DE3815710C2 - - Google Patents

Description

Kugelhahn

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kugelhahn mit einer sich koaxial zur Drehachse des Verschlußstücks und in dessen Durchflußöffnung erstreckender Einsatzbohrung für das Einsetzen eines sich in die Durchflußöffnung erstreckenden Hilfselementes, das am Hahnoberteil befestigt ist.

Bei einem bekannten Kugelhahn dieser Art (EP-OS 0 200 563), bei dem ein Hilfselement in Form eines Sensors vorhanden ist, erstreckt sich die Anschlußleitung des Sensors durch die Einsatzbohrung im Verschlußstück nach außen, und diese Einsatzbohrung muß in üblicher Weise durch ein Hahnoberteil verschlossen sein, um den Austritt von Flüssigkeit aus der zugehörigen Rohrleitung durch die Einsatzbohrung zu verhindern.

Ein Problem bei derartigen Kugelhähnen besteht darin, daß das Hahnoberteil abgenommen werden kann, etwa um ein schadhaftes Hilfselement auszutauschen, ohne daß es irgendeine Sicherung gegen das Ausfließen von Flüssigkeit aus der das Hilfselement aufnehmenden Einsatzbohrung gibt.

Die gleiche Schwierigkeit tritt bei einem bekannten Kugelhahn auf, bei dem an der dem Hahnoberteil abgewandten Seite des Kugelhahngehäuses eine sich durch das Gehäuse und koaxial zur Drehachse des Verschlußstücks erstreckende Bohrung vorhanden ist, durch die hindurch das Hilfselement in die Einsatzbohrung des Verschlußstücks eingeführt und dann dichtend an der Gehäusewand befestigt wird. Bei diesem Hilfselement handelt es sich um einen Temperaturfühler, wie er beispielsweise in Vorläufen und Rückläufen von Warmwasserheizanlagen eingesetzt wird.

Bei diesem bekannten Kugelhahn ist das Hilfselement somit an der dem Hahnoberteil gegenüberliegenden Seite des Kugelhahngehäuses befestigt, kann jedoch aus der Durchflußöffnung des Verschlußstücks des Kugelhahns herausgezogen werden, ohne daß eine Sicherung vorhanden wäre, die das Ausfließen von Flüssigkeit aus der das Hilfselement aufnehmenden Bohrung in der Gehäusewandung verhindert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kugelhahn zu schaffen, aus dem sich das Hilfselement nur entfernen läßt, wenn keine Gefahr besteht, daß Flüssigkeit aus dem Gehäuse des Kugelhahns austritt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Kugelhahn der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß das Hahnoberteil und das Kugelhahngehäuse durch eine Bajonettverbindung verbunden sind und daß die einander in der Eingriffsstellung hintergreifenden Abschnitte der Bajonettverbindung an Hahnoberteil und Kugelhahngehäuse in der Sperrstellung des Verschlußstücks außer Eingriff stehen.

Bei dem erfindungsgemäßen Kugelhahn sind also das zur Verdrehung des Verschlußstücks des Kugelhahns dienende Hahnoberteil und das Kugelhahngehäuse derart über eine Bajonettverbindung miteinander verbunden, daß die in der Öffnungsstellung des Verschlußteils des Kugelhahns einander in der Eingriffsstellung hintergreifenden Abschnitte der Bajonettverbindung einander in der Sperrstellung des Verschlußstücks nicht hintergreifen, so daß in dieser Sperrstellung das Hahnoberteil abgenommen und das Hilfselement entfernt sowie gegebenenfalls ein neues Hilfselement eingesetzt werden kann, ohne daß die Gefahr des Austritts von Flüssigkeit besteht. Wenn sich das Verschlußstück in der Öffnungsstellung befindet, stehen die Abschnitte der Bajonettverbindung in Eingriff, und es ist dann nicht möglich, das Hahnoberteil vom Kugelhahngehäuse abzunehmen, d. h. in der Stellung, in der bei abgenommenem Hahnoberteil Flüssigkeit austreten würde, ist das Hahnoberteil gegen Abnehmen gesichert.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann das Hilfselement ein Temperaturfühler sein.

Derjenige Bereich des Temperaturfühlers, der sich in die Durchflußöffnung des Verschlußstückes erstreckt, kann von einem Filterkorb umgeben sein, der den Temperaturfühler gegen Beschädigungen schützt und durch den auch bei langsamer Strömung der zu überwachenden Flüssigkeit im Bereich des Temperaturfühlers eine Verwirbelung stattfindet, so daß Fehlmessungen infolge von Temperaturschichtungen bei laminarer Strömung vermieden werden.

Der Filterkorb kann lösbar am Hahnoberteil befestigt sein, und der Temperaturfühler kann gegen eine Verlagerungsbewegung in Richtung des dem Hahnoberteil abgewandten Endes des Filterkorbs an diesem abgestützt werden.

Es ist im übrigen bekannt, daß dem Einsatz von an sich in weiten Meßbereichen sehr genauen Ringkolbenzählern als Was­ serzähler die Verschmutzung des Wassers durch Feststoffteil­ chen entgegensteht, die den Ringkolbenzähler blockieren und/oder beschädigen können.

Um trotzdem die Verwendung von Ringkolbenzählern als Wasser­ zähler zu ermöglichen, kann in einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kugelhahns das Hilfselement ein Filter sein, der die im Wasser vorhandenen Schmutzteilchen von dem nachgeschalteten Ringkolbenzähler fernhält. Dieser Filter kann aus einem rohrförmigen, elastisch verformbaren Element bestehen und von einem koaxial zur Drehachse des Verschluß­ stücks angeordneten, rohrförmigen Filterkorb umgeben sein.

In einem derartigen Filter werden die Schmutzteilchen zurück­ gehalten, und eine zu starke Belastung des Filters mit Schmutzteilchen wird für den Verbraucher daran erkennbar, daß kein ausreichender Wasserfluß mehr stattfindet. Der Filter kann dann durch Abnehmen des Hahnoberteils des erfindungsge­ mäßen Kugelhahns bei sich in der Sperrstellung befindendem Verschlußstück herausgezogen und gereinigt werden, ohne daß die Gefahr bestünde, daß Wasser aus dem Kugelhahngehäuse austritt.

Ein Kugelhahn mit einem Filter als Hilfselement kann über Kopf eingebaut werden. Wird er jedoch mit dem Hahnoberteil nach oben montiert, so ist es zweckmäßig, das dem Hahnober­ teil abgewandte Ende des Filterkorbs geschlossen auszubilden, um zu verhindern, daß ein großer Teil der vom Filter zurückgehaltenen Schmutzteile beim Herausnehmen von Filter einschließlich Filterkorb im Kugelhahngehäuse zurückbleiben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausführungs­ beispiele zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen in der Sperrstellung befindlichen Kugelhahn mit eingesetztem Temperatur­ fühler.

Fig. 2 zeigt in einer Schnittdarstellung das Hahnoberteil und den in diesem angeordneten Temperaturfühler.

Fig. 3 zeigt in einer Teilansicht den Querstutzen des T-förmigen Kugelhahngehäuses aus Fig. 1.

Fig. 4 zeigt schematisch in einem Schnitt die Vorsprünge der Bajonettverbindung von Hahnoberteil und Kugel­ hahngehäuse bei sich in der Sperrstellung befinden­ dem Verschlußstück, wobei der mittlere Bereich des Hahnoberteils zur Verdeutlichung weggelassen ist.

Fig. 5 zeigt in einer Darstellung entsprechend Fig. 4 die Bajonettverbindung bei sich in Strömungsrichtung erstreckender Durchflußöffnung des Verschlußstücks.

Fig. 6 zeigt in einem Schnitt entsprechend Fig. 1 einen Kugelhahn mit in das Verschlußstück eingesetztem Filter.

Der in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Kugelhahn hat ein im wesentlichen T-förmiges Gehäuse 1 mit einem Querstutzen 3 und einer am Ende des Durchtrittsbereichs ausgebildeten Aus­ trittsöffnung 2. In das der Austrittsöffnung gegenüberliegen­ de Ende des Kugelhahngehäuses 1 ist ein Rohrstutzen 4 einge­ schraubt. Mittels dieses Aufbaus ist es möglich, vor dem Einschrauben des Rohrstutzens 4 zunächst die Ringdichtung 5 in das Kugelhahngehäuse 1 einzusetzen und dann mit Hilfe des Rohrstutzens 4 die Ringdichtung 6 zu positionieren, so daß das vor dem Montieren des Rohrstutzens 4 eingesetzte, kugel­ förmige Verschlußstück 28 in dichtendem, jedoch verdrehbarem Eingriff mit den Ringdichtungen 5 und 6 steht.

Das kugelförmige Verschlußstück 28 hat in üblicherweise eine in den Fig. 4 und 5 gestrichelt angedeutete, in Fig. 1 wegen der Sperrstellung des Verschlußstücks 28 nicht erkenn­ bare Durchflußöffnung, die in der Öffnungsstellung des Verschlußstücks 28 die Mittelbohrung des Rohrstutzens 4 mit der Austrittsöffnung 2 des Kugelhahngehäuses 1 verbindet. Im oberen Bereich des Verschlußstücks 28 sind nicht bezeichnete Schlitze ausgebildet, in die sich untere Vorsprünge des Halsabschnittes 24 des Hahnoberteils 20 erstrecken, so daß das Verschlußstück 28 durch Drehung des Hahnoberteils 20 in bekannter Weise zwischen einer Durchlaßstellung, in der die nicht dargestellte Durchflußöffnung des Verschlußstücks 28 die Mittelöffnung des Rohrstutzens 4 mit der Austrittsöff­ nung 2 des Kugelhahngehäuses 1 verbindet, und einer Sperr­ stellung verdreht werden kann, in der die Längsachse der Durchflußöffnung demgegenüber um 90° um die Drehachse 29 des Verschlußstückes 28 verdreht ist und das Verschlußstück 28 daher die Verbindung zwischen Mittelbohrung des Rohrstut­ zens 4 und Austrittsöffnung 2 des Kugelhahngehäuses 1 dich­ tend verschließt.

Das Hahnoberteil 20 ist mittels eines in einer Ringnut 8 des Querstutzens 3 des Kugelhahngehäuses 1 sitzenden O-Ringes 9 und einer Ringdichtung 7 gegenüber dem Innenraum des Kugel­ hahngehäuses 1 abgedichtet. Es weist an seinem äußeren Umfang radial nach innen vorspringende Abschnitte 22, 23 für eine Bajonettverbindung auf, die, wie Fig. 5 zeigt, bei eine Verbindung zwischen Mittelöffnung des Rohrstutzens 4 und Austrittsöffnung 2 des Kugelhahngehäuses 1 bildender Stellung der Durchflußöffnung des Verschlußstücks 28 in Eingriff miteinanderstehen, so daß also in dieser Stellung die Abschnitte 22 und 23 des Hahnoberteils 20 die Vorsprünge 10 und 11 am Querstutzen 3 des Kugelhahngehäuses 1 hintergreifen und ein Abnehmen des Hahnoberteils 20 vom Kugelhahngehäuse 1 verhindern.

Wird das Hahnoberteil 20 um 90° in die Sperrstellung des Verschlußstücks 28 gedreht, wie sie in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist, so sind die Abschnitte 22 und 23 am Hahnober­ teil 20 derart in Umfangsrichtung gegenüber den Vorsprün­ gen 10 und 11 am Querstutzen 3 des Kugelhahngehäuses versetzt, daß das Hahnoberteil 20 ohne Behinderung durch die Vorsprünge 10 und 11 nach oben abgezogen werden kann, wobei dann auch die unteren Vorsprünge des Halsabschnittes 24 des Hahnoberteils 20 aus den Einschnitten des Verschlußstücks 28 heraustreten. Bei einer derartigen Entfernung des Hahnober­ teils 20 befindet sich jedoch das Verschlußstück 28, wie erwähnt, in der Sperrstellung, d.h. es unterbricht die Verbindung zwischen Innenraum des Rohrstutzens 4 und Aus­ trittsöffnung 2 des Kugelhahngehäuses 1, so daß beispiels­ weise über den Rohrstutzen 4 anstehende Flüssigkeit gegenüber der Austrittsöffnung 2 und dem Innenraum des Querstutzens 3 des Kugelhahngehäuses 1 dichtend zurückgehalten wird.

Wie dargestellt, hat das Hahnoberteil 20 eine koaxial zur Drehachse 29 des Verschlußstücks 28 und damit auch koaxial zur Drehachse des Hahnoberteils 20 verlaufende Durchgangsöff­ nung 21, in die ein Temperaturfühler eingesetzt ist. Dieser Temperaturfühler enthält in üblicher Weise in einem Schutz­ rohr 31 das Meßelement 30, das über eine elektrische An­ schlußleitung 32 mit einer Auswerteschaltung verbunden ist. Im oberen Bereich des Schutzrohres 31 sind drei ringförmige Sicken 33, 34 und 35 vorhanden, mit deren Hilfe die Anschluß­ leitung 29 gegen ein Herausziehen aus dem Schutzrohr 31 klemmend gesichert wird. In die ringförmige Sicke 34 ist ein O-Ring 36 eingesetzt, mit dessen Hilfe eine Abdichtung zwischen Schutzrohr 31 und Innenfläche der Durchgangsöff­ nung 21 des Hahnoberteils 20 erreicht wird. Ferner ist in die ringförmige Sicke 35 ein Sprengring 37 eingesetzt, der in Eingriff mit einer Ringnut 27 (Fig. 2) des Hahnoberteils 22 steht und so eine Verlagerung des Temperaturfühlers in Fig. 1 nach oben in Richtung der Drehachse 29 verhindert.

Mit der Unterseite des Sprengringes 37 und der ringförmigen Sicke 35 steht ferner ein Stützring 38 in Eingriff, der sich, wie die Fig. 1 und 2 zeigen, schräg nach unten erstreckt und mit seinem äußeren Umfang in Eingriff mit einer inneren Ringnut eines Filterkorbes 39 steht, der in seinem unteren Bereich 42 eine große Anzahl von Durchtrittsöffnungen auf­ weist. Der im wesentlichen rohrförmige Filterkorb 39, 42 weist im oberen Bereich radial nach außen vorstehende Abschnitte 40 und 41 auf, die in bajonettartigen Eingriff mit radial nach innen vorstehenden Abschnitten 25 und 26 am Hahnoberteil 20 bringbar sind, wozu die Abschnitte 40 und 41 und die Abschnitte 25 und 26 in nicht dargestellter Weise in Umfangsrichtung derart unterbrochen sind, daß ein bajonett­ artiges Verbinden und Trennen möglich ist.

Am unteren Ende des Filterkorbes 29, 42 ist dieser durch eine Platte 43 verschlossen.

In dem in Fig. 1 dargestellten, montierten Zustand des Kugelhahns wird der Temperaturfühler mit seinem Schutzrohr 31 mittels des O-Ringes dichtend und durch den Sprengring 37 nach oben axial unverlagerbar in der Durchgangsöffnung 21 des Hahnoberteils 20 gehalten, während er durch den Stützring 38 und die Bajonettverbindung zwischen Filterkorb 39, 42 und Hahnoberteil 20 an einer Axialbewegung nach unten gehindert wird. Er erstreckt sich somit vom Hahnoberteil 20 aus in die im Verschlußstück 28 ausgebildete Einsatzbohrung und damit in die Durchflußöffnung des Verschlußstücks 28, in die auch der den unteren Bereich des Schutzrohres 31 koaxial umgebende Filterkorb 39, 42 hineinragt, der mittels des Stützringes 38 am Schutzrohr 31 gehalten wird und der mit seinem äußeren Umfang des die Durchtrittsöffnungen aufweisenden Abschnit­ tes 42 auf Höhe der Durchflußöffnung des Verschlußstücks 28 an dessen Innenfläche anliegt.

Wird in diesem montierten Zustand das Verschlußstück 28 durch Verdrehung des Hahnoberteils 20 in die Stellung gemäß Fig. 5 gedreht, in der die Durchflußöffnung des Verschlußstücks 28 den Innenraum des Rohrstutzens 4 mit der Austrittsöffnung 2 des Kugelhahngehäuses 1 verbindet, so strömt die Flüssigkeit vom Rohrstutzen 4 durch den Durchtrittsöffnungen aufweisenden Abschnitt 42 des Filterkorbes, wobei eine Verwirbelung der Flüssigkeit stattfindet, die dann das Schutzrohr 31 des Temperaturfühlers umspült, so daß ihre Temperatur ermittelt werden kann.

Wird das Verschlußstück 28 durch Drehung des Hahnoberteils 20 um die Drehachse 29 in die Stellung gemäß Fig. 1 und 4 gebracht, ist die Verbindung zwischen Mittelbohrung des Rohrstutzens 4 und Austrittsöffnung 2 des Kugelhahngehäuses 1 infolge der um 90° verdrehten Stellung der Durchflußöffnung des Verschlußstücks 28 unterbrochen, und es ist möglich, das Hahnoberteil 20 vom Querstutzen 3 des Kugelhahngehäuses 1 abzuziehen, weil sich die Abschnitte 22 und 23 des Hahn­ oberteils 20 im Bereich der Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen 10 und 11 am Querstutzen 3 befinden (Fig. 4). Bei dieser Bewegung des Hahnoberteils 20 nach oben werden infolge der vorstehend beschriebenen Verbindung auch der Temperaturfühler und der Filterkorb 39, 42 mit herangezogen.

Zur Trennung von Hahnoberteil 20 und Temperaturfühler wird dieser dann, wie in Fig. 2 angedeutet, gegen den Reibein­ griff von O-Ring 36 und Innenfläche der Durchgangsöffnung 21 nach unten aus dem Hahnoberteil 20 herausgedrückt, und der Filterkorb 39, 42 kann durch Entfernen des Sprengringes 35 auf einfache Weise vom Temperaturfühler abgenommen werden.

Die Montage des dargestellten Kugelhahns erfolgt in umge­ kehrter Reihenfolge.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 entspricht in seinem funktioniellen Grundaufbau demjenigen aus den Fig. 1 bis 5, und in Fig. 6 sind gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 5 mit gleichen Bezugszeichen und einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen und zusätzlich ′ bezeichnet.

Abweichend von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 5 weist das Hahnoberteil 20′ keine durchgehende Mittelöffnung auf, sondern hat die Form eines die Öffnung des Querstut­ zens 3 verschließenden Deckels, während im Halsabschnitt 24 des Hahnoberteils 20′ in der gleichen Weise, wie in Zusammen­ hang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 5 beschrieben, mittels eines Bajonettverschlusses aus Vorsprün­ gen 25′, 26′ und 40′, 41′ ein rohrförmiger Filterkorb 39′ mit einem Durchtrittsöffnungen aufweisenden Abschnitt 42′ befestigt ist, der an seinem unteren Ende mittels einer Platte 43′ verschlossen ist. In den Filterkorb 39′, 42′ ist ein rohr- oder schlauchförmiger Filter 50 aus elastisch verformbarem Material eingesetzt, der sich unter dem Einfluß des durch die Öffnungen im Abschnitt 42′ des Filterkorbes hindurchtretenden Flüssigkeitsstroms nach innen verformt und von der Flüssigkeit transportierte Schmutzteilchen zurück­ hält, während er im übrigen die Flüssigkeit hindurchströmen läßt. Die Schmutzteilchen sammeln sich somit zwischen der inneren Fläche des Durchtrittsöffnungen aufweisenden Abschnittes 42′ des Filterkorbes und dem eingedrückten Ab­ schnitt des Filters 50 an.

Um den Filter 50 zu reinigen oder zu ersetzen, wird das Hahnoberteil 20′ zusammen mit dem den Filter 50 enthaltenden Filterkorb 39′, 42′ in der in Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 5 beschriebenen Weise aus dem Kugelhahngehäuse 1 heraus­ genommen, was, wie beschrieben, nur dann möglich ist, wenn sich das Verschlußstück 28 in der die Verbindung zwischen Mittelbohrung des Rohrstutzens 4 und Austrittsöffnung 2 des Kugelhahngehäuses 1 unterbrechenden Sperrstellung befindet.

Claims (8)

1. Kugelhahn mit einer sich koaxial zur Drehachse (28) des Verschlußstücks (28) und in dessen Durchflußöffnung er­ streckenden Einsatzbohrung für das Einsetzen eines sich in die Durchflußöffnung erstreckenden Hilfselementes (30, 31, 32; 50), das am Hahnoberteil (20; 20′) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hahnoberteil (20; 20′) und das Kugelhahngehäuse (1) durch eine Bajonettverbindung (10, 11, 22, 23; 10, 11, 22′, 23′) verbunden sind und daß die einander in der Eingriffsstellung hintergreifenden Abschnitte der Bajonettverbindung (10, 11, 22, 23; 10, 11, 22′, 23′) an Hahnoberteil (20; 20′) und Kugelhahngehäuse (1) in der Sperrstellung des Verschlußstücks (28) außer Eingriff stehen.

2. Kugelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfselement (30, 31, 32; 50) in Richtung des sich in das Kugelhahngehäuse (1) erstreckenden Endes des Hahnoberteils (20, 20′) lösbar an diesem befestigt ist.

3. Kugelhahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfselement ein Temperaturfühler (30, 31, 32) ist.

4. Kugelhahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der sich in die Durchflußöffnung des Verschlußstücks (28) erstreckende Bereich des Temperaturfühlers (30, 31, 32) von einem Filterkorb (39, 42) umgeben ist.

5. Kugelhahn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkorb (39, 42) lösbar am Hahnoberteil (20) gehaltert ist und daß der Temperaturfühler (30, 31, 32) gegen eine Verlagerungsbewegung in Richtung des dem Hahnoberteil (20) abgewandten Endes des Filterkorbs (39, 42) an diesem abgestützt ist.

6. Kugelhahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfselement ein Filter (50) ist.

7. Kugelhahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (50) aus einem rohrförmigen, elastisch verformbaren Element besteht und von einem koaxial zur Drehachse (29) des Verschlußstücks (28) angeordneten, rohrförmigen Filterkorb (42′) umgeben ist.

8. Kugelhahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Hahnoberteil (20′) abgewandte Ende des Filterkorbs (39′, 42′) geschlossen ist.