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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Kugelhahnanordnung zum Blockieren und Freigeben
einer Flüssigkeitsströmung durch
eine Leitung enthaltend ein Betätigungselement
und eine mit dem Betätigungselement
drehbare Kugel, welche mittels Dichtungen zwischen einem ersten
und einem zweiten Anschluss der Leitung gelagert ist und welche
einen Durchgang aufweist, der in einer ersten Stellung den Durchgang zwischen
den Leitungsanschlüssen
freigibt und in einer zweiten Stellung den Durchgang zwischen den Leitungsanschlüssen blockiert.
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Stand der
Technik
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Eine
typische Kugelhahnanordnung umfasst üblicherweise eine Kugel mit
einer geraden Durchgangsbohrung. Die Kugel sitzt in einer Rohrleitung. Mit
einem Betätigungselement
ist die Kugel um eine Achse senkrecht zur Rohrleitung drehbar angeordnet.
Wenn die Durchgangsbohrung mit der Rohrleitung fluchtet, wird die
Flüssigkeitsströmung freigegeben.
Wenn die Durchgangsbohrung senkrecht zur Rohrleitung verläuft, wird
die Flüssigkeitsströmung durch
die Rohrleitung blockiert.
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Eine
wichtige Anwendung von Kugelhähnen ist
das Blockieren einer Flüssigkeitsströmung um
den Zugang zu wartungsbedürftigen
Armaturen zu ermöglichen.
In der Rohrleitung wird vor und hinter einer solchen Armatur ein Kugelhahn
eingebaut. Wenn die Armatur gewartet, ausgebaut und/oder ausgetauscht
werden soll, werden die Kugelhähne
geschlossen. Die Flüssigkeit
kann dann von keiner Seite austreten.
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Offenbarung
der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Kugelhahnanordnung der eingangs
genannten Art derart auszubilden, dass der Zugang zu wartungsbedürftigen
Armaturen wirtschaftlicher und einfacher möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe dadurch gelöst,
dass ein dritter Anschluss an der Kugelhahnanordnung vorgesehen
ist, und die Kugel in der ersten Stellung im Bereich einer an dem
ersten Anschluss vorgesehenen Dichtung eine Delle aufweist, so dass
die Flüssigkeit
von diesem Anschluss außen an
der Kugel vorbei zu dem dritten Anschluss und über den dritten Anschluss und
den Durchgang in der Kugel zum zweiten Anschluss der Leitung fließt.
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Bei
einer solchen Anordnung kann die wartungsbedürftige Armatur an den dritten
Anschluss angeschlossen werden und es ist nur noch ein Kugelhahn
erforderlich. Die Strömung
verläuft
also nicht direkt vom ersten zum zweiten Anschluss, sondern zunächst außen um die
Kugel herum zum dritten Anschluss. Durch Drehen der Kugel wird sowohl
der erste, als auch der zweite Anschluss blockiert. Die Anordnung
ist somit wirtschaftlicher und die Wartung einfacher.
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Der
erste und der zweite Anschluss können koaxial
und senkrecht zur Drehachse der Kugel angeordnet sein und der den
dritten und den zweiten Anschluss verbindende Durchgang in der Kugel
kann gewinkelt ausgebildet sein. Dabei kann der dritte Anschluss
koaxial zur Drehachse der Kugel angeordnet sein. Wenn die Kugel
um die Drehachse gedreht wird, mündet
der Durchgang nicht mehr am zweiten Leitungsanschluss. Der zweite
Leitungsanschluss ist somit blockiert. Die Delle in der Kugel befindet
sich nicht mehr bei der Dichtung des ersten Leitungsanschlusses.
Die Dichtung dichtet somit die Kugel gegenüber dem ersten Leitungsanschluss
ab. Damit ist auch der erste Leitungsanschluss blockiert.
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Vorzugsweise
wird der dritte Anschluss von einem Anschlussadapterteil gebildet,
das über
den Innenraum eines abnehmbaren Gehäuses mit dem Außenraum
der Kugel in Verbindung steht. In dem Innenraum des Gehäuses kann
dann die wartungsbedürftige
Armatur vorgesehen sein, zum Beispiel Filter, Entkalkungseinrichtungen,
Heizungen, Kühler, Druckminderer,
Einrichtungen zum Zusetzen von Chemikalien oder sonstige Einrichtungen.
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Ein
in dem Gehäuse
vorgesehener Filter kann mit dem Anschlussadapterteil verbunden
sein. Das Gehäuse
kann mit Zentriermitteln zum Zentrieren des Filters versehen sein.
Dann kann ein neuer oder gereinigter Filter zusammen mit dem Gehäuse eingesetzt
werden, nachdem der ursprüngliche
Filter entfernt wurde. Vorzugsweise weist das Anschlussadapterteil
einen innen konisch angeschrägten
Einführstutzen
auf, in welchen ein mit einer Dichtung versehenes, zylinderförmiges Befestigungsglied
an dem Filter einschiebbar ist. Dadurch wird das Einführen erleichtert.
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Die
Kugelhahnanordnung kann ein Gehäuse und
eine Wandaufhängung
aufweisen, in welcher das Gehäuse
befestigbar ist. Das ermöglicht
auch den Einsatz in Rohrleitungen, die aus flexiblen Schläuchen oder ähnlichem
bestehen.
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Ausgestaltungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist
nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Darstellung eines in einer Filtertasse angeordneten
Wasserfilters mit einer Kugelhahnanordnung zum Absperren des Wassereinlasses
und -auslasses.
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2 ist
ein Querschnitt durch die Anordnung aus 1.
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3 ist
ein Ausschnitt aus 2, der die Kugelhahnanordnung
vergrößert in
Betriebsstellung zeigt.
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4 zeigt
die Kugelhahnanordnung aus 3 in Wartungsstellung.
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5 ist
eine perspektivische Darstellung einer Wandhalterung für die Anordnung
aus 1 bis 4.
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6 ist
eine perspektivische Darstellung der Kugel für die Kugelhahnanordnung aus 1 bis 4 mit
eingeklipstem Anschlussadapterteil.
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7 ist
ein Schnitt entlang der Linie B-B in 3.
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8 ist
eine perspektivische Darstellung der Filtertasse mit integrierten
Zentrierrippen
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt
eine allgemein mit 10 bezeichnete Kugelhahnanordnung. Die
Kugelhahnanordnung 10 ist in einer Wandhalterung 12 eingehängt. Die
Kugelhahnanordnung 10 weist einen ersten Anschluss 14 auf,
der einen Einlass darstellt. Es ist weiterhin ein zweiter Anschluss 16 vorgesehen,
der einen Auslass darstellt. Durch Schläuche (nicht dargestellt) fließt das Wasser
auf noch zu beschreibende Weise vom Einlass 14 durch eine
allgemein mit 18 bezeichnete Filteranordnung und einen
dritten Anschluss 20 zum Auslass 16. Die Anordnung
wird dezentral unmittelbar vor einem Waschbecken oder einer Spüle verwendet.
Dadurch wird vermieden, dass der Druckverlust an der Anordnung das
gesamte Trinkwassersystem beeinflusst.
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Die
Anordnung ist in 2 im Querschnitt dargestellt.
Ein zylindrischer Filter 22 aus Aktivkohle sitzt in einer
topfförmigen
Filtertasse 24, welche ein lösbares Gehäuse bildet.
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Im
Innenraum 46 des Filters 22 ist ein weiterer Filter 23 aus
einem antibakteriellen Material angeordnet. Zwischen Filter 22 und
Filtertasse 24 ist ein Ringraum 26 gebildet. Am
oberen und unteren Ende des Filters 22 sitzen Filterhalter 28 und 30 aus
Kunststoff. Der untere Filterhalter 30 ist tellerförmig mit
einem Rand 32. Auf der Unterseite weist der Filterhalter 30 einen
ringförmigen
Vorsprung 34 auf. In dem Ringraum 26 sind ferner
Rippen 38 vorgesehen, die sich über die gesamte Höhe des Filters
erstrecken. Auf diese Weise wird der Filter 22 in der Filtertasse 24 zentriert.
Die Rippen sind auf der Innenseite in die Filtertasse 24 integriert.
Dies ist in der perspektivischen Darstellung in 8 zu
erkennen.
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Der
obere Filterhalter 28 ist ebenfalls tellerförmig und
weist einen nach unten ragenden Rand 40 auf. In der Mitte
des Filterhalters 28 ist ein Durchgang 42, der
von einem zylinderförmigen,
sich nach oben erstreckenden Befestigungsglied 44 umgeben
ist. Der Durchgang steht mit einem Innenraum 46 des Filters 22 in
Verbindung.
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Wasser,
das außen
von oben in den Ringraum 26 fließt, fließt horizontal durch den Filter 22 nach
innen in den Innenraum 46 und durch den Filter 23 gefiltert
zurück
nach oben durch den Durchgang 42 und das Befestigungsglied 44.
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Zum
Warten, Reinigen oder Austauschen des Filters 22 wird die
Wasserströmung
mit der Kugelhahnanordnung 10 abgesperrt, die in 3 im Detail
dargestellt ist. 3 zeigt die Betriebsstellung der
Anordnung.
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Die
Kugelhahnanordnung 10 umfasst eine Kugel 48, die
in einem Gehäuse 50 angeordnet
ist. Zwischen Gehäuse 50 und
Kugel 48 sind Dichtringe 52 und 54 vorgesehen.
Das Gehäuse
hat am Einlass 14 einen Einlassstutzen 56. In
dem Einlassstutzen 56 ist ein koaxiales Verbindungsteil 58 vorgesehen.
Das Verbindungsteil 58 ist mit einer Dichtung 60 in
dem Einlassstutzen 56 abgedichtet. Die Dichtung 52 sitzt einerseits
in einer Ringnut in dem Verbindungsteil 58. Andererseits
wird die Dichtung 52 von einem Kunststoffring 62 mit
entsprechend der Kugel 48 gekrümmter Innenseite in ihrer Lage
gehalten.
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Auslassseitig
weist das Gehäuse 50 einen Auslassstutzen 64 auf.
Der Auslassstutzen 64 weist eine Ringnut für die Dichtung 54 auf.
Weiterhin wird die Dichtung 54 von einem Kunststoffring 66 mit
entsprechend der Kugel 48 gekrümmter Innenseite in ihrer Lage
gehalten.
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Die
Kugel weist an der Oberseite eine rechteckige Nut 68 (s.6)
auf. In die Nut greift ein korrespondierender Vorsprung eines Bolzens 70,
der abdichtend durch das Gehäuse 50 durch
nach außen geführt ist.
Der Bolzen 70 ist mit einem Griff 72 verbunden.
Durch Drehen des Griffs 72 kann so die Kugel um eine Achse 74 gedreht
werden.
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Die
Kugel 48 ist mit einem gewinkelten Durchgang 76 versehen.
Der Durchgang 76 mündet in
der Betriebsstellung, die in 3 dargestellt
ist, einerseits in den Auslass 16. Andererseits ist ein
Anschlussadapterteil 78 von unten in 3 in
den Durchgang 76 eingesteckt. Das Anschlussadapterteil 78 ist
mit einer Dichtung 118 versehen und in die Kugel 48 eingeklipst.
Die Kugel und das Anschlussadapterteil 78 sind in 6 noch
einmal im Detail dargestellt.
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Das
Gehäuse 50 ist
nach unten in 3 hin offen und bildet einen
Deckel 80 für
die Filtertasse 24. Mit einem Gewinde 82 wird
die Filtertasse 24 in den Deckel 80 des Gehäuses 50 bis
zu einem Anschlag 84 eingeschraubt. Zwischen Deckel 80 und Filtertasse 24 ist
oberhalb des Anschlags 84 eine Dichtung 86 angeordnet.
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Das
Anschlussadapterteil 78 ist nach unten hin verbreitert
und ragt mit einem innen konisch angeschrägten Einführstutzen 90 in den
von dem Deckel 80 umschlossenen Hohlraum 92 hinein.
Das Befestigungsglied 44 des Filterhalters 28 wird
mit einer Dichtung 88 in den Einführstutzen 90 eingeschoben. Das
Wasser kann also aus dem Innenraum 46 des Filters 22 durch
das Befestigungsglied 44 und das Anschlussadapterteil 78 in
den Durchgang 76 fließen.
In der Betriebsstellung mündet
der Durchgang 76 im Auslass 16. Koaxial zu dem
Anschlussadapterteil 78 ist ein Sieb- und Zentrierbauteil 36 vorgesehen (s.
auch 7). Das Sieb- und Zentrierbauteil 36 umfasst
ein zylindrisches Sieb 35, einen oberen Kunststoffring 37 und
einen unteren Kunststoffring 39. Der obere Kunststoffring 37 liegt
an der Unterseite des Deckels 80 an. Die obere Kante der eingebauten
Filtertasse 24 liegt an der Unterseite des Kunststoffrings 39 an.
Der obere Kunststoffring 39 ist gewinkelt ausgebildet und
liegt mit der Innenseite am unteren Bereich des Anschlussadapterteils 78 an.
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Einlassseitig
fließt
das Wasser vom Einlass 14 durch das Verbindungsteil 58 zur
Kugel 48. Die Kugel 48 ist mit einer Delle 94 versehen.
In der Betriebsstellung (3) liegt die Delle 94 neben
der Dichtung 52. Das Wasser kann also außen an der Kugel
an der Dichtung vorbei bis zum äußeren Bereich
des Anschlussadapterteils 78 fließen. Von dort gelangt es durch
einen Hohlraum 96 zwischen Gehäuse 50 und Anschlussadapterteil 78 und
das Sieb in den Ringraum 26 außerhalb des Filters 22.
Der Strömungsweg
ist durch einen Pfeil 98 illustriert. In der Betriebsstellung
ist also sowohl der Strömungsweg
vom Einlass 14 zum Außenraum
des Filters, als auch der Strömungsweg
vom Innenraum des Filters zum Auslass freigegeben.
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In 4 ist
die Wartungsstellung der Anordnung gezeigt. Hier ist die Kugel 48 um
90° verdreht. An
der mit 100 bezeichneten Stelle ist die Kugel „vollständig„ und das
Verbindungsteil 58 mit der Dichtung 52 gegen die
Kugel 48 abgedichtet. Der Einlass 14 ist somit
blockiert. Der Durchgang 76 ist um 90° verdreht und mündet nicht
mehr im Auslassstutzen 64. Der Auslassstutzen 64 ist
mit der Dichtung 54 gegen die Kugel abgedichtet. Damit
ist der Auslass 16 blockiert. Es kann kein Wasser durch
die Kugelhahnanordnung fließen.
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In
dieser Stellung kann die Filtertasse 24 abgeschraubt werden.
Der Filter 22 bleibt dabei gewöhnlich in dem Einführstutzen
hängen
und kann von Hand abgenommen werden. Ein neuer oder gereinigter
Filter kann in die gelöste
Filtertasse 24 eingesetzt werden. Durch die Rippen 38 ist
der Filter vorzentriert. Mit dem Befestigungsglied 44 des
oberen Filterhalters 28 wird der Filter 22 in
den Einführstutzen 90 eingeschoben.
Die konische Form 102 auf der Innenseite des Einführstutzens 90 erleichtert
dabei das Einführen.
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Die
beschriebene Anordnung kann zum Beispiel zum Filtern von Trinkwasser
unterhalb eines Waschbeckens oder dergleichen verwendet werden. Dieser
Bereich ist häufig
in einem Schrank eingebaut und schwer zugänglich. Die vereinfachte Einführung des
Filters mit der Filtertasse und Vorzentrierung des Filters sind
bei dieser Verwendung besonders hilfreich. Zur Vermeidung einer
aufwändigen
Verlegung von Rohrleitungen erfolgen die Wasseranschlüsse mittels
flexiblen Schläuchen.
Die gezeigte Anordnung wird mittels einer Wandhalterung 104 an
der Wand befestigt.
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Die
Wandhalterung 104 ist in 5 gesondert
dargestellt. Der Auslassstutzen 64 wird durch eine Öffnung 106 in
einem vertikalen, nach vorne senkrecht zur Wand vorspringenden Seitenteil
eingeschoben. In einem horizontalen, nach vorne senkrecht zur Wand
vorspringenden Unterteil 110 ist eine runde Ausnehmung 108 vorgesehen.
Durch diese Ausnehmung ragt das Gehäuse 50, so dass der
Deckel 80 mit der daran befindlichen Filtertasse sich darunter
befindet. Der Stutzen 56 des Gehäuses 50 liegt frei
auf einem Teil 112 des Unterteils 110 auf. Die Wandhalterung 104 ist
an einer Rückwandung 114 mit
Bohrungen 116 versehen, mit denen sie auf übliche Weise
an einer Wand festgeschraubt, -genagelt oder -gedübelt werden
kann.