DE19722509C2 - Zwei-Wege-Kugelhahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zwei-Wege-Kugelhahn, insbesondere zur Integration in Wasserleitungen vor und hinter einer Zählar­ matur, mit einem eine Durchflußbohrung aufweisenden Gehäuse und einem in einem Sitz in der Durchflußbohrung angeordneten, mit einer Durchgangsbohrung versehenen Küken, das zum Absperren bzw. Öffnen der Leitung um 90° verdrehbar ist, wobei in der Offen­ stellung des Kükens die Bohrung in einen Raum mündet, der vom Küken, den Dichtelementen und dem Gehäuse gebildet wird und wei­ tere Räume vorhanden sind, in die die Durchgangsbohrung mündet, und wobei von den Räumen, in die die Öffnungen der Bohrungen münden, mindestens zwei in jeder Stellung des Kükens miteinander korrespondieren, wobei das Küken eine weitere, mit der Durch­ gangsbohrung in Verbindung stehende, in den Raum führende Boh­ rung aufweist, und die gehäuseseitigen Öffnungen beider Bohrun­ gen zur Durchgangsbohrung um 90° versetzt liegen.

Solche Kugelhähne stellen die einfachsten Absperrorgane dar. Sie sind kostengünstig herstellbar und wartungsarm. Da zum vollstän­ digen Öffnen bzw. Verschließen der Leitung das Küken nur um 90° gedreht zu werden braucht, lassen sich Druckleitungen schnell mit einem Hahn öffnen bzw. verschließen. Sie werden deshalb gern als Haupthähne in der Wasserleitung direkt vor und hinter dem Wasserzähler innerhalb eines Gebäudes integriert.

Der Sitz des Kükens bildet mit dem Dichtelement und dem Küken im Gehäuse einen geschlossenen Ring-Raum. Wird das Küken in Öffnungsstellung gedreht, so daß die Durchgangsbohrung mit der Durchflußbohrung fluchtet, wird dieser Raum in dem Augenblick, wo die Durchgangsbohrung die Dichtelemente überstreicht mit Was­ ser gefüllt. Ist der Kugelhahn vollständig geöffnet, ist der Raum im Sitz des Kükens verschlossen und das zuvor eingeströmte Trinkwasser eingekammert. Über einen längeren Zeitraum stehendes Wasser verliert seine Trinkwasserqualität durch Keimbildung usw. Es verdirbt folglich.

Wird der Kugelhahn abgesperrt, weit die Leitung hinter ihm ent­ leert werden muß, und anschließend wieder geöffnet, strömt er­ neut frisches Wasser in den Raum um den Sitz des Kükens herum ein, wenn die Durchgangsbohrung die Dichtelemente überstreicht. Das bisher eingekammerte Wasser wird dabei ausgetauscht und in das zuvor entleerte Leitungssystem eingespült. Bleibt die Zapf­ stelle beim erstmaligen Wasserentnehmen dann nicht ausreichend lange geöffnet, bevor Wasser gezapft wird, besteht die Gefahr, daß verkeimtes Wasser entnommen wird, was zur Gesundheitsbeein­ trächtigung bei Mensch und Tier führen kann. Erfahrungen haben gezeigt, daß ab einem bestimmten Grad an Keimbildung in Trink­ wasser ein vollständiger Abbau der Keime auf das vom Gesetzgeber zugelassene Maß, auch über einen längeren Zeitraum betrachtet, nicht mehr möglich ist.

Im Winter besteht insbesondere in ungeheizten Räumen, wie Gara­ gen, Schuppen oder Ställen die Gefahr, daß das Leitungssystem einfriert. Um ein Platzen der Wasserrohre zu vermeiden ist es bei starkem Frost deshalb ratsam, diese zu entleeren. Friert jedoch das in dem durch den Sitz des Kükens und das Gehäuse ge­ bildeten Raum eingeschlossene Wasser ein, ist durch die mit der Eisbildung einhergehende Ausdehnung des Mediums das Gehäuse des Kugelhahnes stark frostgefährdet und kann zerstört werden. Die­ selbe Gefahr besteht auch, wenn der Hahn in seiner voll geöff­ neten Stellung bleibt. Je ein Kugelhahn ist vor und hinter dem Wasserzähler in die Leitung eingebaut. Während der dem Wasser­ zähler nachgeordnete Kugelhahn ein Entleerungsventil aufweisen kann, ist dies für den Hahn vor dem Zähler nicht zulässig, da im allgemeinen ausgeschlossen werden muß, das ungezähltes Wasser entnommen werden kann, was durch Herausschrauben des Entleerungsventiles vor dem Zähler möglich wäre. Um eine Beschädigung des Systems bei starkem Frost zu vermeiden, wird deshalb viel­ fach der Hahn vor dem Wasserzähler in eine Zwischenstellung des Kükens gedreht, so daß nur ein teilweiser Durchfluß möglich ist, aber der im Sitz des Kükens gebildete Raum mit der Durchflußboh­ rung kommuniziert, während der dem Zähler nachgeordnete Hahn voll geschlossen wird, da dieser vielfach von der Außenwand wei­ ter entfernt ist und deshalb einer geringeren Gefahr des Ein­ frierens unterliegt. Für diesen Fall ist dann aber der Wasser­ zähler gefährdet einzufrieren und dabei zerstört zu werden, was bisher in Kauf genommen werden muß.

Die EP 0 687 841 A2 offenbart einen Zwei-Wege-Kugelhahn mit ei­ ner seitlich zur Durchgangsbohrung verlaufenden zusätzlichen Bohrung, die zur Frostsicherung als Entlastungsbohrung dient, wenn das Küken in seiner geschlossenen Stellung ist. Sie kann entweder so angebracht sein, daß sie in die Auslaufleitung mün­ det oder entgegengesetzt hierzu, daß sie in die Druckleitung mündet. Im ersteren Fall kann bei verschlossenem Hahn kein Was­ ser in der Durchgangsbohrung eingeschlossen werden, das bei Frost einfrieren und den Hahn sprengen könnte. Im zweiten Fall soll der Schutz des Einfrierens dadurch erfolgen, daß das in der Durchgangsbohrung eingekammerte Wasser Bestandteil des Druckwas­ sers wird. Durch den erhöhten dann auch im Küken anstehenden Wasserdruck wird die Temperatur, bei der das Wasser gefriert, reduziert. Durch diese Ausbildung wird die Gefahr der Zerstörung aber nur in einen tieferen Temperaturbereich verlagert. Besei­ tigt ist sie nicht. In der Offenstellung des Kükens mündet die Bohrung in einen Raum, der vom Küken den Dichtelementen und dem Gehäuse gebildet wird. Von den Räumen, in die die Öffnungen der Bohrungen münden, korrespondieren in jeder Stellung des Kükens mindestens zwei miteinander.

Die EP 0 112 977 A1 beschreibt eine Absperrarmatur für aggressi­ ve Medien mit einem von dem Medium durchflossenen Gehäuse, in dessen Durchflussquerschnitt zwischen zwei gehäusefesten Dicht­ ringen abdichtend ein Absperrorgan angeordnet ist. Zwischen dem Absperrorgan und dem Gehäuse sind vom Medium beaufschlagte To­ träume vorhanden, wobei in der Offenstellung des Absperrorgans ein parallel zum Hauptfluss fließender, den Totraum durchspülen­ der Nebenfluss vorgesehen ist, so dass eine Festsetzung des Me­ diums in solchen Toträumen nicht mehr auftritt. Hierzu sind so­ genannte Spülkanäle und Entlastungsbohrungen vorgesehen.

Ausgehend von dieser Problematik und dem Stand der Technik soll der vorstehend erläuterte Kugelhahn so verbessert werden, dass eine Verkeimung des Trinkwassers und auch die sonstigen be­ schriebenen Nachteile vermieden werden und der Kugelhahn preis­ wert hergestellt werden kann.

Zur Problemlösung zeichnet sich ein gattungsgemäßer Zwei-Wege- Kugelhahn dadurch aus, dass die zwei weiteren Bohrungen fluch­ tend zueinander angeordnet sind und im Winkel von 45° zur Durch­ gangsbohrung verlaufen.

Durch diese Ausgestaltung steht der Raum, der zwischen den Dichtelementen durch das Küken und das Gehäuse des Hahnes ausge­ bildet ist, immer mit der Durchflußbohrung im Gehäuse in Verbindung, so daß ein kontinuierlicher Austausch des in diesem Raum befindlichen Wassers erfolgen kann, wenn der Hahn voll ge­ öffnet ist. Eine Verkeimung des Wassers ist deshalb ausgeschlos­ sen. In der geschlossenen Stellung des Hahnes kann sich in dem Raum gefrierendes Wasser in die Durchflußbohrung ausdehnen, so daß ein Zerbersten des Gehäuses bei starkem Frost nicht zu be­ fürchten ist. Durch diese kostengünstige Ausbildung werden also Schäden wirksam vermieden.

Da die weiteren Bohrungen im Winkel von 45° zur Durch­ gangsbohrung verlaufen, können beide Bohrungen in einer einzigen Aufspannung in das Küken eingebracht werden, wodurch die Herstellungszeit und damit auch die Herstellungskosten reduziert werden.

Mit Hilfe einer Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend näher beschrieben werden. Es zeigt:

Fig. 1 - die Schnittansicht zweier über einen Bügel miteinander verbundenen Kugelhähne, zwischen die ein Wasserzähler einsetzbar ist, in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 - die Schnittansicht zweier über einen Bügel miteinander verbundenen Kugelhähne, zwischen die ein Wasserzähler einsetzbar ist, in einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 3 - einen Kugelhahn nach Fig. 1 in geöffneter Stellung;

Fig. 4 - einen Kugelhahn nach Fig. 2 in geschlossener Stellung;

Fig. 5 - das Funktions-Prinzipbild eines Kugelhahnes nach Fig. 1 in geschlossener Stellung;

Fig. 6 - das Funktions-Prinzipbild eines Kugelhahnes nach Fig. 1 in geöffneter Stellung.

Fig. 1 und 2 zeigen das System zweier Ausführungsbeispiele von Kugelhähnen, die über einen Bügel 14 miteinander verbunden sind. In den mit 13 bezeichneten Raum wird der Wasserzähler in­ tegriert und mit den Kugelhähnen über eine Schraubverbindung verbunden. Da die Zwei-Wege-Kugelhähne gleich aufgebaut sind, sind die gleichwirkenden Bauteile in den Figuren mit denselben Positionsziffern bezeichnet.

Der Zwei-Wege-Kugelhahn besteht aus dem Gehäuse 1 und dem in einem durch Dichtelemente 7 im Gehäuse 1 ausgebildeten Sitz 7' sitzenden Küken 5. Das Gehäuse 2 ist mit einer zentralen Durch­ flußbohrung 2 versehen. Das Küken 5 weist eine zentrale Durch­ gangsbohrung 20 auf, die durch Verdrehen des Kükens 5 über das Handrad 4 bzw. die mit beiden verbundene Betätigungswelle 3 in Flucht zur Durchflußbohrung 2 gebracht werden kann, so daß der Kugelhahn voll geöffnet ist. Der im Gehäuse 1 zwischen den Dichtelementen 7 und dem Küken 5 ausgebildete Raum 15 steht über zwei Bohrungen 6, 10, deren Öffnungen 8, 9 quer zur Durchgangs­ bohrung 20 stehen, mit den vor dem Küken im Gehäuse ausgebilde­ ten Räumen 16 (Fig. 6) und 17 (Fig. 5) in Verbindung. Der hin­ ter dem Wasserzähler in das System integrierte Kugelhahn ist mit einer Entlüftungsbohrung 12 im Gehäuse 1 versehen, in die ein Entleerungsventil 11 einschraubbar ist, so daß bei verschlosse­ nem Kugelhahn das nachfolgende Leitungssystem entleert werden kann.

Wie Fig. 3 und 4 zeigen, können die Bohrungen 6, 10 im Küken 5 im Winkel von 45° verlaufen. Dies bietet den Vorteil, daß bei­ de Bohrungen 6, 10 in einer einzigen Aufspannung im Bohrwerkzeug hergestellt werden können. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Aus­ führungsbeispiel verlaufen die Bohrungen 6, 10 im rechten Winkel zur Durchgangsbohrung 20.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Durchflußbohrung

3

Betätigungswelle

4

Handrad

5

Küken

6

Bohrung

7

Dichtelement

7

' Sitz

8

Öffnung

9

Öffnung

10

Bohrung

11

Entleerungsventil

12

Entlüftungsbohrung

13

Zählersitz

14

Bügel

15

Raum

16

Raum

17

Raum

18

Öffnung

19

Öffnung

20

Durchgangsbohrung

Claims (1)

1. Zwei-Wege-Kugelhahn, insbesondere zur Integration in Wasserlei­ tungen vor und hinter einer Zählarmatur, mit einem eine Durch­ flußbohrung (2) aufweisenden Gehäuse (1) und einem in einem Sitz (7') in der Durchflußbohrung (2) angeordneten, mit einer Durch­ gangsbohrung (20) und einer mit ihr in Verbindung stehenden Boh­ rung (10) versehenen Küken (5), das zum Absperren bzw. Öffnen der Leitung um 90° verdrehbar ist, wobei in der Offenstellung des Kükens (5) die Bohrung (10) in einen Raum (15) mündet, der vom Küken (5), den Dichtelementen (7) und dem Gehäuse (1) gebil­ det wird und weitere Räume (16, 17) vorhanden sind, in die die Durchgangsbohrung (20) mündet, und wobei von den Räumen (15, 16, 17), in die die Öffnungen der Bohrungen münden, mindestens zwei in jeder Stellung des Kükens (5) miteinander korrespondieren, wobei das Küken (5) eine weitere, mit der Durchgangsbohrung (20) in Verbindung stehende, in den Raum (15) führende Bohrung (6) aufweist, und die gehäuseseitigen Öffnungen (8, 9) beider Boh­ rungen (6, 10) zur Durchgangsbohrung (20) um 90° versetzt lie­ gen, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei weiteren Bohrungen (6, 10) fluchtend zueinander angeordnet sind und im Winkel von 45° zur Duchgangsbohrung (20) verlaufen.