DE4134046C2 - Absperrarmatur - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperrarmatur für Gas- oder Wasserleitungen gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Absperrarmatur zählt durch die europäische Patentanmeldung 0 432 371 A1 zum Stand der Technik. Ihr Schließkörper wird mittels eines um eine vertikale Achse drehbaren Handgriffs aus der Offen- in die Schließposi­ tion und umgekehrt verlagert. Er kann mit einem axial durchgehenden oder mit einem winkelförmigen Strömungs­ kanal versehen sein.

Eine solche Absperrarmatur wird nur in oberhalb der Erd­ oberfläche verlaufende Gas- und Wasserleitungen im Rahmen von Hausanschlußarmaturen mit kleineren Nennweiten inte­ griert. Sie hat auf diesem Gebiet eine verbreitete Anwen­ dung gefunden, weil eine genaue Verstellmöglichkeit von der einen in die andere Position gewährleistet und, ins­ besondere bei axial durchgehendem Strömungskanal, ein großer Strömungsquerschnitt bereitgestellt werden kann.

Durch die DE-AS 13 01 680 ist ein Antrieb für ein Ab­ sperrorgan bekannt, bei welchem in einem Gehäuse ein Rit­ zel drehbar gelagert ist. Das Ritzel ist über Gleitlager im Gehäuse abgestützt. Die Verdrehung des Ritzels wird mittels eines Handrads bewirkt, das auf einer im Gehäuse gelagerten Antriebswelle befestigt ist. Am inneren Ende besitzt die Antriebswelle ein Gewinde, auf dem eine mit dem Ritzel in Eingriff stehende Zahnstange bewegt werden kann, wenn das Handrad gedreht wird. Die Axialbewegung der Zahnstange wird durch keilförmige Anschläge bestimmt, die einerseits unter dem Einfluß einer Blattfeder und an­ dererseits unter dem Einfluß von Verstellschrauben stehen.

Ein solcher Antrieb ist ebenfalls nur oberhalb der Erd­ oberfläche verwendbar. Ein Einsatz unterhalb der Erdober­ fläche erscheint dadurch ausgeschlossen, daß das Handrad auf der Antriebswelle fest aufgesetzt ist. Ferner sind die Verstellschrauben für die Anschläge der Zahnstange seitlich aus dem Gehäuse herausgeführt. Darüber hinaus sind die Gleitlager des Ritzels seitlich frei zugänglich. Da die vorerwähnten Teile bei einer Verwendung des An­ triebs unterhalb der Erdoberfläche ggf. mehrere Jahre un­ mittelbar mit dem angrenzenden Erdreich in Kontakt stehen würden, sind Funktionsbeeinträchtigungen des Antriebs im Falle seiner Betätigung zu befürchten.

Im DE-GM 85 15 252 ist ein Untersetzungsge­ triebe für ein Kugelventil offenbart. Das Untersetzungs­ getriebe besteht aus einer Zahnradpaarung außerhalb des eine Absperrkugel aufnehmenden Ventilgehäuses. Damit ist diese Antriebsanordnung für ein Absperrorgan nicht für den Einsatz unterhalb der Erdoberfläche insbesondere in den Fällen geeignet, wo eine Verstellung ggf. erst meh­ rere Jahre nach dem Einbau vorgenommen werden soll.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Absperrarmatur so auszubilden, daß sie unterhalb der Erdoberfläche als Bestandteil von Rohranbohrvorrichtungen eingesetzt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den im Patentanspruch 1 aufge­ führten Merkmalen.

Eine derart ausgestaltete Absperrarmatur hat den Vorteil, daß sie auch nach Jahren der Nichtbetätigung voll funktionsfähig ist. Dies wird insbesondere dadurch sichergestellt, daß alle getrieblichen und verstellbaren Teile im Gehäuse bzw. im Gehäuseansatz einwandfrei gekapselt sind. Lediglich der Kupplungsabschnitt der Gewinde­ spindel ragt nach oben aus dem Gehäuseansatz. Dies kann ein konischer Mehrkant sein, auf den nach dem Freilegen der im Erdreich liegenden Absperrarmatur z. B. eine Ein­ bauschlüsselstange geschoben und mit dieser dann der Schließkörper verlagert wird. Die an sich bekannte Kopp­ lung des Schließkörpers über ein Zahnrad mit der entlang der Gewindespindel verlagerbaren Zahnstange ermöglicht eine derartige getriebliche Übersetzung, daß die Gewinde­ spindel mehrmals um ihre Längsachse gedreht werden muß, um den Schließkörper aus der einen in die andere Endposi­ tion zu verlagern. Dies hat den Vorteil, daß durch evtl. Ablagerungen aus dem Gas oder Wasser bedingte Verspannungen, Verklem­ mungen etc. des Schließkörpers auch nach längerer Still­ standszeit ohne weiteres kräftemäßig überwunden werden können. Schließlich ist in diesem Zusammenhang zu berück­ sichtigen, daß die in Rede stehende Absperrarmatur ggf. erst nach Jahren der Einbettung in das Erdreich bei der Herstellung eines neuen Hausanschlusses betätigt werden muß.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen der Ab­ sperrarmatur durch die vergleichsweise langsame Verstell­ bewegung des Schließkörpers keine Mediendruckschläge zu befürchten sind, die insbesondere bei Wasserleitungen auftreten können.

Dadurch, daß die Zahnstange bei ihrer Verlagerung entlang der Gewindespindel in den Endpositionen an feste An­ schläge des Gehäuseansatzes stößt, ist ferner sicherge­ stellt, daß selbst auf die Einbauschlüsselstange aufge­ brachte größere Drehmomente nicht zu einer Beschädigung der Getriebeteile führen können und somit die Absperr­ armatur ihre Funktion nicht verliert. Durch diese An­ schläge sind die Endpositionen des Schließkörpers auch über eine längere Einbauschlüsselstange noch deutlich spürbar.

Darüber hinaus ist mit der Erfindung der Vorteil verbun­ den, daß in Verbindung mit einem großen Strömungsquer­ schnitt in einem durchgehenden, vertikal ausgerichteten Strömungskanal des Schließkörpers bei der Herstellung eines neuen Hausanschlusses der Bohrer einer Anbohrvor­ richtung einwandfrei durch die Absperrarmatur geführt und somit die Hauptleitung problemlos angebohrt werden kann. Hierbei ist auch ein Anbohren von unter Druck stehenden Gas- oder Wasserleitungen möglich, weil die Verstellein­ richtung durch den Gas- oder Wasserdruck nicht beeinfluß­ bar ist. Sie ist drucklos. Folglich können sich auch keine Aufkeimzonen im Bereich der Verstelleinrichtung bei Einsatz in wasserführenden Leitungen bilden, weil keine Ablagerungen an der Verstelleinrichtung möglich sind.

Der Gehäuseansatz ist mit dem Gehäuse einstückig ausge­ führt. Dies kann beispielsweise durch Gießen geschehen. Das Zahnrad ist hierbei mit einem mehrkantigen Steckzap­ fen versehen, der formschlüssig in eine entsprechende Ausnehmung seitlich im Schließkörper faßt. Durch geeignete Montageöffnungen im Gehäuseansatz können dann, insbesondere beim Zusammenbau, sowohl das Zahnrad als auch die Gewindespindel einschließlich der Zahnstange eingeführt werden.

Der dem Schließkörper zugewandte Achsstummel ist insbe­ sondere mehrrillig ausgebildet. In die Rillen werden Dichtringe eingelegt, die an den Wandungen der Lagerboh­ rung in der Zwischenwand dichtend zur Anlage kommen. Der dem Schließkörper abgewandte Achsstummel greift in eine Ausnehmung auf der Innenseite des Lagerdeckels. Der La­ gerdeckel kann in die seitliche Montageöffnung eingescho­ ben oder eingedreht sein. Er weist einen Ring­ kragen auf, der außen am Gehäuseansatz zur Anlage kommt. In den Ringkragen ist ein Dichtring eingebettet, der an die Stirnseite des Gehäuseansatzes gedrückt wird und so­ mit die Montageöffnung einwandfrei abdichtet. Das Zahnrad ist somit nur über einfache Gleitlager in das Gehäuse bzw. den Gehäuseansatz integriert.

Die Gewindespindel ist mit ihrem unteren Ende in einer bodenseitigen Vertiefung des Gehäuseansatzes drehbar ge­ lagert. Der mehrrillige Abschnitt zwischen ihrem Gewinde und ihrem Kupplungsabschnitt ist ähnlich wie der Achs­ stummel des Zahnrads mit Dichtringen ausgerüstet, die im Anschlagdeckel zur dichtenden Anlage kommen. Auch der An­ schlagdeckel kann in den Gehäuseansatz eingeschoben oder eingedreht sein. Der Anschlagdeckel definiert die obere und der Bereich der Wandung des Gehäuseansatzes neben der bodenseitigen Vertiefung die untere Endposition der Zahn­ stange. Damit besitzt auch die Gewindespindel eine einfa­ che Gleitlagerung, welche dem speziellen Einsatzzweck der erfindungsgemäßen Absperrarmatur besonders vorteilhaft entgegenkommt.

Obwohl die Zahnstange durch den Eingriff ihrer Zähne in die des Zahnrads geführt ist, kann es gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 2 von Vorteil sein, daß die Zahn­ stange für sich in Längsrichtung der Gewindespindel im Gehäuseansatz zwangsgeführt ist.

Als Materialien für das Gehäuse und den Gehäuseansatz können alle Werkstoffe zur Anwendung gelangen, welche keine oder eine nur unbedeutende Korrosionsanfälligkeit besitzen. Ein bevorzugter Werkstoff ist gemäß Pa­ tentanspruch 3 jedoch Rotguß. Dieser Werkstoff erlaubt eine unter den gegebenen örtlichen Verhältnissen einwand­ freie Verbindung mit den heutzutage durchweg aus Kunst­ stoff, insbesondere Polyethylen, bestehenden Haupt- und Abzweigleitungen.

Der Schließkörper kann auch einen T-förmigen Strömungs­ kanal aufweisen. Ein derartig ausgebildeter Strömungs­ kanal erlaubt es ebenfalls, eine Hauptleitung anzubohren und dennoch eine seitlich abgehende Zweigleitung mit der Hauptleitung verbinden zu können.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im vertikalen Querschnitt eine Absperrarmatur für eine Wasserleitung und

Fig. 2 einen vertikalen Teilschnitt durch die Ab­ sperrarmatur der Fig. 1 entlang der Linie II-II.

Mit 1 ist in den Fig. 1 und 2 eine Absperrarmatur für eine Wasserleitung bezeichnet, die insbesondere als Be­ standteil einer im Erdreich liegenden nicht näher veran­ schaulichten Anbohrvorrichtung oberhalb einer Hauptlei­ tung ausgebildet ist.

Die Absperrarmatur 1 besitzt ein Gehäuse 2 mit endseiti­ gen Rohranschlußstutzen 3, 4. Im Gehäuse 2 ist ein kugel­ förmiger kanalisierter Schließkörper 5 um eine horizon­ tale Achse 6 schwenkbar gelagert. Die Lagerung und Ab­ dichtung des Schließkörpers 5 erfolgt über zwei Lager­ ringe 7 sowie zwei Führungsringe 8. Die dichtende Ver­ spannung wird durch eine Schraubhülse 9 bewirkt, die in den oberen Rohranschlußstutzen 4 eingedreht wird und ein Innengewinde 10 zur Verbindung mit einem nicht näher ver­ anschaulichten Rohrstück aufweist. Ein Dichtring 11 dich­ tet die Schraubhülse 9 gegenüber dem Rohranschlußstutzen 4 ab. Der Rohranschlußstutzen 3 ist mit einem Außenge­ winde 12 ausgerüstet.

Seitlich des Gehäuses 2 ist ein Gehäuseansatz 13 ein­ stückig angeformt. Gehäuse 2 und Gehäuseansatz 13 beste­ hen aus Rotguß.

Im Gehäuseansatz 13 ist in Verlängerung der Achse 6 des Schließkörpers 5 ein Zahnrad 14 angeordnet. Das Zahnrad 14 besitzt auf der dem Schließkörper 5 zugewandten Seite einen mehrrilligen Achsstummel 15. In die Rillen 16 sind Dichtringe 17 eingebettet, welche in einer Bohrung 18 dichtend zur Anlage kommen, die in einer den Innenraum 19 des Gehäuses 2 von dem Innenraum 20 des Gehäuseansatzes 13 trennenden Zwischenwand 21 vorgesehen ist.

In Verlängerung des Achsstummels 15 ist ein mehrkantiger Steckzapfen 22 dem Zahnrad 4 zugeordnet, der in eine ent­ sprechend ausgebildete seitliche Ausnehmung 23 des Schließkörpers 5 formschlüssig eingreift.

Auf der dem Schließkörper 5 abgewandten Stirnseite des Zahnrads 14 ist ein zylindrischer Achsstummel 26 angeord­ net, der in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung 25 eines Lagerdeckels 26 verdrehbar eingreift. Der Lager­ deckel 26 ist in eine Montageöffnung 27 des Gehäusean­ satzes 13 eingedreht. Eine Ringdichtung 28 zwischen einem Ringkragen 29 des Lagerdeckels 26 und der Stirnseite 30 des Gehäuseansatzes 13 bewirkt eine einwandfreie seitli­ che Abdichtung des Innenraums 20 des Gehäuseansatzes 13.

Mit dem Zahnrad 14 steht eine Zahnstange 31 in getrieb­ licher Verbindung, die entlang eines Gewindes 32 einer vertikal ausgerichteten Gewindespindel 33 verlagerbar ist. Die Zahnstange 31 kann in dem Gehäuseansatz 13 zwangsgeführt sein.

Die Gewindespindel 33 weist einen am unteren Ende befind­ lichen stirnseitigen Lagerzapfen 34 auf, der in eine daran angepaßte bodenseitige Vertiefung 35 des Gehäusean­ satzes 13 drehbar eingreift. Am anderen Ende der Gewinde­ spindel 33 befindet sich ein konisch ausgebildeter Kupp­ lungsabschnitt 36 mit Schlüsselflächen 37. Auf diese kann eine Einbauschlüsselstange formschlüssig gesteckt werden.

Zwischen dem Kupplungsabschnitt 36 und dem Gewinde 32 be­ findet sich ein mehrrilliger Abschnitt 38 mit in die Ril­ len 39 eingebetteten Dichtringen 40. Diese kommen in einer Ausnehmung 41 eines Anschlagdeckels 42 dichtend zur Anlage, der in eine obere Montageöffnung 43 des Gehäu­ seansatzes 13 eingedreht ist. Eine Ringdichtung 44 zwi­ schen einem Ringkragen 45 des Anschlagdeckels 42 und der oberen Stirnseite 46 des Gehäuseansatzes 13 bewirkt eine einwandfreie Abdichtung in Verbindung mit einer Ringdich­ tung 47 in einem Stutzen 48 des Anschlagdeckels 42, die am Außenumfang der Gewindespindel 33 dichtend zur Anlage gelangt.

Bei Betätigung der Gewindespindel 33, z. B. mit einer Ein­ bauschlüsselstange, verlagert sich die Zahnstange 31 ent­ lang des Gewindes 32 zwischen einer durch den Anschlag­ deckel 42 definierten Endposition 49 und einer durch die Bereiche neben der bodenseitigen Vertiefung 35 des Gehäu­ seansatzes 13 definierten Endposition 50. Hierbei dreht sich das Zahnrad 14 und durch die formschlüssige Verbin­ dung des Zahnrads 14 mit dem Schließkörper 5 auch dieser aus der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Offenposi­ tion in die um 90° abgewinkelte Schließposition und umge­ kehrt. Dadurch wird der Strömungskanal 51 im Schließkör­ per 5 von den Anschlußkanälen 52 im Rohranschlußstutzen 3 bzw. 52 im Rohranschlußstutzen 4 getrennt oder mit diesen verbunden.

Bezugszeichenliste

1 Absperrarmatur
2 Gehäuse
3 Rohranschlußstutzen
4 Rohranschlußstutzen
5 Schließkörper
6 Achse v. 5
7 Lagerringe
8 Führungsringe
9 Schraubhülse
10 Innengewinde v. 9
11 Dichtring
12 Gewinde an 3
13 Gehäuseansatz
14 Zahnrad
15 Achsstummel
16 Rillen in 15
17 Dichtringe
18 Bohrung
19 Innenraum v. 2
20 Innenraum v. 13
21 Zwischenwand
22 Steckzapfen
23 Ausnehmung in 5
24 Achsstummel
25 Ausnehmung f. 24
26 Lagerdeckel
27 Montageöffnung
28 Ringdichtung
29 Ringkragen v. 26
30 Stirnseite v. 13
31 Zahnstange
32 Gewindeabschnitt
33 Gewindespindel
34 Lagerzapfen
35 Vertiefung in 13
36 Kupplungsabschnitt
37 Schlüsselflächen
38 Rillenabschnitt
39 Rillen
40 Dichtringe
41 Ausnehmung
42 Anschlagdeckel
43 Montageöffnung
44 Ringdichtung
45 Ringkragen
46 obere Stirnseite v. 13
47 Ringdichtung
48 Stutzen v. 42
49 Endposition v. 31
50 Endposition v. 31
51 Strömungskanal in 5
52 Strömungskanal in 3
53 Strömungskanal in 4.

Claims (3)

1. Absperrarmatur für Gas- oder Wasserleitungen, die einen in einem Rohranschlußstutzen (3, 4) aufweisen­ den Gehäuse (2) abgedichtet gelagerten und mittels einer Verstelleinrichtung (14, 31, 33) schwenkbaren kugelförmigen Schließkörper (5) mit einem in diesem ausgebildeten Strömungskanal (51) umfaßt, da­ durch gekennzeichnet, daß

• a) die in einen Gehäuseansatz (13) integrierte Verstelleinrichtung (14, 31, 33) ein mit dem Schließkörper (5) drehmomentübertragend verbun­ denes Zahnrad (14) aufweist, das mit einer zwi­ schen festen Anschlägen (49, 50) des Gehäusean­ satzes (13) verlagerbaren Zahnstange (31) in Ein­ griff steht, die ein Gewinde (32) einer vertikal ausgerichteten und am oberen Ende einen Kupplungs­ abschnitt (36) zum lösbaren Ansetzen eines Betäti­ gungsgliedes aufweisenden Gewindespindel (33) relativverschiebbar umschließt,
• b) das mit dem Schließkörper (5) über einen Steck­ zapfen (22) lösbar verbundene Zahnrad (14) und die Gewindespindel (33) auswechselbar in dem Gehäu­ seansatz (13) gelagert sind,
• c) das Zahnrad (14) mit einem den Steckzapfen (22) tragenden Achsstummel (15) in einer den Innenraum (19) des Gehäuses (2) von dem Innenraum (20) des Gehäuseansatzes (13) trennenden Zwischenwand (21) dicht gelagert ist sowie mit einem gegenüberlie­ genden Achsstummel (24) in einen in eine seitliche Montageöffnung (27) des Gehäuseansatzes (13) dicht einsetzbaren Lagerdeckel (26) drehbar eingreift und
• d) die Gewindespindel (33) an ihrem unteren Ende mit einem stirnseitigen Lagerzapfen (34) in einer bo­ denseitigen Vertiefung (35) des Gehäuseansatzes (13) gelagert und mit einem mehrrilligen Abschnitt (38) zwischen ihrem Gewinde (32) und ihrem Kupplungsabschnitt (36) in einem in eine obere Montageöffnung (43) des Gehäuseansatzes (13) dicht einsetzbaren Anschlagdeckel (42) abgedichtet gela­ gert ist.

2. Absperrarmatur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (31) in Längsrichtung der Gewindespindel (33) im Gehäu­ seansatz (13) zwangsgeführt ist.

3. Absperrarmatur nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) und der Gehäuseansatz (13) aus Rotguß be­ stehen.