CH701582B1 - The fluid conduit sluice valve spindle bearing with bayonet lock. - Google Patents
The fluid conduit sluice valve spindle bearing with bayonet lock. Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Fluidleitungsschieber-Spindellagerung (1) mit einer Dichtbüchse (2) und einem Schieberoberteilhals (3), in welchen diese Dichtbüchse (2), die zur drehbaren Aufnahme einer Schieberspindel (4) mit einem Spindelbund (5) und einer Drehachse (6) ausgebildet ist, mit einem Bajonettverschluss (7) verriegelbar ist. Die erfindungsgemässe Fluidleitungsschieber-Spindellagerung (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schieberoberteilhals (3) einen ringförmigen, inneren Absatz (8) aufweist, welcher einen Sitz (9) für ein dichtendes Federelement (10) und eine Auflage (11) für eine Gleitfläche (12) des Spindelbundes (5) oder für einen mit der Gleitfläche (12) des Spindelbundes (5) beaufschlagten Gleitring (13) umfasst, wobei die Fluidleitungsschieber-Spindellagerung (1) zudem dieses dichtende Federelement (10) umfasst, welches dem Sitz (9) aufliegt und welches zum Abdichten eines Spalts (14) zwischen der dieses dichtende Federelement (10) beaufschlagenden Dichtbüchse (2) und dem Schieberoberteilhals (3) sowie zum Ausüben einer Federkraft mit einer parallel zur Drehachse (6) ausgerichteten Hauptkomponente auf diese in den Schieberoberteilhals (3) eingesetzte und darin mit dem Bajonettverschluss (7) verriegelte Dichtbüchse (2) ausgebildet ist.The invention relates to a fluid line slide spindle bearing (1) with a sealing bush (2) and a slide upper neck (3), in which this sealing bush (2), for rotatably receiving a slide spindle (4) with a spindle collar (5) and a rotation axis ( 6) is formed, with a bayonet lock (7) can be locked. The inventive fluid line slider spindle bearing (1) is characterized in that the slide upper part neck (3) has an annular, inner shoulder (8), which has a seat (9) for a sealing spring element (10) and a support (11) for a sliding surface (12) of the spindle collar (5) or for a with the sliding surface (12) of the spindle collar (5) acted upon sliding ring (13), wherein the fluid line slide spindle bearing (1) also comprises this sealing spring element (10) which the seat ( 9) rests and which for sealing a gap (14) between this sealing spring element (10) acting on the sealing bushing (2) and the Schieberoberteilhals (3) and for exerting a spring force with a parallel to the axis of rotation (6) aligned main component of these in the Schieberoberteilhals (3) inserted and therein with the bayonet closure (7) locked sealing bushing (2) is formed.
Description
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 eine Fluidleitungsschieber-Spindellagerung mit einer Dichtbüchse und einem Schieberoberteilhals. In diesen Schieberoberteilhals ist die Dichtbüchse mit einem Bajonettverschluss einsetzbar. Diese Dichtbüchse ist dabei zur drehbaren Aufnahme einer Schieberspindel mit einem Spindelbund und einer Drehachse ausgebildet. The present invention relates according to the preamble of independent claim 1, a fluid line spool bearing with a sealing sleeve and a Schieberoberteilhals. In this Schieberoberteilhals the sealing sleeve is used with a bayonet lock. This sealing bush is designed for rotatably receiving a slide spindle with a spindle collar and a rotation axis.
[0002] Solche Schieber dienen der Begrenzung bzw. Unterbrechung eines Fluidstroms in einer Rohrleitung, beispielsweise in einer Gas- oder Wasserversorgungsleitung oder in einer Abwasserleitung. Unter Fluiden werden im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung Gase und Flüssigkeiten sowie Flüssigkeits-Gas-Gemische verstanden. Derartige Schieber umfassen üblicherweise ein mittels einer Spindel verschiebbares Absperrglied, mit welchem der Durchgang des strömenden Mediums oder Fluids durch die Leitung geöffnet, verengt oder geschlossen werden kann. Such slides are used to limit or interrupt a fluid flow in a pipeline, for example in a gas or water supply line or in a sewer. Fluids are understood in the context of the present invention gases and liquids and liquid-gas mixtures. Such valves typically include a slidable by means of a spindle shut-off member, with which the passage of the flowing medium or fluid through the conduit can be opened, narrowed or closed.
[0003] Konventionell ausgebildete Schieber sind z.B. aus dem Patent US 3 753 569 bekannt und umfassen ein Schieberoberteil, das eine Lagerbuchse aufnimmt. Diese Lagerbuchse dient zur drehbaren Lagerung eines Lagerungsabschnittes einer Schieberspindel. Die konventionellen Spindellagerungen sind so ausgeführt, dass in der Regel ein metallisches Halteteil aus korrosionsbeständigem Material, z.B. Bronze oder Messing, in ein Innengewinde am Schieberoberteil geschraubt wird. Dieses Messingteil hält dann die Spindel und nimmt O-Ringe ab, welche zur Abdichtung gegen die Spindel und gegen das Oberteilgehäuse vorgesehen sind. Es ist bekannt, solche Halteteile oder Dichtbüchsen mit einem Federring zu sichern, damit sich ein Halteteil nicht unbeabsichtigt aus dem Innengewinde des Schieberoberteilhalses herausdrehen kann. Conventionally designed slides are e.g. from US Pat. No. 3,753,569 and include a slider top which receives a bushing. This bushing is used for rotatably supporting a storage section of a slide spindle. The conventional spindle bearings are designed so that, as a rule, a metallic holding part made of corrosion-resistant material, e.g. Bronze or brass, screwed into an internal thread on the slider upper part. This brass part then holds the spindle and removes O-rings, which are provided for sealing against the spindle and against the shell casing. It is known to secure such holding parts or sealing bushes with a spring ring, so that a holding part can not unintentionally unscrew from the internal thread of the slide upper part neck.
[0004] Allen solchen konventionellen Schieberspindellagerungen ist gemeinsam, dass diese einen hohen Aufwand an Materialbearbeitung erfordern, weil sowohl der Schieberoberteilhals als auch das Halteteil bzw. die Lagerbüchse mit einem Gewinde versehen werden müssen. Zudem müssen alle Gleitflächen sauber bearbeitet werde, dass die Schieberspindel leicht drehbar ist. Des Weiteren muss oft beobachtet werden, dass die durch das Gewindeschneiden entstehenden, blanken Metallflächen der zumeist aus Eisenguss bestehenden Schieberoberteile sehr korrosionsanfällig sind. All such conventional slide spindle bearings have in common that they require a high cost of material processing, because both the slide upper part neck and the holding part or the bearing bush must be provided with a thread. In addition, all sliding surfaces must be machined clean, that the valve spindle is easily rotatable. Furthermore, it must often be observed that the bare metal surfaces of the mostly cast iron upper parts resulting from the tapping process are very susceptible to corrosion.
[0005] Schieberspindellagerungen, welche die eben genannten Nachteile eliminieren, insbesondere den Bearbeitungsbedarf und die Korrosionsanfälligkeit minimieren sollen, sind ebenfalls bekannt: Das Patent EP 1 521 023 B1 offenbart Spindellagerungen in einem Fluidschieber, bei welchen die Lagerbuchse zumindest Gleitflächen umfasst, die aus einem gleitfähigen Kunststoffmaterial ausgebildet sind; vorzugweise besteht die Lagerbuchse vollständig aus dem gleitfähigen Kunststoffmaterial. Das Patent EP 1 516 138 B1 offenbart eine Absperrarmatur, bei welcher die Dichtanordnung für die Spindel im Gehäusehalsfortsatz einen Dichtungsträger aufweist. Dieser Dichtungsträger ist mit einem Bajonettverschluss im Gehäusehalsfortsatz verriegelt und so positioniert, dass zwei O-Ringe der Dichtungsanordnung infolge der Konizität der Aufnahme vorgespannt sind. Spool bearings, which eliminate the disadvantages just mentioned, in particular to minimize the processing requirements and susceptibility to corrosion, are also known: The patent EP 1 521 023 B1 discloses spindle bearings in a fluid valve, in which the bearing bush comprises at least sliding surfaces, which consists of a lubricious Plastic material are formed; Preferably, the bushing is made entirely of the lubricious plastic material. The patent EP 1 516 138 B1 discloses a shut-off valve in which the sealing arrangement for the spindle in the housing neck extension has a seal carrier. This seal carrier is locked with a bayonet lock in the housing neck extension and positioned so that two O-rings of the seal assembly are biased due to the conicity of the receptacle.
[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine alternative Fluidleitungsschieber-Spindellagerung vorzuschlagen, welche die aus dem konventionellen Stand der Technik bekannten Nachteile eliminiert. The object of the present invention is to propose an alternative fluid line spool bearing which eliminates the disadvantages known from the conventional prior art.
[0007] Diese Aufgabe wird gemäss den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst, indem eine Fluidleitungsschieber-Spindellagerung mit einer Dichtbüchse und einem Schieberoberteilhals vorgeschlagen wird, in welchen diese Dichtbüchse, die zur drehbaren Aufnahme einer Schieberspindel mit einem Spindelbund und einer Drehachse ausgebildet ist, mit einem Bajonettverschluss verriegelbar ist. This object is achieved according to the features of independent claim 1 by a fluid line spool bearing bearing with a sealing sleeve and a Schieberoberteilhals is proposed in which this sealing bush, which is designed for rotatably receiving a slide spindle with a spindle collar and a rotation axis with a bayonet lock is lockable.
[0008] Die erfindungsgemässe Fluidleitungsschieber-Spindellagerung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schieberoberteilhals einen ringförmigen, inneren Absatz aufweist, welcher einen Sitz für ein dichtendes Federelement und eine Auflage für eine Gleitfläche des Spindelbundes oder für einen mit der Gleitfläche des Spindelbundes beaufschlagten Gleitring umfasst. Die erfindungsgemässe Fluidleitungsschieber-Spindellagerung umfasst zudem dieses dichtende Federelement, welches dem Sitz aufliegt und welches zum Abdichten eines Spalts zwischen der dieses dichtende Federelement beaufschlagenden Dichtbüchse und dem Schieberoberteilhals sowie zum Ausüben einer Federkraft mit einer parallel zur Drehachse ausgerichteten Hauptkomponente auf diese in den Schieberoberteilhals eingesetzte und darin mit dem Bajonettverschluss verriegelte Dichtbüchse ausgebildet ist. The inventive fluid line spindles bearing is characterized in that the Schieberoberteilhals has an annular inner shoulder, which comprises a seat for a sealing spring element and a support for a sliding surface of the spindle collar or acted upon by the sliding surface of the spindle collar slide ring. The fluid line slider spindle bearing according to the invention also comprises this sealing spring element, which rests on the seat and which is used to seal a gap between the sealing bush acting on this sealing spring element and the upper slide neck and for exerting a spring force with a main component aligned parallel to the axis of rotation on the latter in the upper slide neck formed therein with the bayonet lock sealing sleeve is formed.
[0009] Weitere bevorzugte und erfindungsgemässe Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Further preferred and inventive features will be apparent from the dependent claims.
[0010] Vorteile der erfindungsgemässen Fluidleitungsschieber-Spindellagerung umfassen: Durch das Wegfallen des Gewindes im Schieberoberteilhals kann das ganze Schieberoberteil mit einer vollständig zusammenhängenden Schutzschicht (z.B. mittels Pulverbeschichtung) ohne blanke, korrosionsgefährdete Stellen überzogen werden. Das dichtende Federelement (z.B. ein O-Ring) drückt die an der Dichtbüchse angeordneten Bajonettnocken in den Nockensitz je einer Bajonettnute des Schieberoberteilhalses, so dass zumindest ein starker Reibschluss das Bajonett verriegelt. Das Vorsehen eines Anschlags und eines Verdrehsicherungsabsatzes bewirkt eine verbesserte, definierte Verriegelstellung jedes einzelnen Bajonettnockens, so dass sich der Bajonettverschluss auch beim Auftreten von starken Vibrationen nicht unbeabsichtigt lösen kann. Das Vorsehen eines Sicherungsrings mit einer der Anzahl der Einsetznuten entsprechenden Anzahl von Sicherungslaschen ermöglicht das Blockieren der innen am Schieberoberteilhals angeordneten Einsetznuten und bietet einen zusätzlichen Schutz vor dem unbeabsichtigten Öffnen einer Bajonettverriegelung. Der Sicherungsring verhindert durch das vollständige Abdecken der Einsetznuten und des Ringspalts am äusseren Umfang der Dichtbüchse weitgehend ein Eindringen von Schmutz und/oder Wasser in diesen Ringspalt und damit ein Festsitzen der Dichtbüchse im Schieberoberteilhals.Advantages of the inventive fluid line slide spindle bearing include: By eliminating the thread in the slider top collar, the entire slider top can be coated with a fully coherent protective layer (e.g., by powder coating) without bare, corrosion-prone areas. The sealing spring member (e.g., an O-ring) presses the bayonet cams on the sealing sleeve into the cam seat of each bayonet groove of the slider top neck so that at least one strong frictional locking locks the bayonet. The provision of a stop and an anti-rotation paragraph causes an improved, defined locking position of each bayonet cam, so that the bayonet lock can not solve unintentionally even in the presence of strong vibrations. The provision of a locking ring with a number of locking tabs corresponding to the number of insertion grooves allows the locking of the insertion grooves located inside the slider top neck and provides additional protection against unintentional opening of a bayonet lock. Due to the complete covering of the insertion grooves and the annular gap on the outer circumference of the sealing bush, the securing ring largely prevents the ingress of dirt and / or water into this annular gap and thus the tightness of the sealing bush in the upper part of the slide.
[0011] Beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Fluidleitungsschieber-Spindellagerung werden nun anhand von schematischen und den Umfang der Erfindung nicht einschränkenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen: <tb>Fig. 1<sep>einen dreidimensionalen, vertikalen Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Fluidleitungsschieber-Spindellagerung im montierten Zustand; <tb>Fig. 2<sep>eine Seitenansicht einer Dichtbüchse mit zwei im Wesentlichen rechtwinklig zu der Drehachse angeordneten, länglichen und einander diametral gegenüberliegende Bajonettnocken und mit einem sechseckigen Bedienungsteil; <tb>Fig. 3<sep>einen dreidimensionalen, vertikalen Teilschnitt durch den Schieberoberteilhals einer erfindungsgemässen Fluidleitungsschieber-Spindellagerung, mit einer der Anzahl Bajonettnocken entsprechenden Anzahl innen am Schieberoberteilhals angeordneten entsprechend ausgerichteten Bajonettnuten; <tb>Fig. 4<sep>dreidimensionale Ansichten eines Sicherungsrings mit an seiner Unterseite angeordneten Sicherungslaschen, wobei: <tb><sep>Fig. 4A den Sicherungsring in seiner Einsetzorientierung von oben, und Fig. 4B den Sicherungsring in umgekehrter Orientierung zeigt; <tb>Fig. 5<sep>eine dreidimensionale Explosionszeichnung mit den Teilen der erfindungsgemässen Fluidleitungsschieber-Spindellagerung gemäss einer ersten Ausführungsform.Exemplary embodiments of the inventive fluid line slide spindle bearing will now be explained with reference to schematic and not limiting the scope of the invention drawings. Showing: <Tb> FIG. 1 <sep> a three-dimensional, vertical partial section through an inventive fluid line slide spindle bearing in the assembled state; <Tb> FIG. FIG. 2 is a side view of a sealing bushing with two elongate and diametrically opposite bayonet cams arranged substantially at right angles to the axis of rotation and with a hexagonal operating part; FIG. <Tb> FIG. 3 <sep> a three-dimensional, vertical partial section through the upper slide neck of a fluid line slider spindle bearing according to the invention, with a number of bayonet cams corresponding number arranged inside the Schieberoberteilhals aligned bayonet grooves; <Tb> FIG. 4 <sep> Three-dimensional views of a locking ring with securing tabs arranged on its underside, wherein: <Tb> <sep> FIG. 4A shows the circlip in its insertion orientation from above, and Fig. 4B shows the snap ring in reverse orientation; <Tb> FIG. 5 <sep> is a three-dimensional exploded view with the parts of the inventive fluid line slider spindle bearing according to a first embodiment.
[0012] Die Fig. 1 zeigt einen dreidimensionalen, vertikalen Teilschnitt durch eine erfindungsgemässe Fluidleitungsschieber-Spindellagerung im montierten Zustand. Die Fluidleitungsschieber-Spindellagerung 1 umfasst eine Dichtbüchse 2 und einen Schieberoberteilhals 3. In diesem Schieberoberteilhals 3 ist die Dichtbüchse 2 mit einem Bajonettverschluss 7 verriegelbar. Die Dichtbüchse 2 ist zur drehbaren Aufnahme einer Schieberspindel 4 mit einem Spindelbund 5 und einer Drehachse 6 ausgebildet. Der Schieberoberteilhals 3 weist einen ringförmigen, inneren Absatz 8 auf, welcher einen Sitz 9 für ein dichtendes Federelement 10 umfasst. Dieses dichtende Federelement 10 ist hier als z.B. aus Neopren gefertigter O-Ring gezeichnet. Der innere Absatz 8 umfasst zudem eine Auflage 11 für eine Gleitfläche 12 des Spindelbundes 5 (nicht gezeigt). Alternativ dazu umfasst der innere Absatz 8 eine Auflage 11 für einen Gleitring 13 (gezeigt), der seinerseits mit der Gleitfläche 12 des Spindelbundes 5 beaufschlagt ist. Ein bevorzugtes Material für diesen Gleitring 13 ist POM (Polyacetal, BASF AG, Ludwigshafen, Deutschland). Fig. 1 shows a three-dimensional, vertical partial section through an inventive fluid line spindles bearing in the assembled state. The fluid line slider spindle bearing 1 comprises a sealing sleeve 2 and a slide upper part neck 3. In this slide upper part neck 3, the sealing sleeve 2 can be locked with a bayonet closure 7. The sealing sleeve 2 is designed for rotatably receiving a slide spindle 4 with a spindle collar 5 and a rotation axis 6. The upper slide neck 3 has an annular, inner shoulder 8, which comprises a seat 9 for a sealing spring element 10. This sealing spring element 10 is here as e.g. drawn from neoprene O-ring drawn. The inner shoulder 8 also includes a support 11 for a sliding surface 12 of the spindle collar 5 (not shown). Alternatively, the inner shoulder 8 comprises a support 11 for a sliding ring 13 (shown), which in turn is acted upon by the sliding surface 12 of the spindle collar 5. A preferred material for this slip ring 13 is POM (polyacetal, BASF AG, Ludwigshafen, Germany).
[0013] Diese Fluidleitungsschieber-Spindellagerung 1 umfasst zudem dieses dichtende Federelement 10, welches dem Sitz 9 aufliegt. Dieses dichtende Federelement 10 dient einerseits zum Abdichten eines Spalts 14 zwischen der diesen O-Ring 10 beaufschlagenden Dichtbüchse 2 und dem Schieberoberteilhals 3. Andererseits dient dieser O-Ring zum Ausüben einer Federkraft mit einer parallel zur Drehachse 6 ausgerichteten Hauptkomponente auf diese in den Schieberoberteilhals 3 eingesetzte und darin mit dem Bajonettverschluss 7 verriegelte Dichtbüchse 2. This fluid line slider spindle bearing 1 also includes this sealing spring element 10, which rests on the seat 9. On the one hand, this O-ring serves to exert a spring force with a main component aligned parallel to the axis of rotation 6 on the latter into the upper part 3 of the slide used and locked therein with the bayonet 7 sealing sleeve. 2
[0014] In der Fig. 1 sind weitere O-Ringe 35 gezeigt, welche die bevorzugte Ausführungsform der Schiebespindel 4 gegenüber der Dichtbüchse 2 abdichten. Ein optionaler, zusätzlicher O-Ring 36 dichtet die Schieberspindel 4 gegenüber dem inneren Absatz 8 des Schieberoberteilhals 3 ab. Zudem ist eine umlaufende Fettnut 37 an der Innenseite der Dichtbüchse 2 sichtbar, über welche die Oberfläche der Schieberspindel gefettet wird. In Fig. 1, further O-rings 35 are shown, which seal the preferred embodiment of the sliding spindle 4 relative to the sealing sleeve 2. An optional, additional O-ring 36 seals the spool 4 relative to the inner shoulder 8 of the upper slide neck 3. In addition, a circumferential fat groove 37 is visible on the inside of the sealing sleeve 2, via which the surface of the valve spindle is greased.
[0015] Die Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer Dichtbüchse 2 mit zwei im Wesentlichen rechtwinklig zu der Drehachse 6 angeordneten, länglichen und einander diametral gegenüberliegende Bajonettnocken 16 und mit einem sechseckigen Bedienungsteil 33. Gemäss dieser Fig. 2 umfasst der erfindungsgemässe Bajonettverschluss 7 vorzugsweise eine Anzahl an einem äusseren Umfang 15 der Dichtbüchse 2 und im Wesentlichen rechtwinklig zu der Drehachse 6 angeordnete Bajonettnocken 16. Der erfindungsgemässe Bajonettverschluss 7 umfasst zudem eine gleiche Anzahl innen am Schieberoberteilhals 3 angeordnete und entsprechend der Anordnung der Bajonettnocken 16 ausgerichtete Bajonettnuten 17. Gut sichtbar ist hier auch die vorauslaufende Schräge 34 der Dichtbüchse 2, welche vom dichtenden Federelement 10 beaufschlagt wird (vgl. Fig. 1). Fig. 2 shows a side view of a sealing sleeve 2 with two substantially at right angles to the axis of rotation 6, elongated and diametrically opposed bayonet cam 16 and a hexagonal control part 33. According to this Fig. 2, the inventive bayonet closure 7 preferably comprises a Number on an outer circumference 15 of the sealing sleeve 2 and substantially perpendicular to the rotation axis 6 arranged bayonet cam 16. The bayonet lock 7 according to the invention also comprises an equal number inside the slider upper neck 3 and aligned according to the arrangement of the bayonet 16 aligned bayonet grooves 17. Good visible here Also, the leading slope 34 of the sealing sleeve 2, which is acted upon by the sealing spring element 10 (see Fig. 1).
[0016] Die Fig. 3 zeigt einen dreidimensionalen, vertikalen Teilschnitt durch den Schieberoberteilhals 3 einer erfindungsgemässen Fluidleitungsschieber-Spindellagerung 1, mit einer der Anzahl Bajonettnocken 16 entsprechenden Anzahl innen am Schieberoberteilhals 3 angeordneten, entsprechend ausgerichteten Bajonettnuten 17. In jeder dieser Bajonettnuten 17 ist jeweils einer dieser Bajonettnocken 16 vollständig anordenbar. 3 shows a three-dimensional, vertical partial section through the Schieberoberteilhals 3 of an inventive fluid line spindles bearing 1, arranged with a number of bayonet cams 16 corresponding number inside the Schieberoberteilhals 3, correspondingly aligned bayonet grooves 17. In each of these bayonet grooves 17 is respectively one of these bayonet cams 16 completely arrangeable.
[0017] Alternativ zu der in den Fig. 1–3 gezeigten Anordnung der Bajonettnocken 16 an der Dichtbüchse 2 können diese Bajonettnocken 16 auch innen am Schieberoberteilhals 3 angeordnet sein (nicht gezeigt). Konsequenterweise wären dann die Bajonettnuten 17 in den Aussenumfang 15 der Dichtbüchse 2 eingelassen (nicht gezeigt). As an alternative to the arrangement of the bayonet cams 16 on the sealing bush 2 shown in FIGS. 1-3, these bayonet cams 16 can also be arranged on the inside of the slider upper neck 3 (not shown). Consequently, the bayonet grooves 17 would then be embedded in the outer circumference 15 of the sealing bush 2 (not shown).
[0018] Speziell bevorzugt wird, dass die Dichtbüchse 2 zwei längliche, einander diametral gegenüberliegende Bajonettnocken 16 umfasst, und dass der Schieberoberteilhals 3 an einer Innenseite seines oberen Endes 18 zwei einander entsprechend gegenüberliegende Einsetznuten 19 aufweist, deren Länge etwas grösser ist als diejenige der Bajonettnocken 16. Somit können die Bajonettnocken 16 beim Einschieben der Dichtbüchse 2 in den Schieberoberteilhals 3 ohne Widerstand und in axialer Richtung in die dafür vorgesehenen Einsetznuten 19 eingeführt werden. It is particularly preferred that the sealing sleeve 2 comprises two elongated, diametrically opposed bayonet cams 16, and that the upper slide part neck 3 has two mutually corresponding opposite Einsetznuten 19 at an inner side of its upper end 18, whose length is slightly larger than that of the bayonet cams 16. Thus, the bayonet cams 16 can be inserted during insertion of the sealing sleeve 2 in the upper slide neck 3 without resistance and in the axial direction in the designated insertion grooves 19.
[0019] Alternativ können auch drei oder vier Bajonettnocken 16 und die gleiche Anzahl von Bajonettnuten 17 vorgesehen werden, wobei die Bajonettnocken 16 und Bajonettnuten 17 bevorzugt jeweils gleichmässig auf dem Umfang 15 der Dichtbüchse angeordnet sind (nicht gezeigt). Auch fünf oder sechs Bajonettnocken 16 und Bajonettnuten 17 sind denkbar. Falls sechs Bajonettnocken 16 vorgesehen sind, werden diese bevorzugt in Zweiergruppen angeordnet, wobei in je eine Zweiergruppe in einer von in diesem Fall drei Bajonettnuten 17 angeordnet wird (nicht gezeigt). Alternatively, three or four bayonet cams 16 and the same number of bayonet grooves 17 may be provided, wherein the bayonet cams 16 and bayonet grooves 17 are preferably arranged uniformly on the circumference 15 of the sealing bushing (not shown). Also, five or six bayonet 16 and 17 bayonet grooves are conceivable. If six bayonet cams 16 are provided, they are preferably arranged in groups of two, wherein in each case a pair of two is arranged in one of in this case three bayonet grooves 17 (not shown).
[0020] In der bevorzugten und gezeigten Ausführungsform erfüllt das dichtende Federelement 10 eine doppelte Funktion, die einer Fluidabdichtung für das Schieberoberteil an der Aussenseite der Dichtbüchse 2, und die einer Andruckfeder, welche die an der Dichtbüchse angeordneten Bajonettnocken 16 in den Nockensitz 24 je einer Bajonettnute 17 des Schieberoberteilhalses 3 drückt. In the preferred and shown embodiment, the sealing spring element 10 fulfills a dual function of a fluid seal for the upper slide part on the outside of the sealing sleeve 2, and a pressure spring, which arranged on the sealing bushing 16 bayonet cam in the cam seat 24 each one 17 bayonet groove of the slider shell neck 3 presses.
[0021] Die Einsetznuten 19 weisen bevorzugt eine Höhe auf, welche durch das obere Ende 18 des Schieberoberteilhalses 3 und eine nach innen über die Einsetznuten 19 vorstehende, sich im Wesentlichen rechtwinklig zur Drehachse 6 erstreckende Lauffläche 20 begrenzt ist (vgl. Fig. 3). Bevorzugt ist jede der Bajonettnuten 17 an deren Unterseite durch die mit einer angrenzenden Einsetznute 19 gemeinsame Lauffläche 20 begrenzt und mit dieser angrenzenden Einsetznute 19 durch einen Einlauf 21 verbunden ist. Dabei weist jede Bajonettnute 17 eine Länge auf, welche durch den Einlauf 21 und einen Anschlag 22 begrenzt ist. Jeder Anschlag 22 ist vorzugsweise an jenem Ende einer Bajonettnute 17 angeordnet, welches beim Drehen der Schieberspindel 4 zum Schliessen des Fluidleitungsschiebers und bei einer gegenüber der Schieberspindel 4 blockierten Dichtbüchse 2 mit einem vorauslaufenden Ende 23 eines Bajonettnockens 16 beaufschlagt wird. Da für das Schliessen des Schiebers ein beachtliches Anschlagdrehmoment in der Grössenordnung von 250 Nm bis 400 Nm aufgewendet wird, kann der Schieber sicher geschlossen werden, weil die Bajonettnocken in jedem Fall vom Anschlag 22 aufgehalten werden. Bevorzugt wird zudem, dass jede Bajonettnute 17 eine Höhe aufweist, die durch einen nach innen über die Bajonettnute 17 vorstehenden, sich im Wesentlichen rechtwinklig zur Drehachse 6 erstreckenden Nockensitz 24 begrenzt ist. Vorzugsweise weist jeder Nockensitz 24 eine Länge auf, welche gerade der Länge eines Bajonettnockens 16 entspricht. The Einsetznuten 19 preferably have a height which is bounded by the upper end 18 of the upper Schieberoberteilhalses 3 and an inwardly projecting beyond the Einsetznuten 19, substantially perpendicular to the axis of rotation 6 extending tread 20 (see Fig .. 3) , Preferably, each of the bayonet grooves 17 is bounded at the bottom thereof by the tread 20 common to an adjacent insertion groove 19 and connected to this adjacent insertion groove 19 through an inlet 21. In this case, each bayonet groove 17 has a length which is bounded by the inlet 21 and a stop 22. Each stop 22 is preferably arranged at that end of a bayonet groove 17, which is acted upon rotation of the slide spindle 4 for closing the fluid line slide and at a blocked relative to the slide spindle 4 sealing sleeve 2 with a leading end 23 of a bayonet cam 16. Since a considerable stop torque of the order of 250 Nm to 400 Nm is used for closing the slide, the slide can be securely closed because the bayonet cams are stopped in any case by the stopper 22. It is also preferred that each bayonet groove 17 has a height bounded by a cam seat 24 projecting inwardly beyond the bayonet groove 17 and extending substantially at right angles to the axis of rotation 6. Preferably, each cam seat 24 has a length which corresponds to the length of a bayonet cam 16.
[0022] Speziell bevorzugt wird, dass jeder Einlauf 21 in eine der Bajonettnuten 17 eine nach innen über die Einsetznuten 19 und Bajonettnuten 17 vorstehende Einlaufschräge 25 aufweist, welche durch eine erste Seite 26 einer angrenzenden Einsetznute 19 und den Nockensitz 24 der Bajonettnute 17 begrenzt ist. Die Einlaufschräge 25, die den Nockensitz 24 mit der an eine Bajonettnute 17 angrenzenden Einsetznute 19 verbindet, umfasst vorzugsweise einen den Nockensitz 24 begrenzenden Verdrehsicherungsabsatz 27, der um ein Anschlagmass 28 unter den Nockensitz 24 übersteht. Dieses Anschlagmass soll einerseits so gross gewählt werden, dass ein einfaches Zurückdrehen des Bajonetts ausgeschlossen wird. Dieses Anschlagmass soll andererseits so klein gewählt werden, dass die zum Überwinden dieses Anschlagmasses notwendige Deformation des dichtenden Federelements 10 diesem Letzteren keinen Schaden zufügt. Das Anschlagmass beträgt zum Erzielen einer sicheren, formschlüssigen Verriegelung vorzugsweise 1 bis 5 mm, bevorzugt von 1 bis 3 mm, und speziell bevorzugt 2 mm. It is particularly preferred that each inlet 21 into one of the bayonet grooves 17 has an inwardly projecting via the Einsetznuten 19 and 17 bayonet entry slope 25 which is bounded by a first side 26 of an adjacent Einsetznute 19 and the cam seat 24 of the bayonet groove 17 , The inlet bevel 25, which connects the cam seat 24 with the insertion groove 19 adjoining a bayonet groove 17, preferably comprises an anti-rotation shoulder 27 delimiting the cam seat 24, which projects beyond the cam seat 24 by a stop dimension 28. On the one hand, this gauge should be chosen so large that a simple turning back of the bayonet is excluded. On the other hand, this stop dimension should be chosen so small that the deformation of the sealing spring element 10 necessary to overcome this stop dimension does not cause damage to the latter. The stop dimension is to achieve a secure, positive locking preferably 1 to 5 mm, preferably from 1 to 3 mm, and particularly preferably 2 mm.
[0023] Im Maschinenbau und Anlagenbau gibt es viele Situationen, bei denen Komponenten gegen austretende Medien, wie Wasser, Gase oder Flüssig-Gas-Gemische bzw. gegen eindringenden Schmutz abgedichtet werden müssen. Nicht bewegliche Abdichtungen wie z.B. bei Flanschverbindungen oder Deckeln nennt man statische Abdichtungen. Bei relativen Bewegungen der Bauteile zueinander, wie sie z.B. bei Wellen oder Spindeln auftreten, spricht man von dynamischen Abdichtungen. Dichtende Federelemente in der Form von O-Ringen, z.B. aus Fluorkautschuk FKM (Viton<®>), sind bestens bekannt und haben sich als dynamische Abdichtungen bewährt. Ummantelte O-Ringe vereinen die elastischen Eigenschaften des Kernwerkstoffes und die hervorragende chemische Beständigkeit der Hülle zu einem idealen Dichtungsring. Als Kernwerkstoffe kommen Fluorkautschuk mit dem Temperatureinsatzbereich –20 °C bis +220 °C und Silikon mit dem Temperatureinsatzbereich –60 °C bis +200 °C zur Anwendung (Kubo Tech AG, 8307 Effretikon, Schweiz). Dabei gibt es die Möglichkeit, bei niedrigen Anpresskräften einen Hohlkern anzuwenden. Bei den Ummantelungen kommen bevorzugt die Werkstoffe FEP (Perfluorethylenpropylen) und PFA (Perfluoralkoxy-Polymer) zum Einsatz. Die Werkstoffe der Hülle sind FDA-konform (FDA = US Food and Drug Administration). Dies bedeutet, dass der Dichtungswerkstoff mit Lebensmitteln und mit Trinkwasser in Kontakt kommen darf. Die Verwendung von ummantelten O-Ringen beschränkt sich im Wesentlichen auf statische Anwendungen, weil diese O-Ringe sich nur um wenige Prozente dehnen und stauchen lassen. Trotzdem kommen derartige O-Ringe insbesondere dann zur Anwendung in den erfindungsgemässen Fluidleitungsschieber-Spindellagerungen, wenn kein Verdrehsicherungsabsatz vorgesehen ist. In mechanical engineering and plant construction, there are many situations in which components must be sealed against leaking media, such as water, gases or liquid-gas mixtures or against ingress of dirt. Non-moveable seals such as e.g. Flange connections or covers are called static seals. With relative movements of the components to each other, as e.g. occur at waves or spindles, one speaks of dynamic seals. Sealing spring elements in the form of O-rings, e.g. made of fluororubber FKM (Viton <®>), are well known and have proven themselves as dynamic seals. Sheathed O-rings combine the elastic properties of the core material and the excellent chemical resistance of the sheath to form an ideal sealing ring. The core materials used are fluorinated rubber with a temperature range of -20 ° C to +220 ° C and silicone with a temperature range of -60 ° C to +200 ° C (Kubo Tech AG, 8307 Effretikon, Switzerland). There is the possibility to use a hollow core at low contact forces. In the sheaths preferably the materials FEP (perfluoroethylene propylene) and PFA (perfluoroalkoxy polymer) are used. The materials of the shell are FDA-compliant (FDA = US Food and Drug Administration). This means that the sealing material may come into contact with food and drinking water. The use of jacketed O-rings is essentially limited to static applications because these O-rings stretch and compress only a few percent. Nevertheless, such O-rings are used in particular in the inventive fluid line slide spindle bearings, if no anti-rotation paragraph is provided.
[0024] Alternativ zu O-Ringen kann ein dichtendes Federelement in Form einer Ringdichtung einen von einem Kreis abweichenden Querschnitt aufweisen. Beispielsweise sind so genannte X-Ring-Dichtungen bekannt, welche von Trelleborg unter dem Namen QUAD-RING<®>Dichtung vertrieben werden. Diese X-Ring-Dichtungen sind doppeltwirkende, für statische und dynamische Beanspruchung bei Temperaturen zwischen –30 °C und +200 °C einsetzbare Vierlippendichtungen, welche in einigen Elastomeren nach AS 568 B und BS 1806 lieferbar sind (Trelleborg Sealing Solutions, 70565 Stuttgart, Deutschland). As an alternative to O-rings, a sealing spring element in the form of a ring seal may have a cross-section deviating from a circle. For example, so-called X-ring seals are known, which are marketed by Trelleborg under the name QUAD-RING <®> seal. These X-ring seals are double-acting, for static and dynamic stress at temperatures between -30 ° C and +200 ° C applicable four-lip seals, which are available in some elastomers according to AS 568 B and BS 1806 (Trelleborg Sealing Solutions, 70565 Stuttgart, Germany).
[0025] Somit wird das dichtende Federelement 10 vorzugsweise aus einer Gruppe ausgewählt, die einen O-Ring, einen ummantelten O-Ring und einen X-Ring umfasst. Weitere dynamische Abdichtungen, welche für den erfindungsgemässen Zweck verwendet werden können, sind ebenfalls bevorzugt. Das dichtende Federelement 10 ist in jedem Fall elastisch zusammendrückbar ausgebildet. Besonders bevorzugt werden dichtende Federelemente 10, die um mindestens das aktuelle Anschlagmass 28 elastisch zusammendrückbar ausgebildet sind. Die zum Zusammendrücken des dichtenden Federelements 10 notwenige Kraft ist selbstverständlich von den aktuellen Dimensionen des Schiebers und der jeweiligen Schieberspindel 4 sowie von der Dimension des verwendeten dichtenden Federelements selbst abhängig, wie aus der Tabelle 1 hervorgeht. Thus, the sealing spring member 10 is preferably selected from a group comprising an O-ring, a sheathed O-ring and an X-ring. Other dynamic seals which can be used for the purpose according to the invention are also preferred. The sealing spring element 10 is formed in any case elastically compressible. Particularly preferred are sealing spring elements 10, which are formed by at least the current stop dimension 28 elastically compressible. The force required to compress the sealing spring element 10 is, of course, dependent on the actual dimensions of the slide and the respective slide spindle 4 as well as on the dimension of the sealing spring element used, as is apparent from Table 1.
Tabelle 1Table 1
[0026] <tb>Nennweite [mm]<sep>Spindeldurchmesser [mm]<sep>Kraft ohne Verdrehsicherungsabsatz [N]<sep>Kraft mit Verdrehsicherungsabsatz [N] <tb>65<sep>20<sep><sep> <tb>80<sep>20<sep><sep> <tb>100<sep>25<sep>2000–3000<sep>2500–3500 <tb>150<sep>25<sep><sep> <tb>200<sep>32<sep><sep> <tb>250<sep>36<sep>2500–3500<sep>3500–4500 <tb>300<sep>36<sep><sep>[0026] <Tb> nominal size [Mm] <sep> spindle diameter [mm] <sep> Force without anti-rotation shoulder [N] <sep> Force with anti-rotation heel [N] <Tb> 65 <sep> 20 <sep> <sep> <Tb> 80 <sep> 20 <sep> <sep> <Tb> 100 <sep> 25 <sep> 2000-3000 <sep> 2500-3500 <Tb> 150 <sep> 25 <sep> <sep> <Tb> 200 <sep> 32 <sep> <sep> <Tb> 250 <sep> 36 <sep> 2500-3500 <sep> 3500-4500 <Tb> 300 <sep> 36 <sep> <sep>
[0027] Diese Kraft-Werte beziehen sich auf die Verwendung von Viton<®>O-Ringen. Die Werte der Nennweiten DN 65–150 mm wurden mit einer Kraftmessdose an einem Prototyp gemessen. Die Kraft-Werte der Nennweiten DN 200–300 mm wurden aus den Messwerten der Nennweiten DN 65–150 mm extrapoliert. These force values refer to the use of Viton <®> O-rings. The values of nominal diameters DN 65-150 mm were measured with a load cell on a prototype. The force values of nominal diameters DN 200-300 mm were extrapolated from the measured values of nominal diameters DN 65-150 mm.
[0028] Eine Weiterbildung der erfindungsgemässen Fluidleitungsschieber-Spindellagerung 1 umfasst einen Sicherungsring 29 mit einer Unterseite 30, wie er in den Fig. 4Aund 4Bgezeigt wird. Dabei zeigt die Fig. 4Aeine dreidimensionale Ansicht eines Sicherungsrings in seiner Einsetzorientierung von oben und die Fig. 4B denselben Sicherungsring in umgekehrter Orientierung. Der Sicherungsring 29 umfasst an seiner Unterseite 30 eine Anzahl Sicherungslaschen 31, die im Wesentlichen konzentrisch zur Drehachse 6 angeordnet und derart ausgeformt sind, dass diese Sicherungslaschen 31 im montierten Zustand des Sicherungsringes 29 alle innen am Schieberoberteilhals 3 angeordneten Einsetznuten 19 im Wesentlichen vollständig ausfüllen. Der Sicherungsring 29 ist vorzugsweise zum Auflegen auf das obere Ende 18 des Schieberoberteilhalses 3 ausgebildet und deckt im montierten Zustand die Einsetznuten 19 am Schieberoberteilhals 3 vollständig ab. Damit sind die Einsetznuten vollständig blockiert, so dass die Bajonettnocken 16 auch aktiv nicht in diese Einsetznuten zurückgedreht werden können. Der Sicherungsring 29 weist bevorzugt einen inneren Ausschnitt 32 auf, der im montierten Zustand von der Schieberspindel 4 allein (nicht gezeigt) oder von der Schieberspindel 4 und einem Bedienungsteil 33 der Dichtbüchse 2 (vgl. Fig. 1) durchstossen wird. Bevorzugt weist der innere Ausschnitt 32 des Sicherungsrings 29 eine Form auf, welche dem Querschnitt des Bedienungsteils 33 der Dichtbüchse 2 angepasst und vorzugsweise rund (vgl. Fig. 4) oder sechseckig (nicht gezeigt) ausgebildet ist. A development of the fluid line slider spindle bearing 1 according to the invention comprises a securing ring 29 with a bottom side 30, as shown in FIGS. 4A and 4B. 4A shows a three-dimensional view of a securing ring in its insertion orientation from above and FIG. 4B shows the same securing ring in the reverse orientation. The circlip 29 comprises on its underside 30 a number of securing tabs 31 which are arranged substantially concentric with the axis of rotation 6 and formed such that these securing tabs 31 in the mounted state of the retaining ring 29 all completely inside the slide upper part neck 3 arranged Einsetznuten 19 substantially completely fill. The securing ring 29 is preferably designed to be placed on the upper end 18 of the upper Schieberoberteilhalses 3 and covers in the assembled state, the Einsetznuten 19 on Schieberoberteilhals 3 completely. Thus, the Einsetznuten are completely blocked, so that the bayonet cams 16 can not be actively rotated back into these Einsetznuten. The circlip 29 preferably has an inner cutout 32 which in the installed state is pierced by the pusher spindle 4 alone (not shown) or by the pusher spindle 4 and an operating part 33 of the sealing bushing 2 (see FIG. The inner cutout 32 of the securing ring 29 preferably has a shape which is adapted to the cross section of the operating part 33 of the sealing bush 2 and is preferably round (see FIG. 4) or hexagonal (not shown).
[0029] Bevor der erfindungsgemässe Bajonettverschluss 7 geöffnet werden kann, muss der Sicherungsring 29 abgehoben werden. Darauf wird das dichtende Federelement 10 des Bajonettverschlusses 7 unter Zuhilfenahme eines Werkzeugs (nicht gezeigt) so weit zusammengedrückt, dass die Bajonettnocken 16 von den Nockensitzen 24 abgehoben werden. Unter Zuhilfenahme desselben oder eines weiteren Werkzeugs (nicht gezeigt) werden die Bajonettnocken 16 unter Drehen der Dichtbüchse 2 um die Achse 6 in die jeweilige Einsetznute 19 bewegt. Ist im Schieberoberteilhals 3 ein Verdrehsicherungsabsatz 27 für jeden der Bajonettnocken 16 vorgesehen, so ist dieser Verdrehsicherungsabsatz 27 vor dem Drehen der Dichtbüchse 2 zu überwinden. Before the inventive bayonet lock 7 can be opened, the retaining ring 29 must be lifted. Then the sealing spring element 10 of the bayonet closure 7 is compressed so far with the aid of a tool (not shown) that the bayonet cams 16 are lifted off the cam seats 24. With the aid of the same or a further tool (not shown), the bayonet cams 16 are moved by rotating the sealing sleeve 2 about the axis 6 in the respective Einsetznute 19. If an anti-rotation shoulder 27 is provided for each of the bayonet cams 16 in the upper slide neck 3, then this anti-rotation shoulder 27 must be overcome before the sealing sleeve 2 rotates.
[0030] Zur besseren Übersicht über die einzelnen Teile der erfindungsgemässen Fluidleitungsschieber-Spindellagerung 1 und die besonders bevorzugten, zusätzlichen Bauteile zeigt die Fig. 5 eine dreidimensionale Explosionszeichnung. Gleiche Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen, auch wenn diese nicht in allen Fällen ausdrücklich beschrieben sind. For a better overview of the individual parts of the inventive fluid line slider spindle bearing 1 and the most preferred, additional components, Fig. 5 shows a three-dimensional exploded view. The same parts are provided in the figures with the same reference numerals, even if they are not expressly described in all cases.
[0031] Weitere Kombinationen der gezeigten oder beschriebenen Elemente gehören zum Umfang der vorliegenden Erfindung. Other combinations of the elements shown or described are within the scope of the present invention.
Bezugszeichen:Reference numerals:
[0032] <tb>1<sep>Fluidleitungsschieber-Spindellagerung <tb>2<sep>Dichtbüchse <tb>3<sep>Schieberoberteilhals <tb>4<sep>Schieberspindel <tb>5<sep>Spindelbund <tb>6<sep>Drehachse <tb>7<sep>Bajonettverschluss <tb>8<sep>ringförmiger, innerer Absatz <tb>9<sep>Sitz <tb>10<sep>dichtendes Federelement <tb>11<sep>Auflage <tb>12<sep>Gleitfläche von 5 <tb>13<sep>Gleitring <tb>14<sep>Spalt <tb>15<sep>äusserer Umfang von 2 <tb>16<sep>Bajonettnocken <tb>17<sep>Bajonettnute <tb>18<sep>oberes Ende von 3 <tb>19<sep>Einsetznute <tb>20<sep>Lauffläche <tb>21<sep>Einlauf <tb>22<sep>Anschlag <tb>23<sep>vorauslaufendes Ende von 16 <tb>24<sep>Nockensitz <tb>25<sep>Einlaufschräge <tb>26<sep>erste Seite von 19 <tb>27<sep>Verdrehsicherungsabsatz <tb>28<sep>Anschlagmass <tb>29<sep>Sicherungsring <tb>30<sep>Unterseite von 29 <tb>31<sep>Sicherungslasche <tb>32<sep>innerer Ausschnitt von 29 <tb>33<sep>Bedienungsteil von 2 <tb>34<sep>vorauslaufende Schräge von 2 <tb>35<sep>weitere O-Ringe <tb>36<sep>zusätzlicher O-Ring <tb>37<sep>Fettnut[0032] <Tb> 1 <sep> fluid conduit sluice valve spindle bearing <Tb> 2 <sep> seal sleeve <Tb> 3 <sep> slider shell necklace <Tb> 4 <sep> valve stem <Tb> 5 <sep> spindle collar <Tb> 6 <sep> axis of rotation <Tb> 7 <sep> bayonet lock <tb> 8 <sep> annular, inner heel <Tb> 9 <sep> seat <tb> 10 <sep> sealing spring element <Tb> 11 <sep> Edition <tb> 12 <sep> sliding surface of 5 <Tb> 13 <sep> sliding ring <Tb> 14 <sep> gap <tb> 15 <sep> outer perimeter of 2 <Tb> 16 <sep> bayonet cams <Tb> 17 <sep> Bajonettnute <tb> 18 <sep> upper end of 3 <Tb> 19 <sep> Einsetznute <Tb> 20 <sep> tread <Tb> 21 <sep> Inlet <Tb> 22 <sep> stop <tb> 23 <sep> leading end of 16 <Tb> 24 <sep> cam seat <Tb> 25 <sep> run-in slope <tb> 26 <sep> first page of 19 <Tb> 27 <sep> Verdrehsicherungsabsatz <Tb> 28 <sep> Mass attack <Tb> 29 <sep> locking ring <tb> 30 <sep> bottom of 29 <Tb> 31 <sep> Security tab <tb> 32 <sep> inner section of 29 <tb> 33 <sep> Operating part of 2 <tb> 34 <sep> leading slope of 2 <tb> 35 <sep> more O-rings <tb> 36 <sep> additional O-ring <Tb> 37 <sep> grease groove
Claims (14)
Priority Applications (1)
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CH01844/07A CH701582B1 (en) | 2007-11-28 | 2007-11-28 | The fluid conduit sluice valve spindle bearing with bayonet lock. |
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