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Title:
SHUT-OFF COCK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/095876
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a shut-off cock (1) comprising a valve body (3) which is rotatably mounted in a housing (2) and is coupled to a multiturn actuator (4) in such a way as to pivot between an open position and a closed position. The housing (2) and the valve body (3) respectively comprise a through-channel (6, 8), and the housing through-channel (6) respectively comprises a through-channel section (7a, 7b) on the inflow side and on the outflow side, said through-channel sections being connected to the valve body through-channel (8) in the open position. When the valve body (3) is closed, a passage connection is created between the valve body through-channel (8) and the housing through-channel section (7a, 7b) on the inflow side or the outflow side.

Inventors:
DUMRATH RAINALD (CH)
Application Number:
PCT/EP2002/005077
Publication Date:
November 20, 2003
Filing Date:
May 08, 2002
Export Citation:
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Assignee:
IMT ARMATUREN AG (CH)
DUMRATH RAINALD (CH)
International Classes:
F16K5/06; (IPC1-7): F16K5/06
Foreign References:
DE19722509A11998-12-03
EP0112977A11984-07-11
US5588638A1996-12-31
Attorney, Agent or Firm:
MAUCHER, Börjes & Kollegen (Freiburg, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Absperrarmatur (1) mit einem in einem Gehäuse (2) drehbar gelagerten Ventilkörper (3), der zum Verschwenken zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung mit einem Drehantrieb (4) gekuppelt ist, wobei das Gehäuse (2) einen GehäuseDurchtrittskanal (6) und der Ventilkörper (3) einen VentilkörperDurchtrittskanal (8) aufweist, und wo bei der GehäuseDurchtrittskanal (6) einen zuflussseitigen und einen abflussseitigen DurchtrittskanalAbschnitt (7a, 7b) aufweist, die in Offenstellung mit dem Ventilkörper Durchtrittskanal (8) in Durchgangsverbindung stehen, da durch gekennzeichnet, dass in Schließstellung des Ventil körpers (3) eine Durchgangsverbindung zwischen dem Ventil körperDurchtrittskanal (8) und dem zuflussseitigen oder dem abflussseitigen DurchtrittskanalAbschnitt (7a, 7b) des GehäuseDurchtrittskanals (6) vorgesehen ist.
2. Absperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Durchgangsverbindung zwischen dem VentilkörperDurchtrittskanal (8) und dem zuflussseitigen oder dem abflussseitigen DurchtrittskanalAbschnitt (7a, 7b) des GehäuseDurchtrittskanals (6) an dem Ventilkörper (3) eine mit dem VentilkörperDurchtrittskanal (8) in Durchgangsverbindung stehende Abflussöffnung (11) vorge sehen ist, die in Schließstellung des Ventilkörpers (3) in Richtung des zuflussoder abflussseitigen Durchtritts kanalAbschnitts (7a, 7b) des GehäuseDurchtrittskanals (6) gerichtet ist und mit diesem in Durchgangsverbindung steht.
3. Absperrarmatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussöffnung (11) des Ventil körpers (3) im wesentlichen rechtwinklig zum Ventilkörper Durchtrittskanal (8) angeordnet ist und dass vorzugsweise der Durchmesser (d1) oder der Querschnitt der Abflussöff nung (11) maximal dem Durchmesser (d2) oder dem Quer schnitt des VentilkörperDurchtrittskanals (8) entspricht.
4. Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (3) an der dem Dreh antrieb (4) gegenüberliegenden Seite eine Verbindungsöff nung (12) aufweist, durch die eine Durchgangsverbindung zwischen dem VentilkörperDurchtrittskanal (8) und dem den Ventilkörper (3) aufnehmenden Gehäuseinnenbereich (13) gebildet ist.
5. Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussöffnung (11) durch eine sich bis in den zubeziehungsweise abflussseitigen Öff nungsbereich des VentilkörperDurchtrittskanals (8) erstreckende Ausnehmung in einer seitlichen Wandung des Ventilkörpers (3) gebildet ist.
6. Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilkörper (3) eine gemein same, die Abflussöffnung (11) und die Verbindungsöffnung (12) bildende Ausnehmung vorgesehen ist.
Description:
Absperrarmatur Die Erfindung bezieht sich auf eine Absperrarmatur mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten Ventilkörper, der zum Ver- schwenken zwischen einer Offenstellung und einer Schließstel- lung mit einem Drehantrieb gekuppelt ist, wobei das Gehäuse einen Gehäuse-Durchtrittskanal und der Ventilkörper einen Ven- tilkörper-Durchtrittskanal aufweist, und wobei der Gehäuse- Durchtrittskanal einen zuflussseitigen und einen abflussseiti- gen Durchtrittskanal-Abschnitt aufweist, die in Offenstellung mit dem Ventilkörper-Durchtrittskanal in Durchgangsverbindung stehen.

Absperrarmaturen der eingangs genannten Art sind bereits bekannt und werden in Gas-und Flüssigkeitsleitungen einge- setzt. Die häufigsten Bauformen sind dabei Kugelhähne mit im wesentlichen kugelförmigem Ventilkörper oder Absperrarmaturen mit einem kegelig ausgebildeten Kugelküken als Ventilkörper.

Nachteilig bei allen vorbekannten Absperrarmaturen der eingangs genannten Art ist, dass in deren Schließstellung eine bestimmte Menge des durchgeleiteten Mediums innerhalb des Ventilkörper- Durchtrittskanals eingeschlossen wird und auch in den den Ven- tilkörper aufnehmenden Gehäusebereich eindringt. Bei längerem Verbleiben der Absperrarmatur in Schließstellung kann dies, je nach Art des durchgeleiteten Mediums, zu Schädigungen sowohl des Ventilkörpers als auch des Gehäuses führen, beispielsweise zu Korrosion. Bei Wasserleitungen kann das eingeschlossene Was- ser bei entsprechend tiefen Temperaturen auch gefrieren, und durch die damit verbundene Ausdehnung des Wassers können sowohl der Ventilkörper als auch das Gehäuse der Absperrarmatur beschädigt oder zerstört werden. Bei Einsatz der Absperrarmatur

im Lebensmittelbereich, beispielsweise in Abfüllanlagen für Milch oder Saft, kann der Einschluss der jeweiligen Flüssigkeit auch unter hygienischen Gesichtspunkten bedenklich sein.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Absperrarmatur der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem Beschädigungen durch einge- schlossenes Durchfluss-Medium, insbesondere Wasser, vermieden werden und die in Bezug auf hygienische Gesichtspunkte unbe- denklich ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass in Schließstellung des Ventilkörpers eine Durchgangsverbindung zwischen dem Ventilkörper-Durchtrittskanal und dem zuflusssei- tigen oder dem abflussseitigen Durchtrittskanal-Abschnitt des Gehäuse-Durchtrittskanals vorgesehen ist.

Dadurch entsteht in Schließstellung des Ventilkörpers kein ab- geschlossener Hohlraum im Innern der Absperrarmatur, sondern der Ventilkörper-Durchtrittskanal ist über die Durchgangsver- bindung mit dem zuflussseitigen oder dem abflussseitigen Durch- trittskanal-Abschnitt des Gehäuse-Durchtrittskanals verbunden und das durchzuleitende Medium, beispielsweise Wasser, kann über den entsprechenden Gehäuse-Durchtrittskanal abfließen oder sich beispielsweise bei frostbedingter Volumenvergrößerung in diesen ausdehnen, so dass Beschädigungen der Absperrarmatur vermieden werden. Zudem wird eine Verbesserung gegenüber her- kömmlichen Absperrarmaturen in Bezug auf hygienische Gesichts- punkte, insbesondere bei Einsatz der Absperrarmatur im Lebens- mittelbereich erzielt.

An dem Durchtrittskanal-Abschnitt, der dem in Schließstellung mit dem Ventilkörper-Durchtrittskanal verbundenen Durchtritts- kanal-Abschnitt gegenüberliegt, bleibt die erfindungsgemäße Ab- sperrarmatur wie vorbekannte Absperrarmaturen dichtend ver-

schlossen, so dass die Sperrfunktion der erfindungsgemäßen Ab- sperrarmatur gegenüber vorbekannten Absperrarmaturen nicht beeinträchtigt ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Absperr- armatur sieht vor, dass zur Bildung der Durchgangsverbindung zwischen dem Ventilkörper-Durchtrittskanal und dem zuflusssei- tigen oder dem abflussseitigen Durchtrittskanal-Abschnitt des Gehäuse-Durchtrittskanals an dem Ventilkörper eine mit dem Ven- tilkörper-Durchtrittskanal in Durchgangsverbindung stehende Ab- flussöffnung vorgesehen ist, die in Schließstellung des Ventil- körpers in Richtung des zufluss-oder abflussseitigen Durch- trittskanal-Abschnitts des Gehäuse-Durchtrittskanals gerichtet ist und mit diesem in Durchgangsverbindung steht. Die Durch- gangsverbindung ist dabei sehr einfach herzustellen, indem in Ventilkörper vorbekannter Art eine zusätzliche Bohrung als Ab- flussöffnung eingearbeitet wird. Der Fertigungsablauf für er- findungsgemäße Absperrarmaturen kann durch Erweiterung beste- hender Produktionsabläufe um einen Arbeitsschritt erreicht wer- den.

Es ist prinzipiell auch möglich, vorhandene konventionelle Ab- sperrarmaturen durch nachträgliches Einbringen der Abflussöff- nung in deren Ventilkörper mit den erfindungsgemäßem Vorteilen auszustatten.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Abflussöffnung des Ven- tilkörpers im wesentlichen rechtwinklig zum Ventilkörper-Durch- trittskanal angeordnet ist und wenn vorzugsweise der Durchmes- ser oder der Querschnitt der Abflussöffnung maximal dem Durch- messer oder dem Querschnitt des Ventilkörper-Durchtrittskanals entspricht.

Üblicherweise wird der Ventilkörper beim Verstellen von der Of- fen-in die Schließstellung um 90° gedreht. Durch die recht-

winklige Anordnung der Abflussöffnung zum Ventilkörper-Durch- trittskanal ist die Abflussöffnung in Schließstellung koaxial zur Strömungsrichtung ausgerichtet, wodurch das durchfließende Material, beispielsweise Wasser, besonders gut aus dem Ventil- körper-Durchtrittskanal entweichen beziehungsweise abfließen kann. Dies wird darüber hinaus unterstützt, wenn-bei kreis- förmigem Querschnitt der Abflussöffnung, insbesondere bei Kugelhähnen-der Durchmesser der Abflussöffnung dem Durchmes- ser des Ventilkörper-Durchtrittskanals entspricht, beziehungs- weise bei nicht-kreisförmigem Querschnitt der Abflussöffnung die jeweiligen Querschnittsflächen gleichartig und in Schließ- stellung zur Deckung bringbar sind, da so der größtmögliche Abfluss-Querschnitt erzielt wird und die Entleerung des Ventil- körper-Durchtrittskanals besonders schnell und vollständig erfolgen kann.

Eine weiterführende Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Absperrarmatur sieht vor, dass der Ventilkörper an der dem Drehantrieb gegenüberliegenden Seite eine Verbindungsöffnung aufweist, durch die eine Durchgangsverbindung zwischen dem Ven- tilkörper-Durchtrittskanal und dem den Ventilkörper aufnehmen- den Gehäuseinnenbereich gebildet ist.

Wasser oder dergleichen durchfließendes Material, dass in der Schließstellung des Ventilkörpers in den Gehäuseinnenbereich zwischen Ventilkugel und Gehäuse gelangt, kann so über die Ver- bindungsöffnung in den Ventilkörper-Durchtrittskanal und von dort über die Abflussöffnung in den zu-beziehungsweise abflussseitigen Durchtrittskanal-Abschnitt des Gehäuses ab- fließen, so dass Korrosion durch stehendes Wasser bei längeren Schließperioden oder frostbedingte Beschädigungen des Kugel- hahns vermieden werden können. Zudem ist ein verbessertes Aus- spülen des Gehäuseinnenbereichs möglich, was insbesondere unter hygienischen Gesichtspunkten vorteilhaft ist.

Es ist auch möglich, dass die Abflussöffnung durch eine sich bis in den zu-beziehungsweise abflussseitigen Öffnungsbereich des Ventilkörper-Durchtrittskanals erstreckende Ausnehmung in einer seitlichen Wandung des Ventilkörpers gebildet ist.

Zudem ist es möglich, dass an dem Ventilkörper eine gemeinsame, die Abflussöffnung und die Verbindungsöffnung bildende Ausneh- mung vorgesehen ist.

Dadurch kann der Öffnungsquerschnitt vergrößert werden, um das Abfließen des durchgeleiteten Materials in Schließstellung zu verbessern beziehungsweise um einen größeren Freiraum für tem- peraturbedingte Ausdehnungen von im Ventilkörper beziehungs- weise zwischen Ventilkörper und Gehäuse verbliebenem Material zu erreichen. Gegebenenfalls, bei geeigneter Lagerung des Ven- tilkörpers im Gehäuse, kann bei einem Kugelhahn der Ventilkör- per auf einen etwa halbkugelförmigen Kugelabschnitt reduziert werden, da auch ein solcher Kugelabschnitt in Schließstellung an der Zu-oder der Abflussseite eine dichte Verriegelung der Durchflussverbindung des Kugelhahns sicherstellt.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Absperrarmatur anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt : Fig. 1 einen seitlichen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Absperrarmatur in Offenstellung, Fig. 2 eine vereinfachte Schnittdarstellung von oben der Absperrarmatur aus Figur 1, Fig. 3 und Fig. 4 vereinfachte Schnittdarstellungen der Absperrarmatur

jeweils in Schließstellung.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete, als Kugelhahn ausgebildete Absperrarmatur weist einen in einem Gehäuse 2 drehbar gelager- ten, im wesentlichen kugelförmigen Ventilkörper 3 auf. Zum Ver- schwenken zwischen einer Schließstellung und einer in Figur 1 dargestellten Offenstellung ist der Ventilkörper 3 mit einem Drehantrieb 4 gekuppelt, der einen Griff 5 als Handhabe auf- weist. Das Gehäuse 2 weist einen Gehäuse-Durchtrittskanal 6 mit einem zuflussseitigen Durchtrittskanal-Abschnitt 7a und einem abflussseitigen Durchtrittskanal-Abschnitt 7b auf, an deren äußeren Enden sich jeweils Innengewinde-Anschlußstutzen 9 zum Anschluss von Rohrleitungen befinden. Der Ventilkörper 3 weist seinerseits einen Ventilkörper-Durchtrittskanal 8 auf, der in Offenstellung (Figur 1) mit den Durchtrittskanal-Abschnitten 7a, 7b des Gehäuses 2 in Durchgangsverbindung steht. Zur Lage- rung des Ventilkörpers 3 in dem Gehäuse 2 und zum Abdichten der Durchtrittskanal-Abschnitte 7a, 7b gegen den Ventilkörper 3 in Schließstellung sind zwei Lager-und Dichtringe 10 vorgesehen, zwischen denen der Ventilkörper 3 drehbar gelagert ist.

Figur 2 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung von oben der Absperrarmatur 1 aus Figur 1, bei der nur der Ventilkörper 3, nicht jedoch das Gehäuse 2 dargestellt ist. Der Ventilkörper 3 befindet sich in Offenstellung, und das durchzuleitende Mate- rial, beispielsweise Wasser, kann auf der Zuflussseite in den Kugelhahn und den Ventilkörper-Durchtrittskanal 8 einfließen (Pf1) und auf der Abflussseite aus diesem ausfließen (Pf2). Der Ventilkörper 3 weist eine Abflussöffnung 11 auf, die recht- winklig zum Ventilkörper-Durchtrittskanal 8 angeordnet ist und mit diesem in Durchgangsverbindung steht. Des weiteren weist der Ventilkörper 3 an der dem Drehantrieb 4 gegenüberliegenden Seite eine Verbindungsöffnung 12 auf (Figur 1), die ebenfalls

mit dem Ventilkörper-Durchtrittskanal 8 in Durchgangsverbindung steht. Durch die Abflussöffnung 11 und zusätzlich durch die Verbindungsöffnung 12 ist zwischen dem Ventilkörper-Durch- trittskanal 8 und dem den Ventilkörper 3 aufnehmenden Gehäu- seinnenbereich 13 eine Durchgangsverbindung für das durchzulei- tende Material gebildet.

In Schließstellung des Ventilkörpers 3 (Figur 3) ist die Ab- flussöffnung 11 in Richtung des zuflussseitigen Durchtrittska- nal-Abschnittes 7a (Figur 3) beziehungsweise des abflussseiti- gen Durchtrittskanal-Abschnittes 7b (Figur 4) gerichtet. Somit steht der jeweilige Durchtrittskanal-Abschnitt 7a, 7b über die Abflussöffnung 11 mit dem Ventilkörper-Durchtrittskanal 8 in Durchgangsverbindung. Das beim Verschwenken des Ventilkörpers 3 von der Offen-in die Schließstellung im Ventilkörper 3 und dem Gehäuseinnenbereich 13 verbleibende Durchflussmaterial ist so- mit nicht im Gehäuse 2 beziehungsweise dem Ventilkörper 3 ein- geschlossen, sondern kann mit dem zu-beziehungsweise abfluss- seitigen Leitungssystem kommunizieren. Handelt es sich bei dem durchgeleiteten Material um Wasser, und beginnt dieses durch entsprechend niedrige Temperaturen zu gefrieren, kann es sich aus dem Gehäuseinnenbereich 13 und dem Ventilkörper 3 heraus in den zu-beziehungsweise abflussseitigen Durchgangskanal- Abschnitt 7a, 7b ausdehnen, so dass eine Beschädigung des Ven- tilkörpers 3 oder des Gehäuses 2 vermieden werden kann.

In Offenstellung findet eine Durchspülung des Gehäuseinnen- bereichs 13 statt, und in Schließstellung kann der Gehäuse- innenbereich 13 über den der Abflussöffnung 11 zugewandten zu- flussseitigen Durchtrittskanal-Abschnitt 7a (Figur 3) bezie- hungsweise den abflussseitigen Durchtrittskanal-Abschnitt 7b (Figur 4) ausgespült werden, was insbesondere im Lebensmittel- bereich aus hygienischen Gesichtspunkten von Vorteil ist.

Durch den der Abflussöffnung 11 gegenüberliegenden Kugelab- schnitt 14 des Ventilkörpers 3 ist in beiden Schließstellungen sowohl gemäß Figur 3 als auch gemäß Figur 4 jeweils eine dichte Verriegelung der Absperrarmatur 1 sichergestellt, so dass gegenüber herkömmlichen Absperrarmaturen trotz der Abflussöff- nung 11 keine Beeinträchtigung des Dichtungsverhaltens statt- findet.

In Figur 3 steht die Abflussöffnung 11 mit dem zuflussseitigen Leitungssystem in Durchgangsverbindung (Flussrichtung gemäß Pfeil Pf3), während in Figur 4 eine Durchgangsverbindung von der Abflussöffnung 11 zum abflussseitigen Leitungssystem herge- stellt ist. Bei letztgenannter Konstellation kann das Wasser oder dergleichen durchgeleitetes Material in Schließstellung gegebenenfalls vollständig aus dem Ventilkörper-Durchtrittska- nal 8 und dem Gehäuseinnenbereich 13 abfließen, so dass insbe- sondere frostbedingte Beschädigungen des Ventilkörpers 3 oder des Gehäuses 2 praktisch ausgeschlossen sind.

Wie aus den Figuren des weiteren gut zu erkennen ist, weist die Abflussöffnung 11 den gleichen Durchmesser d1 wie der Ventilkörper-Durchtrittskanal 8 auf (d1=d2). Dadurch ist auch in Schließstellung der größtmögliche Durchgangsquerschnitt zwi- schen Ventilkörper 3 und Durchtrittskanal-Abschnitt 7a, 7b her- gestellt und das Abfließen des im Ventilkörper 3 befindlichen Materials wird optimiert.




 
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