DE3841026A1 - Shut-off fitting in a housing lined with plastic - Google Patents
Shut-off fitting in a housing lined with plasticInfo
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- F16K5/0657—Particular coverings or materials
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Absperrarmatur in einem metallisch en oder aus einem sonstigen geeigneten Werkstoff bestehenden Gehäuse das mit Kunststoff ausgekleidet ist, der Kunststoffaus kleidung insbesondere im Abdichtbereich ein Element zur Rück stellmöglichkeit zugeordnet ist und das Gehäuse sowohl quer als auch längs zur Durchflußachse eine ungeteilte Ausführung auf weist.The invention relates to a shut-off valve in a metallic s or made of another suitable material Housing that is lined with plastic, the plastic clothing, especially in the sealing area, an element for the back adjustment is assigned and the housing both transversely an undivided design also along the flow axis points.
Derartige Absperrarmaturen werden insbesondere in der Getränke- und Lebensmittelindustrie benötigt um Ablagerungen in den Tot räumen zu vermeiden, da sich dort Bakterien bilden können. Eben so finden derartige Absperrarmaturen bei aggressiven Medien ihren Einsatz, wobei dann meist das Absperrelement ebenfalls mit Kunststoff ummantelt ist. Auch z. B. in der Lackindustrie oder ähnlichen Industriezweigen finden diese ausgekleideten Absperrarmaturen ihren Einsatz um z. B. ein Festkleben insbeson dere während der Stillstandszeiten weitgehendst zu vermeiden.Such shut-off valves are used in particular in the beverage and food industry needed to get dead deposits to avoid clearing, since bacteria can form there. Exactly such shut-off valves can be found in aggressive media their use, and then usually the shut-off element is covered with plastic. Also z. B. in the paint industry or similar industries find these lined Shut-off valves use z. B. sticking in particular to be largely avoided during downtimes.
Absperrarmaturen als Kugelhähne der Eingangs genannten Art sind bekannt. Bei diesen Absperrarmaturen wird jedoch das Absperr element bzw. die Kugel von der Durchflußrichtung her in das Ge häuse eingesetzt und danach ausgekleidet. Dies führt dazu, daß nur Kugelhähne mit kurzer Baulänge bzw. in Kurzbauweise wirt schaftlich hergestellt werden können. Da zumindest eine Seite mit einem Ringeinsatz in etwa im Durchmesser der Kugel bzw. des Absperrelementes versehen oder von der Auskleidung aus gefüllt ist, muß bei Einsatz dieser Armatur als Endarmatur in einer Leitung auch stets ein Abschlußflansch gesetzt werden um das Absperrelement gegen den Druck entsprechend abstützen zu können. Weiterhin ist bei längerer Bauweise wie sie die genorm ten Baulängen meist aufweisen, das Gehäuse zwei oder mehrteilig auszuführen was wirtschaftlich entsprechend aufwendig ist. Auch können sich aufgrund von Rohrleitungssrannungen Leckstellen ergeben.Shut-off valves as ball valves of the type mentioned are known. With these shut-off valves, however, the shut-off element or the ball from the flow direction into the Ge housing inserted and then lined. This leads to only ball valves with a short overall length or in a short design can be produced economically. Since at least one side with a ring insert approximately in the diameter of the ball or of the shut-off element or from the lining is filled, when using this valve as a final valve in a terminating flange must always be placed around a line support the shut-off element against the pressure accordingly can. Furthermore, the longer construction is the norm ten overall lengths, the housing consists of two or more parts to carry out what is economically correspondingly complex. Also leaks can occur due to pipeline tensions.
Es ist eine weitere Ausführung bekannt bei der das Absperrele ment von der Zentrale d. h. von oben oder unten in das Gehäuse eingesetzt werden kann und das Gehäuse somit über die Baulänge einteilig ausgeführt ist. Hierbei handelt es sich jedoch um eine druckabhängig wirkende Abdichtung die wirtschaftlich sehr aufwendige metallische Bogenelemente, die in der Kunststoffaus kleidung eingebettet sind, erforderlich macht.Another version is known in which the shut-off ment from the head office d. H. into the housing from above or below can be used and the housing thus over the overall length is made in one piece. However, this is a pressure-dependent seal which is very economical elaborate metallic arch elements made of plastic clothes are embedded, makes necessary.
Auch sind Absperrhähne mit zylindrischem oder konischem Ab sperrelement bekannt bei welchen der Kunststoffauskleidung eine Rückstellmöglichkeit zugeordnet ist. Diese Rückstellmög lichkeit ist radial in einem Teilbereich oder auch ganz um das Küken herum angeordnet. Die Anpreßmöglichkeit wird durch ein entsprechendes übermaß im Durchmesser des Kükens zum Durchmes ser der Auskleidung bestimmt. Die Möglichkeit zur Erzielung bzw. Anderung der erforderlichen Anpreßkraft im Dichtbereich ist da durch sehr gering.Also stopcocks are cylindrical or conical locking element known in which the plastic lining a reset option is assigned. This reset option is radial in a partial area or entirely around it Chicks arranged around. The contact option is a corresponding excess in the diameter of the plug to the diameter the lining. The opportunity to achieve or There is a change in the required contact pressure in the sealing area by very little.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, für eine Absperrarmatur insbesondere für einen Kugelhahn in einem mit Kunststoff ausge kleideten Gehäuse eine wirtschaftliche Lösung für eine von aus sen bestimmende Form der Anpressung des Federgliedes, das damit in Wirkung tritt, zu schaffen, wobei die Kunststoffauskleidung oder in dieser ein für die Abdichtung entsprechend geeigneter Werkstoff darin eingebettet bzw. angeordnet gleichzeitig als Dichtung gegenüber dem Absperrelement dient, das Absperrelement von oben oder unten in das Gehäuse eingesetzt werden kann, die Absperrarmatur ein günstiges Drehmoment bzw. Betätigungsmoment aufweist und das Gehäuse in seiner Baulänge ungeteilt ausgeführt ist.The object of the present invention is for a shut-off valve especially for a ball valve in a plastic lined housing an economical solution for one of sen determining form of the pressure of the spring member, the so takes effect, creating the plastic liner or a suitable one for the sealing Material embedded in it or arranged at the same time as Seal against the shut-off element is used, the shut-off element can be inserted into the housing from above or below Shut-off valve a favorable torque or actuation torque and the length of the housing is undivided.
Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß zwischen Absperrelement und Flansch oder einer sonstigen Anschlußmöglich keit innerhalb der Auskleidung der Zu- und/oder Abgangsöffnung eine in sich starre ein- oder mehrteilige Schiebehülse und min dest ein Federglied, z. B. in Form einer komprimierbaren und entsprechende Rückstellkraft aufweisenden Einlage oder eines Druckfederelementes, angeordnet sind wobei das Federglied nach der Montage in Zusammenwirkung mit der Schiebehülse einen wirk samen Energiespeicher bildet.This object is essentially achieved in that between Shut-off element and flange or other connection possible speed inside the lining of the inlet and / or outlet opening a rigid single or multi-part sliding sleeve and min least a spring member, e.g. B. in the form of a compressible and corresponding restoring force insert or one Compression spring element are arranged with the spring member after the assembly in cooperation with the sliding sleeve forms energy storage.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es auch mög lich, z. B. über im Bereich der Zu- und/oder Abgangsöffnung an geordnete Exzenterbolzen, Schrauben oder ähnlich die gegen ein Federelement wirken, eine entsprechende Federkraft als Anpreß kraft zur Abdichtung gegenüber dem Absperrelement wirken zu lassen.In a further embodiment of the invention, it is also possible Lich, e.g. B. on in the area of the inlet and / or outlet opening orderly eccentric bolts, screws or similar against one Act spring element, a corresponding spring force as contact pressure act to seal against the shut-off element to let.
Das Absperrelement bzw. die Kugel kann mit Schaltwelle in ein teiliger Ausführung oder auch mehrteilig gestaltet sein. Auch ist ein Absperrelement in C-Form möglich. Das Absperrelement kann aus Metall, insbesondere aus Edelstahl, aus Keramik, aus Metall und z. B. mit einem Fluorkunststoff ummantelt ausgeführt sein oder aus einem sonstigen geeigneten Werkstoff bestehen.The shut-off element or the ball can be fitted with a control shaft Part execution or be designed in several parts. Also a C-shaped shut-off element is possible. The shut-off element can be made of metal, especially stainless steel, ceramic Metal and z. B. covered with a fluoroplastic be or consist of another suitable material.
Für die Auskleidung ist insbesondere ein Fluorkunststoff u. a. wegen seiner hohen Temreratur- und Korrosionsbeständigkeit so wie dem günstigen Gleitverhalten geeignet der zweckmäßig im Gehäuse und insbesondere bei einem Kugelhahn auch im Deckel entsprechend verankert ist. Aber auch die Verwendung eines an deren, für den jeweiligen Anwendungsfall geeigneten Kunststof fes ist möglich.For the lining is a fluoroplastic u. a. because of its high temperature and corrosion resistance as the favorable gliding behavior suitably the in Housing and especially in the case of a ball valve also in the cover is anchored accordingly. But also the use of one their, suitable for the respective application fes is possible.
Für die komprimierbare Einlage ist insbesondere Reingraphit u. a. wegen seiner hohen Temreraturbeständigkeit und der im ge wissen Rahmen bestehenden Dauerelastizität besonders geeignet. Aber auch andere Werkstoffe können dafür vorgesehen werden, sofern sie die technischen Erfordernisse für den Verwendungs zweck erfüllen.Pure graphite is used for the compressible insert u. a. because of its high temperature resistance and the ge know frameworks are particularly suitable for existing permanent elasticity. But other materials can also be provided provided they meet the technical requirements for use to serve a purpose.
Weitere Merkmale sind in der Beschreibung der Figuren und in den Unteransprüchen dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen weitere Verbesserungen der aufgezeigten Lösung sind.Further features are in the description of the figures and in the subclaims, it being noted that all Individual characteristics and all combinations of individual characteristics are further improvements of the solution shown.
In den Fig. 1 bis 3 ist die Erfindung an Ausführungsbei spielen dargestellt, ohne auf diese Ausführungsformen be schränkt zu sein. In Figs. 1 to 3 the invention is shown to play Ausführungsbei, without be limited to these embodiments be limited.
Fig. 1 zeigt eine Absperrarmatur als Kugelhahn im Schnitt mit einer zweiteiligen Schiebehülse Fig. 1 shows a shut-off valve as a ball valve in section with a two-part sliding sleeve
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt in der Schnittlinie A-A von Fig. 1 FIG. 2 shows a section in the section line AA from FIG. 1
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus dem Bereich einer Schiebehülse mit gegenüber der Auskleidung abge schirmter Feder. Fig. 3 shows a section of the area of a sliding sleeve with abge shielded spring against the lining.
Die Fig. 1 zeigt eine Absperrarmatur als Kugelhahn in einem Gehäuse 1 das in seiner Baulänge ungeteilt ausgeführt und in dem rechtwinklig zur Durchflußrichtung ein Absperrelement 2 gelagert ist. Das Absperrelement 2, in diesem Fall eine Kugel, weist einen oberen Lagerzapfen 2 a sowie einen unteren Lager zapfen 2 b und einen Durchgang 2 c auf. Das Absperrelement 2 kann selbstverständlich auch ohne Lagerzapfen als schwimmende Kugel mit einem entsprechend gekuppelten Betätigungsschaft ausgeführt sein. Am Ende des oberen Lagerzapfens 2 a kann z. B. über einen Vierkant ein Schwenkhebel oder Antrieb zur Betätig ung bzw. zur Verschwenkung des Absperrelementes 2 angebracht sein. Fig. 1 shows a shut-off valve as a ball valve in a housing 1 which is undivided in length and in which a shut-off element 2 is mounted at right angles to the direction of flow. The shut-off element 2 , in this case a ball, has an upper bearing pin 2 a and a lower bearing pin 2 b and a passage 2 c . The shut-off element 2 can of course also be designed without a journal as a floating ball with a correspondingly coupled actuating shaft. At the end of the upper journal 2 a z. B. a square lever or drive for actuation or for pivoting the shut-off element 2 can be attached.
Das Gehäuse 1 besitzt eine Zugangsöffnung 3 und eine Abgangs öffnung 4. Die Absperrarmatur ist in ihrer Offenstellung ge zeichnet in der die Zu- und Abgangsöffnung 3, 4 und der Durch gang 2 c des Absperrelementes 2 miteinander fluchten, so daß das Medium fließen kann. Durch Verschwenkung des Absperrelementes 2 bzw. der Kugel um 90° versperrt das Absperrelement 2 die Durch flußmöglichkeit für das Medium über die Zu- und Abgangsöffnung 3, 4. Der Durchgang 2 c des Absperrorganes 2 nimmt dabei eine rechtwinklige Stellung zur Zu- und Abgangsöffnung 3, 4 ein. Im Falle einer Regelung des Mediums nimmt der Durchgang 2 c des Absperrelementes 2 eine Zwischenstellung zwischen Zu- und Abgangsöffnung 3, 4 ein. An beiden Enden weist das Gehäuse 1 Flansche 5 auf. Es sind aber auch andere Anschlußarten möglich. An der am oberen Lagerzapfen 2 a gelegenen Seite weist das Ge häuse 1 eine Öffnung in etwa des Durchmessers bzw. der Größen abmessung des Absperrelementes 2 auf die nach Einsetzen des Ab sperrelementes 2 über einen Kopfflansch 6 verschlossen wird. Auf diesem Kopfflansch 6 ist ein Deckel 7 zweckmäßig ver schraubt angeordnet, der u. a. auch zusätzlich als Lagerung für den oberen Lagerzapfen 2 a des Absperrelementes 2 dienen kann. In der Zu- und Abgangsöffnung 3, 4 ist entlang der Gehäuse wandung je eine geteilte Schiebehülse 8 a, 8 b und zwischen den geteilten Schiebehülsen 8 a, 8 b je ein Federglied 9 in Form einer komprimierbaren oder verformbaren und eine entsprechende Rückstellkraft aufweisenden Einlage angeordnet. Eine Auskleid ung 10, die nahtlos von Flansch 5 zu Flansch 5 reicht, schließt die Schiebehülsen 8 a, 8 b mit Federglied 9 sowie das Absperrelement 2 ein bzw. umgibt das Absperrelement 2 an seiner Oberfläche bis zum oberen Lagerzapfen 2 a im Bereich von Deckel 7. Im Be reich von Kopfflansch 6 weist die Auskleidung 10 eine zum ob eren Lagerzapfen 2 a in einem entsprechenden Abstand zu diesem liegende koaxiale Freisparung 11 auf. In dieser Freisparung 11 wird zweckmäßig ein dauerelastischer Werkstoff wie z. B. Rein graphit eingelegt und über den Deckel 7 mit Deckelansatz 7 a so weit verpreßt bis eine entsprechende Abdichtung zwischen Lip pe 10 a von der Auskleidung 10 und dem oberen Lagerzapfen 2 a eintritt. Selbstverständlich könnte auch die Lippe 10 a ent fallen und anstatt dieser eine sonstige geeignete Abdichtung gewählt werden.The housing 1 has an access opening 3 and an outlet opening 4th The shut-off valve is drawn in its open position in which the inlet and outlet opening 3 , 4 and the passage 2 c of the shut-off element 2 are aligned so that the medium can flow. By pivoting the shut-off element 2 or the ball by 90 °, the shut-off element 2 blocks the through-flow possibility for the medium via the inlet and outlet opening 3 , 4 . The passage 2 c of the shut-off device 2 assumes a right-angled position to the inlet and outlet opening 3 , 4 . In the case of regulation of the medium, the passage 2 c of the shut-off element 2 assumes an intermediate position between the inlet and outlet openings 3 , 4 . The housing has 1 flanges 5 at both ends. However, other types of connection are also possible. Is at the upper pivot pins 2a situated side, the Ge housing 1, an opening in about the diameter or dimension of the sizes of the shut-off element 2 onto the locking element upon insertion of the ex 2 via a head flange 6 sealed. On this top flange 6, a lid 7 is advantageously arranged ver screwed, among others, may additionally serve as a mounting for the upper pin 2 a shut-off element of the second In the inlet and outlet opening 3 , 4 along the housing wall is a split sliding sleeve 8 a , 8 b and between the split sliding sleeves 8 a , 8 b each have a spring member 9 in the form of a compressible or deformable and having a corresponding restoring force insert . A Auskleid ung 10, which extends seamlessly from flange 5 to flange 5, close the sliding sleeves 8 a, 8 b with spring member 9, and the shut-off element 2 on and surrounds the blocking element 2 on its surface to the upper bearing journal 2 a in the range of lid 7 . In the loading area of the head flange 6 , the lining 10 has a coaxial clearance 11 which is located at an upper bearing 2 a at a corresponding distance from the latter. In this clearance 11 a permanently elastic material such as. B. Pure graphite and pressed over the lid 7 with the lid extension 7 a until a corresponding seal between lip pe 10 a from the lining 10 and the upper bearing journal 2 a occurs. Of course, the lip 10 a could fall and instead of this another suitable seal could be chosen.
Die Auskleidung 10, die zweckmäßig aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Fluorkunststoff wie z. B. PFA (PFA ist ein Co polymer mit Tetrafluoräthylen-Basisstruktur) oder einem anderen thermoplastisch verarbeitbaren Fluorkunststoff oder sonstigen geeigneten Kunststoff besteht ist zweckmäßig im Gehäuse 1, in den Schiebehülsen 8 a, 8 b und im Kopfflansch 6 über Veranker ungsnuten 1 c, 1 c′, 6 c, 8 c, 8 e oder über Bohrungen 8 d verankert. Um die Dichtheit nicht zu beeinflußen, kann auch die Veranker ungsnut 1 c′ entfallen oder um 90° verdreht angeordnet werden. Der untere Lagerzapfen 2 b des Absperrelementes 2 ist in der Ausnehmung 1 d von Gehäuse 1, die mit der Auskleidung 10 ent sprechend ausgefüllt ist, gelagert. Die Auskleidung 10 weist an der Anschlußseite in etwa bis zum Außendurchmesser der Schiebe hülse 8 b reichend einen Überstand 10 b gegenüber der Flansch fläche 10 d der Auskleidung 10. Beim Anflanschen der Absperrar matur z. B. an eine Rohrleitung oder beim Prüfvorgang wird der Überstand 10 b der Auskleidung 10 zusammen mit den Schiebehül sen 8 a, 8 b und dem Federglied 9 in Richtung Absperrelement 2 gedrückt bis der Gegenflansch an der Flanschfläche 10 d bzw. 10 d/5 a anliegt. Hierbei erfolgt einerseits die flanschseitige Abdichtung gegenüber dem Gegenflansch und andererseits auch die Abdichtung gegenüber dem Absperrelement 2. Das Federglied 9 wird bei diesem Vorgang komprimiert oder verformt und wirkt hierbei als potentieller Energiespeicher d. h., die Rückstell kraft des Federgliedes 9 sorgt dafür, daß eine entsprechende bzw. in einem gewissen Bereich federnde Anpreßkraft und somit auch Dichtkraft zwischen Auskleidung 10 und Absperrelement 2 durch die Verflanschung entsteht. Die linke Seite der Fig. 1 zeigt im Bereich von Flansch 5 einen Überstand 10 b und einen Rücksprung 10 e innerhalb der Auskleidung 10. Über die Wahl und Gestaltung des Überstandes bzw. auch die Anordnung eines Über standes soll angedeutet werden, daß die Anpreßkraft der Aus kleidung 10 an das Absperrelement 2 je nach Bedarf gestaltet werden kann. Die Schiebehülse 8 a kann auch, wie in der rechten Hälfte der Fig. 8 zu sehen ist, ohne Verankerungsnut 8 c ausge führt sein. Ebenso kann sie stirnseitig an der zum Absperrele ment 2 hin gerichteten Seite eine Nut 8 e aufweisen um einem eventuellen Kaltfluß der Auskleidung 10 entgegen zu wirken. Weiterhin ist in der rechten Hälfte der Fig. 1 die Schiebe hülse 8 b an der zur Gehäusewandung gelegenen Seite ausgespart, so daß ein Zwischenraum 12 zwischen der Schiebehülse 8 b und der Gehäusewandung gebildet wird und anstatt Verankerungsnuten weist die Schiebehülse 8 b Bohrungen 8 d auf. Axial ist die Schiebehülse 8 b gegen den Einspritzdruck lagegesichert ange ordnet. Beim Auskleidungsvorgang der zweckmäßig im Transfer mouldingverfahren, dies ist ein Spritz- preßvorgang, vorgenom men wird, gelangt der Fluorkunststoff bzw. die Auskleidung 10 durch die Bohrungen 8 d auch in den Zwischenraum 12. Die Aus kleidung 10 ist in diesem Bereich dann einerseits über die Bohr ungen 8 d verankert, wobei natürlich auch zusätzlich Veranker ungsnuten vorgesehen werden könnten und andererseits bildet die Auskleidung 10 in dem Zwischenraum 12 eine Ummantelung der Schiebehülse 8 b wobei die Auskleidung 10 sehr gute Gleiteigen schaften und einen sehr guten Korrosionsschutz gegenüber der Gehäusewandung aufweist und somit die Funktion begünstigt. Selbstverständlich könnte der Zwischenraum 12 auch mit einem anderen geeigneten Werkstoff, der bereits vor dem Auskleidungs vorgang angebracht wird, ausgefüllt werden. An der zum Flansch 5 gelegenen Seite weist die Schiebehülse 8 b einen Absatz auf der zusammen mit der Gehäusewandung eine Ringnut 13 bildet die ebenfalls der Verankerung dient.The lining 10 , which is expediently made of a thermoplastically processable fluoroplastic such. B. PFA (PFA is a co polymer with tetrafluoroethylene base structure) or another thermoplastically processable fluoroplastic or other suitable plastic is useful in the housing 1 , in the sliding sleeves 8 a , 8 b and in the head flange 6 via anchoring grooves 1 c , 1 c ′, 6 c , 8 c , 8 e or anchored via holes 8 d . In order not to influence the tightness, the anchoring groove 1 c ′ can also be omitted or rotated by 90 °. The lower bearing pins 2 b of the shut-off element 2 is d of the housing 1, which is filled in accordingly to the liner 10, mounted in the recess. 1 The lining 10 has on the connection side approximately up to the outer diameter of the sliding sleeve 8 b a protrusion 10 b relative to the flange surface 10 d of the lining 10th When flanging the shut-off maturity z. B. on a pipeline or during the test process, the excess 10 b of the lining 10 together with the sliding sleeves 8 a , 8 b and the spring member 9 in the direction of the shut-off element 2 until the counter flange on the flange surface 10 d or 10 d / 5 a is present. Here, on the one hand, the flange-side sealing with respect to the counter flange and, on the other hand, also with the sealing against the shut-off element 2 . The spring member 9 is compressed or deformed in this process and acts here as a potential energy store, ie, the restoring force of the spring member 9 ensures that a corresponding or in a certain range resilient contact pressure and thus also sealing force between the lining 10 and the shut-off element 2 by the Flanging occurs. The left side of FIG. 1 shows in the area of flange 5 an overhang 10 b and a recess 10 e within the lining 10 . About the choice and design of the supernatant or the arrangement of a stand over is to be indicated that the contact pressure of the clothes from 10 to the shut-off element 2 can be designed as required. The sliding sleeve 8 a can also, as can be seen in the right half of FIG. 8, without anchoring groove 8 c leads out. Likewise, it can have a groove 8 e at the end face on the side facing the shut-off element 2 in order to counteract a possible cold flow of the lining 10 . Furthermore, in the right half of Fig. 1, the sliding sleeve 8 b is recessed on the side facing the housing wall, so that a space 12 is formed between the sliding sleeve 8 b and the housing wall and instead of anchoring grooves, the sliding sleeve 8 b bores 8 d . The sliding sleeve 8 b is axially secured against the injection pressure. During the lining process, which is expediently carried out in the transfer molding process, this is an injection molding process, the fluoroplastic or the lining 10 also passes through the bores 8 d into the intermediate space 12 . The off clothing 10 is then anchored in this region on the one hand on the drilling Ungen 8 d, which of course Veranker could be ungsnuten provided additionally and the other part 10 forms the liner in the gap 12 is a covering of the sliding sleeve 8 b wherein the liner 10 very good sliding doughs and has a very good corrosion protection against the housing wall and thus favors the function. Of course, the intermediate space 12 could also be filled with another suitable material that is already applied before the lining process. On the side facing the flange 5 , the sliding sleeve 8 b has a shoulder on which, together with the housing wall, forms an annular groove 13 which also serves for anchoring.
Bekanntlich schrumpft der Kunststoff bzw. die Auskleidung 10 nach dem Auskleidungsvorgang beim Abkühlen auf den Kern und somit, wie aus Fig. 1 ersichtlich, auf das Absperrelement 2. Sofern nach dem Auskleidungsvorgang eine zu starke Spannung von der Auskleidung 10 auf dem Absperrorgan 2 im abgekühlten Zustand lastet, wie es bei einem Kugelhahn durch die bis zum Bereich des oberen Lagerzapfens 2 a allseitigen Einschließung des Absperrorgans 2 durch die Auskleidung 10 insbesondere bei größeren Nennweiten möglich sein kann, kann man durch leichtes Lösen der Schrauben den Kopfflansch 6 etwas entspannen, so daß die Pressung zwischen Auskleidung 10 und Absperrelement 2, außer im Dichtbereich, etwas entlastet wird, da die Auskleidung 10 über die Schulter 6 a und Verankerungsnut 6 c angehoben wird. Hierdurch kann das Drehmoment für das Absperrelement 2 günstig er gestaltet werden. Um eine mögliche Undichtheit zwischen Kopf flansch 6 und Gehäuse 1 von vornherein auszuschalten, kann man als Vorkehrung z. B. zwischen Kopfflansch 6 und Gehäuse 1 eine entsprechend geeignete Dichtung 14 radial entweder im Gehäuse 1 oder im Kopfflanschansatz 6 b, wie in der rechten Hälfte der Fig. 1 zu sehen ist, anordnen. Auch würde eine Flachdichtung mit genügender Rückstellkraft zwischen den beiden Flanschflächen von Gehäuse 1 bzw. Gehäusefläche 1 e und Kopfflansch 6 genügen. Zum Abdrücken selbst können auch im Kopfflansch 6 z. B. zwei oder mehrere Stiftschrauben angeordnet sein die gegen die Ge häusefläche 1 e wirken und den Kopfflansch 6 von der Gehäuse fläche 1 e abdrücken sofern die Entspannung durch die Befestig ungsschrauben allein nicht ausreichend ist. Die Befestigungs schrauben können nach der Einstellung der Stiftschrauben wieder fest gegen die Stiftschrauben angezogen werden.As is known, after the lining process, the plastic or the lining 10 shrinks when it cools down to the core and thus, as can be seen from FIG. 1, to the shut-off element 2 . If, after the lining process, there is excessive tension from the lining 10 on the shut-off device 2 in the cooled state, as is possible with a ball valve through the all-round encirclement of the shut-off member 2 through the lining 10 up to the area of the upper bearing journal 2 , in particular with larger nominal diameters can be, by slightly loosening the screws, the head flange 6 relax somewhat, so that the pressure between the lining 10 and the shut-off element 2 , except in the sealing area, is somewhat relieved, since the lining 10 is raised over the shoulder 6 a and anchoring groove 6 c . As a result, the torque for the shut-off element 2 can be designed favorably. To switch off a possible leak between the head flange 6 and housing 1 from the outset, one can take z. B. between head flange 6 and housing 1, a correspondingly suitable seal 14 radially either in the housing 1 or in the head flange extension 6 b , as can be seen in the right half of FIG. 1. A flat gasket with sufficient restoring force between the two flange surfaces of housing 1 or housing surface 1 e and top flange 6 would also suffice. For pressing yourself can also in the top flange 6 z. B. two or more studs can be arranged against the Ge housing surface 1 e and the head flange 6 from the housing surface 1 e if the relaxation by the fastening screws alone is not sufficient. The fastening screws can be tightened again against the studs after the studs have been adjusted.
Die Fig. 2 zeigt ein Schnittbild der Fig. 1 in der Linie A-A. Wie aus dem Schnittbild zu ersehen, ist es zweckmäßig den Kopf flanschansatz 6 b von Kopfflansch 6 an seiner Stirnseite bei einem Kugelhahn in einem entsprechenden Abstand zum Absperrele ment 2 so weit wie möglich parallel verlaufen zu lassen und so mit kugelig auszubilden, damit die Auskleidung 10 weitgehendst die gleiche Stärke behält. Selbstverständlich könnte der Kopf flanschansatz 6 b nur kurz ausgeführt sein und an seiner Stirn seite Plan verlaufen. Dann würde die Auskleidung 10 eine ent sprechende unterschiedliche Stärke in diesem Bereich aufweisen. FIG. 2 shows a sectional view of FIG. 1 in the line AA . As seen from the sectional view, it is expedient flanged head 6 b of the head flange 6 on its end face with a ball valve at an appropriate distance element to Absperrele to leave 2 as far as possible in parallel and so as to form with spherical, so that the liner 10 largely the same strength. Of course, the head flange approach 6 b could only be brief and run on its front side plan. Then the lining 10 would have a corresponding different thickness in this area.
Zur Verbesserung der Gleit- und/oder Verschleißeigenschaften wäre es auch möglich, wenn man zwischen Schiebehülse 8 a und Absperrelement 2 direkt am Absperrelement 2 z. B. einen Werk stoff aus Polytetrafluoräthylen, modifiziertem Polytetrafluor äthylen oder ähnlich in Form von z. B. Dichtschalen oder Dicht ringen anordnet der sich beim Auskleidungsvorgang mit dem Werk stoff der Auskleidung 10 entsprechend verbindet oder eingebettet wird. Für eine einwandfreie Auskleidung 10 ist es dann zweck mäßig, wenn z. B. an der zum Absperrelement 2 gerichteten Seite der Schiebehülse 8 a Bohrungen oder Kanäle vorgesehen werden oder ein genügend breiter Spalt zwischen dem anzuordnenden Werkstoff mit dem z. B. günstigen Gleit- und/oder Verschleißeigenschaften und der Schiebehülse 8 a vorgesehen wird um den Schmelzfluß beim Auskleidungsvorgang nicht zu behindern.To improve the sliding and / or wear properties, it would also be possible if one directly between the sliding sleeve 8 a and shut-off element 2 on the shut-off element 2 z. B. a material made of polytetrafluoroethylene, modified polytetrafluoroethylene or similar in the form of z. B. sealing shells or sealing rings arranges which connects or is embedded in the lining process with the material of the lining 10 accordingly. For a perfect lining 10 , it is then appropriate if z. B. on the locking element 2 side of the sliding sleeve 8 a holes or channels are provided or a sufficiently wide gap between the material to be arranged with the z. B. favorable sliding and / or wear properties and the sliding sleeve 8 a is provided so as not to hinder the melt flow during the lining process.
Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einer Absperrarmatur mit einem Absperrelement 2 als Kugel wobei die geteilte Schiebehül se 8 a und 8 b so gestaltet ist, daß sie das zwischen den beiden Schiebehülsen 8 a und 8 b liegende Federglied 9, das in dieser Figur aus Tellerfedern besteht, durch Überlappung gegen die Auskleidung 10 abschirmt. Beim Auskleidungsvorgang kann somit der Werkstoff der Auskleidung 10 nicht in den für das Federglied 9 erforderlichen freien Raum 9 a eindringen. Anstatt Tellerfedern können selbstverständlich auch andere geeignete Federn z. B. Schlangenfedern oder eine sonstige geeignete Druckfeder vorge sehen werden. Die Schiebehülse 8 b weist eine Verankerung 8 c auf und die Auskleidung 10 zeigt an der Seite von Flansch 5 einen Überstand 10 b. Die Schiebehülse 8 b ist wieder zweckmäßig an der Seite zum Flansch 5 gegen den Einspritzdruck axial z. B. über einen Bördel oder ähnlich lagegesichert angeordnet. Beim Anflanschen der Absperrarmatur wird der Überstand 10 b der Aus kleidung 10 gegen die Schiebehülse 8 b gedrückt die wiederum gegen das Federglied 9 und dieses gegen die Schiebehülse 8 a wirkt. Die Schiebehülse 8 a drückt gegen die Auskleidung 10 wo bei eine Anpreßkraft und somit Dichtkraft zwischen Absperrele ment 2 und Auskleidung 10 entsteht. Fig. 3 shows a section of a shut-off valve with a shut-off element 2 as a ball with the split sliding sleeve 8 a and 8 b is designed so that it is the spring member 9 between the two sliding sleeves 8 a and 8 b , which in this figure consists of disc springs, shielded by overlap against the lining 10 . When lining operation thus the material of the liner 10 can not penetrate 9 a in the space required for the spring member 9 free space. Instead of disc springs, other suitable springs can of course also. B. coil springs or other suitable compression spring can be seen easily. The sliding sleeve 8 b has an anchor 8 c and the lining 10 shows on the side of flange 5 a protrusion 10 b . The sliding sleeve 8 b is again useful on the side to the flange 5 against the injection pressure axially z. B. arranged over a flange or similarly secured. When flanging the shut-off valve, the excess 10 b of the clothing 10 is pressed against the sliding sleeve 8 b, which in turn acts against the spring member 9 and this acts against the sliding sleeve 8 a . The sliding sleeve 8 a presses against the lining 10 where at a contact pressure and thus sealing force between Absperrele element 2 and lining 10 is formed.
Die Schiebehülse 8 a oder 8 b kann z. B. auch an der zur Gehäuse wandung gelegenen Seite eine Ringnut aufweisen in die mindest eine Schraube 15 greift und das Federglied 9 bis zum Abschluß des Auskleidungsvorganges unter Spannung hält. Danach wird die Schraube 15 entfernt und das Federglied 9 kann in Wirkung tret en. Mittels einer anderen Schraube kann das Gewindeloch wieder dichtend verschlossen werden. Zusätzlich kann selbstverständ lich auch noch z. B. ein Überstand 10 b an der Auskleidung 10 vorgesehen werden.The sliding sleeve 8 a or 8 b can, for. B. also on the housing wall side have an annular groove in which at least one screw 15 engages and holds the spring member 9 until the completion of the lining process under tension. Then the screw 15 is removed and the spring member 9 can come into effect. The threaded hole can be sealed again with another screw. In addition, can of course also z. B. a protrusion 10 b can be provided on the lining 10 .
Auch könnte anstatt der Schraube 15 mindest ein Exzenterbolzen vorgesehen werden der nach erfolgter Auskleidung 10 entsprech end gegen das Federglied 9 oder auf die Schiebehülse 8 a zur Wirkung gebracht wird. Diese Exzenterbolzen werden nach der Einstellung z. B. über eine Verschlußschraube abgedichtet.Also, instead of the screw 15 could least an eccentric pin be provided which is brought after the liner 10 be performed in accordance to the spring member 9, or on the sliding sleeve 8 a to effect. These eccentric bolts are z. B. sealed with a screw plug.
Die Schiebehülsen 8 a, 8 b können selbstverständlich auch einteil ig ausgeführt sein. In diesem Fall wird das Federglied 9 entwed er an der zum Absperrelement 2 gerichteten Stirnseite der Schie behülse und/oder an der zum Flansch 5 gerichteten Stirnseite der Schiebehülse angeordnet.The sliding sleeves 8 a , 8 b can of course also be made in one piece. In this case, the spring member 9 is he entwed at the shut-off element facing the end face of the slider 2 behülse and / or disposed on the side facing the flange 5 face end of the sliding sleeve.
Obwohl diese Erfindung in den Figuren nur an einem Kugelhahn aufgezeigt ist, ist offensichtlich erkennbar, daß dieses Dicht system über eine ein- oder mehrteilige Schiebehülse und einer entsprechenden Anordnung eines Federgliedes auch bei Absperr armaturen wie z. B. Absperrhähnen mit konischem oder zylindrisch em Küken bzw. Absperrelement und bei Schiebern, insbesondere Flachschiebern angewendet werden kann. Hierbei ist ohne Bedeut ung, ob bei einer Absperrarmatur das Absperrelement 2 ringsum von einer in sich geschlossenen Auskleidung 10 umgeben ist - siehe Kugelhahn - oder wie bei einem Absperrhahn mit zylindri schem oder konischem Küken oder bei einem Schieber üblich das Absperrelement 2 nach vorgenommener Auskleidung 10 von oben oder unten eingesetzt wird und an der Oberseite und/oder Unter seite lediglich über einen Deckel, der ebenfalls eine Kunst stoffschicht aufweisen kann, begrenzt ist. Sofern das Absperr element 2 nach erfolgter Auskleidung 10 von oben oder unten in das Gehäuse eingesetzt wird, kann selbstverständlich zwischen Auskleidung 10 und Absperrelement 2 noch eine Büchse, Dicht schale oder Dichteinlage aus einem Werkstoff mit speziellen Reib- und Verschleißeigenschaften angeordnet werden.Although this invention is shown in the figures only on a ball valve, it is evident that this sealing system via a one-part or multi-part sliding sleeve and a corresponding arrangement of a spring element even with shut-off fittings such as. B. shut-off valves with conical or cylindrical em chick or shut-off element and for slide valves, in particular flat slide valves can be used. It is irrelevant whether in a shut-off valve, the shut-off element 2 is surrounded all around by a self-contained lining 10 - see ball valve - or, as in the case of a shut-off valve with a cylindrical or conical plug or in a slide, the shut-off element 2 after lining 10 has been carried out is used from above or below and is limited to the top and / or bottom only by a cover, which may also have a plastic layer. Provided that the shutoff element 2 after the liner 10 from above or is inserted down into the housing, can of course between liner 10 and shut-off element 2 is still a sleeve sealing cup or sealing insert are arranged of a material with special friction and wear properties.
Bei einem Absperrhahn mit konischem oder zylindrischem Küken kann die Stirnseite der Schiebehülse an der zum Absperrelement 2 hin gerichteten Seite einen gleichen Abstand zum Absperrelement 2 aufweisen, so daß die Auskleidung im Abdichtungsbereich in etwa auch die gleiche Stärke beibehält. Die Stirnseite der Schiebe hülse an der zum Absperrelement 2 hin gerichteten Seite kann aber auch plan vorgesehen werden. In diesem Fall weist die Auskleidung 10 im Dichtungsbereich eine unterschiedliche bzw. ungleiche Stärke auf.In the case of a shut-off valve with a conical or cylindrical plug, the end face of the sliding sleeve on the side facing the shut-off element 2 can be at the same distance from the shut-off element 2 , so that the lining in the sealing area also maintains approximately the same thickness. The end face of the sliding sleeve on the side facing the shut-off element 2 can also be provided flat. In this case, the lining 10 has a different or unequal thickness in the sealing area.
Ein günstiges Drehmoment bzw. Betätigungsmoment für einen Ab sperrhahn mit zylindrischem oder konischem Küken und für einen Schieber wird einfach dadurch erreicht, in dem der Raum für das Absperrelement 2 ein geringes bzw. entsprechendes Spiel gegen über dem Absperrelement 2 aufweist. Auch kann das Spiel völlig entfallen, so daß nur ein leichtes Schleifen zwischen Absperr element 2 und Auskleidung 10 gegeben ist. Die Abdichtung gegen über dem Absperrelement 2 und somit die hauptsächlich auftreten de Reibung ist nur im stirnseitigen Bereich der Schiebehülse zwischen Auskleidung 10 und dem Absperrelement 2 gegeben. A favorable torque or actuation torque for a shut-off valve with a cylindrical or conical plug and for a slide is simply achieved in that the space for the shut-off element 2 has a slight or corresponding play against the shut-off element 2 . The game can also be omitted completely, so that only a slight grinding between the shut-off element 2 and lining 10 is given. The seal against the shut-off element 2 and thus the mainly occurring de friction is only given in the front area of the sliding sleeve between the lining 10 and the shut-off element 2 .
Um auch bei einem Kugelhahn ein günstiges Drehmoment bei der Be tätigung des Absperrelementes 2 zu erreichen, kann man über einen Drückvorgang, ohne den Überstand 10 b zu verspannen, die Auskleid ung 10 um die Kugel herum etwas aufweiten. Über die Verflansch ung wird bei entsprechendem Überstand 10 b wieder die Abdichtung gegenüber dem Absperrelement 2 erreicht.In order to achieve a favorable torque when actuating the shut-off element 2 even with a ball valve, one can widen the lining 10 around the ball a little by pressing without overhanging 10 b . With the corresponding overhang 10 b , the sealing against the shut-off element 2 is again achieved via the flange.
Man kann aber auch nur einen speziellen Drückvorgang nur im Be reich des Durchganges 2 c im geschlossenen Zustand des Absperr elementes 2 vorsehen. Hierfür ist es erforderlich, daß z. B. von der Stirnseite des oberen Lagerzapfens 2 a eine zum Durchgang 2 c führende Bohrung vorgesehen wird. In den Durchgang 2 c des Ab sperrelementes 2 werden im geöffneten Zustand der Absperrarmatur je ein Kolben mit z. B. einer O-Ring-Abdichtung versehen von jeder Seite eingesetzt, so daß in der Mitte des Durchganges 2 c noch ein kleiner Raum verbleibt. Danach wird das Absperrelement 2 um 90° verschwenkt, so daß die Absperrarmatur geschlossen ist. Über die im oberen Lagerzapfen 2 a befindliche Bohrung werden mittels eines Hydraulikaggregates über einen entsprechenden Druck die im Durchgang 2 c eingesetzten Kolben derart auseinandergedrückt, daß nur im Bereich des Durchganges 2 c und zwar rechtwinklig zur Durchflußachse in der Auskleidung 10 eine geringe Vertiefung bzw. bleibende Verformung entsteht. Nach diesem Drückvorgang wird das Absperrelement 2 wieder um 90° verschwenkt d. h., in die Offen stellung gebracht und die beiden Kolben über die Zu- und Abgangs öffnung 3, 4 entnommen. Die im oberen Lagerzapfen 2 a befindliche Bohrung wird anschließend mittels einer entsprechenden Dichtung und Schraube wieder verschlossen. Anstatt einer Bohrung im oberen Lagerzapfen 2 a könnte auch z. B. eine solche in der Kugel recht winklig zum Durchgang 2 c für den gleichen Zweck vorgesehen werd en. Eine an der Kugel rechtwinklig zum Durchgang 2 c angebrachte Bohrung kann aber muß nicht unbedingt nach dem Drückvorgang wieder verschlossen werden. Sofern sie offen bleibt, ist die Ab dichtung dann nur noch von einer Seite am Absperrelemt 2 gegeben. Über diesen gezielten Drückvorgang erreicht man ebenso ein günst iges und auch über den gesamten Drehwinkel von 90° nahezu gleich bleibendes Drehmoment da nur der für die Drehmomentssteigerung verantwortliche Bereich eine geringe Vertiefung erhält, wobei durch Wegfall dieser Reibungsfläche die sonst übliche Reibungs spitze und der damit verbundene Drehmomentsspitzenwert ent sprechend abgebaut wird.But you can also provide only a special pressing operation only in the area of the passage 2 c in the closed state of the shut-off element 2 . For this it is necessary that, for. B. from the end face of the upper journal 2 a leading to the passage 2 c hole is provided. In the passage 2 c of the blocking element 2 , a piston with z. B. provided an O-ring seal from each side, so that in the middle of the passage 2 c there is still a small space. Then the shut-off element 2 is pivoted through 90 °, so that the shut-off valve is closed. About the bore located in the upper journal 2 a , the pistons used in the passage 2 c are pressed apart by means of a hydraulic unit via a corresponding pressure such that only in the area of the passage 2 c , perpendicular to the flow axis in the lining 10, a small depression or permanent Deformation occurs. After this pressing process, the shut-off element 2 is pivoted again by 90 °, ie, brought into the open position and the two pistons are removed via the inlet and outlet opening 3 , 4 . The hole located in the upper journal 2 a is then closed again by means of an appropriate seal and screw. Instead of a hole in the upper journal 2 a z. B. such in the ball at right angles to the passage 2 c are provided for the same purpose. A hole made at right angles to the passage 2 c on the ball does not necessarily have to be closed again after the pressing process. If it remains open, the seal is then only available from one side on shut-off element 2 . This targeted pressing process also achieves a favorable torque, which also remains almost the same over the entire rotation angle of 90 °, since only the area responsible for increasing the torque receives a small depression, whereby the otherwise usual friction peak and the associated friction are eliminated by eliminating this friction surface Torque peak value is reduced accordingly.
Ebenso erreicht man bei einem Kugelhahn ein günstiges Drehmo ment, wenn man nach erfolgtem Auskleidungsvorgang im geschlos senen Zustand der Armatur am Absperrelement 2 an der von der Zu- und/oder Abgangsöffnung 3, 4 zugängigen freiliegenden Ober fläche der Kugel in etwa im Durchmesser der Zu- und/oder Ab gangsöffnung 3, 4 oder in einem entsprechenden Teilbereich eine geringe Spandicke von z. B. 0,7 bis 0,2 mm bzw. eine Spandicke entsprechend der Notwendigkeit zweckmäßig kugelförmig abträgt, so daß die Kugel in diesem Bereich eine Vertiefung aufweist. Anstatt einer kugelförmigen Abtragung könnte natürlich auch in diesem Bereich eine Abtragung in Flächenform erfolgen. Dieser Vorgang zur Erreichung einer entsprechenden Vertiefung kann z. B. über eine Drehoperation oder ähnlich wirtschaftlich vor genommen werden.Likewise, a favorable torque is achieved with a ball valve if, after the lining process has been completed, the valve on the shut-off element 2 is closed on the exposed surface of the ball accessible from the inlet and / or outlet opening 3 , 4, approximately in the diameter of the valve - And / or from opening 3 , 4 or in a corresponding partial area a small chip thickness of z. B. 0.7 to 0.2 mm or a chip thickness appropriately removes spherical, so that the ball has a recess in this area. Instead of spherical ablation, surface ablation could of course also take place in this area. This process to achieve a corresponding deepening can, for. B. be taken economically before a turning operation or similar.
Um mehrere Anflanschungen der Absperrarmatur ohne zusätzliche Dichtung zu ermöglichen kann es sinnvoll sein, zwischen Flansch fläche 10 d an der zum Absperrelement 2 gerichteten Seite und Flansch 5 eine z. B. komprimierbare elastische Einlage aus Rein graphit anzuordnen. Hierdurch erhält die Flanschfläche 10 d bei der Demontage eine entsprechende Rückstellung bzw. bei der er neuten Anflanschung wieder die erforderliche Anpreßkraft und so mit auch Dichtkraft gegenüber dem Gegenflansch. Der Überstand 10 b kann sich hierbei bis zur Flanschfläche 5 a erstrecken. Es kann natürlich auch eine doppelte Anordnung von Abstufungen vorgesehen werden, so daß eine Abstufung 10 b gegenüber der Flanschfläche 10 d und eine weitere Abstufung von der Flanschfläche 10 d zu der Flanschfläche 5 a besteht die dann etwas größer gehalten ist als im Normalfall wenn zwischen Flanschfläche 10 d und Flansch 5 keine Einlage angeordnet ist.In order to enable several flanges of the shut-off valve without an additional seal, it can be useful to insert a flange between surface 10 d on the side facing shut-off element 2 and flange 5 . B. compressible elastic insert made of pure graphite. As a result, the flange surface 10 d receives a corresponding provision when disassembling, or when the new flange is added, the required contact pressure and thus also the sealing force with respect to the counter flange. The protrusion 10 b can extend up to the flange surface 5 a . Of course, a double arrangement of gradations can also be provided, so that a gradation 10 b with respect to the flange surface 10 d and a further gradation from the flange surface 10 d to the flange surface 5 a , which is then kept somewhat larger than in the normal case when between the flange surface 10 d and flange 5 no insert is arranged.
Sofern an der Absperrarmatur eine Undichtheit eintritt, läßt sich diese meist durch erneute entsprechende Erwärmung und Nach pressung beheben. Bei kleinerer Undichtheit kann auch bereits durch Anordnung einer entsprechend starken Ringscheibe aus z. B. polytetrafluoräthylen an der Anschlußseite oder mit einer ähn lichen dem erforderlichen Zweck dienenden Maßnahme Abhilfe ge schaffen werden.If there is a leak at the shut-off valve, this is usually caused by renewed heating and afterwards fix pressure. If there is a small leak, it can already by arranging a correspondingly thick washer from z. B. polytetrafluoroethylene on the connection side or with a similar Remedy the necessary purpose will create.
Um scharfe Übergänge zu vermeiden, weist das Absperrelement 2 an seinem Durchgang 2 c jeweils zweckmäßig einen geeigneten Radius oder z. B. eine Abflächung auf. Dies begünstigt die Ver schleißminimierung.In order to avoid sharp transitions, the shut-off element 2 at its passage 2 c each expediently has a suitable radius or z. B. a flattening. This favors wear minimization.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8130 | Withdrawal |