DE102008011055B4

DE102008011055B4 - Function unit for ventilation valves for fluid-carrying pipelines or fittings

Info

Publication number: DE102008011055B4
Application number: DE200810011055
Authority: DE
Inventors: Helmut Grassl
Original assignee: Hawle Armaturen GmbH
Current assignee: Hawle Armaturen GmbH
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2013-10-31
Anticipated expiration: 2028-02-27
Also published as: DE102008011055A1

Abstract

Funktionseinheit für Be- und Entlüftungsventile für fluidführende Rohrleitungen bzw. Armaturen, mit einer Düse (1) und einer Düsenaufnahme (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenaufnahme (2) einen Anschlag (3) für die Düse (1) in der Schließstellung der Funktionseinheit aufweist.Functional unit for ventilation valves for fluid-carrying pipelines or fittings, with a nozzle (1) and a nozzle receptacle (2), characterized in that the nozzle receptacle (2) has a stop (3) for the nozzle (1) in the closed position of Function unit has.

Description

Die Erfindung betrifft eine Funktionseinheit für Be- und Entlüftungsventile für Fluid führende Rohrleitungen bzw. Armaturen. Solche Be- und Entlüftungsventile werden verwendet, um Medium führende Leitungen, insbesondere unter Druck stehende Leitungen und speziell Trinkwasser- oder Abwasserleitungen zu belüften und/oder zu entlüften. Sie können an geodätischen Hochpunkten, an den Leitungen selbst oder an Armaturen im Leitungssystem angeordnet werden. Um diese Be- und Entlüftungsventile zu öffnen und zu schließen, können Düsen verwendet werden, die eine Öffnung zum Be- und Entlüften aufweisen. Diese Öffnungen können dadurch verschlossen werden, dass die Düse mit der Öffnung gegen ein Dichtelement bzw. eine Dichtung gedrückt wird. Ein Nachteil von bestehenden Systemen ist, dass dabei die Dichtung bzw. die Be- und Entlüftungsdüse uneingeschränkt aufeinander treffen. Dabei können sehr hohe Flächenpressungen auftreten, die zu einer schnellen Abnutzung dieser Dichtorgane führen.The invention relates to a functional unit for ventilation valves for fluid-carrying pipelines or valves. Such aeration and venting valves are used to ventilate and / or vent medium-carrying lines, in particular pressurized lines and especially drinking water or sewage pipes. They can be arranged at geodesic high points, on the lines themselves or on fittings in the piping system. In order to open and close these ventilation valves, nozzles can be used which have an opening for aeration and venting. These openings can be closed by pressing the nozzle with the opening against a sealing element or a seal. A disadvantage of existing systems is that the seal or the venting nozzle strike each other without restriction. This very high surface pressures can occur, leading to rapid wear of these sealing organs.

Die DE 31 07 266 zeigt einen Ventilbetätigungsmechanismus einer Gasschleuse mit Schwimmerglocke, mit dem Kondensat aus einem Dampfsystem oder einem Druckluftsystem abgeschieden werden kann.The DE 31 07 266 shows a valve actuation mechanism of a gas lock with float bell, with the condensate can be separated from a steam system or a compressed air system.

Aus der DE 25 21 928 ist ein Schwimmerventil zum sicheren Füllen von Behältern bekannt, das durch eine Steuerkammer geregelt wird, die von einem durch einen Schwimmer gesteuerten Hilfsventil betätigt wird.From the DE 25 21 928 For example, a float valve for securely filling containers is known which is controlled by a control chamber actuated by a float controlled auxiliary valve.

Die US 6,857,454 offenbart eine Kraftstofftankentlüftung mit einem Schwimmerventil, mittels dem Kraftstoffdämpfe aus dem Tank abgeleitet werden können.The US 6,857,454 discloses a fuel tank vent with a float valve by means of which fuel vapors can be discharged from the tank.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Funktionseinheit für Be- und Entlüftungsventile bereitzustellen, deren Verschleiß wesentlich geringer ist als der von im Stand der Technik bekannten Funktionseinheiten.It is the object of the invention to provide a functional unit for ventilation valves whose wear is substantially lower than that of known in the prior art functional units.

Diese Aufgabe wird durch eine Funktionseinheit gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche definieren dabei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.This object is achieved by a functional unit according to claim 1. The subclaims define preferred embodiments of the invention.

Die erfindungsgemäße Funktionseinheit weist eine Düse und eine Düsenaufnahme auf, wobei die Düsenaufnahme in der Schließstellung der Funktionseinheit einen Anschlag für die Düse bereitstellt. Mit anderen Worten wird die Flächenpressung der Be- und Entlüftungsdüse auf die Dichtung mit Hilfe eines mechanischen Anschlages begrenzt. Somit liegt immer die gleiche Flächenpressung unabhängig vom Druck zwischen Düse und Dichtung an.The functional unit according to the invention has a nozzle and a nozzle receptacle, the nozzle receptacle providing a stop for the nozzle in the closed position of the functional unit. In other words, the surface pressure of the ventilation nozzle is limited to the seal by means of a mechanical stop. Thus, always the same surface pressure is independent of the pressure between the nozzle and seal.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Funktionseinheit besteht darin, dass der mechanische Anschlag zusätzlich die Aufgabe der Zentrierung der Düse übernehmen kann, was zu einer immer gleich bleibenden Position der Düse an der Dichtung in der Schließstellung und somit zu einer sicheren Abdichtung führt.Another advantage of the functional unit according to the invention is that the mechanical stop can additionally take on the task of centering the nozzle, which leads to an always constant position of the nozzle on the seal in the closed position and thus to a secure seal.

In einer Ausgestaltungsform kann die Düsenaufnahme beim Schließen der Funktionseinheit auf die ortsfest angeordnete Düse auffahren, also zu ihr hin bewegt werden. Es ist dabei denkbar, dass die Düsenaufnahme dabei lediglich eine geradlinige translatorische Bewegung ausführt, jedoch ist es ebenso gut vorstellbar, dass sich die Düsenaufnahme dabei auf einer Bahn beliebiger Form bewegt. Dabei ist es ebenso gut vorstellbar, dass sich die Düse relativ zur ortsfest angeordneten Düsenaufnahme bewegt.In one embodiment, the nozzle receptacle can approach the stationary nozzle when closing the functional unit, ie be moved toward it. It is conceivable that the nozzle holder only carries out a linear translatory movement, but it is equally conceivable that the nozzle holder thereby moves on a web of any desired shape. It is also conceivable that the nozzle moves relative to the stationary arranged nozzle holder.

Weiterhin kann die Düsenaufnahme so ausgestaltet werden, dass sie die Düse beim Schließen der Funktionseinheit aufnimmt. Dazu kann die Düsenaufnahme eine Ausnehmung aufweisen, die im Wesentlichen mit der Kontur der Düse korrespondiert, mit anderen Worten also eine im Wesentlichen negative Form der Düse aufweist.Furthermore, the nozzle receptacle can be configured so that it receives the nozzle when closing the functional unit. For this purpose, the nozzle receptacle may have a recess which substantially corresponds to the contour of the nozzle, in other words has a substantially negative shape of the nozzle.

Bevorzugterweise befindet sich die Düsenaufnahme an einem Schwimmer, insbesondere an einer Oberseite des Schwimmers, der dem entsprechenden Ventil zugeordnet ist. So ist es möglich, die Aktivierung des Ventils auf einfache Weise vom Pegelstand in der Fluid führenden Leitung abhängig zu machen. Der Schwimmer folgt nämlich durch seinen Auftrieb dem Pegel des in der Leitung befindlichen Fluids und bewegt sich demzufolge bei steigendem Pegel nach oben, wobei die Düsenaufnahme auf die Düse auffährt und diese folglich abdichtet. Bei fallendem Pegel bewegt sich der Schwimmer in umgekehrte Richtung nach unten, wobei die Düsenaufnahme die Düse wieder freigibt.Preferably, the nozzle holder is located on a float, in particular on an upper side of the float, which is associated with the corresponding valve. Thus, it is possible to make the activation of the valve in a simple manner dependent on the level in the fluid-carrying line. The float follows namely by its buoyancy of the level of the fluid in the line and thus moves upwards as the level increases, with the nozzle receptacle ascending the nozzle and thus sealing it. When the level drops, the float moves down in the opposite direction, with the nozzle receptacle releasing the nozzle.

Letztendlich kann der Anschlag zur Gänze als Negativ der Düsenform ausgebildet sein. Es ist vorstellbar, dass der Anschlag der Düsenaufnahme eine schräg angeordnete Anschlagfläche, insbesondere eine konische, im Speziellen eine nach innen gerichtete konische Anschlagfläche ist. Mit immer größer werdender Berührungsfläche zwischen Düse und Düsenaufnahme wird nämlich die Flächenpressung zwischen Düse und Düsenaufnahme immer geringer und somit die Funktionseinheit immer belastbarer und verschleißärmer. Es ist weiterhin vorstellbar, dass die eigentliche Düse eine Düsenbasis und eine Düsenspitze umfasst, wobei die Düsenspitze vorzugsweise durch die Düsenbasis aufgenommen bzw. gehalten wird. Dabei weist die Düsenspitze eine Düsenöffnung auf, durch die letztendlich das Be- und Entlüften der Rohrleitung stattfindet. Insbesondere kann dabei die Düsenbasis so an die Düsenspitze angepasst sein, dass beide miteinander Plan abschließen, also eine einheitliche Fläche bilden. Die Düsenspitze kann ferner eine, insbesondere plan mit der Fläche der Düsenbasis abschließende Düsenspitzenfläche umfassen.Ultimately, the stopper may be entirely formed as a negative of the nozzle shape. It is conceivable that the stop of the nozzle holder is an obliquely arranged stop surface, in particular a conical, in particular an inwardly directed conical stop surface. With ever-increasing contact area between the nozzle and the nozzle receptacle namely the surface pressure between the nozzle and nozzle receptacle is getting smaller and thus the functional unit more resilient and wear. It is further conceivable that the actual nozzle comprises a nozzle base and a nozzle tip, wherein the nozzle tip is preferably received or held by the nozzle base. In this case, the nozzle tip has a nozzle opening through which ultimately the ventilation of the pipeline takes place. Especially In this case, the nozzle base can be adapted to the nozzle tip so that both complete plan with each other, so form a uniform surface. The nozzle tip may further comprise a nozzle tip surface, in particular flush with the surface of the nozzle base.

Vorteilhafterweise kann die Düse die Form eines Kegels aufweisen, wobei die Düsenaufnahme eine korrespondierende kegelförmige Ausnehmung aufweist. Dadurch ist es möglich, dass sich die Düsenaufnahme beim Schließen des Ventils, also dem Auffahren der Düsenaufnahme auf die Düse, relativ zur Düse ausrichtet bzw. zentriert. Der Begriff Zentrierung soll dabei so verstanden werden, dass die Düse und die Düsenaufnahme relativ zueinander ausgerichtet werden, die Düse letztendlich also immer an der gleichen Stelle in oder an der Düsenaufnahme zu liegen kommt. So kommt die Düse in der Schließstellung des Ventils stets in der gleichen Position in der Düsenaufnahme zum Liegen, was die Abdichtung weiter verbessert.Advantageously, the nozzle may have the shape of a cone, wherein the nozzle receptacle has a corresponding conical recess. As a result, it is possible for the nozzle receptacle to be aligned or centered relative to the nozzle when the valve is closed, that is to say when the nozzle receptacle is driven onto the nozzle. The term centering should be understood to mean that the nozzle and the nozzle holder are aligned relative to one another, so that the nozzle ultimately always comes to lie in the same place in or on the nozzle holder. Thus, in the closed position of the valve, the nozzle always comes to lie in the same position in the nozzle receptacle, which further improves the sealing.

Ferner kann die Düsenaufnahme ein Dichtelement aufweisen, das beim Auffahren der Düsenaufnahme auf die Düse auf die Düsenöffnung gedrückt wird und diese gegenüber einem mit dem Fluid korrespondierenden Volumen der Funktionseinheit abdichtet. Dabei kann das Dichtelement im Zentrum der Anschlagfläche angeordnet sein, wobei bevorzugter Weise das Zentrum, also die Spitze bzw. der Fußpunkt der konischen und nach innen gerichteten Düsenaufnahme als Ort des Dichtelements gewählt wird.Furthermore, the nozzle receptacle may have a sealing element which is pressed onto the nozzle opening when the nozzle receptacle is driven onto the nozzle and seals it against a volume of the functional unit corresponding to the fluid. In this case, the sealing element can be arranged in the center of the stop surface, wherein preferably the center, ie the tip or the base of the conical and inwardly directed nozzle holder is selected as the location of the sealing element.

Da durch die geometrische Ausgestaltung der Düse und der Düsenaufnahme die Endposition in der Schließstellung des Ventils festgelegt ist, kann ferner bestimmt werden, wie weit die Düse auf das Dichtelement auffährt. Dies betrifft einerseits den Weg, mit dem die Düse die Dichtung zusammendrückt und andererseits die damit verbundene Pressung, welche die Düse auf die Dichtung ausübt. Somit kann ein optimaler Punkt gefunden werden, bei dem einerseits eine sehr gute Abdichtung gegeben ist, andererseits jedoch die Dichtung nicht zu sehr durch das Auffahren der Düse beansprucht wird und somit einem erhöhten Verschleiß unterliegt.Since the end position in the closed position of the valve is determined by the geometric configuration of the nozzle and the nozzle receptacle, it can also be determined how far the nozzle ascends onto the sealing element. On the one hand, this concerns the way in which the nozzle compresses the seal and, on the other hand, the associated pressure which the nozzle exerts on the seal. Thus, an optimal point can be found, in which on the one hand a very good seal is given, on the other hand, however, the seal is not too much claimed by the approach of the nozzle and thus subject to increased wear.

Die Erfindung wird im Weiteren anhand einer in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsform näher erläutert. Sie kann alle hierin beschriebenen Merkmale einzeln sowie in jedweder sinnvollen Kombination aufweisen.The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings. It may have all the features described herein individually as well as in any meaningful combination.

Dabei zeigt dieIt shows the

1 eine Funktionseinheit eines geschlossenen Be- und Entlüftungsventils und die 1 a functional unit of a closed air valve and the

2 ein geöffnetes Be- und Entlüftungsventil. 2 an open air valve.

Eine solche Funktionseinheit kann auch als Strömungseinheit, eine Ein-/Ausblaseinheit, eine Düseneinheit oder eine Be-/Entlüftungseinheit bezeichnet werden. Zu sehen ist in der 1 eine oben angeordnete Düse 1, die eine Düsenbasis 9 und eine Düsenspitze 10 umfasst. Die Düsenbasis 9 und die Düsenspitze 10 weisen dabei jeweils eine konische Form auf und schließen miteinander plan ab, so dass letztendlich eine nach unten gerichtete kegelige Düse 1 mit einer Düsenfläche 5/11 als Kegelmantel gebildet wird. Zentral in der Düsenspitze 10 ist eine Düsenöffnung 7 ausgebildet, über die die Fluidleitung be- oder entlüftet wird. Zusätzlich wird die Fluidleitung noch durch eine weitere Öffnung entlüftet, wie später anhand der 2 noch näher erläutert wird. Unterhalb der Düse 1 ist eine korrespondierende Düsenaufnahme 2 zu sehen, die an dem oberen Ende eines Schwimmers 4 sitzt. Die in der 1 gezeigte Düsenaufnahme 2 hat dabei genau die negative Form der kegeligen Düse 1, also eine nach innen gerichtete kegelige Anschlagfläche 3. Beim Auffahren der Düsenaufnahme 2 auf die Düse 1 berühren sich also die Flächen 3 der Düsenaufnahme und 11/5 der Düse 1 auf einer relativ großen Fläche, was die Flächenpressung herabsetzt und somit die Haltbarkeit und Standfestigkeit der Funktionseinheit verbessert. Am Fuß der nach innen gerichteten kegeligen Fläche 3 befindet sich ein Dichtelement 6, das beim Auffahren der Düsenaufnahme 2 auf die Düse 1 auf die Düsenöffnung 7 gedrückt wird und diese abdichtet. Somit steht das Volumen 8 der Funktionseinheit nicht mehr mit der Düsenöffnung 7 in Verbindung, das Ventil ist also geschlossen.Such a functional unit can also be referred to as a flow unit, an inlet / outlet unit, a nozzle unit or a ventilation / venting unit. You can see it in the 1 an overhead nozzle 1 which is a nozzle base 9 and a nozzle tip 10 includes. The nozzle base 9 and the nozzle tip 10 each have a conical shape and close to each other plan, so that ultimately a downwardly directed conical nozzle 1 with a nozzle surface 5 / 11 is formed as a cone sheath. Central in the nozzle tip 10 is a nozzle opening 7 designed, via which the fluid line is vented or vented. In addition, the fluid line is still vented through another opening, as later from the 2 will be explained in more detail. Below the nozzle 1 is a corresponding nozzle holder 2 to be seen at the top of a float 4 sitting. The in the 1 shown nozzle holder 2 has exactly the negative shape of the conical nozzle 1 , ie an inwardly directed tapered stop surface 3 , When driving up the nozzle holder 2 on the nozzle 1 so touch the surfaces 3 the nozzle holder and 11 / 5 the nozzle 1 on a relatively large area, which reduces the surface pressure and thus improves the durability and stability of the functional unit. At the foot of the inward-facing conical surface 3 there is a sealing element 6 that when driving up the nozzle holder 2 on the nozzle 1 on the nozzle opening 7 is pressed and this seals. Thus stands the volume 8th the functional unit no longer with the nozzle opening 7 In connection, the valve is closed.

Es ist zu sehen, dass bei der Bewegung des Schwimmers 4 nach oben die am oberen Ende des Schwimmers 4 angeordnete Düsenaufnahme 2 auf die Düse 1 auffährt und das Ventil geschlossen wird. Bewegt sich der Schwimmer 4 in umgekehrter Richtung nach unten, so wird das Ventil wieder geöffnet. Da die Fläche 3 für die Düse 1 einen Anschlag bildet, der die gesamte Pressung der Düsenaufnahme 2 auf die Düse 1 aufnimmt, wird die Dichtung 6 gänzlich von der Kraftaufnahme befreit und muss nur noch die zur Abdichtung der Düsenöffnung 7 festgelegte erforderliche Presskraft aufnehmen. Dies führt zu einer wesentlich längeren Lebensdauer der Dichtung 6 und einer besseren Funktion und Zuverlässigkeit der gesamten Funktionseinheit.It can be seen that during the movement of the swimmer 4 up at the top of the float 4 arranged nozzle holder 2 on the nozzle 1 ascends and the valve is closed. If the float moves 4 in the opposite direction down, the valve is opened again. Because the area 3 for the nozzle 1 forms a stop that the entire pressure of the nozzle holder 2 on the nozzle 1 takes up the seal 6 completely freed from the power and only has to seal the nozzle opening 7 Record specified required pressing force. This leads to a much longer life of the seal 6 and a better function and reliability of the entire functional unit.

In der 2 ist das Ventil aus 1 in der geöffneten Stellung zu sehen, wobei die Fluidleitung sowohl durch die Düsenöffnung 7 als auch durch die Öffnung 12, die ringförmig ausgestaltet oberhalb der Düsenbasis 9 angeordnet ist, entlüftet wird.In the 2 the valve is off 1 seen in the open position, wherein the fluid line through both the nozzle opening 7 as well as through the opening 12 formed annularly above the nozzle base 9 is arranged, is vented.

Die Düsenbasis 9 kann sich frei auf- und abbewegen, gehalten und geführt wird sie dabei durch die Schraube 14. Die Schraube 14 ist mit einer axialen Bohrung versehen, durch die die Luft entweichen kann, die durch die Düsenspitze 10 strömt.The nozzle base 9 It can move freely up and down, held and guided by the screw 14 , The screw 14 is provided with an axial bore through which the air can escape through the nozzle tip 10 flows.

Die Öffnungen 7 und 12 sind geöffnet, wenn noch kein Wasser oder Flüssigkeit im Ventil ist, beispielsweise beim Befüllen der Leitung. Strömt Wasser ins Ventil, so schließen beide Öffnungen 7 und 12 und werden durch die Dichtungen 6 und 13 jeweils verschlossen und abgedichtet. Strömt jetzt Luft ins Ventil, so öffnet sich die kleine Öffnung 7 (Düse), da hier die kleinere Flächenpressung wirkt. dies ist die Betriebsentlüftung während des normalen Betriebes einer Leitung.The openings 7 and 12 are open when there is no water or liquid in the valve, for example, when filling the line. If water flows into the valve, close both openings 7 and 12 and be through the seals 6 and 13 each sealed and sealed. If air now flows into the valve, the small opening opens 7 (Nozzle), since here the smaller surface pressure acts. this is the operation venting during normal operation of a pipe.

Claims

Function unit for ventilation valves for fluid-carrying pipelines or fittings, with a nozzle ( 1 ) and a nozzle holder ( 2 ), characterized in that the nozzle receptacle ( 2 ) a stop ( 3 ) for the nozzle ( 1 ) in the closed position of the functional unit.

Functional unit according to the preceding claim, characterized in that the nozzle holder ( 2 ) when closing the functional unit on the stationary nozzle ( 1 ) ascends.

Functional unit according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle ( 1 ) when closing the functional unit of the nozzle holder ( 2 ) is recorded.

Functional unit according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle receptacle ( 2 ) on a float associated with the valve ( 4 ) is arranged.

Functional unit according to one of the preceding claims, characterized in that the stop ( 3 ) of the nozzle holder ( 2 ) is an inclined stop surface.

Functional unit according to one of the preceding claims, characterized in that one with the stop surface ( 3 ) corresponding surface ( 5 ) of the nozzle ( 1 ) as a negative of the stop surface ( 3 ) is trained.

Functional unit according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle ( 1 ) a nozzle base ( 9 ) and a nozzle tip ( 10 ) with a nozzle opening ( 7 ) and a nozzle tip surface ( 11 ).

Functional unit according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle receptacle ( 2 ) further a sealing element ( 6 ), which has a nozzle opening ( 7 ) with respect to a volume corresponding to the fluid ( 8th ) of the functional unit seals.

Functional unit according to the preceding claim, characterized in that the nozzle ( 1 ) when closing the functional unit only up to one by the arrangement of the stop surface ( 3 ) fixed degree on the sealing element ( 6 ) ascends.

Functional unit according to the preceding claim, characterized in that the nozzle ( 1 ) when closing the functional unit by the stop surface ( 3 ) is centered.