
Aufnahme untergebracht werden, und wenn ein verschwenkbarer Abdichtkörper bereitgestellt
wird, besteht die Möglichkeit
diesen über
einen Winkel von 90° bis
180°, insbesondere
in einem Winkel von 90° oder
180° von
der Abdichtposition in die Öffnungsposition
zu verschenken.
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Die
Erfindung wird im Weiteren anhand unterschiedlicher Ausführungsformen
und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Sie
kann alle hierin beschriebenen Merkmale einzeln sowie in jedweder
sinnvollen Kombination umfassen. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
erste Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Hydrant-Abdichtungssystems
anhand zweier Längsschnitte
in offener und geschlossener Stellung;
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2 eine
zweite erfindungsgemäße Ausführungsform
in einer Darstellung gemäß 1;
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3 eine
dritte erfindungsgemäße Ausführungsform
in einer Darstellung gemäß 1;
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4 eine
vierte erfindungsgemäße Ausführungsform
in einer Darstellung gemäß 1;
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5 einen
Teil-Längsschnitt
durch einen Hydranten mit einem Hydrant-Abdichtungssystem gemäß einer
fünften
Ausführungsform;
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6 zwei
Schnittdarstellungen aus 5 (Schnitt A-A) für die Abdichtkörper-Stellungen
in geschlossenem bzw. offenen Zustand;
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7 eine
sechste Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Hydrant-Abdichtungssystems
in einem Teil-Längsschnitt
des Hydranten; und
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8 ein
Schnitt A-A durch den Hydranten der 7.
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Ein
Hydrant mit einem erfindungsgemäßen Abdichtungssystem
ist in den 1 bis 4 jeweils in
zwei Längsschnitten
in einer offenen bzw. einer geschlossen Stellung gezeigt. Das Hydrantgehäuse trägt das Bezugszeichen 1,
und es hat an der rechten Seite einen Anschluss 10 sowie
an der Unterseite eine Einströmöffnung 9 für hindurchströmendes Wasser.
Im unteren Gehäuseteil
befindet sich ein Dichtsitz 8 für einen Abdichtkörper 5.
Der Abdichtkörper 5 ist
ein Deckel für
die Öffnung,
die der Dichtsitz 8 ausbildet, und er ist mit dem Scharnier 11 an
der linken Seite im Bereich der Gehäuseinnenwand angelenkt. Betätigt wird
die Bewegung des Abdichtkörpers 5 über eine
Stelleinrichtung, die im Falle der Ausführungsform nach 1 eine
Betätigungsstange 4 umfasst,
welche bei 6b wiederum gelenkartig am Abdichtkörper 5 angreift.
In der Stange 4 ist ferner das weitere Gelenk 6a eingefügt, und
in ihrem oberen Teil umfasst sie einen Innengewinde-Abschnitt 7,
der mit Hilfe der Gewindestange 3 nach oben und unten gefahren
werden kann. Diese Drehung der Gewindestange 3 wird über den
Werkzeugangriff 2 von außen bewirkt.
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Es
ist erkennbar, dass der Abdichtkörper 5 in der
Offenstellung weitgehend aus dem Strömungsweg 25 (von der
Einstellöffnung 9 zum
Anschluss 10) herausgehalten wird, so dass die Strömung ungehindert
fließen
kann.
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Durch
eine Drehung des Werkzeugangriffes 2 mit einem geeigneten
Stellschlüssel
wird über
die Stell-Gewindeverbindung 3, 7 die Stange 4 nach
unten bewegt, und sie knickt im Gelenk 6a ein, während der
Abdichtkörper
um das Scharnier 11 und durch den Druck am Gelenk 6b nach
unten auf den Dichtsitz 8 gedrückt wird. Dieser geschlossene
Zustand ist in der rechten Darstellung der 1 zu sehen.
Die Abdichtung kann einfach durch ein Aufsetzen des Abdichtkörpers 5 auf
den Dichtsitz 8 realisiert werden, wobei wenig Verschleiß eintritt,
so dass die Dichtigkeit auch über
eine lange Lebensdauer garantiert ist.
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Etwas
abgewandelte Formen der Ausführungsform
nach 1 sind in den 2 und 3 zu
sehen. Bei der Gestaltungsvariante nach 2 ist der
Dichtsitz 8, dass heißt
die Innenvorsprünge
des Dichtsitzes 8, weiter oben im Gehäuse angeordnet, so dass der
Abdichtkörper 5 unterhalb
des Dichtsitzes 8 verschwenkt werden kann. In der Öffnungsstellung
ist er nach unten zur Gehäuseinnenwandung
hin weggekippt, und zum Schließen
wird er um seinen Schwenkpunkt herum angehoben, um von unten auf dem
Dichtsitz 8 anzuliegen. Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform
liegt darin, dass der Wasserdruck im geschlossenen Zustand von unten
her den Abdichtkörper 5 auf
den Dichtsitz 8 presst und dabei die Abdichtung unterstützt.
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Die 3 zeigt
eine gegenüber
der 1 spiegelverkehrte Anordnung des Abdichtkörpers 5 an einem
Scharnier 12, das auf der rechten Seite im Bereich des
Dichtsitzes angeordnet ist.
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Eine
erfindungsgemäße Ausführungsmöglichkeit
für einen
etwas anderen Hydranten ist der 4 zu entnehmen.
Dieser Hydrant hat unten am Gehäuse 1 eine
Strömungsumlenkung,
das heißt
er wird seitlich angeströmt
und die Einströmöffnung 9 liegt
horizontal. Hier lässt
sich die Aufbringung des Abdichtkörpers aus dem Strömungsweg 25 besonders
auffällig
und gut realisieren.
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In
der linken Darstellung ist wieder der offene Zustand, in der rechten
der geschlossene Zustand des Hydranten-Abdichtungssystems zu sehen.
Die Stange 4 der Stelleinrichtung ist im Drehlager 18 gelagert,
und sie weist an ihrem unteren Abschnitt ein Außengewinde 14 auf.
Auf diesem Außengewinde 14 sitzt
die Laufmutter 13, und die Laufmutter 13 trägt wiederum
den Abdichtkörper 15,
der hier als flache Scheibe ausgestaltet ist. Der Abdichtkörper 15 kann in
den Dichtsitz 8 einfahren, und zwar zwischen zwei aneinander
liegenden Dichteinsätzen 16, 17,
welche Dichtmittel, z. B. O-Ringe an ihrer Innenseite aufweisen.
Im links dargestellten, geöffneten
Zustand kann das Wasser durch die Einstellöffnung 9 und den Dichtsitz 8 hindurch
nach oben durch den Strömungsweg 25 strömen, ohne
von der Dichtscheibe 15 behindert zu werden.
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Wird
nun die Stange 4 gedreht, senkt sich die Laufmutter 13 ab
und nimmt die Steckscheibe 15 mit, die zwischen die Dichteinsätze 16, 17 in
den Ventilsitz 8 einfährt.
Im rechten Bild in 4 ist gezeigt, wie die Steckscheibe 15 im
Ventilsitz 8 sitzt und den Strömungsweg verschießt.
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Eine
weitere Ausführungsmöglichkeit
ist in den 5 und 6 gezeigt.
Hier wird zur Abdichtung wiederum eine Steckscheibe verwendet, die aber
statt einer Schubbewegung eine Schwenkbewegung macht, um den Strömungsweg
zu verschließen.
Die Steckscheibe ist in den 5 und 6 mit 5' bezeichnet,
und sie ist in einer Aufnahme 19 unterbringbar, die im
Bereich des Dichtsitzes 8 am Gehäuse 1 angeordnet ist.
Der Dichtsitz 8 umfasst wiederum einen ein- oder mehrteiligen
Dichteinsatz mit den Elementen 20, 21, zwischen
welche die Scheibe 5' einfahren
kann. Die Scheibe 5' wird über die
Antriebsstange 3' bewegt,
die vorteilhafterweise vollständig
außerhalb
der Medienströmung
angeordnet werden kann, und die Stange 3' greift am Schwenkpunkt 11' an der Steckscheibe 5' an, um diese
in den Dichtsitz 8 hineinzustecken, so dass der Zustand
eintritt, wie er in der Schnittansicht in 6 links
gezeigt ist. Zum Öffnen
wird wiederum die Stange 3' gedreht und
die Steckscheibe 5' dreht
sich in den freien Bereich der Aufnahme 19 hinein und gibt
den Strömungsweg 25 frei.
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Eine ähnliche
Konstruktion ist in den Darstellungen der 7 und 8 zu
entnehmen. Der Unterschied besteht darin, dass die Antriebsstange 3'' wieder innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet
ist und damit etwa mittig zwischen dem rechten Gehäuserand
und dem linken Rand der Aufnahme 19 zu liegen kommt. Bei
einer solchen Ausgestaltung ist es nun möglich, die Steckscheibe 5'' um 180 Grad (gegenüber 90 Grad
bei den 5 und 6) zu drehen
und dabei vollständig
aus dem Dichtsitz heraus zu bringen, wie in 8 dargestellt
ist, die in Schnitt A-A in 7 zeigt.
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Mit
den Ausführungsformen
der 5 bis 8 wird gewährleistet, dass der Strömungsweg 25 vollständig durchgängig gemacht
werden kann, ohne dass die Steckscheibe bzw. der Abdichtkörper noch irgendwie
in ihn hinein ragt oder die Strömung
behindert.