DE2505347C3 - Zerbrechliches Ventilfitting - Google Patents
Zerbrechliches VentilfittingInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Ventilfitting, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben und aus der
US-PS 23 00 483 bekannt ist. Das Klappenventil dieses Fitting befindet sich, wenn das Fitting nicht an ein
entsprechendes Anschlußstück angeschlossen ist, in der geschlossenen Stellung und wird infolge des Verschiebens
der ringförmigen Hülse beim Aufsetzen des Fittings auf das Anschlußstück aus seiner geschlossenen
Stellung in eine geöffnete Stellung geschwenkt. Dieser Bewegungsvorgang wird nicht durch das Zerbrechen
von zerbrechlichen Elementen ausgelöst.
Die Erfindung bezieht sich speziell auf zerbrechliche Ventilfittings, die infolge von Scher- bzw. in Axialrichtung
wirkenden Kräften zerbrechen und infolge dieses Bruchvorganges die entsprechenden Rohrleitungen
abdichten. Derartige Fittings sind in der DT-OS 20 59 443 und der US-PS 37 19 194 beschrieben. Die
Fittings beider Veröffentlichungen weisen insofern Gemeinsamkeiten auf, als daß in beiden Fällen die in den
Fittings angeordneten Ventile als Pilzventile ausgebildet sind, die an den Rohrinnenwandungen entlanggleiten.
Diese Ausführungsform hat den Nachteil, daß relativ enge Toleranzen zwischen der Ventilaußenwand
und der Rohrinnenwandung vorliegen müssen, so daß bei längeren Zeiträumen, in denen sich das Ventil nicht
bewegt, die Gefahr besteht, daß dieses korrodiert und sich an der Rohrinnenwandung festsetzt. Das Fitting
wird damit betriebsunfähig. Dieser Nachteil ist besonders schwerwiegend, da es für den vorliegenden
Anwendungsfall gerade darauf ankommt, daß im unvorhersehbaren Gefahrenfall eine absolut sichere
Funktionsweise gegeben ist. Darüber hinaus hat der Einsatz der bekannten, im Durchflußkanal gleitenden
Pilzventile den Nachteil, daß die Ventile bereits in der geöffneten Stellung einen relativ hohen Strömungswiderstand
für das hindurchströmende Medium hervorrufen, wodurch es zu unerwünschten Wirbelbildungen
kommen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zerbrechliches Ventilfitting zu schaffen, das bei geöffneter
Ventilstellung einen geringen Strömungswiderstand darbietet und bei dem die Gefahr des Festsetzens von
beweglichen Teilen gering ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der Erfindungsgegenstand zeichnet sich gegenüber den beiden zuletzt genannten Veröffentlichungen im
wesentlichen dadurch aus, daß anstelle der bekannten gleitend im Durchflußkanal angeordneten Pilzventile
Klappenventile zum Einsatz kommen, die in ihrei geöffneten Stellung den Durchflußquerschnitt für da;
durchströmende Medium nicht verengen. Darübei hinaus haben die Klappenventile den Vorteil, daß si«
sowohl in der geöffneten als auch der geschlossener
Stellung mit relativ kleinen Wandbereichen der in dem Durchflußkanal angeordneten ringförmigen Hülse in
Berührung treten, so daß die Gefahr eines Festsetzens, insbesondere infolge von Korrosion, nicht gegeben ist.
Als besonders erfinderische Leistung ist es anzusehen, daß für die als solche bekannten Klappenventile ein
besonders einfach ausgestalteter Auslösemechanismus entwickelt worden ist, der in jedem Falle bei einem
Zerbrechen der am Ventilfitting angeordneten zerbrechiiehen Elemente den Schließvorgang des Klappen- ,0
ventils einleitet. Dieser Auslösemechanismus wird durch mindestens ein einfaches Arretierungselement gebildet,
das die verschiebbare ringförmige Hülse in Axialrichtung gegenüber einer Anschlußleitung bzw. einem
Anschlußfitting festlegt. Kommt es zu einem Abscheren der zerbrechlichen Elemente, fallen die vorgesehenen
Arretierungselemente aus ihren entsprechenden Ausnehmungen heraus, so daß sich dk ringförmige Hülse
infolge einer sie beaufschlagenden Feder in Richtung auf den Auslaß bewegt und damit das Klappenventil aus z0
der Ventilhalterung gelöst und in die geschlossene Stellung übergeführt wird.
Hinweise auf einen derartigen Auslösemechanismus, der bei einem Zerbrechen der zerbrechlichen Elemente
den sofortigen Schließvorgang der Klappenventile herbeiführen soll, konnten der eingangs erwähnten
US-PS 23 00 483 nicht entnommen werden. Auch die zerbrechliche Ventilfittings betreffenden Veröffentlichungen
bieten der Fachwelt hierzu keinerlei Hinweise. Wie man der DT-OS 20 95 445 entnehmen kann, werden
hierbei die Pilzventile selbst durch ein stangenförmiges Element auf Abstand gehalten, das bei einem Zerbrechen
des Fittings mit zerbricht und somit sich die beiden Ventile aufeinander zu bewegen läßt. Jedem Fachmann
ist sofort klar, daß ein derartiger Mechanismus bei Klappenventilen nicht eingesetzt werden kann, da diese
bekanntlich schwenkbar im Durchflußkanal angeordnet sind. Gemäß der US-PS 37 19 194 werden die Ventile
durch winkelförmig ausgebildete Elemente auf Abstand gehalten. Somit treten auch hier die Halteelemente
unmittelbar mit den Ventilen in Kontakt, was bei Klappenventilen nicht durchführbar ist.
Es bedurfte somit eines erheblichen erfinderischen Aufwandes, um einen geeigneten Auslösemechanismus
für die Klappenventile aufzufinden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist dies gelungen, indem man
nicht einen unmittelbar am Ventil angreifenden Auslösemechanismus vorsah, sondern einen solchen,
über den das Klappenventil mittelbar betätigt wird. Man läßt einfacherweise eine bereits aus der US-PS
23 00 483 bekannte verschiebbare ringförmige Hülse mit einem Arretierungselement zusammenwirken, das
die durch Federkraft beaufschlagte Hülse gegenüber einer Anschlußleitung bzw. einem Anschlußfitting
festlegt. Damit ist ein besonders einfach und sicher funktionierender Auslösemechanismus für das Klappenventil
geschaffen worden.
Vorteilhafterweise ist das Arretierungselement durch einen sich in Axialrichtung erstreckenden Stift gebildet
Diese Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus. Das erfindungsgemäß
ausgebildete Ventilfitting ist mit einem identisch ausgebildeten Ventiititting koppelbar. Es kann jedoch
auch zusammen mit anderen beliebig ausgebildeten
Anschlußleitungen, Anschlußfittings oder Anschlußstükken verwendet werden, wenn diese Bauteile nur die
Anordnung der erfindungsgemäß vorgesehenen zerbrechlichen Elemente sowie des Arretierungselementes
für die ringförmige Hülse gestatten. Falls diese Forderungen erfüllt sind, kann das erfindungsgemäß
ausgebildete Ventilfitting auf einem breiten Anwendungsgebiet Verwendung finden.
Um im geschlossenen Zustand des Klappenventils eine einwandfreie Abdichtung der verschiebbaren Hülse
gegenüber dem Ventilgehäuse zu erreichen, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die ringförmige
Hülse in ihrer gegen den Kanalauslaß verschobenen Stellung gegen ein zwischen Hülse und Gehäuse
angeordnetes Dichtungselement gepreßt. Auf diese Weise wird ein absolut dichter Abschluß des Durchflußkanales
erreicht.
Die Ventilhalterung ist vorteilhafterweise durch eine sich axial in Richtung auf die ringförmige Hülse
erstreckende Lippe gebildet, und auf dem Klappenventil ist ein die Lippe erfassendes Element vorgesehen. Mit
dieser konstruktiven Ausgestaltung der Ventilhalterung wird einerseits eine sichere Arretierung der Klappenventils
in der geöffneten Stellung erreicht, so daß dieses nicht in den Durchflußkanal vorsteht, anderereits
jedoch bei Verschieben der Hülse ein sofortiges Lösen des Klappenventil von der Halterung ermöglicht, was
fü,· einen sicheren Betrieb des Fittings unumgänglich ist. Ein Verklemmen des Ventiles an der Halterung ist bei
dieser Ausführungsform nahezu vollständig ausgeschaltet.
Was die erfindungsgemäß vorgesehenen zerbrechlichen Elemente betrifft, so sind die unterschiedlichsten
Ausführungsformen denkbar, die sich in erster Linie nach dem Anwendungszweck des Fittings richten.
Einfacherweise sind die sich radial erstreckenden zerbrechlichen Elemente durch Stifte gebildet, die in auf
der Außenseite des Ventilgehäuses angeordnete Ausnehmungen eingreifen. Die sich axial erstreckenden
zerbrechlichen Elemente sind vorteilhafterweise durch Schrauben bzw. Niete gebildet, die das Ventilfitting mit
der Anschlußleitung bzw. dem Anschlußfitting verbinden.
Die sich axial und/oder radial erstreckenden zerbrechlichen Elemente sind vorzugsweise innerhalb eines
ringförmigen Überwurfes angeordnet, der sich um das Ventilgehäuse herum erstreckt und in Axialrichtung auf
dessen Oberfläche gleitfähig ist. Um ein radiales Verschieben des Überwurfes gegenüber dem benachbarten
Überwurf bzw. der Endfläche der Anschlußleitung oder dem Anschlußfitting zu ermöglichen, besitzt
der ringförmige Überwurf eine sich quer zum Durchflußkanal erstreckende Endfläche, die mit der
Endfläche des Ventilgehäuses ausgerichtet ist und die mittels der sich axial erstreckenden zerbrechlichen
Elemente mit der Endfläche eines identisch ausgebildeten Überwurfes verbindbar ist.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäß ausgebildeten Vsntilfittings werden nachfolgend in
Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen diametral geführten Schnitt durch zwei miteinander verbundene zerbrechliche Ventilfittings
gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Ventile in Offenstellung dargestellt sind,
Fig.2 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, jedoch
beim Abscheren der zerbrechlichen Elemente unter Zugkräften parallel zur Strömungsrichtung,
F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-IIl der F i g. 2,
F i g. 4 eine Einzeldarstellung der zerbrechlichen Fitlings im Schnitt beim Abscheren der zerbrechlichen
Elemente unter senkrecht zur Strömungsrichtung aufgebrachten Scherkräften,
F i g. 5 eine Einzeldarstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung in einem diametral geführten
Schnitt,
Fig.6 eine weitere Ausführungsform des Ventilfittings
gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt,
F i g. 7 noch eine weitere Ausführungsform des Ventilfittings, teilweise im Schnitt,
Fig.8 ein Ventilfitting in Verbindung mit einer abgewinkelten Leitung, teilweise im Schnitt,
F i g. 9 eine Einzeldarstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilfittings, teilweise
im Schnitt, und
F i g. 10 eine Darstellung des Ventilfittings gemäß der Erfindung in einem diametral geführten Schnitt bei
Anordnung in einem Tank oder Behälter.
In den verschiedenen dargestellten Ausführungsformen kommen ähnlich ausgebildete Bestandteile zur
Anwendung, die in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Die Konstruktion sowie die Wirkungsweise eines Ventilfittings gemäß der Erfindung geht aus den F i g. 1
bis 4 hervor. In diesen Figuren werden zwei Ventilfittings gezeigt, die Ende an Ende zerbrechlich
miteinander verbunden sind. Da die Ventilfittings mit Ausnahme der daran befestigten Leitungen identisch
sind, ist die Beschreibung der Bestandteile eines Fittings ausreichend.
Das Ventilfitting besteht aus einem ringförmigen Gehäuse 10 von rohrförmiger Gestalt mit einem darin
ausgebildeten axialen Durchflußkanal 12 für ein unter Druck stehendes Strömungsmittel. Die Fittings gemäß
der Erfindung können zur Handhabung unter Druck stehender Flüssigkeiten oder Gase benutzt werden und
werden häufig in Brennstoffleitungen für Flugzeuge, hydraulischen Ölleitungen u. dgl. benutzt.
Die Bohrung des Fittings enthält radiale Schultern 14, 16 und 18 sowie zylindrische Oberflächen 20,22 und 24.
Ein Ende des Kanals und Gehäuses wird durch eine flache Stirnfläche 26 begrenzt, und an dem anderen
Ende des Fittinggehäuses weist der Kanal ein Innengewinde 28 auf. Bei dem rechten Fitting 10 in
Fig. 1 und bei einem Strömungsmittelfluß wie durch den Pfeil 30 angedeutet bildet das rechte Ende des
Fittings an dem Gewinde 28 ein Einlaßende des Kanals 12, während das linke Ende des Fittings ein Auslaßende
bildet. In der Beschreibung werden funktionell äquivalente Enden der Ventilfittings als Auslaß- und
Einlaßenden bezeichnet.
In dem Durchflußkanal ist einer ringförmige Hülse 32 gleitend gelagert und mit einer Schulter 34 versehen, die
der Schulter 18 gegenüberliegt, sowie mit einer ringförmigen Schulter 36 im Bereich eines O-Ringes 38,
die der Schulter 16 gegenüberliegt. Die Hülse 32 enthält eine Bohrung 40 im Bereich des Ventilsitzes 42.
Ein Klappenventil 44 ist auf der Hülse 32 mittels eines Drehstiftes 46 schwenkbar gelagert, der senkrecht zur
Achse des Kanals 12 angeordnet ist. Das Klappenventil 44 ist von allgemein kreisförmiger Gestalt (F i g. 3) und
besitzt eine Seite, auf der ein elastisches Dichtungsmaterial 48 befestigt ist. Die Seite 50 des Ventils wird von
dem unter Druck stehenden Medium innerhalb des Fittinggehäuses beaufschlagt, wenn sich das Ventil in
der geschlossenen Stellung befindet. Eine Torsionsfeder 52, die um den Drehstift 46 herumgewunden ist, drückt
mit ihren Enden auf die Hülse 32 und die Seite 50, um das Klappenventil in Richtung auf die geschlossene Stellung
zu beaufschlagen, wie in den F i g. 2, 3 und 4 gezeigt. Das
Kl.-innenvcntil ist darüber hinaus mit einer Lippe 54 an
der am weitesten von dem Drehstift 46 entfernten Stelle versehen, die mit einer Haltelippe zusammenwirkt, was
nachstehend beschrieben wird.
In das Gewinde 28 des Fittinggehäuses ist eine Ventilhalterung eingeschraubt, die von ringförmiger
Gestalt ist und eine konzentrische Bohrung 58 aufweist.
Auf der Halterung ist eine axial verlaufende Lippe 60 ausgebildet. Diese Lippe 60 ist so angeordnet, daß bei
Ruhen der Ventillippe 54 auf der Lippe 60, wie in F i g. 1
ίο gezeigt, das Klappenventil 44 aus dem Durchflußkanal
herausgehalten ist und die Ebene des Klappenventils im wesentlichen parallel zur Achse des Kanals 12 liegt.
Zwischen der Halterung 56 und der Hülse 32 ist eine Druckfeder 62 eingesetzt, die die Hülse 32 in die in
ij F i g. 2 gezeigte Stellung beaufschlagt.
Die lichten Abstände zwischen der Hülse 32 und den Oberflächen 20, 22 und 24 sind relativ groß, um die
Möglichkeit eines Festsetzens der Hülse in bezug auf das Gehäuse 10 infolge von Korrosion od. dgl. möglichst
»o gering zu halten. Wenn das Klappenventil 44 geöffnet ist, wie in F i g. 1 gezeigt, ist die Hülse 32 gegenüber dem
Gehäuse 10 nicht abgedichtet, da sich der O-Ring 38 außer Eingriff mit der Schulter 16 befindet, wie in F i g. 1
gezeigt. Wenn jedoch die Hülse 32 in Richtung auf das *3 linke Ende des Gehäuses verschoben wird, wie in F i g. 2
gezeigt, befinden sich Hülse und Ventilgehäuse infolge des zusammengepreßten O-Ringes 38 in dichtendem
Eingriff. Diese Funktionsweise sichert einen einwandfreien Betrieb des Fittings über ausgedehnte Zeitspannen.
Hinzu kommt, daß die Schwenköffnung 64, die in dem Klappenventil 44 ausgebildet ist, einen erheblich
größeren Durchmesser besitzt als der Drehstift 46. Somit ist die Wahrscheinlichkeit einer Korrosion
zwischen dem Klappenventil und dem Drehstift herabgesetzt. Diese Ausbildung stellt ferner eine
einwandfreie Abdichtung zwischen dem Klappenventil und dem Ventilsitz 42 sicher, da infolge der größer
ausgebildeten Schwenköffnung sich das Dichtungsmaterial 48 des Klappenventils der Form des Ventilsitzes
anpassen kann.
Aus den Fig. 1 und 2 geht hervor, daß auf dem rechten Ventilfitting mittels eines O-Dichtungsringes
und eines Verriegelungsdrahtringes 68 ein Anschlußrohr 66 gelagert ist. Das linke Fitting 10 ist an ein mit
einem Innengewinde versehenes Verbindungsstück 70 angeschlossen, das mittels eines O-Ringes und eines
Verriegelungsdrahtringes 72 auf dem Fitting gelagert ist. Wie aus den anderen in den Zeichnungen gezeigten
Ausführungsformen hervorgeht, können die auf den Fittings gelagerten Anschlußstückc bzw. -leitungen
verschiedenartig ausgebildet sein. Geeignete Ausbildungsformen sind dem Fachmann bekannt.
Wie in den F i g. 1 bis 4 gezeigt, sind die Ventilgehäuse mittels eines zerbrechlichen Verbinders, der allgemein
bei 74 gezeigt ist, Ende an Ende koaxial zueinander gelagert. Der Verbinder 74 besteht aus zwei identischen
ringförmigen Überwürfen 78. Jedes Ventilgehäuse 10 ist mit einer zylindrischen Oberfläche 76 verschen, die bis
an die Endfläche 26 reicht. Auf dieser zylindrischen
Oberfläche ist der Überwurf 78 gelagert. Die Überwürfe
78 enthalten je einen radial verlaufenden Abschnitt 82.
In dem radial verlaufenden Übcrwurfabschnitt 82 ist
eine Anzahl radialer Offnungen 84 ausgebildet, die mit
gleichen Umfangsabständcn um den Überwurf herum angeordnet sind. Eine Anzahl axial verlaufender
Öffnungen 86 ist in dem radial verlaufenden Abschnitt der Überwürfe mit deichen UmfaiiRsabständcn um den
Überwurf herum angeordnet. Innerhalb der radial verlaufenden öffnungen 84 der Überwürfe sind radial
angeordnete zerbrechliche Stifte 88 in Stellung gebracht, die von radial verlaufenden Blindlochern 90 der
Ventilgehäuse aufgenommen werden. Aul diese Weise werden die Überwürfe an einer Axialverschiebung in
bezug auf ihr jeweiliges Fitting gehindert. Durch die Bohrungen 86, die in den radial verlaufenden Abschnitten
der Überwürfe vorgesehen sind, erstrecken sich Niete 92; auf diese Weise sind die Überwürfe 78
gegenüber einer Relativverschiebung in axialer Richtung arretiert.
Die Überwürfe 78 enthalten je eine radiale Endseite 94. Diese Endseiten werden durch die Niete 92
miteinander in Eingriff gehalten. Aus F i g. I ist ebenfalls ersichtlich, daß die Überwurfendseiten 94 mit den
Fittingendseiten 26 fluchten, wodurch die in F i g. 4 gezeigte radiale Verschiebung ermöglicht wird.
Die Niete 92 verhindern somit eine Verschiebung der Überwürfe 78 gegeneinander sowohl in radialer als auch
in axialer Richtung, während die Stifte 88 eine axiale Verschiebung der Ventilfittings gegeneinander verhindern.
Die Endseiten 26 der Fittings sind jeweils mit einer Ausnehmung versehen, in der ein O-Ring % angeordnet
ist, um die Ventilfittings 10 gegeneinander !abzudichten.
Die Klappenventile 44 werden unter normalen Betriebsbedingungen durch zwei diametral gegenüberliegende
axial verlaufende Stifte 98 in der Offenstellung gehalten, deren Enden von in der Hülse 3!2 ausgebildeten
Ausnehmungen 100 aufgenommen werden.
Die rechte Ausnehmung 100 ist tiefer als die linke, um die Stifte während des Zusammenbaus zu halten. Die
Stifte 98 sind von einer solchen Länge, und die darin aufgenommenen Ausnehmungen von einer solchen
Tiefe, daß, wenn die Ventilfittings 10 in der in F i g. 1 gezeigten Weise zusammengebaut sind, die Hülsen 32 in
Richtung auf die zugeordneten Halterungen 56 genügend verschoben werden, so daß sich die jeweilige
Klappenventillippe 54 auf die Außenseite der entsprechenden Halterungslippe 60 legen kann, wie in Fig. 1
gezeigt. Der Mindestabstand zwischen der Hülse 32 und der Halterung 56 wird durch die Zusammenwirkung der
Ventilfläche 102 mit dem Rand der Halterungslippe 60 bestimmt.
Die normale oder offene Lage der Ventilfittings ist in Fig. 1 gezeigt. In dieser Lage halten die Stifte 98 die
Hülsen 32 in einer in Richtung auf die zugeordnete Halterung verschobenen Stellung, wodurch die Ventillippen
auf den Halterungslippen ruhen und sich die Ventile 44 in der offenen Stellung befinden, so daß
Strömungsmittel die Kanäle 12 der Ventilfittings und die Anschlußstücke 66 und 70 ungehindert passieren kann.
Sollten auf die Fittings 10 aufgebrachte axiale Zugkräfte, wie sie bei einem Flugzeugabsturz oder ■;■>
anderen Unglücksfällen auftreten können, einen vorgegebenen Wert überschreiten, so scheren die zerbrechlichen
Stifte 88 ab. F i g. 2 zeigt den Zustand, in dem die Stifte 88 an der Verbindung der Innenseite der
Überwürfe 78 und den Fittingflächen 76 bereits abgeschert und die Fittings 10 bereits begonnen haben,
sich auseinandcrzuzichen. In einem solchen Fall wird
der O-Ring 96 aus der in den Endsciten der Fittings
ausgebildeten Nut entfernt, und die Stifte 98 fallen aus ihren Ausnehmungen 100 heraus. Infolgedessen werden 6s
die Hülsen 32 in Richtung auf die zugeordneten Enden 26 der Fittings beaufschlagt und gestatten es der
jeweiligen Vcntillippc 54, axial von der Haltclippc 60 herunterzugleiten. Die Klappenventilfedern 52 sowie
der Druck innerhalb des Kanals beaufschlagen die Klappenventile in die geschlossene Stellung, in der sie
dichtend an den Venilsitzen 42 anliegen, wodurch ein Strömungsmittelfluß aus dem jeweiligen Ventilgehäuse
heraus verhindert wird.
Infolge der Beaufschlagung der Hülsen 32 durch die Federn 62 wird der O-Ring 38 zwischen den Schultern
16 und 36 zusammengedrückt, wodurch eine wirksame Abdichtung des Kanals 12 erreicht wird. Das unter
Druck stehende Medium innerhalb des Kanals 12, welches auf die Klappenventilseite 50 einen Druck
ausübt, drückt das Klappenventil 44 fest gegen den Ventilsitz und stellt damit auch eine ausreichende
Dichtung sicher. F i g. 2 zeigt lediglich den Anfangszustand des zerbrechlichen Verbinders 74 während der
Axialverschiebung; diese setzt sich allgemein bis zu einem solchen Grad fort, daß der Verbinder 74 von den
Fittings herunterfällt. Es ist möglich, daß die zerbrechlichen Stifte 88 nur gegenüber einer Fittinggehäuseseite
76 abscheren. Auch in einem solchen Fall gestattet die Axialverschiebung der Ventilgehäuse ein Lösen der
Stifte 98 und somit eine Freigabe der Hülsen 32 und das damit verbundene Schließen des Klappenventils.
In F i g. 4 ist eine Verschiebung der Ventilgehäuse 10
dargestellt, die durch Kräfte verursacht worden ist, die senkrecht zur Ventilgehäuseachse angegriffen haben. In
einem solchen Fall scheren anstatt der Stifte 88 die Niete 92 ab. Eine derartige Verschiebung der Gehäuse
10 kann den O-Ring % abscheren. Die Stifte 98 werden von ihren Ausnehmungen 100 lose genug aufgenommen,
um eine solche Axialverschiebung ohne Beschädigung der Hülsen 32 zu gestatten.
Wenn die Stifte 98 aus ihren Ausnehmungen herausfallen, werden die Hülsen 32 in einer Richtung
von den zugeordneten Halterungen 56 fort beaufschlagt, wodurch sich die Klappenventil schließen
können.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß der Verbinder 74 derart wirksam ist, daß er ein
Voneinanderlösen der Gehäuse 10 durch Bruch gestattet, ungeachtet dessen, ob die Kräfte axial oder
radial in bezug auf den Durchflußkanal angreifen. Die Drücke, bei denen ein Abscheren der Stifte 88 oder der
Niete 92 eintritt, werden durch die Anzahl der
verwendeten Elemente, deren Material sowie deren Durchmesser festgelegt.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Ventilfittings. Bei dieser
Ausführungsform ist zwischen den Überwürfen 7f ein ringförmiger geflanschter Abstandshalter XOA
angeordnet und mit axial verlaufenden Gewindcboh rungcn 106 versehen, die Schrauben 108 aufnehmen
welche sich durch Überwurfbohrungen 86 hindurcl erstrecken. Die innerhalb der ringförmigen Nuten li;
angeordneten O-Ringe 110 dichten den Abstandshalte 104 gegenüber den Ventilfittings ab. Der radia
verlaufende Flansch 114 des Abstandshaltcrs ist mi Lagerbohrungen verschen, wodurch der Abstandshalte
benutzt werden kann, um die Ventilfittings an eine Wand, einem Schott od. dgl. zu lagern. Die Stifte 81
werden von Bohrungen 84 und 90 aufgenommen. Bein Auftreten ausreichender Schwerkräfte senkrecht zu
Achse der Ventilfittings scheren die Schrauben 108 a den Endkantcn 116 des Abstandshalters 104 ab. Unte
Zugkräften scheren die Stifte 88 ab, wie bei de Ausführungsform der F i g. 1 bis 4 beschrieben wurde.
F i g. 6 zeigt ein Ventilfitting 10 gemäß der Erfindun;
das zusammen mit einem Anschlußfitting 118 mit Außengewinde und einem rechtwinkligen Anschlußfitting
120 verwendet ist. Das Anschlußfitting 120 ist durch eine Anzahl Schrauben 122 an dem Ventilfittinggehäuse
110 befestigt, welche von Bohrungen 124 des Gehäuseflansches
126 und von Gewindebohrungen 128 des Fittings 120 aufgenommen werden. Bei dieser Ausführungsform
ist das Fitting 120 nur gegenüber Scherkräften zerbrechlich, die quer zur Achse des Durchflußkanales
angreifen und somit die Schrauben 122 abscheren würden.
F i g. 7 zeigt ein Ventilfitting 10 mit Gewinden 130, die unmittelbar auf das Gehäuse aufgebracht sind, um den
Anschluß des Gewindefittings eines Schlauches oder eines ähnlichen Leitungsteiles zu ermöglichen. Das
Fitting 132 ist durch eine Anzahl radial verlaufender Stifte 134, welche sich durch Bohrungen 136 in dem axial
verlaufenden Ventilfittingabschnitt 138 hindurcherstrecken und von Blindbohrungen 140 des Fittings 132
aufgenommen werden, an dem Fittinggehäuse 10 befestigt. Bei dieser Ausführungform ermöglichen
lediglich Scherkräfte mit Komponenten parallel zur Achse des Fittinggehäuses 10 ein Abscheren der Stifte
134.
Die in Fig.8 gezeigte Ausführungform ist der Ausführungsform der Fig. 6 ähnlich, soweit die
Verwendung eines auf dem Ventilfittinggehäuse 10 gelagerten, mit Außengewinde versehenen Verbinders
114 betroffen ist. An dem anderen Ende des Gehäuses 10 ist mittels der zerbrechlichen Überwurfverbindung
78 ein Winkelfitting 146 befestigt. Bei dieser Ausführungsform enthält der Überwurf 78 radial verlaufende
Stifte 88 sowie axial verlaufende Schrauben 148, die in das Fitting 146 eingeschraubt sind. Die Abdichtung wird
durch den O-Ring 150 aufrechterhalten. Bei der Ausführungsform nach Fig.8 ist das Fitting 146
zerbrechlich mit dem Gehäuse 10 verbunden, um entweder unter Scherkräften in einer Richtung parallel
zur Achse des Gehäuses 10 oder quer dazu zu brechen. Die Scherkräfte in Querrichtung erzeugen ein Abscheren
der Schrauben 148.
In Fig.9 ist zwischen einem zerbrechlichen Verbinderüberwurf
78, der auf dem Fitting 10 gelagert ist, und dem auf dem linken Ventilfitting gebildeten Flansch
154 ein Lagerflanschabstandshalter 152 eingeschaltet. Der Lagerflanschabstandshalter 152 enthält einen radial
verlaufenden versetzten Abschnitt 156. Durch den Überwurf 78, eine Bohrung 160 in dem Abstandshalter,
sowie eine Bohrung 112 in dem radial verlaufenden Flansch 154, der auf dem linken Fitting 10 ausgebildet
ist, erstrecken sich Niete 158 hindurch. Die kleineren Niete 164 verbinden lediglich den Abstandshalter 152
mit dem Überwurf 78. Somit tritt ein Abscheren der Niete 158 und der Niete 164 unter Kräften, die quer zur
Achse der Fittings angreifen, nur an den Eingriffsflächen des Abstnadshalters 152 und der Endseite 94 des
ίο Überwurfs auf.
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Ventilfitting in der Wand eines Tanks oder
Behälters gelagert werden kann, wie bei 166 gezeigt. Das Ventilgehäuse enthält einen radial verlaufenden
Lagerflansch 168 mit darin ausgebildeten Bohrungen zur Aufnahme von Lagerbolzen oder Schrauben 170.
Das Gehäuse enthält außerdem radial angeordnete Bohrungen 172, wodurch Strömungsmittel in den
Gehäusekanal ebenso wie durch das rechte Ende eintreten kann. Das ringförmige Anschlußstück 174 ist
an dem einen Ende des Fittinggehäuses durch eine Anzahl Schrauben parallel zur Achse des Durchflußkanals
gelagert. Die Stifte 98 halten die Hülse 32 in einer Stellung, in der die Klappenventillippe 54 auf der
2S Haltelippe 60 ruht. Bei dieser Ausführungsform tritt ein
Abscheren der Schrauben 170 nur unter Kräften auf, deren Vektoren quer zur Achse des Gehäusekanals
verlaufen.
Bei den Ausführungsformen der F i g. 5 bis 10 finden ebenfalls Stifte 98 Anwendung, um die Hülsen 32 in der
»offenen« Stellung zu halten. Diese Stifte sind in Ausnehmungen gelagert, die in dem an dem Ventilfitting
befestigten Verbinder oder Anschlußfitting gebildet sind.
Aus den beschriebenen Ausführungsformen geht ebenfalls hervor, daß ungeachtet dessen, ob der Bruch
der zerbrechlichen Elemente infolge von Kräften parallel oder quer zu dem Ventilfittingkanal auftritt, die
Stifte 98 in ausreichender Weise verschoben bzw. aus ihren Ausnehmungen entfernt werden, um eine
Beaufschlagung der Hülsen 32 durch deren Druckfedern zu ermöglichen und dadurch ein Schließen der
jeweiligen Klappenventile herbeizuführen. Das Schließen der Klappenventile 44 erfolgt automatisch und
augenblicklich bei Verschiebung des entsprechenden Verbinders. Somit entweicht beim Bruch des Verbinders
nur eine Mindestmenge an Strömungsmittel.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Veniilfitiing aus einem Ventilgehäuse mit einem
darin ausgebildeten Durchflußkanal, der einen Einlaß und einen Auslaß aufweist, eine gförmigen
Hülse, die im Kanal im Bereich d<_ Auslasses angeordnet ist und in diesem zwischen einer ersten
und einer zweiten Stellung axial gleiten kann, einem auf der Hülse ausgebildeten ringförmigen Ventilsitz,
einem Klappenventil, das schwenkbar auf der Hülse gelagert ist und sich in der geschlossenen Stellung
gegen den Ventilsitz lehnt, einer Ventilhalterung innerhalb des Kanals, durch die das Klappenventil in
der offenen Stellung gehalten wird sowie einer die ringförmige Hülse in Richtung auf den Auslaß mit
einer kraftbeaufschlagenden Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung
als zerbrechliches Fitting an der Verbindungsstelle zwischen dem Ventilgehäuse (10) und einer
Anschlußleitung bzw. einem Anschlußfitting sich axial und/oder radial erstreckende zerbrechliche
Elemente (88, 92, 108, 122, 134, 148, 158, 170) vorgesehen sind und daß die ringförmige Hülse (32)
gegenüber der Anschlußleitung bzw. dem Anschlußfitting durch mindestens ein Arretierungselement
(98) festgelegt ist, das bei Zerbrechen der zerbrechlichen Elemente die ringförmige Hülse freigibt, diese
sich infolge der sie mit einer kraftbeaufschlagenden Vorrichtung (62) in Richtung auf den Auslaß
verschiebt, wobei sich das Klappenventil (44) aus der Ventilhalterung löst und in die geschlossene Stellung
bewegt.
2. Ventilfitting nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierungselement (98) durch
einen sich in Axialrichtung erstreckenden Stift gebildet ist.
3. Ventilfitting nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem identisch ausgebildeten
Ventilfitting koppelbar ist.
4. Ventilfitting nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige
Hülse (32) in ihrer gegen den Kanalauslaß verschobenen Stellung gegen ein zwischen Hülse
(32) und Gehäuse (10) angeordnetes Dichtungselement (38) gepreßt ist.
5. Ventilfitting nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilhalterung
(60) durch eine sich axial in Richtung auf die ringförmige Hülse (32) erstreckende Lippe
gebildet ist und daß auf dem Klappenventil (44) ein die Lippe erfassendes Element (54) vorgesehen ist.
6. Ventilfitting nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich
radial erstreckenden zerbrechlichen Elemente (88, 134) durch Stifte gebildet sind, die in auf der
Außenseite des Ventilgehäuses (10) angeordnete Ausnehmungen (90) eingreifen.
7. Ventilfitting nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich
axial erstreckenden zerbrechlichen Elemente (92, 108,122, 148,158,170) durch Schrauben bzw. Niete
gebildet sind, die das Ventilfitting mit der Anschlußleitung bzw. dem AnschluBfitting verbinden.
8. Ventilfitting nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich
axial und/oder radial erstreckenden zerbrechlichen Elemente (88,92, 108) innerhalb eines ringförmigen
Überwurfes (78) angeordnet sind, der sich um das Ventilgehäuse (10) herum erstreckt und in Axialrichtung
auf dessen Oberfläche gleitfähig ist.
9. Ventilfitting nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der ringförmige Überwurf (78) eine sich quer zum Durchflußkanal erstreckende Endfläche
(94) besitzt, die mit der Endfläche des Ventilgehäuses ausgerichtet ist und die mittels der
sich axial erstreckenden zerbrechlichen Elemente (92, 108) mit der Endfläche eines identisch
ausgebildeten Überwurfes verbindbar ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/441,242 US4090524A (en) | 1974-02-11 | 1974-02-11 | Frangible valved fitting |
US44124274 | 1974-02-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2505347A1 DE2505347A1 (de) | 1975-08-21 |
DE2505347B2 DE2505347B2 (de) | 1977-03-31 |
DE2505347C3 true DE2505347C3 (de) | 1977-11-10 |
Family
ID=
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