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Patent Searching and Data


Title:
TAPPING VALVE HAVING A SAFETY FUNCTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/070254
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to make it easier to mount a safety valve on a media-conducting line, said safety valve comprising a valve housing (12) that is provided with an inlet port for delivering media, an outlet port for discharging media, and a sealing cone (22) which cooperates in a sealing manner with a sealing seat in the closed position. Said aim is achieved by embodying the sealing cone (22) on a hollow shaft within which a cutting element is disposed that can be displaced in an axial direction relative to the hollow shaft and can be locked in a set point position while placing the inlet port below the hollow shaft.

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Inventors:
BERGER WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/DE2004/000209
Publication Date:
August 19, 2004
Filing Date:
February 06, 2004
Export Citation:
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Assignee:
ERNST SCHMIEDING GMBH & CO KG (DE)
BERGER WOLFGANG (DE)
International Classes:
F16K17/04; F16L41/04; (IPC1-7): F16L55/07
Foreign References:
DE20110758U12001-12-13
FR1388747A1965-02-12
DE19801851A11998-09-24
DE20110758U12001-12-13
Attorney, Agent or Firm:
LIPPERT, STACHOW, SCHMIDT & PARTNER (Bergisch Gladbach, DE)
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Claims:
Anbohrventil mit Sicherheitsfunktion
1. Sicherheitsventil (10) für eigen/fremdmediumgesicherte Leitungen, bestehend aus einem Ventilgehäuse mit einer me dienzuführenden Einlassöffnung, einer Auslassöffnung an der eine Doppelrohrleitung vorgesehen ist, die eine innere Rohrleitung (18) und ein die Rohrleitung (18) umschließen des Schutzrohr (40) aufweist, sowie einem mit einem Ven tilsitz (20) in Schließstellung dichtend zusammenwirkenden Dichtkegel (22), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Dichtkegel (22) an einer Hohlwelle ausgebildet ist, innerhalb derer ein Schneidelement angeordnet ist, das im Verhältnis zur Hohlwelle axial versetzbar und in einer Sollposition arretierbar ist, und dass die Einlass öffnung unterhalb der Hohlwelle angeordnet ist.
2. Sicherheitsventil (10) nach Anspruch 1, dadurch g e k e n ri z e i c h n e t, dass das zwischen dem Schneid element und der Hohlwelle ein Bewegungsgewinde ausgebildet ist.
3. Sicherheitsventil (10) nach einem der vorhergehenden An sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass an dem Ventilgehäuse im Bereich der Einlassöffnung ein Gewin de ausgebildet ist.
4. Sicherheitsventil (10) nach einem der vorhergehenden An sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Schneidelement als Stanzer ausgebildet ist.
5. Sicherheitsventil (10) nach einem der vorhergehenden An sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Schneidelement als Fräser ausgebildet ist.
6. Sicherheitsventil (10) nach einem der vorhergehenden An sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Einlassöffnung mit einer Anbohrbrücke (50) oder einer An bohrarmatur verbunden ist.
Description:
Anbohrventil mit Sicherheitsfunktion Die Erfindung betrifft Sicherheitsventil für eigen-/fremdmedi- umgesicherte Leitungen, bestehend aus einem Ventilgehäuse mit einer medienzuführenden Einlassöffnung, einer Auslassöffnung, an der eine Doppelrohrleitung vorgesehen ist, die eine innere Rohrleitung. und ein die Rohrleitung umschließendes Schutzrohr aufweist, sowie einem mit einem Ventilsitz in Schließstellung dichtend zusammenwirkenden Dichtkegel.

Derartige Sicherheitsventile werden zum Beispiel für die Rege- lung der Medienführung in Erd-und frei verlegten Leitungen für technische Gase, Wasser und andere Medien eingesetzt, so zum Beispiel zur Zuführung von Wasser in ein Haus. Das Medium wird üblicherweise seitlich versetzt neben der Hauswand durch eine zuführende. Leitung in die Nähe des Hauses geführt und über eine quer zur Längserstreckungsrichtung der Leitung verlaufende Ver- bindungsleitung in das Haus geführt. In dem Abschnitt zwischen der Leitung und der Hauswand ist das Sicherheitsventil angeord- net. Mit diesem ist es möglich, die Rohrleitung so zu sichern, dass bei einem Defekt oder einer Manipulation an der Rohrlei- tung die Armatur selbsttätig ohne Hilfsenergie die Zufuhr des Mediums absperrt und somit Nachströmen bzw. Ausfließen aus der defekten Rohrleitung bzw. Verbindungsleitung verhindert wird.

Der Anschluss der Verbindungsleitung mit der Leitung erfolgt vorzugsweise mit einer Anbohrarmatur. An der Anbohrarmatur ist ein sich quer zur Längsrichtung der Leitung erstreckendes An- schlussstück ausgebildet, an dessen Ende das Sicherheitsventil befestigt ist.

In den Boden eingeleitete Spannungen, zum Beispiel bei der 'Komprimierung des Bodens, können auf dieses Anschlussstück ü- betragen werden und zu Spannungen in der Verbindung zwischen dem Ventil und Anschlussstück führen. Diese Spannungen können

die Funktionsfähigkeit des Ventils negativ beeinflussen oder das Ventil sogar beschädigen. Ferner ist die Montage des Ven- tils an das Anschlussstück aufwendig und bedingt eine gewisse Bauhöhe, da das Ventil prinzipiell immer oberhalb der medien- führenden Leitung angeordnet sein muss. Dieses birgt insbeson- dere vor dem Hintergrund Probleme, dass die medienführenden Leitungen im Hausanschlussbereich zunehmend niedriger verlegt werden. und die Ventile und Anschlusselemente somit in den Frostbereich im Erdreich gelangen.

Ein gattungsgemäßes Sicherheitsventil ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 201 107 58 U1 bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen eines Si- cherheitsventils, welches einfacher an der medienführenden Lei- tung montierbar ist.

Dieses wird erfindungsgemäß dadurch bewerkstelligt, dass der Dichtkegel an einer Hohlwelle ausgebildet ist, innerhalb derer ein Schneidelement angeordnet ist, das im Verhältnis zur Hohl- welle axial versetzbar und in einer Sollposition arretierbar ist, und dass die Einlassöffnung unterhalb der Hohlwelle ange- ordnet ist.

Das : erfindungsgemäße Sicherheitsventil stellt damit erstmalig ein Anbohrventil mit Sicherheitsfunktion bereit. Bei der Monta- ge kann das Ventil unmittelbar auf eine Anbohrbrücke oder An- bohrarmatur aufgesetzt werden, um die Einlassöffnung mit der medienführenden Leitung zu verbinden. Das Schneidelement kann durch die Hohlwelle und den Dichtsitz hindurch in den Außenman- tel der medienführenden Leitung eingedreht werden, um in dieser eine Öffnung zum Austreten des Mediums aus der Leitung in das Ventil vorzusehen.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Sicherheitsventils ermög

licht es damit, ein Sicherheitsventil und eine Anschlussarmatur einfach in einer Baugruppe zu kombinieren.

Das erfindungsgemäße Sicherheitsventil weist ferner eine gerin- gere Bauhöhe als bekannte Sicherheitsventile auf, da der Dicht- sitz wesentlich niedriger im Verhältnis zum Ventilgehäuse ange- ordnet ist. Diese Ausbildung weist zudem verbesserte Strömungs- eigenschaften auf und ist wesentlich stabiler, da das Ventil in Einbaulage im Kraftzent. rum der Armatur oberhalb der Leitung po- sitioniert ist.

Vorteilhafterweise ist das Schneidelement so ausgebildet, dass dieses beim Eindrehen in die medienführende Leitung den aus dieser herausgeschnitten Stopfen unlösbar aufnimmt. Beispiels- weise kann dieses durch ein an der inneren Mantelfläche des Schneidelements vorgesehenes Gewinde bewerkstelligt werden. Al- ternativ sind Widerhaken einsetzbar.

Das erfindungsgemäße Sicherheitsventil ist mit dem Vorteil ver- bunden, dass eine Anschlusskappe zur Entnahme des Mediums an der Geländeoberfläche nicht mehr fluchtend oberhalb der Anbohr- armatur angeordnet sein muss. Bislang musste das Medium über eine starre Leitung, die senkrecht zur Leitung bzw. Anbohrarma- tur verlief, aus der Armatur an die Geländeoberfläche geführt werden. Nunmehr kann in dem Gehäuse des Sicherheitsventils an beliebiger Stelle ein Anschlussstutzen zum Herausführen des Mediums aus dem Gehäuse vorgesehen werden, über den dieses aus dem Sicherheitsventil zu der Anschlusskappe geführt wird. Damit ist das erfindungsgemäße Sicherheitsventil nicht nur bautech- nisch einfacher, sondern ermöglicht auch eine Erhöhung der Fle- xibilität gegenüber der bekannt getrennten Ausführung von Si- cherheitsventilen und Anschlussarmaturen.

Vorzugsweise ist zwischen dem Schneidelement und der Hohlwelle ein Bewegungsgewinde ausgebildet. Das Schneidelement kann somit

bei sich in Ruhe befindlicher Hohlwelle durch Einsetzen eines Betätigungselements, z. B. eines Vierkants an einem Gestänge, in das oberseitige Ende des Schneidelements in die Mantelfläche der Leitung eingedreht werden.

Im Falle von Kunststoffleitungen kann das Schneidelement an seinem in Einbaulage unteren Ende mit einer kreiszylindrischen Ringschneide oder einem Fräser ausgebildet sein.

Um zu verhindern, dass sich der aus der medienführenden Leitung herausgetrennte Stopfen in die Leitung fällt, kann auf der in- neren. Mantelfläche der Schneidfläche der Ringschneide ein Ge- winde ausgebildet sein, welches sich beim Einschneiden in die äußere Mantelfläche des Stopfens einschneidet. Auf diese Weise wird der Stopfen unlösbar in der Ringschneide aufgenommen. Vor- zugsweise hat das Gewinde auf der Innenseite der Ringschneide dieselbe Gangzahl wie das Gewinde zwischen dem Dichtkegel und der Ringschneide. Anstelle eines Gewindes können auf der Innen- fläche der Schneidfläche auch andere geeignete Rastmittel vor- gesehen sein, z. B. Rasthaken.

Zur Realisierung einer einfachen Verbindung zwischen dem Ventil und der Armatur ist es besonders vorteilhaft, ein Befestigungs- gewinde außenseitig an der Einlassöffnung des Ventilgehäuses vorzusehen. Das Ventil braucht dann nur noch in einen Aufnahme- stutzen mit korrespondierend ausgebildetem Innengewinde an der Anbohrarmatur oder Anbohrbrücke eingedreht zu werden, um die Verbindung herzustellen. Wenn die medienführende Leitung aus HDPE besteht, reicht die Ausbildung des Schneidelements als Stanzer aus. Im Falle von härteren Kunststoffen, wie zum Bei- spiel PVC, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Schneid- element als Fräser auszubilden. Für Stahl-oder Gussrohrleitun- gen kann an dem Sicherheitsventil auch ein Stahlunterteil mit einer Zusatzabsperrung (Zunge) für Anbohrgestänge ausgebildet sein.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles veranschaulicht und im Folgenden detail- liert beschrieben. Es zeigen : Figur 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes An- Anbohrventil mit Sicherheitsfunktion, das auf eine An- bohrbrücke aufgesetzt ist, mit dem Schneidelement in der Stellung vor dem Einschnitt in die Anbohrbrücke und Figur 2 eine Seitenansicht des Anbohrventils gemäß Figur 1 nach Einschnitt des Schneidelements in die Anbohr- brücke.

Das in seiner Gesamtheit mit 10 gekennzeichnete Sicherheitsven- til ist als Sicherheitsventil für eigen-/fremd-mediumgesicherte Leitungen im geschlossenen Zustand ausgebildet.

Das Sicherheitsventil 10 ist auf eine Anbohrbrücke 50 aufge- schraubt. Zu diesem Zweck ist an dem in Einbaulage unteren Ende von dem Gehäuse 12 des Sicherheitsventils 10 ein Gewindestutzen 14 einstückig angeformt, an dessen Außenseite ein Befestigungs- gewinde 16 ausgebildet ist. Dieses Befestigungsgewinde 16 ist in ein korrespondierend ausgebildetes Innengewinde 52 eines Aufnahmestutzens 54 der Anbohrbrücke 50 dichtend eingeschraubt.

Diese untere Seite stellt die Einlassseite des Sicherheitsven- tils 10 dar.

Die Auslassseite des Ventils 10 ist so ausgeführt, dass zwei konzentrisch angeordnete Rohrleitungen auf entsprechend ange- ordneten Stutzen montiert sind, womit eine Doppelrohrleitung gebildet wird. Die erforderliche Montage kann durch Verpressen, Verkleben oder andere geeignete Montageverfahren erfolgen. Die innere Rohrleitung 18 der Auslassseite führt den Hauptvolumen- strom des Mediums weiter zu einem Verbraucher, z. B. einem

Hausanschluss.

Das Sicherheitsventil 10 ist mit einem Ventilsitz 20 ausgebil- det. Nach dem Öffnen des Ventils durch Anheben des Dichtkegels 22 strömt das Medium von der Einlassseite zu der Auslassseite des Ventils.

Zur Entnahme des Mediums aus der Leitung muss die Leitung un- terhalb der Anbohrbrücke 50 zunächst"angebohrt"werden. Dieses erfolgt mittels einer Ringschneide 24, die axial versetzbar zu dem als Hohlwelle ausgebildeten Dichtkegel 22 angeordnet ist.

An der Innenseite des Dichtkegels 22 ist ein Innengewinde aus- gebildet, welches ein am oberen Ende der Ringschneide 24 ausge- bildetes Außengewinde kämmt. Durch die obere Öffnung 26 des Ventildeckels kann zum Anbohren ein mit einem bekannten Vier- kant versehenes Gestänge eingesetzt und gedreht werden, so dass sich die Ringschneide 24 im Verhältnis zu dem Dichtkegel 22 nach unten absenkt und in das Material der Leitung einschnei- det. Der dabei aus der Leitung herausgeschnittene"Stopfen" schneidet sich in ein innenseitig an der Ringschneide 24 vorge- sehenes Gewinde 29 ein, um ein unerwünschtes Herausfallen des Stopfens nach dem Anbohren zu verhindern.

Die vorliegende Ringschneide 24 ist zum Anschneiden einer Lei- tung aus HDPE gedacht. Sofern eine Leitung aus dem härteren PVC zum Einsatz kommt, müsste die Ringschneide durch einen Fräser ersetzt werden.

In der vorliegenden Ausführungsform ist das Sicherheitsventil für eigen-/fremdmediumgesicherte Leitungen im geschlossenen Zu- stand ausgebildet, wie dieses in dem deutschen Gebrauchsmuster 201 107 58 niedergelegt ist.

Auch gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist vor dem Ventil- sitz 20 in dem Gehäuse 12 ein Kanal 30 vorgesehen, der durch

eine Düse 32 in das Membrangehäuse 34 mündet. Das Gas strömt durch das Membrangehäuse 34 in den Auslasskanal 36 und gelangt schließlich durch die Auslassbohrung 38 in den Ringraum zwi- schen dem Innenrohr 18 und dem äußeren Schutzrohr 40.

Sobald dieser Zwischenraum komplett gefüllt ist, baut sich in dem Ringraum und dem Membrangehäuse 34 der gleiche Druck auf wie in der Leitung. Der Druck erzeugt auf die Membran 42 eine Kraft, so dass der Dichtkegel 22 gegen die Federkraft der Spi- ralfeder 44 aus dem Ventilsitz 20 gehoben wird und das Ventil öffnet. In geöffnetem Zustand strömt das Medium unmittelbar aus der medienführenden Armatur in die innere Rohrleitung 18.

Zur. einwandfreien Funktionsweise muss natürlich sichergestellt sein, dass bei der Durchführung der Drehbewegung der Ring- schneide 24 kein Drehmoment auf den Dichtkegel 22 übertragen wird, da dieses sonst die Funktionsweise der Membran 42 negativ beeinflussen würde. Wie insbesondere aus Figur 2 zu entnehmen ist, erfolgt das Anbohren der Leitung mittels der Ringschneide . 24 bei geschlossenem Ventil.

Wird kein Medium verbraucht, so dass kein Medium durch die Lei- tung und das Sicherheitsventil strömt, stellt sich in dem gan- zen System der gleiche Anlagendruck ein. In diesem Zustand ist die Federkraft, die den Dichtkegel 22 in den Ventilsitz 20 drückt, kleiner als die entgegengerichtet wirkende Kraft, die sich aufgrund des Druckes auf die Membranfläche ergibt, so dass das Sicherheitsventil 10 geöffnet bleibt.

Sollte jetzt ein technischer Defekt oder eine Manipulation an der Verbindungsleitung zwischen dem Sicherheitsventil und dem Verbraucher erfolgen, so dass das äußere Schutzrohr 40 beschä- digt wird, hat dieses einen Druckabfall zur Folge. Der Druckab- fall in dem Membrangehäuse 34 bewirkt, dass die Federkraft der Spiralfeder 44 den Dichtkegel 22 in den Ventilsitz 20 drückt

und dadurch das Ventil schließt. Die Federkraft und die aus An- lagendruck und Membranfläche entstehende Gegenkraft müssen so ausgelegt werden, dass trotz des nachströmenden Gases durch den Kanal 30 und die Düse 32 die Federkraft groß genug ist, um das Ventil zu schließen.

Die Verbindung zwischen der Anbohrarmatur und dem Ventilgehäuse kann selbstverständlich auch in anderer Weise erfolgen, so zum Beispiel mit einem Bajonettverschluss.

Der zuvor beschriebene Anschlussstutzen 55, zur Entnahme des Mediums, ist unterseitig an dem Gehäuse 12 vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Sicherheitsventils er- möglicht eine besonders"niedrige"Anordnung des Ventilsitzes im Ventilgehäuse. Dieses realisiert die gewünschte"flache" Bauweise der Kombination aus Sicherheitsventil und Anbohrarma- tur und gewährleistet gute Strömungseigenschaften des Mediums von der Einlassseite in die Auslassseite.

Anbohrventil mit Sicherheitsfunktion Bezugszeichenliste 10 Sicherheitsventil 12 Gehäuse 14 Gewindestutzen 16 Befestigungsgewinde 18 innere Rohrleitung 20 Ventilsitz 22 Dichtkegel 24 Ringschneide 26 Öffnung.

28 Ventildeckel 29 Gewinde 30 Kanal 32 Düse 34 Membrangehäuse 36 Auslasskanal 38 Auslassbohrung 40 äußeres Schutzrohr 42 Membran 44 Spiralfeder 50 Anbohrbrücke 52 Innengewinde 54 Aufnahmestutzen 55 Anschlussstutzen