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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Absperrvorrichtung vom
Drehspindeltyp, die für die
Anwendung an einem Ventil, einer Anzapfstelle oder einem Hahn bestimmt
ist, um den Wasserfluß zwischen
einem Einlaßdurchgang
und einem Auslaßdurchgang
zu regulieren.
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Hintergrund
der Erfindung
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Drehspindel-Absperrvorrichtungen
sind seit langem für
die Steuerung des Durchflusses durch eine Anzapfstelle oder einen
Hahn in Gebrauch. Die Spindel hat ein an einem Griff montiertes äußeres Ende.
Die gewöhnlich
in Form eines Schafts oder einer Welle vorliegende Spindel greift
schraubend mit einem Gehäuse
ein, und an ihrem inneren Ende ist eine bewegliche Ventilabdichtung
oder Scheibe montiert.
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Beim
Festziehen des Spindelventils wird die Scheibe gegen einen Ventilsitz
gedrückt.
Weil jedoch die Scheibe, während
sie gegen den Ventilsitz drückte,
gedreht wurde, bis die Spindel vollständig festgezogen war, wurden
sowohl die Scheibe als auch der Ventilsitz übermäßig abgenutzt. Die Scheibe
konnte ersetzt werden, der Ventilsitz dagegen nicht. Zudem wurde
die Spindel beim Öffnen
des Ventils aus dem Gehäuse
emporgehoben, was für
viele Benutzer nicht wünschenswert
war. Es wurden nichtsteigende Spindelventile entwickelt, die die
Scherwirkung einer Ventilabdichtung nutzen. Jedoch sind dennoch
häufig
Druckventile wünschenswert,
da durch die Druckwirkung ein besserer Dichtsitz erzielt wird. Es
wurden weitere nicht-steigende Spindelventile entwickelt, die weiterhin
die Druckwirkung der Abdichtung gegen einen festen Ventilsitz nutzen.
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Eine
nicht-steigende Ventilspindel-Absperrvorrichtung drückt im wesentlichen
gegen ein Gehäuse
zur festen Montage am Körper
einer Hahneinrichtung. Im Inneren des Gehäuses der Absperrvorrichtung
ist ein bewegliches Formstück
in einer axial bewegbaren und nicht-drehbaren Weise montiert, das eine
Ventilabdichtung trägt.
Eine Betätigungsspindel ist
drehbar und in einer axialen Richtung fest in dem Gehäuse der
Absperrvorrichtung montiert. Ein mit dem beweglichen Formstück über ein
Schraubengewinde verbundenes Ende der Ventilspindel befindet sich
in dem Gehäuse,
und ein äußeres Ende
steht von dem Gehäuse
der Absperrvorrichtung vor und ist für die Befestigung eines Betätigungsgriffs
ausgebildet. Eine Drehung des Griffs bewirkt eine axiale Bewegung
des beweglichen Formstücks
und der Ventilabdichtung, die auf angebrachte Weise mit einem zwischen
dem Einlaßdurchgang
und dem Auslaßdurchgang
des Körpers
eines Hahnventils angeordneten Ventilsitz zusammenwirkt und so die
gewünschte
Einstellung des Wasserdurchflusses herbeiführt.
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Herkömmlicherweise
bestand die durch das bewegliche Formstück abgestützte Ventilabdichtung aus einer
aus einem elastomeren Material bestehenden Dichtungsscheibe. Die
Befestigung des Einlaßdurchgangs
ist in dem Körper
eines Hahns ausgebildet und dieser selbst als Ventilsitz, der zur
Einstellung des Durchflusses mit der Dichtungsscheibe zusammenwirkt.
Ein Beispiel dieser herkömmlichen
Anordnung ist in der Schrift DE-U-94 18 554 zu finden.
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Bei
dieser Anordnung unterlag eine aus elastomerem Material bestehende
Abdichtscheibe einer Abnutzung. Bei Abnutzung konnte die Scheibe
leicht entfernt werden, indem das Gehäuse der Absperrvorrichtung
vom Körper
der Hahn-, Anzapfstellen- oder Ventileinheit abmontiert wurde. Zudem
war die Reparatur kostengünstig.
Eine einfache Scheibe mit einem mittigen Loch wurde über eine
Schraube angebracht.
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Jedoch
unterliegt auch der mit dieser Scheibe zusammenwirkende Ventilsitz
einer Abnutzung. Da der Ventilsitz ein Teil des Körpers eines
Hahns, einer Anzapfstelle oder eines Ventils ist, kann er nur dadurch
wieder hergestellt werden, daß er
mit einer geeigneten handbetriebenen Fräsmaschine bearbeitet wird.
Eine solche Reparatur ist weder eine einfache Arbeit noch sind die
Ergebnisse immer zufriedenstellend, und die Reparatur kann nur einige
Male wiederholt werden.
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Daher
wurde der Versuch unternommen, diesen Ventilsitz auf einem separaten
Teil herzustellen, das in den Körper
des Hahns eingeschraubt wird und das zu Reparatur- oder Austauschzwecken
herausgezogen werden kann. Eine solche Änderung verursacht einen übermäßigen Anstieg
der Kosten für
den Hahn. Zudem sind die für
das Auseinandernehmen und Wiederzusammensetzen des angewendeten
Ventilsitzes erforderlichen Arbeiten keineswegs einfach und benötigen spezielle
Werkzeuge.
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Zur
Beseitigung dieser Schwierigkeit wurde ein Versuch unternommen,
der zum Beispiel aus der Schrift EP-B-0 606 419 bekannt ist. In
dieser Schrift ist eine Ventilabdichtung offenbart, die aus einem
festen Element besteht, das einen Teil des beweglichen Formstücks der
Absperrvorrichtung bildet. Eine aus elastomerem Material bestehende
und in dem Gehäuse
selbst installierte Spezialdichtung sitzt fest an der Befestigung
des Einlaßdurchgangs,
der durch den Körper
eines Hahns repräsentiert
wird, und wirkt mit der festen Ventilabdichtung zusammen, die durch das
bewegliche Formstück
der Absperrvorrichtung repräsentiert
wird. Somit ist zwar der Körper
des Hahns gegen Abnutzung geschützt;
jedoch ist die notwendige Spezialdichtung kostspielig, da sie eine komplizierte
Gestaltung erfordert. Auch das Gehäuse der Absperrvorrichtung
erfordert eine relative teure Bearbeitung, damit ein Sitz, der solch
eine Dichtung aufnehmen soll, hergestellt werden kann.
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Gemäß der internationalen
Patentanmeldung WO 93/24774 wurde der Gebrauch einer Dichtung mit
komplizierter Form dadurch vermieden, daß eine erste Buchse installiert
wurde, die in dem Ende des Körpers
der Absperrvorrichtung mit dem Anschlagbolzen eine ringförmige Schulter
ausbildet. Eine zweite Buchse ist in der ersten Buchse eingebaut,
die eine statische Dichtung erhielt, die als Abdichtung gegen die Öffnung des
Einlaßdurchgangs des
Hahnkörpers
vorgesehen war. Das innere Ende der zweiten Buchse hält über eine
Feder ein elastomeres Haltedichtungsteil gegen die Schulter der
ersten Buchse. Das bewegliche Formstück der Absperrvorrichtung bewegt
sich axial auf das Dichtungsteil, um den Durchfluß abzusperren,
und hebt sich weg von dem Dichtungsteil in eine offene Stellung.
Bei dieser Anordnung ist nachteilig, daß zwei Buchsen benutzt werden
müssen.
Abgesehen von den zusätzlichen
Kosten und der Komplexität
der beiden Buchsen erhöht
das Vorhandensein von zwei Buchsen die Dicke im Inneren des Gehäuses der
Absperrvorrichtung. Diese erhöhte
Dicke schränkt
den Durchmesser des elastomeren Dichtungsteils und den Durchgang
durch dieses ein, was wiederum das maximale Durchflußvolumen
der Absperrvorrichtung unter maximalen Öffnungsbedingungen begrenzt.
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Zudem
wirkt in den bekannten Konstruktionen von Absperrvorrichtungen der
Wasserdruck über einen
großen
Querschnitt auf das bewegliche Formstück, wodurch eine relativ starke
Kraft entsteht, die beim Bedienen der Absperrvorrichtung überwunden werden
muß. Während sich
außerdem
das elastomere Dichtungsteil abnutzt oder zerdrückt wird, muß das bewegliche
Formstück
eine größere Entfernung überwinden,
um die Abdichtung in der geschlossenen Stellung zu gewährleisten,
was wiederum Schwierigkeiten verursacht und sich nachteilig auf die
Lebensdauer der Dichtung auswirkt. Darüber hinaus sind bei der bekannten
Ventil-Absperrvorrichtung statische Dichtungen zwischen dem Gehäuse der Absperrvorrichtung
angebracht, die nur in sehr begrenztem Maße nachgeben können. Der
Abstand zwischen dem Be reich, in dem die Ventil-Absperrvorrichtung
auf den Hahnkörper
geschraubt wird, und der Fläche
des Körpers,
gegen die die statische Dichtung eine angemessene Abdichtung herstellen
muß, wird
kritisch. In manchen Fällen
müssen
hier bei der Herstellung stark eingeschränkte Toleranzen eingehalten
werden, was wiederum höhere
Kosten verursacht und aufgrund der Wärmeausdehnung der Teile zu
möglichen
Schwierigkeiten führt.
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Benötigt wird
eine Ventil-Absperrvorrichtung mit nichtsteigender Spindel, damit
sie gegen den Körper
des Hahns bei Gebrauch einer einfach geformten Dichtung und ohne
erforderliche teure Arbeiten am Gehäuse der Absperrvorrichtung
abgedichtet ist. Außerdem
wird eine Dichtung benötigt,
die leicht zugänglich
ist und einfach ersetzt werden kann, wenn sie abgenutzt oder zerstört ist.
Zudem ist es wünschenswert,
die maximalen Durchflußraten
einer Ventil-Absperrvorrichtung bei gegebener äußerer Abmessung zu erhöhen und
die aufgrund des Wasserdrucks gegen das bewegliche Formstück vorherrschende
Gesamtkraft zu verringern, um die zum Bedienen der Ventilspindel
erforderliche Kraft zu reduzieren. Außerdem ist es wünschenswert,
eine Vorrichtung zu integrieren, die den im Zusammenhang mit jeder
stark eingeschränkten
Wasserströmung entstehenden
Geräuschpegel
senkt.
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Darüber hinaus
ist es wünschenswert,
eine Absperrvorrichtung zu konstruieren, deren Herstellungstoleranzen
in Bezug auf den Abstand zwischen dem Bereich, in dem die Absperrvorrichtung
in dem Hahnkörper
eingebaut ist, und der Fläche
des Körpers,
wo die Abdichtung mit der Dichtung hergestellt werden muß, erhöht werden
können.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung umfaßt eine
Ventil-Absperrvorrichtung ein Gehäuse, das ausgebildet ist, um
an einem Hahnkörper
abgedichtet befestigbar zu sein. Eine Betätigungsspindel ist drehbar
in dem Gehäuse
der Absperrvorrichtung montiert. Ein äußeres Ende der Spindel steht
von dem Gehäuse
der Absperrvorrichtung vor und ist ausgebildet, um einen Betätigungsgriff
zu befestigen. Die Spindel hat ein inneres Ende, welches eine Ventilsitzfläche ausbildet.
Vorzugsweise ist die Spindel in dem Gehäuse nur für eine Drehbewegung montiert und
in einer axialen Richtung festgelegt.
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Ein
bewegliches Formstück
ist in einer axial bewegbaren Weise im Inneren des Gehäuses der Absperrvorrichtung
montiert und mit der Spindel wirkverbunden, um sich axial zu bewegen,
wenn sich die Spindel dreht. Das bewegliche Formstück hat die Form
einer ringförmigen
Hülse,
welche die Spindel umgibt, mit radialen Durchlässen durch diese hindurch,
und kann sich stromaufwärts
weg von der Ventilsitzfläche
bewegen. Das ringförmige
bewegliche Formstück
ist in Bezug auf das Gehäuse
vorzugsweise drehfest festgelegt und greift schraubend mit der Spindel
ein, für
ausschließliche
Axialbewegung in dem Gehäuse,
wenn die Spindel gedreht wird.
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Ein
erstes ringförmiges
Dichtungsteil wirkt mit der Ventilsitzfläche an der Spindel an einem
axialen Ende zusammen, um die Ventil-Absperrvorrichtung abzustellen,
und ist ausgebildet, um an dem ringförmigen beweglichen Formstück anzustoßen. Bewegt
sich das bewegliche Formstück
axial in dem Gehäuse
stromaufwärts
in Richtung einer geöffneten Stellung,
wird das Dichtungsteil weg von der Spindel bewegt und vom Sitz der
Ventilsitzfläche
abgehoben. Das Dichtungsteil ist elastisch vorgespannt, um sich stromabwärts in Richtung
der Ventilsitzfläche
zu bewegen und an diese anzustoßen,
wenn das bewegliche Formstück
axial in Richtung einer geschlossenen Stellung bewegt wird.
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Vorzugsweise
ist das erste ringförmige
Dichtungsteil in einer einzelnen Buchse aufgenommen. Die Buchse
weist einen Lagersitz zum Auflagern eines vorgespannten Dichtungselements
sowie einen zweiten Sitz zum Auflagern eines statischen Dichtungselements
auf, um an einer Öffnung
eines Durchgangs in dem Körper
des Hahns eine dichtende Verbindung mit dem Einlaß in der
Ventil-Absperrvorrichtung
bereitzustellen.
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Bei
einer Ausgestaltung ist das statische Dichtungselement durch ein
zweites ringförmiges Dichtungsteil
geschaffen, das in einer Richtung vorgespannt ist, die entgegengesetzt
zu der Vorspannung des ersten ringförmigen Dichtungsteils ist.
Sowohl das erste als auch das zweite Dichtungsteil sind unmittelbar
in einem Ende des Gehäuses
der Absperrvorrichtung aufgenommen und liegen dichtend an einer
Innenfläche
des Gehäuses
an. Die Dichtungsteile sind vorzugsweise jeweils aus einem elastomeren
Material hergestellt und durch eine Feder vorgespannt. Vorzugsweise
bringt ein einzelnes Vorspannelement die elastische Vorspannung
sowohl auf das erste als auch das zweite Dichtungsteil in entgegengesetzte
Richtungen auf. In einer anderen Ausgestaltung sind die Dichtungsteile
aus einem festen Material hergestellt und durch eine Feder vorgespannt
und mit einer Haltedichtung versehen. In einer weiteren Ausgestaltung
sind die Dichtungsteile aus einem elastomeren Material hergestellt
und durch ihre eigene Federelastizität vorgespannt.
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Es
ist wünschenswert,
daß die
radialen Durchlässe
in dem beweglichen Formstück
jeweils verengte Durchgangsabschnitte aufweisen, die unter der Bedingung
einer starken Drosselung einen Zufluß erhalten. Die verengten Durchgänge sind
jeweils durch Vorsprünge
ausgebildet, die sich in diesen radialen Durchlässen, in Ausfräsungen und
kleinen Löchern
in einer Wand des beweglichen Formstücks befinden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist die Betätigungsspindel drehbar in dem
Gehäuse
der Absperrvorrichtung montiert. Das bewegliche Formstück ist in
einer axial bewegbaren Weise im Inneren des Gehäuses der Absperrvorrichtung montiert
und mit der Spindel wirkverbunden, um sich axial zu bewegen, wenn
sich die Spindel dreht. Eine innere Ventilsitzfläche ist axial in dem Inneren
des Gehäuses
befestigt. Das bewegliche Formstück
hat die Form einer ringförmigen
Hülse,
welche die innere Ventilsitzfläche
umgibt, mit radialen Durchlässen durch
diese hindurch. Das ringförmige
Dichtungsteil ist wirkverbunden mit einem Einlaß, um einen Durchfluß durch
diesen hindurch zu gestatten, wobei dessen stromabwärts liegendes
Ende dichtend an der Ventilsitzfläche anliegt. Das ringförmige bewegliche Formstück kann
das Dichtungsteil stromaufwärts
und weg von der Ventilsitzfläche
bewegen, wenn es axial in eine geöffnete Stellung bewegt wird.
Das Dichtungsteil ist elastisch vorgespannt, um sich stromabwärts in Richtung
der Ventilsitzfläche
zu bewegen und an dieser anzustoßen, wenn das bewegliche Formstück in Richtung
einer geschlossenen Stellung axial bewegt wird.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Nun
wird Bezug auf die anliegenden Zeichnungen genommen, in denen:
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1 eine
geschnittene Seitenansicht einer Ventil-Absperrvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung in der geschlossenen Stellung ist;
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2 eine
Ansicht ähnlich 1 ist,
die die Ventil-Absperrvorrichtung
in der geöffneten
Stellung zeigt;
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3 eine
vergrößerte Detailansicht
entlang Linie 3-3 in 2 zeigt;
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4 eine
Ansicht ähnlich 1 ist,
die ein zweites Ausführungsbeispiel
in der geschlossenen Stellung zeigt;
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5 eine
Ansicht ähnlich 4 ist,
die das zweite Ausführungsbeispiel
der Erfindung in der geöffneten
Stellung zeigt;
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6 eine
Ansicht ähnlich 1 ist,
die ein drittes Ausführungsbeispiel
in der geschlossenen Stellung zeigt;
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7 eine
Ansicht ähnlich 6 ist,
die das dritte Ausführungsbeispiel
in der geöffneten
Stellung zeigt; und
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8 eine
Querschnittsansicht entlang Linie 8-8 in 7 ist.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Unter
Bezugnahme auf 1 umfaßt eine Ventil-Absperrvorrichtung
ein Gehäuse 1,
das mit einem Schraubgewinde 2 zum Anschluß an den
Körper eines
Hahns (den die Zeichnung aus Gründen
der Übersichtlichkeit
nur in dem Bereich zeigt, der die Öffnung K des Durchgangs P für den Wasserzulauf darstellt)
versehen ist. Die Absperrvorrichtung hat außerdem periphere Öffnungen 3 für die Ableitung von
Wasser sowie eine Dichtung 4, um einen festen Halt an dem
Körper
des Hahns zu schaffen. Das Gehäuse 1 nimmt
ein bewegliches Formstück 6 auf,
das über
eine Keilverbindung 11 montiert ist, um in axialer Richtung
drehfest bewegbar zu sein. Eine Dichtung 5 stellt die Abdichtung
zwischen dem Gehäuse 1 und dem
beweglichen Formstück 6 her.
Das Gehäuse 1 nimmt
außerdem
einen Betätigungsschaft
beziehungsweise eine Betätigungsspindel 9 auf.
Die Spindel 9 ist drehbar montiert, aber in axialer Richtung
befestigt. Die Spindel 9 hat einen inneren Gewindeabschnitt 7,
der in das entsprechende Schraubgewinde 24 des beweglichen
Formstücks 6 eingeschraubt
ist und ein äußeres Ende 8 hat,
das von dem Gehäuse 1 vorsteht
und so angeordnet ist, daß es
einen Betätigungsgriff
(nicht gezeigt) aufnimmt. Alle bisher beschriebenen Teile kommen
gewöhnlich
in einer Vielzahl von Spindelventilen vor und sind wohlbekannt. Wird
die Betätigungsspindel 9 mit
Hilfe des Griffs gedreht, wird das bewegliche Formstück 6 axial
auf und ab bewegt.
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Anders
als bekannte Ausführungen
erstreckt sich die Spindel 9 in das Innere der Absperrvorrichtung
und über
das Gewindeteil 7 hinaus, um einen Ventilsitz 12 auszubilden,
wobei ihn ein Dichtring 13 in Bezug auf das bewegliche
Formstück 6 abdichtet. Das
bewegliche Formstück 6 wiederum
hat die Form einer ringförmigen
Hülse und
erstreckt sich um den Kolben 12, wobei sich die radialen
Ausgabeöffnungen 14 ergeben.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt, ist eine aus festem
Material hergestellte Buchse 10 in dem Ende des Körpers 1 eingebaut,
das gegenüber
von der Spindel 9 liegt, wobei sie fest eingebaut ist. Stromabwärts hat
die Buchse ein im wesentlichen zylindrisches Ende, das dem Inneren
der Absperrvorrichtung zugewandt ist, und einen Außenflansch 15, der
einen Sitz für
eine statische Dichtung 16 ausbildet, die vorgesehen ist,
um eine Abdichtung gegen die Öffnung
oder Düse
K des Durchgangs P für
den Eintritt von Wasser aus dem Hahnkörper bereitzustellen. Ein Durchgang 25 führt durch
die Buchse 10 hindurch.
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Ein
elastomeres ringförmiges
Dichtungsteil 17 ist zur axialen Bewegung in der Buchse 10 montiert
und in Richtung des Ventilsitzes 12 durch eine Feder 18 elastisch
vorgespannt, die am Flansch 15 der Buchse 10 aufliegt.
Die geschichtete Dicke des Körpers 1 und
der einzelnen Buchse 10 begrenzt den Durchmesser des ringförmigen Dichtungsteils 17. Das
ringförmige
Dichtungs teil 17 kann so dimensioniert sein, daß es sich über den
gesamten Innendurchmesser der Buchse 10 erstreckt und außen eine
dimensionierte Öffnung 26 hat,
die ein hohes Durchflußvolumen
zuläßt (in der
maximal geöffneten Stellung,
wie unten beschrieben).
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Befindet
sich das bewegliche Formstück 6 in der
in 1 abgebildeten Stellung, d.h. in der am weitesten
von dem Einlaß 25 entfernten
geschlossenen Stellung, von dem Dichtungsteil 17 abgehoben und über den
Ventilsitz 12 angehoben; dann wird das Dichtungsteil 17 durch
die Feder 18 vorgespannt und dichtend an dem Ventilsitz 12 anliegen.
Daher befindet sich die Absperrvorrichtung in der abgestellten oder
geschlossenen Stellung. In dieser Stellung wirkt der Wasserdruck
auf den freiliegenden Querschnittsbereich des Dichtungsteils 17,
der größer als
der freiliegende Oberflächenbereich
des Ventilsitzes 12 sein kann und so dazu beiträgt, den
Verschluß mit
einer dem Wasserdruck am Durchgang P proportionalen Kraft aufrecht
zu erhalten.
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Die
Ventilspindel 9 kann während
ihrer Drehung das bewegliche Formstück 6 in Richtung des Dichtungsteils 17 verschieben,
wie in 2 gezeigt. Demgemäß wird das bewegliche Formstück 6 an dem
peripheren ringförmigen
Bereich des Dichtungsteils 17 anliegen und dieses weg von
der Ventilsitzfläche 12 drücken. Das
Wasser kommt aus dem Einlaßdurchgang
P durch die Öffnung
K, die durch die Dichtung 16 abgedichtet ist. Dann wird
das Wasser durch den unteren Durchgang 25 in der Buchse 10 und durch
den Durchgang 26 im Dichtungsteil 17 und danach
zwischen dem Teil 17 und dem Ventilsitz 12 hindurch
geleitet. Das Wasser fließt
durch die Ausgabeöffnungen 14 des
beweglichen Formstücks 6 und
tritt schließlich
aus dem Gehäuse 1 durch
dessen periphere Öffnungen 3 aus
und wird zurück
in den Hahnkörper
geleitet, um daraufhin von diesem durch einen Auslauf, Duschkopf
oder eine andere Düseneinrichtung
gefördert
zu werden. Natürlich
hängt das
gestattete Durchflußvolumen
von der Strecke ab, über
die das bewegliche Formstück 6 das
Dichtungsteil 17 vom Ventilsitz 12 weg bewegt
hat. Die Durchflußmenge
kann durch Drehung der Spindel 9 bis auf einen vorgegebenen
maximalen Wert eingestellt werden.
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Neben
den konstruktiven Vorteilen bietet der Betrieb dieser Absperrvorrichtung
verschiedene Vorteile. Das Dichtungsteil 17 wird bei der
normalen Bedienung des Hahns und also häufig bewegt; es bietet eher
eine dynamische Bewegung als eine rein statische Funktion und verhindert
so die Ablagerung von Kalk zwischen dem Teil 17 und seinem
Sitz; die Buchse 10 kann den erfolgreichen Betrieb des
Ventils ernsthaft beeinträchtigen.
Die Tatsache, daß das
bewegliche Formstück,
wenn es so bewegt wird, daß es gegen
das elastomere Teil 17 drückt, die Absperrvorrichtung öffnet und
nicht wie üblich
schließt,
ist ebenso von Vorteil. Auf diese Weise bleibt die Absperrvorrichtung
vollständig
gegen die häufig
bei den bekannten Absperrvorrichtungen auftretende Möglichkeit geschützt, daß der Benutzer
die Absperrvorrichtung mit zu hoher Kraft schließt, was zu einer Beschädigung der
Dichtungen führen
kann. Die Tatsache, daß sich
die Ventilsitzfläche 12 mit
der Betätigungsspindel 9 dreht,
bedeutet zudem, daß sie
auf das Dichtungsteil 17 in Abständen eine polierende Wirkung ausübt und so
weiterhin die Bildung von Kalkablagerungen verhindert und alle möglichen
kleinen Fremdkörper
ausstößt.
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Die
beschriebene Konstruktion ist insbesondere für die Einführung von sehr einfachen Geräten geeignet,
die die Strömungsgeräusche, die
unter der Bedingung einer starken Drosselung dazu neigen, ein beträchtliches
Maß anzunehmen,
reduzieren können;
solche Bedingungen treten zu Beginn des Öffnungs- und am Ende des Schließvorgangs
auf. Kleine Zähne
oder Vorsprünge 20,
die deutlich in 3 zu sehen sind, stehen auf
einer Seite der Ausgabeöffnungen 14 von
den dazwischen liegenden verengten Durchgängen vor. Alternativ reichen
auch Gitter in den Ausgabe öffnungen
oder aus Ausfräsungen
oder kleinen Löchern
in einer Wand des beweglichen Formstücks aus. Unter der Bedingung
einer starken Drosselung muß die
Strömung
durch diese verengten Durchgänge
geleitet werden, wodurch der Durchfluß langsamer wird und seine
Turbulenzen gemäßigt und
so die Geräusche
gemindert werden. Die 4 und 5 zeigen
eine weitere Ausgestaltung, bei der die kritische Natur des Abstands
zwischen dem Bereich, in dem die Ventil-Absperrvorrichtung in den
Körper
des Hahns eingeschraubt wird, und der Montagefläche K des Hahnkörpers, an
der die Dichtung dichtend anliegen muß, vermieden wird. In diesen
Figuren und den folgenden Figuren sind gleichen Teilen oder Teilen,
die den bereits für
das erste Ausführungsbeispiel
beschriebenen Teilen entsprechen, dieselben Bezugszeichen zugewiesen,
und werden nicht näher
beschrieben.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
entfällt
die Buchse 10 wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, und das Dichtungsteil 17 ist
in dem Ende des Gehäuses 1 der
Absperrvorrichtung aufgenommen. Aus diesem Grund kann das Dichtungsteil 17 bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
einen größeren Durchmesser
als das Dichtungsteil 17 bei dem ersten Ausführungsbeispiel
haben, was einen höheren
maximalen Durchfluß ermöglicht.
Außerdem
ist ein zweites Dichtungsteil 19 vorgesehen, das in Bezug
auf das erste Dichtungsteil 17 kopfüber angeordnet ist und das
vorteilhaft durch die gleiche Feder 18 in einer entgegengesetzten
Richtung weg vom Dichtungsteil 17 vorgespannt sein kann.
Somit neigt das Dichtungsteil 19 dazu, sich selbst aus
dem Körper 1 der Absperrvorrichtung
und gegen den Körper
eines Hahns vorzuspannen, um eine Abdichtung gegen die Öffnung K
an dem Einlaßdurchgang
P bereitzustellen. In diesem Fall wird ebenso wie bei dem Teil 17 die
Abdichtung sowohl durch die Kraft der Feder 18 als auch
durch den Druck des Wassers, das auf die Innenfläche des Dichtungsteils 19 wirkt,
hergestellt. Daher wird die Abdichtung mit einer dem Wasserdruck
proportionalen Kraft und somit auf eine besonders sichere Weise
hergestellt.
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Da
sich das Dichtungsteil 19 axial in dem Körper 1 der
Absperrvorrichtung bewegen kann, kann es selbst größere Unterschiede
des Abstands D ausgleichen, die effektiv zwischen dem Bereich zwischen
der Schulter S, in dem die Absperrvorrichtung in den Körper des
Hahns eingeschraubt wird, und den Ventilen und der Öffnungsfläche K des
Hahnkörpers,
gegen den die Abdichtung mit dem Teil 19 hergestellt werden
muß, besteht.
Dieses Merkmal erleichtert und erlaubt außerdem, daß mit der erfindungsgemäßen Ventil-Absperrvorrichtung
frühere Absperrvorrichtungen
in Hähnen
und Ventilen ersetzt werden können,
bei denen der Abstand D unterschiedliche Werte annehmen kann.
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Es
wird außerdem
auf den Effekt der unvermeidlichen Wärmeausdehnung der Teile hingewiesen,
die bei den bekannten Ausführungen
die Leistung der statischen Dichtung 16, die zwischen der Absperrvorrichtung
und dem Hahnkörper
angeordnet ist, beeinträchtigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel bietet
die Ausdehnung eine vorteilhafte Eigenschaft. Die wiederholte Ausdehnung
erzeugt immer wieder kleine Bewegungen des Dichtungsteils 17 des
Körpers 1 der
Absperrvorrichtung und verhindert so aufgrund dieses Effekts auch
die Bildung schädlicher Kalkablagerungen.
Weiterhin ermöglicht
dieses Ausführungsbeispiel,
daß die
Dichtungsteile 17, 19 auf einfache Weise ausgetauscht
werden können,
wenn sie abgenutzt oder beschädigt
sind, indem lediglich die Absperrvorrichtung aus dem Körper 1 der
Absperrvorrichtung herausgedreht wird und neue Manschetten ausgetauscht
werden, ohne daß Werkzeuge
benötigt
werden.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
ist in den 6 bis 8 gezeigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Ventilsitz 12 nicht Teil der Spindel 9,
sondern ist ein am oberen Ende der Buchse 10 befestigtes
Kappenteil 32. Es kann eingepreßt oder über ein Bajonett oder ein anderes
sicheres Befestigungsverfahren an seinem Umfang 33 angebracht
werden. Der Ventilsitz 12 ist fest an Ort und Stelle über radial verlaufende
Streben 34 angebracht, die sich vom Sitz 12 zum
Umfang 33 erstrecken. Radiale Entlüftungsöffnungen 35 umgeben
den Sitz 12 zwischen den Streben 34, wie in 8 gezeigt.
Das bewegliche Formstück 11 besitzt
umlaufend angeordnete Finger 36, die sich durch einige
der Entlüftungsöffnungen 35 erstrecken.
Zwischen den Fingern 36 sind radiale Öffnungen 14 ausgebildet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist das Dichtungsteil 17 aus einem festen Material, zum
Beispiel aus Keramik hergestellt und ist an seinem Umfang mit einem
Dichtring 38 versehen, der an der oberen Fläche der
Buchse 10 anliegt.
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Wird
das bewegliche Formstück 6 angehoben,
wird das Dichtungsteil 17 vorgespannt, um gegen den festen
Ventilsitz 12 abzudichten, wie in 6 gezeigt.
Wird das bewegliche Formstück 6,
wie in 7 gezeigt, axial nach unten in stromaufwärts weisender
Richtung bewegt, erstrecken sich die Finger 36 durch einige
der Entlüftungsöffnungen 35 und schieben
das Dichtungsteil 17 weg von dem festen Ventilsitz 12.
Bewegt sich das Dichtungsteil 17 stromabwärts und
weg, wird der Wasserstrom durch die Entlüftungsöffnungen 35 an dem
Ventilsitz 12 und durch die Öffnungen 14 und die
Auslässe 3 hinaus geleitet.
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Mit
der erfindungsgemäßen Spindelventil-Absperrvorrichtung
können
somit die oben beschriebenen Vorteile insgesamt oder teilweise erreicht
werden, ohne daß die
Herstellungskosten signifikant ansteigen. Insbesondere kann der
Konstrukteur auf optimale Weise die Eigenschaften der Absperrvorrichtung
an beliebige spezielle Anforderungen anpassen, die mit jeder besonderen
Anwendung verbunden sind.
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Es
ist davon auszugehen, daß die
Erfindung nicht auf die exemplarisch beschriebenen und veranschaulichten
Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist. Für
den Techniker auf dem Gebiet sind einige Modifikationen denkbar,
insbesondere in Bezug auf die Konstruktion des Dichtungsteils an
den Stellen, an denen es durch seine eigene Elastizität verschoben werden
kann. In letzterem Fall ist es auch möglich, zwei Dichtungsteile
in einem integrierten Teil mit einem einzelnen zwischenliegenden
Bereich herzustellen, zum Beispiel in Form eines Faltenbalgs, der als
elastisches Glied für
beide wirkt. Auch die Anordnungen, die dazu dienen, das Geräusch der
Strömung
der Absperrvorrichtung zu dämmen,
können variiert
werden, und wenn ein zweites Dichtungsteil eingesetzt wird, das
gegen die Oberfläche
der Anzapf- und Ventileinheiten wirkt, können Anordnungen vorgesehen
werden, die ein vollständiges
Heraustreten der Teile 17 und 19 verhindern, außer wenn
sie ausgetauscht werden müssen.
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Weitere
Abwandlungen sind möglich,
ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den anliegenden
Ansprüchen
festgelegt ist.