DE20008404U1

DE20008404U1 - Absperrarmatur

Info

Publication number: DE20008404U1
Application number: DE20008404U
Authority: DE
Original assignee: Bopp and Reuther Armaturen GmbH
Current assignee: VAG GmbH
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2000-08-17
Anticipated expiration: 2010-05-11

Description

DlPL-PHYS DRRERNAT. JOST LEMPERT D-76207 KARLSRUHE (DURLACH)

POSTFACH 410760

D/PL-ING. HARTMUT LASCH TELEFON: (O7209432815 TELEFAX: (0721) 9432850

Bopp & Reuther Armaturen GmbH Carl-Reuther-Str. 1

683 05 Mannheim

2. Mai 2000 17385.3 Lj/bl

Absperranna tür

Die Erfindung betrifft eine Absperrarmatur zum Einbau in Rohrleitungen aus Kunststoff mit einem Gehäuse, bestehend aus einem Rohrabschnitt aus Kunststoff, einem darin verstellbar angeordneten Absperrorgan, das gegen einen Sitz abdichtet, und einem durch einen Deckel verschlossenen Gehäuseansatz mit einer Führung für einen Stellantrieb, der den Rohrabschnitt durchgreift und mit dem Absperrorgan wirkverbunden ist.

Absperrarmaturen, z.B. Absperrklappen, Kugelhähne oder dergleichen, weisen ein Gehäuse aus Grauguß oder Stahlguß auf, in welchem das Absperrorgan gelagert ist, das mit einer mit ihm verbundenen, nach außen geführten Spindel betätigt werden kann. Das Absperrorgan läßt sich aus einer Öffnungsstellung, in der es den Strömungsweg mehr oder weniger freigibt, in die Schließstellung bewegen, in der es den freien Querschnitt der Rohrleitung verschließt. Das Gehäuse

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weist zu beiden Seiten der Armatur Flansche auf, an die die Rohrleitungen angeschlossen werden.

Bei Rohrleitungen aus Metallen werden im allgemeinen Flanschverbindungen verwendet, die in der Regel verschraubt werden. Bei den heute immer häufiger eingesetzten Kunststoff leitungen läßt sich dieses System am Übergang Metall/Kunststoff nicht ohne weiteres übernehmen. Hier erfolgt der Anschluß der Kunststoffleitungen an die Stahlarmatur häufig über Klemmverbindungen oder dergleichen.

Es ist eine Absperrarmatur der eingangs genannten Art in Form einer Absperrklappe bekannt (DE 197 25 725), bei der das Metallgehäuse im Bereich des den Antrieb aufnehmenden Gehäuseansatzes in üblicher Weise aufgebaut ist, in seinem unteren, medienführenden Teil jedoch nur noch aus einem Metallring besteht, in den ein durchgehendes Kunststoff- - Rohrstück dichtend eingesetzt ist, an dessen beiden Enden Kunststoff-Rohrleitungen in herkömmlicher Weise, insbesondere durch Schweißen, angeschlossen werden können. Das Rohrstück ist mit einer diametral durchgehenden Bohrung versehen, die zur Aufnahme und Positionierung der gesamten Armatur dient. Die in herkömmlicher Weise mit einem gummielastischen Überzug versehene Klappenscheibe wird von einer Seite des Rohrstücks eingedrückt, bis sie die durchgehende Bohrung im Rohrstück erreicht. Durch die eine Bohrung wird das Antriebsglied, z.B. eine Spindel eingeführt, die in herkömmlicher Weise mit einem Zapfen in die Klappenscheibe eingreift, während von der gegenüberliegenden Seite ein die Klappenscheibe durchgreifender Bolzen eingeführt und mit dem Zapfen der Spindel verbunden wird. Bei dieser Konstruktion ist insbesondere das Einführen und Zentrieren der Absperrklappe in dem Rohrstück sowie das Montieren des Armaturengehäuses auf dem Rohrstück aufwendig und zeitintensiv.

Von Vorteil ist jedoch, daß das relativ teuere Metallgehäu-

se teilweise durch Kunststoff substituiert wird, die Armatur dadurch ein geringes Gewicht aufweist und die mit dem Medium in Kontakt kommenden Teile aus korrosionsfestem Kunststoff bestehen. Ferner lassen sich die heute zunehmend eingesetzten Kunststoffrohre problemlos über Schweißmuffen oder dergleichen an den Rohrabschnitt aus Kunststoff anschließen.

Es sind ferner eine Reihe aufwendiger Verbundkonstruktionen bekannt, von denen die Mehrzahl jedoch nur die Reduzierung der tragenden Metallteile und ein anschließendes Umspritzen mit Kunststoff vorsieht (z.B. JP 10213251A). Diese Technik erfordert außerordentlich aufwendige Spritzgußwerkzeuge.

Nach einem nicht vorveröffentlichten Vorschlag der Anmelderin (DE 199 22 058) besteht das Gehäuse aus einem tragenden Metallskelett, das den Antrieb führt, und ansonsten ein- oder zweiteilig aus Kunststoff.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der Vorteile der bekannten Armatur eine kostengünstigere und fertigungstechnisch einfache Ausführung vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gehäuseansatz aus Kunststoff besteht und eine Führung aus Metall für den Stellantrieb umschließt, daß der Rohrabschnitt innenseitig wenigstens ein Sitzteil für das Absperrorgan aufweist und daß der Gehäuseansatz mit dem Rohrabschnitt und dieser an seinen Stirnseiten mittelbar oder unmittelbar mit der Rohrleitung verschweißbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Armatur ist der Metallanteil weitgehend auf die Funktionsteile beschränkt, nämlich den Antrieb und dessen Führung, gegebenenfalls noch

das Absperrorgan, während der überwiegende Teil des Gehäuses mit dem Rohrabschnitt und dem Gehäuseansatz aus Kunststoff besteht. Durch den Einschluß der Metallteile in den Kunststoff entfällt auch der bei Gußgehäusen notwendige Korrosionsschutz. An dem aus Kunststoff bestehenden Rohrabschnitt des Gehäuses können Kunststoffleitungen angeschlossen werden. Ferner kann Sorge dafür getragen werden, daß die Armatur ausschließlich mit Kunststoff oder korrosionsbeständigen Sitzteilen in Berührung kommt. Die Masse der Armatur wird gegenüber der bekannten Ausbildung erheblich reduziert, so daß die Armatur vor allem bei Montage vor Ort auch leichter zu handhaben ist.

In einer bevorzugten Ausführung weist der Rohrabschnitt im Bereich des Durchgriffs des Stellantriebs einen Sockel mit einer ebenen Fügefläche für eine gleichfalls ebene Fügefläche am Gehäuseansatz auf.

Auf diese Weise lassen sich der Rohrabschnitt mit dem Absperrorgan und den im Rohrabschnitt vorgesehenen Funktionsteilen, wie Dichtungen, Lager oder dergleichen, vormontieren und entweder der mit der Führung und dem Stellantrieb vormontierte Gehäuseansatz durch Schweißen mit dem Rohrabschnitt verbinden. Stattdessen kann auch der Gehäuseansatz aus Kunststoff zunächst mit dem Rohrabschnitt verschweißt, anschließend die Führung aus Metall eingesetzt und der Stellantrieb montiert werden.

In einer weiterhin vorteilhaften Ausführung ist der Rohrabschnitt an jeder Stirnseite mit dem einen Ende eines Reduzierstücks aus Kunststoff verschweißbar, das mit seinem anderen Ende mit der Rohrleitung verschweißbar ist. Auf diese Weise läßt sich der größere Durchmesserbedarf im Bereich des Absperrorgans auf den in der Regel kleineren Durchmesser der Rohrleitung reduzieren.

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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Führung für den Stellantrieb in den Gehäuseansatz aus Kunststoff einsetzbar und drehfest positionierbar. Dies kann durch entsprechend angeformte Verdrehsicherungen innerhalb des Gehäuses geschehen.

Stattdessen kann auch vorgesehen sein, daß die Führung in den Gehäuseansatz eingespritzt ist, wobei es stets nur darauf ankommt, daß die Führung drehfest sitzt, was beim Einspritzen durch entsprechendes Aufschrumpfens des Kunststoffs auf die Metallführung erreicht werden kann.

Um für eine einwandfreie Lagerung und Aufnahme der Lagekräfte zu sorgen, können in dem Rohrabschnitt aus Kunststoff Lager aus Metall für das Absperrorgan angeordnet sein.

In weiterhin vorteilhafter Ausführung kann der Rohrabschnitt aus Kunststoff durch eine Hülse aus Metall versteift sein, die einerseits für die Maßhaltigkeit im Bereich des Sitzteils sorgt, andererseits die Druckfestigkeit im Bereich der Medienführung erhöht.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Hülse aus Metall an der Innenseite des Rohrabschnitts angeordnet sein und zugleich das Sitzteil für das Absperrorgan bilden. Damit läßt sich das Sitzteil insbesondere im Zusammenwirken mit dem Absperrorgan hinsichtlich der Dichtwirkung optimieren. Der Werkstoff des Sitzteils kann aber auch an die chemischen oder mechanischen Beanspruchungen des Mediums angepaßt werden. So wird sich ein metallisches Sitzteil insbesondere bei Medien empfehlen, die mit Feststoffen beladen sind und damit verschleißend wirken.

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Stattdessen kann die Hülse aus Metall auch in den Rohrabschnitt durch Einspritzen eingebettet sein, wobei sie in erster Linie Trag- und Lagerfunktionen übernimmt. Das Sitzteil wird in diesem Fall gleichfalls von dem Kunststoff des Rohrabschnitts gebildet.

Die Hülse - ob Sitzteil oder nur versteifendes Teil - kann die Lager für das Absperrorgan zumindest teilweise und damit zugleich die Lagerkräfte aufnehmen.

Bei einer Absperrarmatur in Form einer Absperrklappe mit einer in diametralen Lagern geführten Klappenscheibe ist vorgesehen, daß der Rohrabschnitt an der dem Durchgriff für den Stellantrieb gegenüberliegenden Seite eine Durchbrechung aufweist, und daß die Lager für die Klappenscheibe in den Durchgriff und die Durchbrechung von außen eingesetzt sind.

Ist die Absperrarmatur hingegen in Form eines Kugelhahns mit einer zwischen Sitzteilen angeordneten Kugel ausgebildet, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Sitzteile für die Kugel von beiden Seiten des Rohrabschnitts axial eingesetzt sind. Dabei können die Sitzteile mittels der Stirnseiten der mit dem Rohrabschnitt verschweißbaren Reduzierstücke axial festgelegt sein.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Absperrklappe in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt

einer Absperrklappe in abgewandelter Ausführung und

Fig. 3 einen Längsschnitt eines Kugelhahns.

Die Absperrarmatur 1 gemäß Figur 1 weist ein Absperrorgan 2 in Form einer Klappenscheibe 3 sowie ein insgesamt mit 4 bezeichnetes Gehäuse auf. Das Gehäuse 4 besteht aus einem Rohrabschnitt 5 aus Kunststoff und einem Gehäuseansatz 6, der gleichfalls überwiegend aus Kunststoff besteht und eine Führung 7 aus Metall für den Stellantrieb des Absperrorgans 2 aufnimmt. Der Stellantrieb besteht beim gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Spindel 9, die durch einen Deckel 10, der gleichfalls aus Kunststoff besteht, nach außen geführt ist und dort einen Mehrkant 11 beispielsweise zur Aufnahme eines Handrades aufweist. Die Spindel 9 wirkt über ein Getriebe 12 auf einen Zapfen 13, der ein Loch 14 im Rohrabschnitt 5 aus Kunststoff durchgreift und in die Klappenscheibe 3 über ein Mehrkantprofil eingreift.

In der gezeigten Ausführung weist das Getriebe 12 ein auf einem Gewinde 15 der Spindel 9 laufendes Übertragungsglied 16 nach Art einen Spindelmutter auf, die über periphere Ansätze in der Führung 7 drehfest, aber axial beweglich geführt ist. Das Übertragungsglied 16 wirkt über ein weiteres Gewinde oder eine Verzahnung an seiner Innenseite auf ein drehfreies, aber axial festes Abtriebsglied 17 und dieses wiederum auf den Zapfen 13, der mit dem Stellantrieb 9 in Drehung versetzbar ist, so daß die Klappenscheibe 3 aus der gezeigten Schließstellung bis zu etwa 90° in die Öffnungsstellung bewegt werden kann.

Der aus Kunststoff bestehende Rohrabschnitt 5 aus Kunststoff weist ein Sitzteil 18 für das Absperrorgan 2 auf.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist das Sitzteil 18 als Hülse 19 aus Metall ausgebildet und weist eine nach innen eingezogene Sitzfläche 20 für die Klappenscheibe 3 auf. Die Klappenscheibe 3 ist in üblicher Weise mit einem elastischen Überzug 3a versehen, der in Verbindung mit der Sitzfläche 20 für die erforderliche Dichtheit sorgt.

An der dem Zapfen 13 gegenüberliegenden Seite ist die Klappenscheibe 3 mittels eines Zapfens 21 in Form eines Schraubbolzens positioniert, der in eine Hülse 22 eingreift, die wiederum in einem Lager 23 gelagert ist. Das Lager 23 sitzt teilweise in der Hülse 19, teilweise in dem Rohrabschnitt 5 aus Kunststoff. In gleicher Weise ist dem Zapfen 13 ein Lager 24 aus Metall zugeordnet, das gleichfalls teilweise in der Hülse 19, teilweise im Rohrabschnitt 5 sitzt.

Wie gesagt, bestehen der Gehäuseansatz 6 und der Rohrabschnitt 5 aus Kunststoff. An die freiliegenden Stirnseiten 25 des Rohrabschnitts 5 können Reduzierstücke 26 aus Kunststoff angeschweißt werden, an die wiederum die Rohrleitung 27 in herkömmlicher Weise angeschweißt wird.

Die Ausführungsform gemäß Figur 2 unterscheidet sich von der in Figur 1 im wesentlichen nur dadurch, daß in den Rohrabschnitt 5 eine Hülse 28 aus Metall als tragendes Bauteil eingespritzt ist, so daß das innen angeordnete Sitzteil 18 wiederum von dem Kunststoff des Rohrabschnitts 5 gebildet wird und eine nach innen eingeformte Sitzfläche 29 für die Klappenscheibe 3 aufweist.

Figur 3 zeigt eine Absperrarmatur 1 in Form eines Kugelhahns, wobei das Gehäuse wiederum aus einem Rohrabschnitt 5 und einem Gehäuseansatz 6 besteht. Der Stellantrieb ist im wesentlichen der gleiche wie mit Bezug auf Figur 1 und 2

beschrieben. In diesem Fall greift der Zapfen 13 mit einem Mehrkant 30 in das als Kugel 31 ausgebildete Absperrorgan 2 ein. Die Kugel 31 mit ihrem Durchgangsloch 32 dichtet an ihrer Peripherie gegen gegenüberliegende Elastomerdichtungen 33 ab, die zwischen Buchsen 34 und 35 eingesetzt sind. Die Buchsen 34, 35 mit der Dichtung 33 werden nach Verschweißen des aus Kunststoff bestehenden Rohrabschnitts 5 mit den Reduzierstücken 26 nach außen axial gesichert.

Bei sämtlichen Ausführungsformen der Figuren 1 bis 3 weist der Rohrabschnitt einen Sockel 36 mit einer ebenen Fügefläche 37 auf und ist der Gehäuseansatz 6 an seiner unteren Stirnseite gleichfalls mit einer ebenen Fügefläche 38 versehen, über die der Rohrabschnitt 5 mit dem Gehäuseansatz 6 verschweißt wird. Dies kann durch Reibschweißen, Hochfrequenzschweißen oder dergleichen geschehen.

Claims

1. Absperrarmatur zum Einbau in Rohrleitungen aus Kunststoff mit einem Gehäuse, bestehend aus einem Rohrabschnitt aus Kunststoff, einem darin verstellbar angeordneten Absperrorgan, das gegen einen Sitz abdichtet, und einen durch einen Deckel verschlossenen Gehäuseansatz mit einer Führung für einen Stellantrieb, der den Rohrabschnitt durchgreift und mit dem Absperrorgan wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseansatz (6) aus Kunststoff besteht und eine Führung (7) aus Metall für den Stellantrieb umschließt, daß der Rohrabschnitt (5) innenseitig wenigstens ein Sitzteil (18) für das Absperrorgan (2) aufweist und daß der Gehäuseansatz (6) mit dem Rohrabschnitt (5) und dieser an seinen Stirnseiten (25) mittelbar oder unmittelbar mit der Rohrleitung (27) verschweißbar ist.

2. Absperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (5) im Bereich des Stellantriebs einen Sockel (36) mit einer ebenen Fügefläche (37) für eine gleichfalls ebene Fügefläche (38) am Gehäuseansatz (6) aufweist.

3. Absperrarmatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (5) an jeder Stirnseite (25) mit dem einen Ende eines Reduzierstücks (26) aus Kunststoff verschweißbar ist, das mit seinem anderen Ende mit der Rohrleitung (27) verschweißbar ist.

4. Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (7) für den Stellantrieb in den Gehäuseansatz (6) aus Kunststoff einsetzbar und drehfest positionierbar ist.

5. Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (7) in den Gehäuseansatz (6) eingespritzt ist.

6. Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rohrabschnitt (5) aus Kunststoff Lager (23, 24) aus Metall für das Absperrorgan (2) angeordnet sind.

7. Absperrarmatur nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (5) aus Kunststoff durch eine Hülse (19, 28) aus Metall versteift ist.

8. Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (19) aus Metall an der Innenseite des Rohrabschnitts (5) angeordnet ist und zugleich das Sitzteil (18) für das Absperrorgan (2) bildet.

9. Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (28) aus Metall in den Rohrabschnitt (5) durch Einspritzen eingebettet ist.

10. Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (19,28) aus Metall die Lager (23, 24) für das Absperrorgan (2) zumindestens teilweise aufnimmt.

11. Absperrarmatur in Form einer Absperrklappe mit einer in diametralen Lagern geführten Klappenscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (5) an der dem Durchgriff für den Stellantrieb gegenüberliegenden Sitz eine Durchbrechung aufweist, und daß die Lager (23, 24) für die Klappenscheibe (3) in den Durchgriff und die Durchbrechung von außen eingesetzt sind.

12. Absperrarmatur in Form eins Kugelhahns mit einer zwischen Sitzteilen angeordneten Kugel, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzteile (33-35) axial eingesetzt sind.

13. Absperrarmatur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzteile (33-35) mittels der Stirnseiten der mit dem Rohrabschnitt (5) verschweißbaren Reduzierstücke (26) axial festgelegt sind.