Absperrarmatur Shut-off
Die Erfindung betrifft eine Absperrarmatur mit einem gegenüber einem Durchgang für ein Medium verdrehbaren Absperrkörper, an welchem außenseitig eine Dichtung anliegt, die in Schließ- Stellung des Absperrkörpers den Durchgang für das Medium gegenüber dem Absperrkörper und dessen Oberfläche abdichtet.The invention relates to a shut-off valve with a rotatable against a passage for a medium shut-off body, on the outside of which a seal rests, which seals the passage for the medium against the shut-off body and its surface in the closed position of the shut-off body.
Derartige Absperrarmaturen sind vielfältig bekannt, beispielsweise als Kugelhähne oder als Hähne mit einem verdrehbaren Zylinder als Absperrkörper, der eine Querbohrung hat, die in Offenstellung der Armatur in Übereinstimmung mit einem Rohr oder dergleichen Durchgang verläuft und durch eine Verdrehung beispielsweise um 90° eine Schließstellung einnimmt. Dabei ist der Absperrkörper gegen das Rohr oder den Durchgang mit einer Dichtung abgedichtet.Shut-off valves of this type are widely known, for example as ball valves or as taps with a rotatable cylinder as a shut-off body, which has a transverse bore which, in the open position of the fitting, runs in correspondence with a pipe or the like and which, by turning for example by 90 °, assumes a closed position. The shut-off body is sealed against the pipe or the passage with a seal.
Häufig werden derartige Absperrarmaturen als Heizkörperan- schluss verwendet.Such shut-off valves are often used as a radiator connection.
Im Laufe der Zeit kann die erwähnte Dichtung in ihrer Dichtwirkung nachlassen, weil sie unabhängig von der Stellung des Absperrkörpers ständig unter dem vorgesehenen Andruck steht und allmählich ihre Elastizität verliert, dass heißt im Laufe der Zeit kann der Anpressdruck der Dichtung und damit die Dicht- Wirkung nachlassen.Over time, the seal mentioned can lose its sealing effect because, regardless of the position of the shut-off body, it is constantly under the intended pressure and gradually loses its elasticity, which means that over time the contact pressure of the seal and thus the sealing effect can ease up.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Absperrarmatur der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Lebensdauer der Dichtung erhöht ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass der Absperrkörper in seinem Schließbereich einen größeren Querschnitt oder Radius hat. Die am Umfang des Absperrkörpers angeordnete oder 5 angreifende Dichtung ist somit in dessen Durchgangs- oder Offenstellung zumindest bereichsweise weniger oder nicht angedrückt und in Schließstellung unter Dichtungsdruck. Während die Dichtung in Offenstellung des Absperrkörpers also unbelastet ist, ist sie in Schließstellung druckbeaufschlagt 10 und erzielt ihre Dichtwirkung. Da die Absperrstellung bei vielen Anwendungsfällen nur selten zur Anwendung kommt, kann eine Dichtung in einer so ausgeführten Absperrarmatur eine lange Lebensdauer haben.There is therefore the task of creating a shut-off valve of the type mentioned, in which the life of the seal is increased. To solve this problem it is provided that the shut-off body has a larger cross-section or radius in its closing area. The seal arranged or engaging on the circumference of the shut-off body is thus at least partially or not pressed at least partially in its through or open position and under sealing pressure in the closed position. While the seal is thus unloaded in the open position of the shut-off body, it is pressurized 10 in the closed position and achieves its sealing effect. Since the shut-off position is rarely used in many applications, a seal in a shut-off valve designed in this way can have a long service life.
I 5 In Durchgangs- oder Offenstellung des Absperrkörpers gegenüber dem Durchgang für das Medium ist es vorteilhaft, wenn der Absperrkörper einen ihn durchsetzenden und/ oder an seiner Oberfläche verlaufenden Durchtrittskanal aufweist. Das Medium kann dadurch den Absperrkörper in Durchgangs- oder Offen-I 5 In the passage or open position of the shut-off body with respect to the passage for the medium, it is advantageous if the shut-off body has a passage channel which penetrates it and / or runs on its surface. The medium can thereby the shut-off body in through or open
.0 Stellung leicht durch- und/oder umströmen, ohne dass dabei der Absperrkörper beziehungsweise die Absperrarmatur ein größeres Hindernis oder eine Verengung in dem Durchgang für das Medium darstellt ..0 flow through and / or flow around the position easily, without the shut-off body or the shut-off valve being a major obstacle or a restriction in the passage for the medium.
!5 Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Absperrkörper im Bereich der Enden oder Öffnungen seines Durchtrittskanals einen geringeren Querschnitt oder Radius aufweist als in seinem demgegenüber an seinem Umfang versetzten Schließbereich. Die Dichtung ist dadurch in Durchgangs- oder Offenstellung vor allem in diesem ι0 in Schließstellung für die Dichtwirkung wichtigen Bereich wenig oder gar nicht belastet oder druckbeaufschlagt.! 5 It is expedient if the shut-off body has a smaller cross-section or radius in the area of the ends or openings of its passage than in its closing area, which is offset on its circumference. As a result, the seal is subjected to little or no stress or pressure in the passage or open position, particularly in this region which is important for the sealing effect in the closed position.
Ein konkretes Anwendungsbeispiel kann eine Absperrarmatur mit
einer drehbaren Spindel als Absperrkörper sein, die wenigstens einen quer zu ihrer Drehachse verlaufenden Durchtrittskanal hat und insbesondere in einem Heizkörperanschluss angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist dabei der Radius der Spindel im Bereich der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung des Durchtrittskanals kleiner als der Radius der Spindel im Bereich der in Schließstellung den Durchgang für das Medium verschließenden Umfangsfläche zwischen den Öffnungen des Durchtrittskanals. Dadurch werden die Dichtungen an den Öffnungen des Durchgangs für das Medium nur in Schließstellung der Spindel durch deren größeren Radius im Schließbereich beaufschlagt und sind in der häufiger genutzten Offenstellung nicht belastet.A shut-off valve can be used for a specific application be a rotatable spindle as a shut-off body, which has at least one passage channel running transversely to its axis of rotation and is arranged in particular in a radiator connection. Advantageously, the radius of the spindle in the area of the inlet opening and the outlet opening of the passage channel is smaller than the radius of the spindle in the area of the peripheral surface between the openings of the passage channel which closes the passage for the medium in the closed position. As a result, the seals on the openings of the passage for the medium are only acted upon in the closed position of the spindle by their larger radius in the closing area and are not loaded in the frequently used open position.
Zweckmäßig ist es dabei, wenn der als Spindel ausgebildete Ab- sperrkörper einen etwa quer zu ihrer Drehachse entlang einemIt is expedient if the shut-off body, which is designed as a spindle, extends approximately along its axis of rotation
Durchmesser verlaufenden Durchtrittskanal und eine etwa rechtwinklig dazu angeordnete Verbindungsöffnung für eine wahlweise Anwendung der Spindel bei einem geradlinig verlaufenden Heizkörperanschluss oder bei einem abgewinkelten Heizkörperan- schluss hat und wenn der Schließbereich der Spindel mit seinem vergrößerten Radius in dem zu der rechtwinklig zum Durchtrittskanal angeordneten Verbindungsöffnung gegenüberliegenden Umfangsbereic angeordnet ist. Ein so gestalteter Absperrkörper kann in verschiedenen Bauformen von Heizkörperanschlüssen gleichermaßen Verwendung finden, wobei die Bedienung des Absperrkörpers beziehungsweise der Wechsel zwischen seiner Offenstellung und seiner Schließstellung aus einer üblichen und verbreiteten Drehung um seine Längsachse um etwa 90° beispielsweise mit Hilfe eines stirnseitig an dem Absperrkörper angreifenden Werkzeuges besteht.Diameter passage channel and a connection opening arranged approximately at right angles for an optional use of the spindle with a rectilinear radiator connection or with an angled radiator connection and when the closing area of the spindle with its enlarged radius in the circumferential area opposite to the connection opening arranged at right angles to the passage channel is arranged. A shut-off body designed in this way can be used equally in different types of radiator connections, the operation of the shut-off body or the change between its open position and its closed position from a common and widespread rotation about its longitudinal axis by approximately 90 °, for example with the aid of an end face acting on the shut-off body Tool exists.
Ist der Absperrkörper als stabförmige Spindel ausgebildet und um seine Längsachse drehbar gelagert, ist es vorteilhaft, wenn
der Absperrkörper einen kreisrunden Querschnitt aufweist, der in seinem Schließbereich vergrößert oder verdickt oder etwa nockenförmig ausgebildet ist. Diese Querschnittsvergrößerung des Absperrkörpers in seinem Schließbereich beaufschlagt die Dichtung in Schließstellung, während sie in Offenstellung um 90° gedreht ist und an der inneren Wandung des Gehäuses der Absperrarmatur anliegt.If the shut-off body is designed as a rod-shaped spindle and is mounted rotatably about its longitudinal axis, it is advantageous if the shut-off body has a circular cross section, which is enlarged or thickened in its closing area or is approximately cam-shaped. This cross-sectional enlargement of the shut-off body in its closing area acts on the seal in the closed position, while in the open position it is turned through 90 ° and bears against the inner wall of the housing of the shut-off valve.
Um die Dichtungen in Offenstellung des Absperrkörpers vollständig beziehungsweise ihre gesamten Dichtfläche druckbe- lastungsfrei zu halten, ist es zweckmäßig, wenn der Bereich des gegenüber dem Schließbereich verminderten Querschnitts die Öffnungen des Durchtrittskanals an ihrem gesamten Umfang um- fasst, und wenn der verdickte Schließbereich mit Abstand zu diesen Öffnungen beginnt. Somit berühren die in Offenstellung der Dichtung gegenüberliegenden Bereiche neben den Durchtrittsöffnungen am Absperrkörper die Dichtung nicht oder nur so wenig, dass praktisch keine Druckbelastung auftritt und die Dichtung entspannt ist.In order to keep the seals completely in the open position of the shut-off body or to keep their entire sealing surface pressure-free, it is expedient if the area of the cross section which is reduced compared to the closing area comprises the openings of the through-channel on their entire circumference, and if the thickened closing area is at a distance to these openings begins. Thus, the areas opposite in the open position of the seal next to the passage openings on the shut-off body do not touch the seal or only so little that practically no pressure load occurs and the seal is relaxed.
Eine Ausführungsform der Absperrarmatur, insbesondere für Heizkörperanschlüsse mit nebeneinander angeordnetem Vor- und Rücklauf kann vorsehen, dass der Absperrkörper als einstückige Spindel für wenigstens zwei nebeneinanderliegende Rohranschlüsse ausgebildet ist, dass die Spindel für jeden Rohr- anschluss jeweils einen Durchtrittskanal aufweist, dass die Spindel alle Rohranschlüsse in Schließstellung gleichzeitig verschließt und dass die Spindel im Schließbereich an jedem Rohranschluss gegenüber dem übrigen Querschnitt der Spindel jeweils verdickt ist.One embodiment of the shut-off valve, in particular for radiator connections with adjacent flow and return, can provide that the shut-off element is designed as a one-piece spindle for at least two adjacent pipe connections, that the spindle has a passage channel for each pipe connection, that the spindle has all the pipe connections closes simultaneously in the closed position and that the spindle is thickened in the closing area at each pipe connection in relation to the remaining cross-section of the spindle.
Um die Spindel besonders einfach, beispielsweise aus einem Strangpressprofil, herstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Spindel im Schließbereich an jedem Rohranschluss und
darüber hinaus axial durchgehend zwischen den Schließbereichen gegenüber dem übrigen Querschnitt der Spindel verdickt ist. Dadurch ergibt sich über die Längserstreckung der Spindel zumindest weitgehend ein gleichbleibender Querschnitt. Dabei kann eine solche Spindel aus Kunststoff oder Leicht- oder Buntmetall bestehen.In order to be able to manufacture the spindle in a particularly simple manner, for example from an extruded profile, it is advantageous if the spindle is in the closing area at each pipe connection and is also axially continuously thickened between the closing areas compared to the rest of the cross section of the spindle. This results in at least largely a constant cross section over the longitudinal extension of the spindle. Such a spindle can consist of plastic or light or non-ferrous metal.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisier- ter Darstellung:Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below in the drawing. It shows in a partially schematic representation:
Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Absperrarmatur mit einem Absperrkörper in Offenstellung,1 shows a cross section of a shut-off valve according to the invention with a shut-off body in the open position,
Fig. 2 einen Querschnitt der Absperrarmatur gemäß Fig.1 mit dem Absperrkörper in Schließstellung, der gleichzeitig auch ein Querschnitt des Heizkörperanschlusses gemäß Fig. 3 und 4 sein kann,2 shows a cross section of the shut-off valve according to FIG. 1 with the shut-off body in the closed position, which at the same time can also be a cross section of the radiator connection according to FIGS. 3 and 4,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine als Heizkörperanschluss ausgebildete Absperrarmatur mit Vor- und Rücklauf und mit einem als Spindel ausgebildeten Absperrkörper in Schließstellung sowieFig. 3 shows a longitudinal section through a shut-off valve designed as a radiator connection with forward and return flow and with a shut-off body designed as a spindle in the closed position and
Fig. 4 einen Heizkörperanschluss gemäß Fig.3 mit dem als Spindel ausgebildeten Absperrkörper in Offenstellung.4 shows a radiator connection according to FIG. 3 with the shut-off body designed as a spindle in the open position.
Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Absperrarmatur weist einen Absperrkörper 2 auf, der gegenüber einem Durchgang 3 für ein Medium verdrehbar gelagert ist und einen ihn durchsetzenden Durchtrittskanal 4 enthält. An der Umfangsfläche des Absperrkörpers 2 liegt außenseitig eine in einem Armatur- Gehäuse 53 gelagerte Dichtung 5 an, die in Schließstellung des
Absperrkörpers 2 den Durchgang 3 für das Medium gegenüber dem Absperrkörper 2 beziehungsweise dessen Oberfläche abdichtet. Dabei hat der Absperrkörper 2 in seinem Schließbereich 6 einen größeren Radius beziehungsweise einen größeren Querschnitt als im Bereich der Öffnungen 7, 8, 9 seines Durchtrittskanals 4. Dadurch ist die Dichtung 5 nur in Schließstellung (Fig.2) des Absperrkörpers 2 durch diesen mit einer Andruckkraft beaufschlagt. In Offenstellung ist ein Abstand zwischen der Dichtung 5 und der Oberfläche des Absperrkörpers 2 vorhanden, wodurch die Dichtung 5 praktisch unbelastet beziehungsweise entspannt ist, wie dies besonders gut in den Fig.1 und 2 erkennbar ist und was die Elastizität des Dichtungsmaterials langzeitig erhalten kann und ihre Dichtwirkung in Schließstellung erhöht.A shut-off valve, designated as a whole by 1, has a shut-off body 2, which is rotatably mounted for a medium in relation to a passage 3 and contains a passage channel 4 passing through it. On the circumferential surface of the shut-off body 2 is on the outside a seal 5 mounted in a fitting housing 53, which in the closed position of the Shut-off body 2 seals the passage 3 for the medium against the shut-off body 2 or its surface. The shut-off body 2 has a larger radius or a larger cross-section in its closing area 6 than in the area of the openings 7, 8, 9 of its through-channel 4. As a result, the seal 5 is only in the closed position (FIG. 2) of the shut-off body 2 with it Pressure force applied. In the open position, there is a distance between the seal 5 and the surface of the shut-off body 2, as a result of which the seal 5 is practically unloaded or relaxed, as can be seen particularly well in FIGS. 1 and 2 and what can maintain the elasticity of the seal material over the long term and their sealing effect increases in the closed position.
Ebenfalls in Fig.1 und 2 ist dargestellt, dass die am Umfang des Absperrkörpers 2 angeordnete Dichtung 5 in Durchgangs- oder Offenstellung (Fig.1) nur bereichsweise, das heißt in einem schmalen, radial außen liegenden Teilbereich ihres Umfangs , durch den ihr gegenüber um 90° verdrehten Schließbereich 6 des Absperrkörpers 2 beaufschlagt und dadurch angedrückt ist. Dagegen beaufschlagt der Schließbereich 6 die Dichtung 5 in Schließstellung auf nahezu ihrer gesamten Dichtfläche, wie dies Fig.2 zeigt und schließt damit den Durchgang 3 für das Medium dicht ab.1 and 2 also show that the seal 5 arranged on the circumference of the shut-off body 2 in the through or open position (FIG. 1) only in regions, that is to say in a narrow, radially outer part of its circumference, through which it faces closing area 6 of the shut-off body 2, which is rotated by 90 °, is pressed and thereby pressed. In contrast, the closing area 6 acts on the seal 5 in the closed position on almost its entire sealing surface, as shown in FIG. 2, and thus seals the passage 3 for the medium.
Die Fig.3 und 4 zeigen die praktische Anwendung der erfindungsgemäßen Absperrarmatur 1 an einem Heizkörperanschluss 50, bei dem ein Vorlauf 51 und ein Rücklauf 52 nebeneinander angeordnet sind und bei dem der Absperrkörper 2 als drehbare Spindel 2a ausgebildet ist, die jeweils für den Vorlauf 51 und den Rücklauf 52 einen Durchtrittskanal 4 aufweist. Der Radius der Spindel 2a ist dabei im Bereich der Eintrittsöffnung 7 und der
Austrittsöffnung 8 des Durchtrittskanals 4 kleiner als der Radius der Spindel 2a in ihrem Schließbereich 6, das heißt in dem Bereich der Umfangsfläche der Spindel 2a, der in Schließstellung den Vorlauf 51 und den Rücklauf 52 verschließt und sich dabei am Umfang der Spindel 2a radial jeweils zwischen den Öffnungen des Durchtrittskanals 4 befindet. Der sich dadurch in Offenstellung ergebende Abstand oder schmale Spalt zwischen Dichtung 5 und Spindel 2a ist in Fig. 4 der besseren Übersicht halber nicht dargestellt.3 and 4 show the practical application of the shut-off valve 1 according to the invention on a radiator connection 50, in which a flow 51 and a return 52 are arranged side by side and in which the shut-off body 2 is designed as a rotatable spindle 2a, each for the flow 51 and the return 52 has a passage channel 4. The radius of the spindle 2a is in the area of the inlet opening 7 and Outlet opening 8 of the passage 4 is smaller than the radius of the spindle 2a in its closing region 6, that is to say in the region of the circumferential surface of the spindle 2a which closes the feed 51 and the return 52 in the closed position and thereby radially between the circumference of the spindle 2a the openings of the passage 4 is located. The resulting distance or narrow gap between the seal 5 and the spindle 2a in the open position is not shown in FIG. 4 for the sake of a better overview.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Durchtrittskanäle 4 relativ zu Vorlauf 51 und Rücklauf 52 so angeordnet, dass sowohl Vorlauf 51 und Rücklauf 52 in Schließstellung der Spindel 2a geschlossen und in Offenstellung der Spindel 2a geöffnet sind.In the exemplary embodiment shown, the passage channels 4 are arranged relative to the feed 51 and return 52 such that both the feed 51 and return 52 are closed in the closed position of the spindle 2a and opened in the open position of the spindle 2a.
Der Durchtrittskanal 4 verläuft innerhalb der Spindel 2a etwa quer zu ihrer Drehachse, wobei die Drehachse der Mittel-Längsachse der Spindel 2a entspricht. Der Durchtrittskanal 4 hatThe passage 4 runs within the spindle 2a approximately transversely to its axis of rotation, the axis of rotation corresponding to the central longitudinal axis of the spindle 2a. The passage channel 4 has
!0 dabei neben der Eintrittsöffnung 7 und der Austrittsöffnung 8 eine zusätzliche, zum Durchtrittskanal 4 etwa rechtwinklig angeordnete Verbindungsöffnung 9 für eine wahlweise Anwendung der Spindel 2a bei einem geradlinig verlaufenden Heizkörperanschluss 50 oder bei einem abgewinkelten Heizkörperanschluss.! 0 in addition to the inlet opening 7 and the outlet opening 8, an additional connection opening 9, which is arranged approximately at right angles to the through-channel 4, for an optional use of the spindle 2a with a rectilinear radiator connection 50 or with an angled radiator connection.
!5 Der Schließbereich 6 mit seinem vergrößerten Radius ist am Umfang der Spindel 2a gegenüber beziehungsweise radial um 180° gedreht zu der Verbindungsöffnung 9 angeordnet.5 The closing area 6 with its enlarged radius is arranged on the circumference of the spindle 2a opposite or radially rotated by 180 ° to the connection opening 9.
Der Absperrkörper 2 weist in den gezeigten Ausführungen in den I0 Fig.1 bis 4 einen kreisrunden Querschnitt auf und ist dabei um seine Längsachse drehbar in einem mit einer im Querschnitt kreisrunden Innenlängshöhlung versehenen Gehäuse 53 angeordnet. In seinem Schließbereich ist der Querschnitt des Absperrkörpers
2 verdickt beziehungsweise vergrößert und etwa nockenförmig ausgebildet. Die Innenlängshöhlung des Gehäuses 53 hat dabei einen Innendurchmesser, der etwa der größten Verdickung des Absperrkörpers 2 entspricht, wobei der Absperrkörper 2 in dem Gehäuse 53 beweglich, das heißt drehbar gelagert ist und eine oder mehrere Lagerstellen mit gleichbleibendem Radius hat.The shut-off body 2 in the embodiments shown in FIGS. 1 to 4 has a circular cross section and is rotatably arranged about its longitudinal axis in a housing 53 provided with an inner longitudinal cavity that is circular in cross section. The cross section of the shut-off body is in its closing area 2 thickened or enlarged and approximately cam-shaped. The inner longitudinal cavity of the housing 53 has an inner diameter which corresponds approximately to the greatest thickening of the shut-off body 2, the shut-off body 2 being movable, that is to say rotatably, in the housing 53 and having one or more bearing points with a constant radius.
Das gegenüber dem Schließbereich 6 geringere Querschnittsmaß des Absperrkörpers 2 ist am Umfang des Absperrkörpers 2 an den Öffnungen 7, 8 und 9 des Durchtrittskanals 4 an deren gesamten Umfang vorhanden, wodurch die Dichtung 5 in Offenstellung durch diese Umfangsbereiche nicht belastet werden und ein Abstand zwischen der Dichtung 5 und den Bereichen der Öffnungen 7, 8 oder 9 in Offenstellung des Absperrkörpers 2 vorhanden ist, wie dies Fig.1 zeigt. Der Schließbereich 6 beginnt dabei mit einem Abstand gegenüber den Öffnungen 7, 8 und 9 am Umfang des Absperrkörpers 2, um die Dichtung 5 in Offenstellung in möglichst geringem Maße zu beaufschlagen.The smaller cross-sectional dimension of the shut-off body 2 compared to the closing area 6 is present on the circumference of the shut-off body 2 at the openings 7, 8 and 9 of the through-channel 4 over their entire circumference, as a result of which the seal 5 is not loaded in the open position by these circumferential areas and a distance between the Seal 5 and the areas of the openings 7, 8 or 9 in the open position of the shut-off body 2 is present, as shown in Fig.1. The closing area 6 begins at a distance from the openings 7, 8 and 9 on the circumference of the shut-off body 2 in order to act as little as possible on the seal 5 in the open position.
Ansprüche
Expectations