DE4312067B4

DE4312067B4 - Ventil

Info

Publication number: DE4312067B4
Application number: DE19934312067
Authority: DE
Inventors: Patrick Hilbert
Original assignee: Aquametro AG
Current assignee: Aquametro AG
Priority date: 1993-04-13
Filing date: 1993-04-13
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2013-04-14
Also published as: DE4312067A1

Abstract

Ventil (1) zur Anordnung zwischen einer Flüssigkeitsleitung (15) und einer Messeinrichtung (16), insbesondere einer Zählereinrichtung zur Ermittlung der durchströmenden Flüssigkeitsmenge, enthaltend
a) eine an die Flüssigkeitsleitung (15) seitlich anschließbare Zuführleitung (2) mit einer Einlauf- und einer Auslauföffnung (2a, 2b),
b) eine die Zuführleitung wenigstens teilweise umgebende Rückführleitung (3) mit einer Einlauf- und einer Auslauföffnung (3a, 3b), wobei die Einlauföffnung (2a) der Zuführleitung (2) mit einem Zuströmabschnitt (15a) der Flüssigkeitsleitung (15) und die Auslauföffnung (3b) der Rückführleitung (3) mit einem Abströmabschnitt (15b) der Flüssigkeitsleitung (15) verbindbar sind und wobei die Messeinrichtung (16) zwischen der Auslauföffnung (2b) der Zuführleitung (2) und der Einlauföffnung (3a) der Rückführleitung (3) anschließbar ist,
c) sowie eine zwischen einem ersten und einem zweiten Abschnitt (2c, 2d) der Zuführleitung (2) angeordnete Absperreinrichtung (4), die ein zum wahlweisen Öffnen oder Absperren der Zuführleitung (2) bestimmtes verstellbares Verschlussorgan (5) enthält,
wobei das Verschlussorgan (5)...

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Anordnung zwischen einer Flüssigkeitsleitung und einer Meßeinrichtung, insbesondere einer Zählereinrichtung zur Ermittlung der durchströmenden Flüssigkeitsmenge.
Aus der Praxis sind sogenannte Eckventile bekannt, die zwischen einer Wasserleitung und einem Wasserzähler angeordnet werden. Derartige Eckventile enthalten eine Zuführleitung mit einer Einlauf- und einer Auslauföffnung sowie eine die Zuführleitung mantelförmig umgebende Rückführleitung mit einer Einlauf- und einer Auslauföffnung. Dabei ist die Einlauföffnung der Zuführleitung mit einem Zuströmabschnitt der Wasserleitung und die Auslauföffnung der Rückführleitung mit einem Abströmabschnitt der Wasserleitung verbunden. Der Wasserzähler wird zwischen der Auslauföffnung der Zuführleitung und der Einlauföffnung der Rückführleitung angeschlossen.
Das herkömmliche Eckventil enthält ferner eine zwischen einem ersten und einem zweiten Abschnitt der Zuführleitung angeordnete Absperreinrichtung, die ein zum wahlweisen Öffnen oder Absperren der Zuführleitung bestimmtes verstellbares Verschlußorgan enthält. Zu diesem Zweck ist die Zuführleitung zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt um 90° abgeknickt. Der im wesentlichen rohrförmig ausgebildete erste Abschnitt der Zuführleitung ragt mit seinem einen Ende in den zweiten, um 90° gedrehten Abschnitt der Zuführleitung.
Die Absperreinrichtung wird durch einen Drehhahn gebildet, der durch Drehen an einem Betätigungselement eine axiale Verschiebung eines Verschlußorgans bewirkt. Im abgesperrten Zustand verschließt das Verschlußorgan das in den zweiten Abschnitt der Zuführleitung hineinragende Ende des ersten Abschnitts. Die axiale Verschiebung des Verschlußorgans erfolgt beim Absperrvorgang in der Achse des ersten Abschnitts der Zuführleitung, so daß das Verschlußorgan das Ende des ersten Abschnitts der Zuführleitung mittig abschließt.
Beim Öffnen der Zuführleitung wird das Verschlußorgan in axialer Verlängerung des ersten Abschnitts der Zuführleitung zurückgestellt.
Das daraufhin durch den ersten Abschnitt der Zuführleitung strömende Wasser trifft zunächst auf das zurückgestellte Verschlußorgan und wird dann um 90° abgelenkt. Dadurch bedingt stellt sich zwischen dem Zuströmabschnitt der Wasserleitung und dem Abströmabschnitt der Wasserleitung ein Druckverlust ein.
Aus DE 31 26 507 C2 ist eine Armatur bekannt, bei der das Ventil direkt in eine Flüssigkeitsleitung eingebaut ist. Dieses Ventil kann als Kugel- oder Membranventil ausgebildet sein. Das Ventil weist einen seitlichen Anschluss auf, an dem eine Vorrichtung zum Reinigen, Messen und/oder Untersuchen angebaut werden kann. Das Verschlussteil des Ventils verfügt über Umlenkkanäle, welche einerseits einen Zufluss von Flüssigkeit aus der Leitung zur genannten Vorrichtung und andererseits einen Abfluss von Flüssigkeit von der Vorrichtung in die Leitung ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Ventil derart weiterzuentwickeln, dass der Druckverlust deutlich verringert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, im wesentlichen indem das Verschlussorgan 5 kugelförmig ausgebildet ist, einen Durchgangskanal 5a aufweist und der Durchgangskanal 5a in der Durchlassstellung der Absperreinrichtung 4 ein gerades Zwischen stück der Zuführleitung 2 bildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verschlussorgan 5 um eine senkrecht zum Durchgangskanal 5a verlaufende Mittelachse 5b derart drehbar, dass der Durchgangskanal 5a in einer Drehstellung eine Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt 2c, 2d der Zuführleitung 2 herstellt.
Indem die durchströmende Flüssigkeit erfindungsgemäß nicht auf das Verschlußorgan auftrifft, sondern vielmehr durch dieses hindurchströmt, verringert sich der Strömungswiderstand und damit auch der Druckverlust.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung bildet der zweite Abschnitt der Zuführleitung eine geradlinige Fortsetzung des ersten Abschnitts.
Ferner ist es zweckmäßig, daß der Querschnitt des Durchgangskanals dem, vorzugsweise kreisförmigen, Querschnitt der Zuführleitung entspricht.
Durch die beiden oben genannten Merkmale kann einerseits eine erheblich höhere Durchflußmenge der Flüssigkeit erreicht und der Druckverlust deutlich verringert werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
1 einen Längsschnitt des Ventils bei geöffneter Zuführleitung,
2 einen Längsschnitt des Ventils bei abgesperrter Zuführleitung,
3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III der 1,
4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV der 1,
5 eine Schnittdarstellung längs der Linie V-V der 1,
6 eine Schnittdarstellung längs der Linie VI-VI der 1 und
7 eine Funktionsdarstellung des Ventils in Anordnung mit einer Flüssigkeitsleitung und einer Meßeinrichtung.
Im folgenden wird der Aufbau eines erfindungsgemäßen Ventils 1 anhand der 1 bis 6 näher erläutert:
Das Ventil 1 enthält im wesentlichen eine Zuführleitung 2 mit einer Einlauf- und einer Auslauföffnung 2a, 2b sowie eine die Zuführleitung 2 wenigstens teilweise umgebende Rückführleitung 3 mit einer Einlauf- und einer Auslauföffnung 3a, 3b. Ferner ist zwischen einem ersten und einem zweiten Abschnitt 2c, 2d der Zuführleitung 2 eine Absperreinrichtung angeordnet, die ein zum wahlweisen Öffnen oder Absperren der Zuführleitung 2 bestimmtes verstellbares Verschlußorgan 5 enthält.
Das Verschlußorgan 5 ist kugelförmig ausgebildet und weist einen Durchgangskanal 5a auf, der um eine senk recht zum Durchgangskanal verlaufende Mittelachse 5b derart drehbar ist, daß der Durchgangskanal in einer Drehstellung eine geradlinige Verbindung zwischen dem ersten 2c und dem zweiten Abschnitt 2d der Zuführleitung 2 herstellt, siehe 1. In der anderen Drehstellung gemäß 2 sperrt das Verschlußorgan 5 die Zuführleitung 2 ab.
Der Querschnitt des Durchgangskanals entspricht dem, vorzugsweise kreisförmigen, Querschnitt der Zuführleitung 2.
Die Absperreinrichtung 4 enthält ferner einen Sitz für das Verschlußorgan 5, der durch jeweils einen am ersten und zweiten Abschnitt 2c, 2d der Zuführleitung 2 angeordneten Sitzring 6a, 6b gebildet wird.
Um das Verschlußorgan 5 von der geöffneten Stellung gemäß 1 in die geschlossene Stellung gemäß 2 und umgekehrt zu bringen, ist ein durch einen Verstellbolzen 7 gebildetes Verstellmittel zum Drehen des Verschlußorgans 5 vorgesehen. Die drehfeste Verbindung zwischen dem Verstellbolzen 7 und dem Verschlußorgan 5 wird durch eine entsprechende Ausnehmung 8 im Verschlußorgan 5 gewährleistet, in die der Verstellbolzen 7 eingreift. Um das Drehen des Verschlußorgans 5 beispielsweise mit einem Schraubenzieher zu ermöglichen, ist der Verstellbolzen 7 mit einem entsprechenden Schlitz 7b versehen.
Die Zuführleitung 2 ist derart ausgebildet, daß zumindest der zweite, an die Absperreinrichtung 4 anschließende Abschnitt 2d der Zuführleitung eine geradlinige Fortsetzung des ersten Abschnitts 2c bildet. Die Zu führleitung 2 ist zumindest im Inneren rohrförmig ausgebildet und weist eine Achse 2' auf.
Die Rückführleitung 3 ist im wesentlichen koaxial zur Zuführleitung 2 angeordnet und ist – im Querschnitt gesehen, 6 – zumindest im Bereich des Verstellbolzens 7 unterbrochen. In diesem Bereich ist die Rückführleitung in zwei Abschnitte 3c und 3d unterteilt. Durch diese Unterbrechung ist die Zugänglichkeit des Verstellbolzens 7 von außen möglich. Damit in diesem Bereich die innere Zuführleitung und insbesondere die Absperreinrichtung 4 in ausreichendem Maße abgestützt sind, ist die Rückführleitung 3 nicht nur im Bereich des Verstellbolzens 7 sondern auch am gegenüberliegenden Ende unterbrochen.
Wie sich insbesondere aus den 1 und 2 ergibt, wird die Einlauföffnung 3a der Rückführleitung 3, in der Ansicht gemäß 4 durch einen geschlossenen Ring gebildet. Dieser geschlossene Ring wird erst im Bereich des Verstellbolzens 7 gemäß der Ansicht 6 unterbrochen. Unmittelbar danach ist die Rückführleitung 3 im Querschnitt gesehen wieder ringförmig ausgebildet.
Hieran schließt sich ein weiterer Abschnitt der Rückführleitung 3 an, der nach außen durch einen Gewindestutzen 9 und nach innen, wie bisher, durch die äußere Umfangswand der Zuführleitung 2 begrenzt ist.
Der Gewindestutzen 9 wird auf drei von der äußeren Umfangswand der Zuführleitung 2 hervorstehende Nasen 10 aufgeschraubt. Wie sich insbesondere aus 5 ergibt, ist die Rückführleitung im Bereich der Nasen 10 in drei Abschnitte 3e, 3g, 3f unterteilt. Die offenen Enden dieser drei Abschnitte bilden die Auslauföffnung 3b der Rückführleitung 3.
Während sich die Auslauföffnung 2b und die Einlauföffnung 3a in einer zur Achse 2' der Zuführleitung senkrechten Ebene befinden, ist die Auslauföffnung 3b der Rückführleitung 3 gegenüber der Einlauföffnung 2a der Zuführleitung 2 zurückgesetzt.
Wie sich insbesondere aus den 1 und 2 ergibt, wird der sich von der Einlauföffnung 2a bis zur Absperreinrichtung 4 erstreckende Abschnitt der Zuführleitung 2 und der daran anschließende Teil der Rückführleitung 3 zweckmäßig aus einem Gußteil gefertigt. Dieser Gußteil bildet das Ventilgehäuse 11. Das Verschlußorgan 5 mit seinen Sitzringen 6a, 6b läßt sich von der der Einlauföffnung 2a der Zuführleitung 2 gegenüberliegenden Seite in das Ventilgehäuse 11 einsetzen. Der der Einlauföffnung 2a der Zuführleitung 2 zugewandte Sitzring 6a wird durch eine Wandung des Ventilgehäuses 11 gehaltert. Der andere Sitzring 6b wird durch eine Buchse 12 gehalten. Die Buchse selbst wird beispielsweise durch Preßpassung im Ventilgehäuse 11 fixiert und bildet zugleich den zweiten Abschnitt 2d der Zuführleitung 2.
Im Bereich des Verstellbolzens 7 weist das Ventilgehäuse 11 eine Ausnehmung 11a auf, durch die der Verstellbolzen 7 einführbar ist, um mit dem Verschlußorgan 5 in Eingriff zu kommen. Zwischen dem Verstellbolzen 7 und dem Ventilgehäuse 11 ist in einer entsprechenden Ausnehmung im Verstellbolzen 7 eine Dichtung 7a angeordnet.
Damit der Verstellbolzen 7 nicht aus der Ausnehmung 11a herausrutschen kann, ist das Ventilgehäuse 11 in diesem Bereich mit einer Verschlußschraube 13 versehen.
Zwischen der äußeren Umfangswand der Rückführleitung 3 und dem Gewindestutzen 9 ist ebenfalls eine Dichtung 14 vorgesehen. Der Gewindestutzen 9 hat im wesentlichen die Funktion, den durch die Unterbringung der Arretiervorrichtung 4 bedingten relativ großen Durchmesser der äußeren Umfangswand der Rückführleitung 3 auf das für den Anschluß an eine Flüssigkeitsleitung übliche Maß zu reduzieren.
Im folgenden wird die Funktion des Ventils 1 in Anordnung zwischen einer Flüssigkeitsleitung 15 und einer Meßeinrichtung 16 näher erläutert:
Die Meßeinrichtung 16 kann beispielsweise durch eine Zählereinrichtung zur Ermittlung der durchströmenden Flüssigkeitsmenge gebildet werden.
Um das Ventil 1 an die Flüssigkeitsleitung 15 anschließen zu können, ist in dieser ein Anschlußstück 17 vorgesehen. Bei diesem Anschlußstück 17 handelt es sich um ein handelsübliches Anschlußstück, wie es auch in Zusammenhang mit herkömmlichen Eckventilen verwendet wird.
Bei der Montage wird das Ventil 1 über seinen Gewindestutzen 9 in das Anschlußstück 17 eingeschraubt. Eine Dichtung 18 gewährleistet dabei den flüssigkeitsdichten Anschluß. Die besondere Ausgestaltung des Anschlußstücks 17 verbindet über entsprechende Dichtungselemente die Einlauföffnung 2a der Zuführleitung 2 mit ei nem Zuströmabschnitt 15a der Flüssigkeitsleitung 15 und die Auslauföffnung 3b der Rückführleitung 3 mit einem Abströmabschnitt 15b der Flüssigkeitsleitung 15.
Am anderen Ende des Ventils 1 wird die Meßeinrichtung 16 mittels einer Überwurfmutter 19 flüssigkeitsdicht an das Ventil 1 angeschlossen. Ein unter Umständen zu benötigendes Zwischenstück 20 gewährleistet, daß die Meßeinrichtung 16 strömungstechnisch zwischen der Auslauföffnung 2b der Zuführleitung 2 und der Einlauföffnung 3a der Rückführleitung 3 angeschlossen ist.
Die Flüssigkeit strömt entsprechend dem Pfeil 21 vom Zuströmabschnitt 15a der Flüssigkeitsleitung 15, durch den ersten Abschnitt 2c der Zuführleitung 2, den Durchgangskanal 5a des Verschlußorgans 5, den zweiten Abschnitt 2d der Zuführleitung 2 und anschließend durch die Meßeinrichtung 16. Danach gelangt die Flüssigkeit zur Einlauföffnung 3a der Rückführleitung und wird durch diese bis zur Auslauföffnung 3b geleitet. Von da fließt die Flüssigkeit in den Abströmabschnitt 15b der Flüssigkeitsleitung 15 und dann beispielsweise zu einer Zapfstelle. Um die Flüssigkeit an dieser Zapfstelle abzusperren oder um gegebenenfalls die Meßeinrichtung 16 auszutauschen, kann das Ventil 1 durch Drehen des Verschlußorgans 5 in die in 2 gezeigte Stellung geschlossen werden. Dadurch wird bereits die Zuführleitung 2 abgesperrt, so daß keine weitere Flüssigkeit zur Meßeinrichtung 16 gelangt.
Der Flüssigkeitsverlauf ist zumindest durch die Zuströmleitung 2 absolut geradlinig, und auch in der Rückführleitung 3 sind lediglich geringe Umlenkungen vorhanden, so daß gegenüber den herkömmlichen Eckventi len ein wesentlich größerer Durchfluß möglich ist. Dadurch bedingt ist auch der Druckverlust wesentlich verringert.
Das erfindungsgemäße Ventil hat außerdem den Vorteil, daß es relativ leicht und klein in den Abmessungen ist sowie aus wenig Einzelteilen besteht. Dadurch ergibt sich eine kostengünstige Herstellung.

Claims

Ventil (1) zur Anordnung zwischen einer Flüssigkeitsleitung (15) und einer Messeinrichtung (16), insbesondere einer Zählereinrichtung zur Ermittlung der durchströmenden Flüssigkeitsmenge, enthaltend a) eine an die Flüssigkeitsleitung (15) seitlich anschließbare Zuführleitung (2) mit einer Einlauf- und einer Auslauföffnung (2a, 2b), b) eine die Zuführleitung wenigstens teilweise umgebende Rückführleitung (3) mit einer Einlauf- und einer Auslauföffnung (3a, 3b), wobei die Einlauföffnung (2a) der Zuführleitung (2) mit einem Zuströmabschnitt (15a) der Flüssigkeitsleitung (15) und die Auslauföffnung (3b) der Rückführleitung (3) mit einem Abströmabschnitt (15b) der Flüssigkeitsleitung (15) verbindbar sind und wobei die Messeinrichtung (16) zwischen der Auslauföffnung (2b) der Zuführleitung (2) und der Einlauföffnung (3a) der Rückführleitung (3) anschließbar ist, c) sowie eine zwischen einem ersten und einem zweiten Abschnitt (2c, 2d) der Zuführleitung (2) angeordnete Absperreinrichtung (4), die ein zum wahlweisen Öffnen oder Absperren der Zuführleitung (2) bestimmtes verstellbares Verschlussorgan (5) enthält, wobei das Verschlussorgan (5) d) kugelförmig ausgebildet ist, e) einen Durchgangskanal (5a) aufweist und f) der Durchgangskanal (5a) in der Durchlassstellung der Absperreinrichtung (4) ein gerades Zwischenstück der Zuführleitung (2) bildet.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (2d) der Zuführleitung (2) eine geradlinige Fortsetzung des ersten Abschnitts (2c) bildet.
Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Durchgangskanals (5a) dem, vorzugsweise kreisförmigen, Querschnitt der Zuführleitung (2) entspricht.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperreinrichtung (4) einen Sitz für das Verschlussorgan (5) enthält, der durch jeweils einen am ersten und zweiten Abschnitt (2c, 2d) der Zuführleitung (2) angeordneten Sitzring (6a, 6b) gebildet wird.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperreinrichtung (4) Verstellmittel zum Drehen des Verschlussorgans (5) aufweist.
Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmittel von außen zugänglich angeordnet sind.
Ventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmittel durch einen Verstellbolzen (7) gebildet werden, der in eine Ausnehmung (8) des Verschlussorgans (5) eingreift und mit diesem drehfest verbunden ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführleitung (3) im wesentlichen koaxial zur Zuführleitung (2) angeordnet ist und, im Querschnitt gesehen, zumindest im Bereich der Verstellmittel unterbrochen ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussorgan um eine senkrecht zum Durchgangskanal (5a) verlaufende Mittelachse (5b) derart drehbar ist, dass der Durchgangskanal (5a) in einer Drehstellung eine Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt (2c, 2d) der Zuführleitung (2) herstellt.