DE2929480A1

DE2929480A1 - Armatur mit mehrfachfunktion

Info

Publication number: DE2929480A1
Application number: DE19792929480
Authority: DE
Inventors: Peter Gabanyi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-07-20
Filing date: 1979-07-20
Publication date: 1981-02-05

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. C u rt Wal Iach Dipl.-Ing. Günther Koch Dipl.-Phys.Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing.

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 2O.Juli 1979 Unser Zeichen: l6 697 - Ja

ANMELDER: Peter Gabanyi

Böcklinstr. 5
ÖO32 Gräfelfing

GEGENSTAND: Armatur mit Mehrfachfunktion

0 0 66/.0 30A

292948Q

Die Erfindung bezieht sich auf eine Armatur mit Mehrfachfunktion in Leitungssystemen für Strömungsmedien, mit einem Kugelventil, das durch ein mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung versehenes Ventilgehäuse mit einer darin abgedichtet und um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Ventilkugel gebildet ist, die eine Ausnehmung aufweist, über die die Einlaß- und Auslaßöffnung miteinander verbindbar sind.

Bekannte Armaturenanordnungen mit Mehrfachfunktionen wurden bisher derart gestaltet, daß mindestens ein, in den meisten Fällen jedoch zwei Absperrventile vor bzw. hinter einer eine spezielle Punktion erfüllenden weiteren Armatur angeordnet sind, da diese eine spezielle Funktion erfüllenden Armaturen sehr häufig gewartet oder ausgewechselt werden müssen. Ohne den Einsatz des zumindestens einen Absperrventils wäre ein Wechsel oder eine Wartung dieser eine spezielle Funktion erfüllenden Armaturen ohne die Gefahr des Ausströmens des Strömungsmediums nicht möglich. Derartige eine spezielle Funktion erfüllenden Armaturen sind beispielsweise Durchflußmesser, Schmutzfänger, Filter und dergleichen. Armaturengruppen dieser Art mit Mehrfachfunktionen weisen aufgrund der Aneinanderreihung der einzelnen Bauelemente einen relativ großen Raumbedarf auf. Der Preis und der Mont age aufwand dieser kombinierten Armaturengruppe für Mehrfachfunktionen ist hoch. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine derartige Armaturengruppe für Mehrfachfunktionen in ein bestehendes Bohrleitungssystem, beispielsweise ein Heizungssystem, eingebaut werden muß, in dem im vorhergehenden Bauzustand allenfalls

030066/0304

292948Q

ein einziges Absperrventil vorhanden ist.

Für Absperrorgane sind Kugelventile empfehlenswert, da bekannt ist, daß dies dauerdichte Absperrorgane sind, die für Strömungsmedien wie Flüssigkeiten und Gase auch bei hohen Temperaturen und Drücken geeignet sind. Aufgrund der Dauerdichtbeständigkeit derartiger Kugelventile sind sie weiterhin für den Unterputzeinbau in Wänden geeignet, im Gegensatz zu Schiebern, Hähnen und anderen Ventilen, bei denen eine häufigere Neuabdichtung erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Armatur der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen verringerten Raumbedarf, sowie verringerte Herstellungs- und Montagekosten aufweist·

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebene Erfindung gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Armatur ermöglicht einen raumsparenden Aufbau, da das Kugelventil sowohl die Absperrfunktion als auch die gewünschte spezielle Funktion wie Filtrierung, Durchflußmessung und dergleichen übernimmt. Die diese Funktionen erfüllenden Funktionselemente sind leicht zugänglich und wartungsfreundlich angeordnet, weil sie aus dem Inneren der Ausnehmung der Ventilkugel über die zumindest eine weitere Öffnung in der Absperrstellung der Ventilkugel leicht entnommen und ausgewechselt werden können. Der Verlust an Strömungsmedium bei Ausbau oder

030 0 66/030A

Wartung der Funktionselemente ist gering, da die verlorengehende Menge lediglich dem Volumen der Ausnehmung der Ventilkugel entspricht, wodurch ein zeitintensives Nachfüllen des Leitungssystems entfallen kann. Bei nachträglich erforderlichem Einbau von zusätzlichen Funktionselementen in ein bestehendes Leitungssystem, das lediglich Absperrschieber enthält, sind keine Änderungen an dem Rohrleitungssystem erforderlich, da die Abmessungen der Armatur den Abmessungen eines üblichen Absperrventils beliebiger Bauart entsprechen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig, 1 eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform der Armatur,bei der die weitere Funktion durch ein Filterelement gebildet ist;

Fig. 2 eine Längsschnittansicht der Ausführungsform nach Fig. 1 bei einer anderen Stellung der Ventilkugel;

Fig. 3 eine Längsschnittansicht einer AuBführungsform einer Ventilkugel, in der ein Durchflußmengenmesser als Funktionselement angeordnet ist, wobei diese Ventilkugel beispielsweise anstelle der Ventilkugel nach den Fig. 1 und 2 einsetzbar ist;

030066/0304

ORIGINAL INSPECTED

Fig. 4- eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Armatur, bei der das zusätzliche Punktionselement durch eine Normblende gebildet ist;

Fig. 5 eine Längsschnittansicht einer¹ weiteren Ausführungsform der Armatur zur Verwendung mit Durchflußmengenmeßeinrichtungen ;

Fig. 6 eine Längsschnittansicht einer der Fig. 5 ähnlichen Ausführungsform der Armatur.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Armatur schließt ein Kugelventil mit einem Ventilgehäuse 1 und einer Ventilkugel 3 ein. Die Ventilkugel weist eine zylindrische Ausnehmung 4- auf und ist über in dem Gehäuse angeordnete Dichtungen 2 gegenüber dem Ventilgehäuse abgedichtet. Wenn die Ventilkugel 3 gegenüber dem Gehäuse 1 mit Hilfe eines Hebels um die Drehachse D verdreht wird, so steht die Ausnehmung 4- der Ventilkugel senkrecht zu den Einlaß- und Auslaßöffnungen 8a und 8b des Ventilgehäuses, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, so daß die vollen gegenüberliegenden Kugelflächen die Einlaß- und Auslaßöffnungen voneinander trennen. Das Ventilgehäuse weist weiterhin mindestens eine weitere öffnung 5a. auf, die durch einen Deckel 7 verschließbar ist und die in der Absperrstellung der Ventilkugel mit der Ausnehmung 4· dieser Ventilkugel in Verbindung steht. Auf diese Weise ist es möglich, in der Ausnehmung 4- der Ventilkugel 3 zusätzliche Funktionselemente, wie z. B. das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Filtersieb 6 anzuordnen, die über die weitere öffnung 5 nach

030066/0304

Entfernen des Deckels 7 zugänglich sind, so daß sie ausgewechselt oder überprüft werden können, ohne daß eine größere Menge des Strömungsmediums bei diesem Arbeitsvorgang verloren geht.

Als weiteres Beispiel eines Punktionselementes, das in der Aussparung 4- der Ventilkugel angeordnet sein kann, ist in Fig. 3 ein an sich bekannter Turbinenzähler 9 bis 13 gezeigt. Dieser Turbinenzähler kann zweckmäßigerweise in Form einer schnell austauschbaren Patrone ausgebildet sein, die in die Ausnehmung 4 der Ventilkugel 3¹ über die mindestens eine weitere öffnung 5 eingeschoben und in der Ausnehmung 4- befestigt werden kann. Der Turbinenzähler weist ein Flügelrad 10 auf, dessen Flügeln das Strömungsmedium mit Hilfe von starren Leitschaufeln 9 zugeführt wird. An einem oder mehreren Flügeln des Flügelrades 10 sind Magnete oder andere Elemente 12 angeordnet, die bei einer Drehung des Flügelrades einen Impuls in einem Aufnehmer 13 hervorrufen, der außerhalb des Wasserraumes in einer weiteren Aussparung 14 der Ventilkugel 3¹ angeordnet ist. Die Ausführungsform der Ventilkugel nach Fig. 3 kann beispielsweise in dem Ventilgehäuse 1 nach den Fig. 1 und 2 angeordnet sein, wobei die Drehachse senkrecht zur Zeichenebene verlauft,oder die Drehachse kann die senkrechte Achse in Fig. 3 sein, wobei in dem Ventilgehäuse zumindest eine weitere öffnung mit ihrer Achse sowohl senkrecht zur Drehachse als auch senkrecht zu der in Fig. 3 horizontal verlaufenden Achse angeordnet ist. Eine zweite zusätzliche öffnung kann an derselben Stelle angeordnet sein wie die öffnung 5 nach den Fig. 1 und 2, damit auch der Aufnehmer 13 der Meßeinrichtung, der außerhalb des Wasserraumes liegen kann, in der weiteren Aussparung 14 der Ventilkugel 3*

030066/0304

frei zugänglich ist.

Selbstverständlich können auch andere Ausführungsformen von Durchflußmengenmessern in der Ausnehmung 4 der Ventilkugel angeordnet sein, wobei dem Fachmann eine Vielzahl derartiger Meßelemente bekannt ist.

In Fig. 4 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Armatur dargestellt, bei der das Strömungsmedium zu Reinigungsader Meßzwecken aus dem Ventilgehäuse 1 teilweise oder ganz ausgeleitet und wieder eingeleitet wird. Bei dieser Ausführungsform ist die Ausnehmung 4 der Ventilkugel 3" durch eine Wand 15 ganz oder teilweise in zwei Ausnehmungsabschnitte 4b, 4c unterteilt. Die weitere öffnung des Ventilgehäuses 1, die bei dieser Ausführungsform mit ihrer Achse in Richtung der Drehachse verläuft, ist durch einen verlängerten Abschnitt der Wand 15 in Öffnungsabschnitte 5a> 5b unterteilt, über einen Flansch- oder Schraubanschluß kann ein Zusatzgerät 16, 16a mit dem Ventilgehäuse im Bereich der weiteren öffnung 5 verbunden werden und dieses nur angedeutete Zusatzgerät kann beispielsweise ein Filter oder ein Durchflußmengenmeßgerät sein. Die Wand 15 kann im Bereich der Ausnehmung durch eine Öffnung 15a unterbrochen sein, so daß sie als Normblende dient, so daß die Armatur zur Durchflußmessung nach dem Wirkdruckprinzip eingesetzt werden kann. Hierbei wird der Druck vor und hinter der die Normblende bildenden Wand 15 im Bereich der Öffnungsabschnitte 5a» 5b gemessen.

Sowohl bei der Ausführungsform nach Fig. 3 als auch bei der Ausführungsform nach Fig. 4 können in der Ausnehmung der Ventilkugel 3 zusätzlich Filterelemente angeordnet

030066/0304

sein, falls dies erforderlich ist. Das Zusatzgerät 16, 16a sowie die Wand 15 können in der Sperrstellung der Ventilkugel ohne Gefahr eines Austretens des Strömungsmediums über die weitere öffnung mit den Öffnungsabschnitten 5a, 5b entfernt werden.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Armatur gezeigt, bei der die Ausleitung des Strömungsmediums zu dem aufgebauten Zusatzgerät 16 einen kreisringförmigen Querschnitt 5c aufweist, während die Einleitung 5d aus dem aufgebauten Zusatzgerät 16 zentral innerhalb der rohrförmigen Wandung 16b durchgeführt wird. Diese Form der Ein- und Ausleitung des Strömungsmediums wird häufig bei Durchflußmengenmessern verwendet. Auch in diesem Fall kann das aufgebaute Zusatzgerät in der Absperrstellung der Ventilkugel 30 ohne wesentlichen Verlust an Strömungsmedien abgebaut, gewartet oder ausgetauscht werden.

In Fig. 6 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Armatur nach Fig. 5 dargestellt, bei der die Kugel nicht über einen Hebel außerhalb des Gehäuses entgegengesetzt zu dem aufgebauten Gerät 16 betätigt werden kann, sondern durch Drehen des aufgebauten Gerätes 16. Die Ventilkugel 50' weist zu diesem Zweck eine zum Zusatzgerät tun gerichtete zylinderförmige Verlängerung 3a auf, mit deren Hilfe die Kugel gedreht werden kann, um die Strömung durch die Armatur hindurch zu unterbrechen. Die Verlängerung 3a ist von einem Ringdeckel umgeben, der in das Ventilgehäuse 1' eingeschraubt oder mit Hilfe eines Flansches befestigt sein kann. Das Ventilgehäuse 1' weist zusätzlich eine Nebenflußleitung 17 auf, die mit Hilfe einer Stellschraube 18 mehr oder weniger verschlossen werden kann, um eine

030066/0304

Eichung der Armatur in Verbindung mit Durchflußmes.sern zu erzielen.

Bei allen Ausführungsformen nach den Fig. 4- bis 6 verläuft die Drehachse D senkrecht zu der die Einlaß- und Auslaßöffnungen des Ventilgehäuses verbindenden Hauptachse sowie parallel zur Achse der zumindest einen weiteren öffnung. Bei Verwendung zusätzlicher Filterelemente innerhalb der Ventilkugel 3 nach den Fig. 4 bis 6 ist zumindest eine weitere öffnung in dem Ventilgehäuse erforderlich, deren Achse senkrecht zur Zeichenebene, d. h. senkrecht sowohl zur Drehachse als auch zur Hauptachse verläuft, um einen Austausch dieses Filterelementes in der Absperrstellung der Ventilkugel 3 zu ermöglichen.

Die Ausführungsform nach Fig. 6 weist den weiteren Vorteil auf, daß der Zusammenbau der Armatur sehr einfach erfolgen kann, da die Ventilkugel bei entferntem Ring 1a durch die weitere öffnung 5 eingeführt und entnommen werden kann, wobei gleichzeitig die Düitungen 2 eingeschoben werden.

030066/0304

Leerseite

Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. Curt Wallach Dipl.-Ing. Günther Koch 2 9 2 9 A 8 0 Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp D -8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d Datum: Unser Zeichen: 16 697 Pat ent ansprüche

1. Armatur mit Mehrfachfunktion in Leitungssystemen für Strömungsmedien, mit einem Kugelventil, das durch ein mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung versehenes Ventilgehäuse mit einer darin abgedichtet und um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Ventilkugel gebildet ist, die eine Ausnehmung aufweist, über die die Einlaß- und Auslaßöffnung miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventilgehäuse (1, 1') zumindest eine weitere Öffnung (5)

' aufweist, deren Achse senkrecht aur Drohachse (D) und/oder senkrecht zu einer der Einlaß- und Auslaßöffnung (8a, 8b) gemeinsamen Hauptachse verläuft, und daß in der Ausnehmung (4-) der Ventilkugel (3, 3¹, 3", 30, 30') weitere Funktionselemente angeordnet sind, die zumindest in einer vorgegebenen Stellung der Ventilkugel über die zumindest eine weitere Öffnung (5) zu-. gänglich sind.

2. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zumindest eine weitere

03 0 06 6 /.0 3 04

öffnung (5) senkrecht zur Drehachse (D) und senkrecht zur Hauptachse angeordnet ist und in der Absperrstellung der Ventilkugel (3) mit der Ausnehmung (4) dieser Ventilkugel (3) ausgerichtet ist.

3- Armatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß in der Ventilkugel (3) ein über die weitere öffnung (5) entnehmbares Filterelement (6) angeordnet ist.

4. Armatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß in der Ausnehmung (4) der Ventilkugel (3-¹) eine Durchflußmengenmeßeinrichtung (9, 10, 11, 12, 13) oder ein Teil davon angeordnet ist.

5· Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Achse der zumindest einen _f weiteren Öffnung (5) mit der Drehachse (D) ausgerichtet ist und senkrecht zur Hauptachse verläuft und daß die Ausnehmung (4) der Ventilkugel (3") durch eine quer zu dieser Ausnehmung verlaufende Wand (15) in ' zwei Ausnehmungs ab schnitte (4b, 4c) unterteilt ist, die durch jeweilige Durchlässe mit der weiteren öffnung (5) in Verbindung stehen, und daß die Wand (15) bis in die zumindest eine weitere öffnung (5) hineinverlängert ist und diese in zwei Öffnungshälften (5a, 5b) unterteilt, die zur Ausleitung bzw. Wiedereinleitung des Strömungsmediums in das Leitungssystem innerhalb der Dichtflächen zwischen Ventilkugel (3") Ventilgehäuse (1) dienen.

6. Armatur nach Anspruch 5» dadurch g e k e η η -

030 0 66/.0 30 A

zeichnet , daß in der Wand (15) eine öffnung (15a) ausgebildet ist, so daß die Wand (15) eine Normblende bildet.

7- Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die zumindest ens eine weitere öffnung (5) einen Durchmesser aufweist, der gleich oder größer als der größte Durchmesser der Ventilkugel (JO¹) ist, und daß in dieser öffnung ein Verschlußring (1a) mit teilkugelförmiger Innenoberfläche angeordnet ist, der die öffnung (5) teilweise verschließt.

8. Armatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventilkugel im Bereich zwischen den Dichtungen (2) zum Ventilgehäuse (1) eine zylindrische Verlängerung (3a) aufweist, die sich durch den Innendurchmesser des Kreisringes (1a) hindurcherstreckt und im Inneren eine konzentrische Auslaßleitung (16b) aufnimmt, die in dem Auslaßaüsnehmunpsabschnitt der Ventilkugel (3O¹) mündet, und daß ' zwischen der Auslaßleitung (16b) und der Innenfläche der zylindrischen Verlängerung (3a) ein kreisringförmiger Einlaßkanal gebildet ist, der in den Einlaßabschnitt der Ausnehmung der Ventilkugel (30*) mündet.

9- Armatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß an der zylindrischen Verlängerung (3a) eine Handhabe zur Drehung der Ventilkugel (30¹) befestigt ist.

10. Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

030066/.0 30A

dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung des Ventilgehäuses eine Nebenschlußleitung (17) angeordnet ist, deren wirksamer Strömungsquerschnitt einstellbar und/oder verschließbar ist.

11. Armatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die in der Ausnehmung (4-) der Ventilkugel anzuordnenden Funktionselemente in Form einer in dieser Ausnehmung schnell befestigbaren Patrone ausgebildet sind.

030066/.0 304