EP2020464B1 - Hydrantabdichtung mit translatorisch bewegten Absperrkörper - Google Patents
Hydrantabdichtung mit translatorisch bewegten Absperrkörper Download PDFInfo
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- E03B9/02—Hydrants; Arrangements of valves therein; Keys for hydrants
- E03B9/08—Underground hydrants
Definitions
- the invention relates to a hydrant sealing system for sealing the flow path of a hydrant housing.
- a hydrant sealing system for sealing the flow path of a hydrant housing.
- the flow of liquid within the hydrant housing is interrupted or released upon release of the seal.
- a disadvantage of these plug-seat sealing systems is that the sealing body in the open position of the hydrant is still in the flow path of the liquid flow, which generates a considerable flow resistance and thus high pressure loss of the liquid flow over the sealing system away. This in turn means that, on the one hand, the delivery rate of the hydrant and, on the other hand, the fluid pressure available at the hydrant connection is reduced, which is undesirable in particular during firefighting work.
- a hydrant sealing system according to the preamble of claim 1 is known.
- this document discloses an underfloor hydrant, in which a sealing element is retracted to shut off the hydrant in a valve seat located between inlet nozzle and outlet nozzle, wherein for opening the hydrant, the sealing element in a parallel to the inlet flow in the inlet nozzle and flow in the outlet nozzle extending direction and from the inlet her seen in the direction of the flow out of the valve seat.
- An inventive hydrant sealing system has an inflow, a connection, an adjusting device and a sealing body, which can be moved by the adjusting device in an open position and in a closed position.
- the sealing body is translationally out of the flow path in the open position of the Sealing body moves, wherein it is housed in the open position at least substantially in a lying away from the flow path housing part, and wherein the housing part, which receives the sealing body, facing the inflow ago the connection part.
- the sealing body is displaced relative to the hydrant housing, wherein it is moved out of the flow channel of the hydrant when opening the hydrant. He comes, for example, in a pocket or recess for lying, which is located away from the flow path and can receive the sealing body.
- a lower part of the hydrant housing one or more discharge pipe (s), via which after closing the hydrant above the sealing body and connection remaining water can leave the hydrant housing, so that the hydrant is dehydrated. This is achieved by connecting the volume between the sealing body and the connection of the hydrant to the surroundings of the hydrant via one or more discharge pipes.
- the sealing body can be guided during its movement between the closed and open positions through the one or more drain pipes.
- This has the advantage that further guide elements are unnecessary and thus the hydrant decreases in its complexity, whereby a safe function is ensured.
- an undesirable twisting or tilting of the sealing body in the hydrant housing can be effectively prevented.
- the emptying tubes can in turn be guided by corresponding, arranged on the sealing body guide tubes. This can be done, for example, in the manner of importing or exporting the emptying tubes in the guide tubes. As a result, the function of the guide and consequently the sealing of the sealing body is further improved.
- the sealing body may further substantially have the dimensions of the inner wall of the portion of the hydrant housing in which it moves. Thus, a first good seal is achieved.
- the sealing body is designed as a substantially plate-shaped body. This becomes possible in particular if the leadership of the Sealing body is no longer done on its flanks on the inside of the hydrant housing, but by special guide elements, such as the emptying tubes, which also take over the function of a guide.
- the sealing body In order to further improve the sealing function of the sealing body, it is possible to allow the sealing body to move into a seat during the movement into the closed position, which assumes an additional sealing function and holding function of the sealing body in this position.
- the sealing body may have additional sealing elements, for example at its periphery.
- the attachment of the sealing elements on the sealing body can be effected in that the sealing body consists of several segments which clamp the sealing elements between them and thus fix on the sealing body.
- the sealing body consists of several segments which clamp the sealing elements between them and thus fix on the sealing body.
- only the seat, in which the sealing body is seated in the closed position has sealing elements which seal only in the closed position of the hydrant.
- any additional sealing elements are unnecessary, e.g. with a corresponding surface treatment of the sealing body and the inner wall of the hydrant housing is the case. Due to extremely small gaps between the sealing body and hydrant inner wall, the sealing body seals directly on the inner wall of the hydrant housing or the seat, in which it lies in the closed position.
- a vertical movement of the sealing body relative to the direction of flow of the fluid is the case because the hydrant has a lateral inflow and an overhead connection and the sealing body can be moved towards the connection or moved away. Also, an obliquely to the direction of flow of the fluid running movement is conceivable.
- the fluid flow in the region of the sealing body undergoes a change in direction, such. in L, Y and U-shaped flow channels in the region of the sealing body.
- the translational movement of the sealing body is superimposed on a rotational movement about the vertical axis of the sealing body.
- the sealing body perform a helical movement in the hydrant housing, which would be possible with a drain pipe.
- the in FIG. 1 Hydrant shown in section has a housing 1, which has a lateral inflow 2 in its lower region and a connection 3 in an upper region. Furthermore, the hydrant comprises an adjusting device 4, with which a sealing body 5 can be moved. The sealing body 5 is thereby displaced translationally within the hydrant housing 1, wherein it is in the in FIG. 1 shown opening position of the hydrant is housed in a housing part 6, which is located apart and below the flow path of the flowing through the hydrant 1 fluid. Thus lies Also, the sealing body 5 outside this flow path and thus no longer represents a flow obstacle.
- the lower portion of the hydrant housing 1 has in the in FIG. 1 shown embodiment, two drain pipes 7, which are arranged within two guide tubes 10, which constitute parts of the sealing body 5.
- the emptying tubes 7 arranged on the hydrant housing 1 dip into the guide tubes 10 of the sealing body 5.
- the in the FIGS. 1 and 2 Sealing body 5 shown further has a plate-like shape, which has substantially the same dimensions as the inner wall of the hydrant housing 1.
- FIG. 2 the hydrant is shown with the hydrant sealing system according to the invention in the closed position.
- This sealing effect is supported by additional sealing on the fifth attached sealing elements 12, which in the illustrated embodiment of the three segments 13, from which the sealing body 5 is formed, are clamped.
- the two O-rings 12 are fixed on the circumference of the sealing body 5.
- the housing part 6 accommodating the sealing body 5 is located on the direction viewed from the inlet 2, opposite the connection 3, so that the flow channel forms, as it were, a straight connection between the sealing body 5 in the open position and the connection piece 3.
- the fluid coming from the side of the hydrant housing 1 incoming fluid 2 is deflected in the region of the sealing body 5 by 90 ° to continue to flow to the terminal 3.
- the seat 11 has a smaller diameter than the rest of the housing part 6, in which the sealing body 5 is received in the open position of the hydrant 1.
- the sealing elements 12 are claimed on the sealing body 5 only over a relatively short distance, namely only over the height of the seat 11 during opening and closing of the hydrant. This advantageously leads to a lower wear of the sealing elements 12.
- adjusting device 4 represents only one embodiment and can be used to move the sealing body 5 any other type of adjusting device use.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Hydrant-Abdichtungssystem zur Abdichtung des Strömungsweges eines Hydrantgehäuses. Mit solchen Hydrant-Abdichtungen wird die Flüssigkeitsströmung innerhalb des Hydrantgehäuses unterbrochen bzw. beim Lösen der Abdichtung freigegeben. Es gibt Hydranten, bei denen mittels einer Stelleinrichtung ein runter Stöpsel bewegt wird, der den Abdichtkörper bildet. Der Stöpsel fährt zur Abdichtung des Hydranten in einen Dichtsitz hinein, der dann zusammen mit dem Stöpsel den Strömungsweg unterbricht bzw. abdichtet.
- Nachteilig an diesen Stöpsel-Dichtsitz-Systemen ist, dass der Abdichtkörper in der Öffnungsstellung des Hydranten noch im Strömungsweg der Flüssigkeitsströmung liegt, was einen erheblichen Strömungwiderstand und damit hohen Druckverlust der Flüssigkeitsströmung über das Abdichtsystem hinweg generiert. Dies hat wiederum zur Folge, dass zum einen die Förderleistung des Hydrants und zum anderen der am Hydrantanschluss zur Verfügung stehende Flüssigkeitsdruck verringert wird, was insbesondere bei Löscharbeiten unerwünscht ist.
- Aus der
DE 202 08 587 U1 ist ein Hydrant-Abdichtungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Insbesondere offenbart dieses Dokument einen Unterflurhydranten, bei dem zum Absperren des Hydranten ein Dichtelement in einen zwischen Zulaufstutzen und Ablaufstutzen befindlichen Ventilsitz eingefahren wird, wobei zum Öffnen des Hydranten das Dichtelement in einer sich parallel zur Zulaufströmung im Zulaufstutzen und Ablaufströmung im Ablaufstutzen erstreckenden Richtung und vom Zulauf her gesehen in Richtung des Ablaufs aus dem Ventilsitz herausgefahren wird. - Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hydrant-Abdichtungssystem bereit zu stellen, welches in Bezug auf Druckverlust und/oder Förderleistung des Hydrants optimiert ist.
- Diese Aufgabe wird durch ein Hydrant-Abdichtungssystem gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche definieren bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
- Ein erfindungsgemäßes Hydrant-Abdichtungssystem weist einen Zufluss, einen Anschluss, eine Stelleinrichtung und einen Abdichtkörper auf, der durch die Stelleinrichtung in eine Öffnungsstellung und in eine Schließstellung bewegt werden kann. Dabei wird der Abdichtkörper translatorisch aus dem Strömungsweg heraus in die Öffnungsstellung des Abdichtkörpers bewegt, wobei er in der Öffnungsstellung zumindest im Wesentlichen in einem abseits vom Strömungsweg liegenden Gehäuseteil untergebracht wird, und wobei der Gehäuseteil, welcher den Abdichtkörper aufnimmt, vom Zufluss her dem Anschlussteil gegenüberliegt.
- Mit anderen Worten wird der Abdichtkörper relativ zum Hydrantgehäuse verschoben, wobei er beim Öffnen des Hydrants aus dem Strömungskanal des Hydrants heraus bewegt wird. Er kommt dabei z.B. in einer Tasche bzw. Ausnehmung zum Liegen, welche entfernt vom Strömungsweg angeordnet ist und den Abdichtkörper aufnehmen kann.
- Gemäß einer Ausführungsform weist ein unterer Teil des Hydrantengehäuses ein bzw. mehrere Entleerungsrohr(e) auf, über das die nach dem Schließen des Hydrants oberhalb des Abdichtkörper und Anschluß verbleibendes Wasser das Hydrantgehäuse verlassen kann, so dass der Hydrant entwässert wird. Dies wird erreicht, indem das Volumen zwischen Abdichtkörper und Anschluss des Hydrants über eines bzw. mehrere Entleerungsrohe mit der Umgebung des Hydranten verbunden wird.
- Dabei kann der Abdichtkörper bei seiner Bewegung zwischen Schließ- und Öffnungsstellung durch das eine bzw. die mehreren Entleerungsrohre geführt werden. Dies hat den Vorteil, dass weitere Führungselemente unnötig werden und somit der Hydrant in seiner Komplexität abnimmt, wodurch eine sichere Funktion gewährleistet wird. Damit kann ein unerwünschtes Verdrehen oder Verkippen des Abdichtkörpers im Hydrantgehäuse wirkungsvoll verhindert werden.
- Die Entleerungsrohre können wiederum durch korrespondierende, am Abdichtkörper angeordnete Führungsrohre geführt werden. Dies kann beispielsweise in der Art von Ein- bzw. Austeleskopieren der Entleerungsrohre in den Führungsrohren geschehen. Dadurch wird die Funktion der Führung und folglich der Abdichtung des Abdichtkörpers weiter verbessert.
- Der Abdichtkörper kann des Weiteren im Wesentlichen die Abmessungen der Innenwandung des Bereichs des Hydrantgehäuses aufweisen, in welchem er sich bewegt. Somit wird eine erste gute Abdichtung erzielt.
- Weiterhin ist es möglich, den Abdichtkörper als einen im Wesentlichen plattenförmigen Körper auszugestalten. Dies wird insbesondere möglich, wenn die Führung des Abdichtkörpers nicht mehr über seine Flanken am Inneren des Hydrantengehäuses erfolgt, sondern durch spezielle Führungselemente, wie etwa die Entleerungsrohe, welche zusätzlich die Funktion einer Führung übernehmen.
- Um die Dichtfunktion des Abdichtkörpers weiter zu verbessern, ist es möglich, den Abdichtkörper bei der Bewegung in die Schließstellung in einen Sitz einfahren zu lassen, welcher in dieser Stellung eine zusätzliche Dichtfunktion und Haltefunktion des Abdichtkörpers übernimmt.
- Zur weiteren Dichtungsverbesserung kann der Abdichtkörper zusätzliche Dichtelemente aufweisen, beispielsweise an seinem Umfang. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Anbringung der Dichtelemente am Abdichtkörper, beispielsweise O-Ringe, dadurch geschehen, dass der Abdichtkörper aus mehreren Segmenten besteht, die die Dichtelemente zwischen sich einklemmen und so am Abdichtkörper fixieren. Es ist jedoch auch denkbar, dass nur der Sitz, in welchem der Abdichtkörper in der Schließstellung sitzt, Dichtelemente aufweist, welche nur in der Schließstellung des Hydranten abdichten.
- Es ist auch eine Ausführungsform möglich, in welcher jegliche zusätzliche Dichtelemente unnötig sind, was z.B. bei einer entsprechenden Oberflächenbehandlung des Abdichtkörpers und der Innenwandung des Hydrantgehäuses der Fall ist. Durch äußerst geringe Spaltmaße zwischen Abdichtkörper und Hydrantinnenwandung dichtet der Abdichtkörper direkt auf der Innenwandung des Hydrantgehäuses bzw. des Sitzes ab, in welchem er in der Schließstellung liegt.
- Eine senkrechte Bewegung des Abdichtkörpers relativ zur Anströmrichtung des Fluids ist der Fall, weil der Hydrant einen seitlichen Zufluss und einen oben liegenden Anschluss aufweist und der Abdichtkörper zum Anschluss hin- bzw. wegbewegt werden kann. Auch eine schräg zur Anströmrichtung des Fluids verlaufende Bewegung ist denkbar.
- Ebenfalls ist denkbar, dass bei verschiedenen Ausgestaltungsformen des Hydrantgehäuses der Fluidstrom im Bereich des Abdichtkörpers eine Richtungsänderung erfährt, wie z.B. in L-, Y- und U-förmigen Strömungskanälen im Bereich des Abdichtkörpers.
- Es ist auch möglich, dass der translatorischen Bewegung des Abdichtkörpers eine rotatorische Bewegung um die Hochachse des Abdichtkörpers überlagert ist. So kann beispielsweise der Abdichtkörper eine schraubenförmige Bewegung im Hydrantgehäuse verrichten, was bei einem Entleerungsrohr möglich wäre.
- Die Erfindung wird im Weiteren anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Sie kann alle hierin beschriebenen Merkmale einzeln, sowie in jedweder sinnvollen Kombination umfassen. In der Zeichnungen zeigen:
- Figur 1
- eine perspektivische Schnittansicht des Hydranten mit dem erfindungsgemäßen Hydrant-Abdichtungssystem in offener Stellung; und
- Figur 2
- eine perspektivische Schnittansicht des Hydranten mit dem erfindungsgemäßen Hydrant-Abdichtungssystem in geschlossener Stellung.
- Der in
Figur 1 im Schnitt dargestellte Hydrant hat ein Gehäuse 1, das in seinem unteren Bereich einen seitlichen Zufluss 2 und in einem oberen Bereich einen Anschluss 3 aufweist. Weiterhin umfasst der Hydrant eine Stelleinrichtung 4, mit welcher ein Abdichtkörper 5 bewegt werden kann. Der Abdichtkörper 5 wird dabei translatorisch innerhalb des Hydrantgehäuses 1 verschoben, wobei er in der inFigur 1 gezeigten Öffnungsstellung des Hydranten in einem Gehäuseteil 6 untergebracht ist, welches abseits und unterhalb des Strömungsweges des durch den Hydranten 1 fließenden Fluids angeordnet ist. Somit liegt auch der Abdichtkörper 5 außerhalb dieses Strömungsweges und stellt somit kein Strömungshindernis mehr dar. - Der untere Bereich des Hydrantgehäuses 1 weist in der in
Figur 1 gezeigten Ausführungsform zwei Entleerungsrohre 7 auf, welche innerhalb zweier Führungsrohre 10 angeordnet sind, die Teile des Abdichtkörpers 5 darstellen. Wenn durch Betätigen der Stelleinrichtung 4 durch den Benutzer der Abdichtkörper 5 von der Schließstellung in die Öffnungsstellung bewegt wird, so tauchen die am Hydrantgehäuse 1 angeordneten Entleerungsrohre 7 in die Führungsrohre 10 des Abdichtkörpers 5 ein. Dadurch übernehmen diese Entleerungsrohre 7 neben ihrer eigentlichen Funktion, dem Entleeren des Volumens 8 zwischen dem Abdichtkörper 5 und dem Anschluss 3 von Flüssigkeit in der Schließstellung des Abdichtkörpers 5 auch die Funktion der Führung des Abdichtkörpers 5 bei seiner Bewegung zwischen Öffnungs- und Schließstellung. Der in denFiguren 1 und2 gezeigte Abdichtkörper 5 besitzt ferner eine plattenförmige Gestalt, die im Wesentlichen die gleichen Abmessungen wie die Innenwandung des Hydrantgehäuses 1 aufweist. - In
Figur 2 ist der Hydrant mit dem erfindungsgemäßen Hydrant-Abdichtungssystem in der Schließstellung gezeigt. Hierbei sitzt der Abdichtkörper 5, welcher in der hier gezeigten Ausführungsform senkrecht zur Anstromrichtung A des Fluids auf den Abdichkörper 5 bewegt wird, in dem Sitz 11 und unterbricht somit den Fluidstrom zwischen Zufluss 2 und Anschluss 3. Unterstützt wird diese Dichtwirkung von zusätzlichen am Abdichtkörper 5 angebrachten Dichtelementen 12, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel von den drei Segmenten 13, aus denen der Abdichtkörper 5 gebildet wird, eingeklemmt werden. Dadurch werden die zwei O-Ringe 12 am Umfang des Abdichtkörpers 5 fixiert. - Der den Abdichtkörper 5 aufnehmende Gehäuseteil 6 befindet sich auf der vom Zufluss 2 aus betrachteten Richtung gegenüber vom Anschluss 3, so dass der Strömungskanal sozusagen eine gerade Verbindung zwischen Abdichtkörper 5 in Öffnungsstellung und Anschlussstück 3 bildet. Dabei wird das vom seitlich am Hydrantgehäuse 1 sitzenden Zufluss 2 kommende Fluid im Bereich des Abdichtkörpers 5 um 90°abgelenkt, um weiter zum Anschluss 3 zu strömen.
- Es ist zu bemerken, dass der Sitz 11 einen geringeren Durchmesser aufweist, als das übrige Gehäuseteil 6, in welchem der Dichtkörper 5 in der Öffnungsstellung des Hydranten 1 aufgenommen wird. Somit werden die Dichtelemente 12 am Abdichtkörper 5 nur über eine relativ kurze Wegstrecke, nämlich nur über die Höhe des Sitzes 11 beim Öffnen und Schließen des Hydranten beansprucht. Dies führt vorteilhafterweise zu einem geringeren Verschleiß der Dichtelemente 12.
- Anzumerken ist auch, dass die in den
Figuren 1 und2 gezeigte Stelleinrichtung 4 nur ein Ausführungsbeispiel darstellt und zum Bewegen des Abdichtkörpers 5 jedwede andersartige Stelleinrichtung Verwendung finden kann.
Claims (12)
- Hydrant-Abdichtungssystem zur Abdichtung des Strömungswegs eines Hydrantgehäuses (1) mit einem Hydrantgehäuse (1) und mit- einem Zufluss (2);- einem oben liegenden Anschluss (3);- einer Stelleinrichtung (4) und- einem Abdichtkörper (5), der durch die Stelleinrichtung (4) in einen Öffnungsstellung und in eine Schließstellung bewegt werden kann, wobei der Abdichtkörper (5) translatorisch aus dem Strömungsweg heraus in die Öffnungsstellung des Abdichtkörpers (5) bewegt werden kann, wobei er in der Öffnungsstellung zumindest im Wesentlichen in einem abseits vom Strömungsweg liegenden Gehäuseteil (6) des Hydrantgehäuses (1) untergebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufluss (2) seitlich am Hydrantgehäuse (1) angeordnet ist und der Gehäuseteil (6) vom Zufluss (2) her auf der dem Anschluss (3) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
- Hydrant-Abdichtungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Bereich des Hydrants (1) mindestens ein Entleerungsrohr (7) aufweist, welches in der Schließstellung das Volumen (8) zwischen Abdichtkörper (5) und Anschluss (3) mit der Umgebung (9) des Hydrantgehäuses (1) verbindet.
- Hydrant-Abdichtungssystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdichtkörper (5) durch das mindestens eine Entleerungsrohr (7) bei seiner Bewegung (B) geführt wird.
- Hydrant-Abdichtungssystem gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Entleerungsrohr (7) an oder in einem entsprechenden am Abdichtkörper (5) angeordneten Führungsrohr geführt wird.
- Hydrant-Abdichtungssystem gemäß Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenform des Abdichtkörpers (5) im Wesentlichen der Innenform des Hydrantgehäuses (1) entspricht.
- Hydrant-Abdichtungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdichtkörper (5) im Wesentlichen die Form einer Platte aufweist.
- Hydrant-Abdichtungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdichtkörper (5) bei der Bewegung in die Schließstellung in einen Sitz (11) einfährt.
- Hydrant-Abdichtungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdichtkörper (5) zur Gehäuseinnenwand des Hydranten (1) oder zum Sitz (11) des Abdichtkörpers (5) hin abdichtet, insbesondere durch zusätzliche Dichtelemente (12).
- Hydrant-Abdichtungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung (B) des Abdichtkörpers (5) im Wesentlichen senkrecht zur Anströmrichtung (A) des Fluids verläuft.
- Hydrant-Abdichtungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung (B) des Abdichtkörpers (5) im Wesentlichen schräg zur Anströmrichtung (A) des Fluids verläuft.
- Hydrant-Abdichtungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung des Fluids im Bereich des Abdichtköpers (5) eine Richtungsänderung im Bereich von 0° bis 180° erfährt, insbesondere im Bereich von 45° bis 135°, speziell im Wesentlichen von 90°.
- Hydrant-Abdichtungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdichtkörper aus mehreren Segmenten (13) besteht, die die Dichtelemente (12) am Abdichtkörper (5) fixieren.
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