DE102008020975B4 - Stopcock, in particular ball valve - Google Patents
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Abstract
Absperrhahn (1) für den Installationsbereich zum Absperren einer von einem Medium durchströmbaren Leitung, – mit einem einen Strömungsweg (S) definierenden Gehäuse (2b) und – mit einer am Gehäuse (2b) drehbar befestigten Betätigungseinrichtung (3), die einen zwischen einer Schließstellung, in der der Strömungsweg (S) blockiert ist, und einer Offenstellung, in der der Strömungsweg (S) freigegeben ist, bewegbaren Absperrkörper (3a) und eine damit drehfest verbundene Betätigungswelle (3b) aufweist, wobei der Absperrkörper (3a) und die Betätigungswelle (3b) um eine gemeinsame Rotationsachse (X), die winkelig zum Strömungsweg (S) verläuft, drehbar sind, wobei die Betätigungseinrichtung (3) mindestens einen hydraulischen Rotationsdämpfer (4) aufweist, der derart ausgebildet ist, dass mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit der Betätigungseinrichtung die der Drehrichtung entgegenwirkende Dämpfungskraft ansteigt, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationsdämpfer (4) einen Dämpfungskanal (5) und ein im Dämpfungskanal (5) angeordnetes und entlang zumindest eines Abschnitts (5a, 5c) des Dämpfungskanals (5) bewegbares Widerstandselement (6) aufweist, das an der Betätigungswelle (3b) fixiert ist, wobei der Dämpfungskanal (5) zumindest abschnittsweise um die Betätigungswelle (3b) herum verläuft, wobei die Betätigungswelle (3b) den Dämpfungskanal (5) nach innen begrenzt.Stopcock (1) for the installation area for shutting off a medium-flowable line, - with a flow path (S) defining housing (2b) and - with a housing (2b) rotatably mounted actuating means (3), one between a closed position in which the flow path (S) is blocked, and an open position in which the flow path (S) is released, movable shut-off body (3a) and a rotationally fixed connected actuating shaft (3b), wherein the shut-off body (3a) and the actuating shaft (3b) about a common axis of rotation (X), which is at an angle to the flow path (S), are rotatable, wherein the actuating device (3) comprises at least one hydraulic rotary damper (4), which is designed such that with increasing rotational speed of the actuating device the rotational direction counteracting damping force increases, characterized in that the rotary damper (4) ei NEN damping channel (5) and in the damping channel (5) arranged and along at least a portion (5a, 5c) of the damping channel (5) movable resistance element (6) which is fixed to the actuating shaft (3b), wherein the damping channel (5 ) extends at least in sections around the actuating shaft (3b), wherein the actuating shaft (3b) limits the damping channel (5) inwardly.
Description
Die Erfindung betrifft einen Absperrhahn gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein entsprechender Absperrhahn ist beispielsweise bekannt aus der
Ein Absperrhahn der zuvor genannten Art, insbesondere ein Kugel-, Zylinder- oder Kegelhahn, ist seit langem bekannt und wird in vielfältigen technischen Anwendungen in verschiedenen Baugrößen eingesetzt. Es sind Zwei- und Mehrwegeabsperrhähne bekannt. Ein Kugelhahn ist beispielsweise bekannt aus der
Der Absperrhahn ist üblicherweise aus einem Gehäuse und einem bzw. zwei Einschraubstücken, die miteinander verschraubt sind, zusammengesetzt, die den Anschluss des Absperrhahns an entsprechende Rohrleitungsenden eines Rohrleitungssystems ermöglichen.The stopcock is usually composed of a housing and one or two screw-in pieces, which are screwed together, which allow the connection of the stopcock to corresponding pipe ends of a piping system.
In dem Absperrhahn dient eine Betätigungseinrichtung zum Absperren und Öffnen der Rohrleitung, derart, dass ein Absperrkörper den Strömungsweg in einer Schließstellung blockiert und in einer Offenstellung (um 90° zur Schließstellung verdreht) freigibt. Bei dem Absperrkörper handelt es sich um einen innerhalb des Gehäuses angeordneten Körper, insbesondere in Kugel-, Zylinder- oder Kegelform, der um eine winkelig zum Strömungsweg, insbesondere senkrecht dazu verlaufende Rotationsachse drehbar ist. Damit in der Offenstellung der Strömungsweg freigegeben ist, ist in dem Absperrkörper eine entsprechende Durchgangsbohrung vorgesehen.In the stopcock serves an actuator for shutting off and opening the pipe, such that a shut-off blocks the flow path in a closed position and in an open position (rotated by 90 ° to the closed position) releases. The shut-off body is a body arranged inside the housing, in particular in the form of a ball, cylinder or cone, which is rotatable about an axis of rotation which is at an angle to the flow path, in particular perpendicular thereto. Thus, in the open position, the flow path is released, a corresponding through hole is provided in the shut-off.
Der Absperrkörper ist mit einer koaxial dazu verlaufenden Betätigungswelle drehfest verbunden, so dass ein Verdrehen der Betätigungswelle um die Rotationsachse zu einer entsprechenden Drehbewegung des Absperrkörpers führt, so dass dieser zwischen Schließstellung und Offenstellung bewegbar ist.The shut-off body is non-rotatably connected to a coaxially extending actuating shaft, so that a rotation of the actuating shaft about the axis of rotation leads to a corresponding rotational movement of the shut-off, so that it is movable between the closed position and the open position.
Problematisch bei einem Absperrhahn der zuvor beschriebenen Art ist, dass bei einer schnellen Schließ- und Öffnungsbewegung des Absperrhahns der Strömungsquerschnitt und damit verbunden die Strömungsgeschwindigkeit vom Absperrkörper derart abrupt verändert wird, dass es zu unerwünschten Druckschlägen in der Rohrleitung kommen kann. Durch diese Druckschläge kann es im Laufe der Zeit zu Materialermüdung und zu Fehlfunktionen von angeschlossenen Geräten kommen. Aus diesem Grund werden Absperrhähne, insbesondere Kugelhähne, in der Trinkwasserinstallation nur in Ausnahmefällen und dann nur als Wartungsarmaturen eingesetzt. Die übrigen Absperrarmaturen in trinkwasserführenden Rohrleitungssystemen werden aus Sicherheitsgründen als langsam schließende Armaturen, insbesondere Schrägsitzventile, ausgeführt. Diese haben aber wiederum den Nachteil eines höheren Druckverlustes und zusätzlicher Kosten.The problem with a stopcock of the type described above is that in a rapid closing and opening movement of the stopcock, the flow cross-section and the associated flow rate of the shut-off is changed so abruptly that it can lead to unwanted pressure surges in the pipeline. These shocks can cause material fatigue and equipment malfunction over time. For this reason, shut-off valves, in particular ball valves, are used in the drinking water installation only in exceptional cases and then only as maintenance fittings. For safety reasons, the other shut-off valves in piping systems carrying drinking water are designed as slow-closing valves, in particular angle seat valves. However, these in turn have the disadvantage of a higher pressure loss and additional costs.
Es sind auch Absperrhähne mit einer Dämpfungsfunktion bekannt, beispielsweise aus der eingangs genannten
Rotationsdämpfer im allgemeinen sind auch bekannt aus der
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Absperrhahn mit Dämpfungsfunktion anzugeben, der weniger komplex aufgebaut ist.It is an object of the present invention to provide a shut-off valve with damping function, which is constructed less complex.
Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird bei einem Absperrhahn der eingangs genannten Art gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 1.The previously derived and indicated object is achieved in a stopcock of the type mentioned by the features of the characterizing part of claim 1.
Unter einem Rotationsdämpfer, der auch als Rotationsbremse oder Fluidbremse bezeichnet werden kann, wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein hydraulischer Dämpfer verstanden, der bewirkt, dass mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit der Betätigungseinrichtung die der Drehrichtung bzw. dem Drehmoment entgegenwirkende Dämpfungskraft ansteigt. Je höher die Rotationsgeschwindigkeit ist, um so höher ist die Dämpfungskraft und um so höher ist das für die Drehbewegung aufzubringende Drehmoment. Wählt man einen Rotationsdämpfer, der aufgrund seiner Dämpfungseigenschaften bei einer kritischen Schließgeschwindigkeit, die also unerwünschte Druckschläge im Leitungssystem zur Folge hätte, ein so hohes Drehmoment erfordert, das von einem Benutzer von Hand nicht aufbringbar ist, kann bei Bedienung des Absperrhahns von Hand die kritische Schließgeschwindigkeit gar nicht erst erreicht werden.In the context of the present invention, a rotary damper, which can also be referred to as a rotary brake or fluid brake, is understood to mean a hydraulic damper which causes the damping force acting counter to the direction of rotation or the torque to increase as the rotational speed of the actuating device increases. The higher the rotational speed, the higher the damping force and the higher the torque to be applied for the rotational movement. If one chooses a rotary damper, which due to its damping properties at a critical closing speed, which would thus unwanted pressure surges in the line system result in such a high torque required by a user can not be applied by hand, when operating the stopcock by hand, the critical closing speed not even be reached.
Der erfindungsgemäß verwendete Rotationsdämpfer funktioniert wie ein Stoßdämpfer. In einem mit einem Dämpfungsfluid, beispielsweise Öl, gefüllten Dämpfungskanal – beim herkömmlichen Stoßdämpfer ist dies der Zylinder – ist ein quer zur Verlaufsrichtung des Dämpfungskanals angeordnetes Widerstandselement, beispielsweise eine Scheibe, Platte, Schaufel oder dergleichen, beweglich gelagert. Wird eine Kraft auf das Widerstandselement übertragen, – bei einem herkömmlichen Stoßdämpfer bewirkt dies die Kolbenstange –, wird das Widerstandselement gegen das Fluid im Dämpfungskanal gedrückt, wodurch sich der Fluiddruck erhöht und eine Druckdifferenz zwischen dem Kanalteil mit dem höheren Fluiddruck und einem durch mindestens eine kleine Öffnung damit verbundenen Kanalteil eines niedrigeren Drucks entsteht. Zum Druckausgleich strömt das Fluid von dem Kanalteil mit dem höheren Druck durch die Öffnung in den Kanalteil mit dem niedrigeren Druck. Bei einem herkömmlichen Stoßdämpfer sind zum Zwecke des Druckausgleichs beispielsweise mehrere Öffnungen in dem scheibenförmigen Widerstandselement vorgesehen, so dass das Fluid durch die Scheibe in den dahinter befindlichen Teil des Zylinders strömen kann. Mit zunehmender Geschwindigkeit des Widerstandselements bzw. der Scheibe, bei der vorliegenden Erfindung also mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit der Betätigungswelle, steigt der Strömungswiderstand und damit die Dämpfungskraft. Will also ein Benutzer das Widerstandselement mit höherer Geschwindigkeit bewegen, so ist im Falle des herkömmlichen Stoßdämpfers eine höhere Kraft auf die Kolbenstange und im Falle des erfindungsgemäß verwendeten Rotationsdämpfers ein höheres Drehmoment auf die Betätigungseinrichtung, insbesondere die Betätigungswelle, auszuüben. Da ein Benutzer wie gesagt beim Öffnen oder Schließen des Absperrhahns von Hand kein beliebig großes Drehmoment aufbringen kann, wird die erreichbare Rotationsgeschwindigkeit entsprechend unter einen Wert, der der kritischen Schließgeschwindigkeit entspricht, begrenzt.The rotary damper used in the invention works like a shock absorber. In a damping channel filled with a damping fluid, for example oil, in the case of the conventional shock absorber, this is the cylinder, a resistance element, for example a disc, plate, blade or the like, arranged transversely to the direction of the damping channel is movably mounted. When a force is transmitted to the resistance element - in a conventional shock absorber, this causes the piston rod - the resistance element is pressed against the fluid in the damping channel, which increases the fluid pressure and a pressure difference arises between the duct part with the higher fluid pressure and a lower pressure duct part connected thereto by at least one small opening. For pressure equalization, the fluid flows from the higher pressure channel portion through the aperture into the lower pressure channel portion. In a conventional shock absorber, for example, a plurality of openings are provided in the disk-shaped resistance element for the purpose of pressure equalization, so that the fluid can flow through the disk into the part of the cylinder located behind it. With increasing speed of the resistance element or the disc, in the present invention with increasing rotational speed of the actuating shaft, the flow resistance and thus the damping force increases. So if a user wants to move the resistive element at a higher speed, in the case of the conventional shock absorber a higher force is exerted on the piston rod and in the case of the rotary damper according to the invention a higher torque on the actuating device, in particular the actuating shaft. Since a user as mentioned can not apply arbitrarily large torque when opening or closing the stopcock by hand, the achievable rotational speed is correspondingly limited below a value which corresponds to the critical closing speed.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass mit dem erfindungsgemäßen Absperrhahn nicht nur das Erreichen einer kritischen Schließgeschwindigkeit, sondern entsprechend auch das Erreichen einer kritischen Öffnungsgeschwindigkeit, bei der ebenfalls unerwünschte Druckschläge im Leitungssystem auftreten können, vermieden wird, zumindest im Falle der Betätigung von Hand.In this context, it should be noted that with the stopcock according to the invention not only the achievement of a critical closing speed, but also the achievement of a critical opening speed at which undesirable pressure surges may also occur in the piping system is avoided, at least in the case of manual operation.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Absperrhahns ist der Rotationsdämpfer in das Gehäuse integriert, vorzugsweise zwischen Gehäuse und Gehäusedeckel, und insbesondere auch in die Betätigungswelle integriert, also an oder in der Betätigungswelle fixiert. Auf diese Weise wird ein kompaktes Bauteil als Montageeinheit geliefert, bei dem die Eigenschaften des Rotationsdämpfers bereits auf den Typ des Absperrhahns und das Rohrleitungssystem optimal eingestellt sind. Grundsätzlich kann ein solcher Rotationsdämpfer aber auch nachträglich montiert, und außerhalb des Gehäuses angeordnet werden.According to one embodiment of the shut-off valve according to the invention, the rotary damper is integrated into the housing, preferably integrated between the housing and the housing cover, and in particular also in the actuating shaft, that is fixed to or in the actuating shaft. In this way, a compact component is supplied as a mounting unit, in which the properties of the rotary damper are already optimally adjusted to the type of stopcock and the piping system. In principle, however, such a rotary damper can also be retrofitted, and arranged outside the housing.
Mit anderen Worten wirkt der Rotationsdämpfer direkt auf die Betätigungswelle und beeinflusst deren Rotationsverhalten wie zuvor beschrieben. Es ist aber auch denkbar, den Rotationsdämpfer an einem anderen Teil der Betätigungseinrichtung, insbesondere am Absperrkörper, anzuordnen, so dass das Rotationsverhalten des Absperrkörpers direkt beeinflusst wird. Im Folgenden wird als bevorzugte Ausführungsform die Anordnung des Rotationsdämpfers an der Betätigungswelle beschrieben, wobei aber die einzelnen Ausgestaltungen und Merkmale im Sinne der Erfindung in gleicher Weise auch für den Fall der Anordnung des Rotationsdämpfers am Absperrkörper gelten.In other words, the rotary damper acts directly on the actuating shaft and influences its rotational behavior as described above. However, it is also conceivable to arrange the rotary damper on another part of the actuating device, in particular on the shut-off body, so that the rotational behavior of the shut-off body is directly influenced. In the following, the arrangement of the rotary damper on the actuating shaft will be described as a preferred embodiment, but apply the individual embodiments and features according to the invention in the same way also for the case of the arrangement of the rotary damper on the shut-off.
Grundsätzlich weist der Rotationsdämpfer einen Dämpfungskanal und ein im Dämpfungskanal angeordnetes und entlang zumindest eines Abschnitts des Dämpfungskanals bewegbares Widerstandselement, beispielsweise eine Scheibe, Platte, Schaufel oder dergleichen, auf, wobei besagtes Widerstandselement an der Betätigungseinrichtung, vorzugsweise der Betätigungswelle, fixiert, beispielsweise angeschraubt, ist. Dabei verläuft der Dämpfungskanal zumindest abschnittsweise um die Betätigungswelle herum, wobei die Betätigungswelle den Dämpfungskanal nach innen, also zur Rotationsachse der Betätigungseinrichtung hin, begrenzt. Der Dämpfungskanal kann also eine Ringform oder die Form eines Ringabschnitts haben und um die Betätigungswelle herum angeordnet sein. Dabei ist, bezogen auf die axiale Richtung, nicht zwingend die gesamte Betätigungswelle, sondern vorzugsweise nur ein Abschnitt derselben von dem Dämpfungskanal umgeben.In principle, the rotary damper has a damping channel and a resistance element arranged in the damping channel and movable along at least a portion of the damping channel, for example a disc, plate, blade or the like, said resistance element being fixed, for example screwed, to the actuating device, preferably the actuating shaft , In this case, the damping channel extends at least in sections around the actuating shaft, the actuating shaft delimiting the damping channel inwards, ie towards the axis of rotation of the actuating device. The damping channel can thus have a ring shape or the shape of a ring portion and be arranged around the actuating shaft around. In this case, based on the axial direction, not necessarily the entire actuating shaft, but preferably only a portion thereof surrounded by the damping channel.
Der Dämpfungskanal ist nach außen und/oder nach unten und/oder nach oben vorzugsweise durch das Gehäuse und/oder den Gehäusedeckel begrenzt. Dabei ist mit dem Begriff ”nach außen” die radiale Richtung von der Rotationsachse weg, also nach außen, gemeint. Der Begriff ”nach unten” meint die axiale Richtung entlang der Rotationsachse in Richtung des Gehäuseinnern, also in Richtung des Strömungskanals, der durch den Absperrkörper geöffnet und geschlossen werden kann. Der Begriff ”nach oben” meint die entgegensetzte Richtung, also entlang der Rotationsachse vom Gehäuseinnern bzw. vom Strömungskanal weg.The damping channel is limited to the outside and / or down and / or upwards, preferably by the housing and / or the housing cover. In this case, the term "outwards" means the radial direction away from the axis of rotation, that is, toward the outside. The term "downward" means the axial direction along the axis of rotation in the direction of the housing interior, ie in the direction of the flow channel, which can be opened and closed by the shut-off. The term "upward" means the opposite direction, ie along the axis of rotation of the housing interior or from the flow channel away.
Vorzugsweise ist ein Gehäusedeckel vorgesehen, der dichtend am Gehäuse anliegt, wobei der Gehäusedeckel den Dämpfungskanal nach oben und/oder nach außen begrenzt. Es ist denkbar, in dem von dem Gehäusedeckel abgedeckten Teil des Gehäuses eine Vertiefung vorzusehen, die mit dem Dämpfungsfluid, beispielsweise Öl, gefüllt und anschließend mit dem Gehäusedeckel verschlossen wird. In dem auf diese Weise entstandenen Dämpfungskanal, der zumindest abschnittsweise um die Betätigungswelle umläuft, ist dann das ggf. scheibenförmige Widerstandselements über die Betätigungswelle, mit der es fest verbunden ist, bewegbar, und zwar derart, dass es jeder Drehbewegung der Betätigungswelle folgt und dadurch durch den Dämpfungskanal geführt wird, wobei das Widerstandselement das Dämpfungsfluid verdrängt und dadurch abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit zu einer Veränderung, insbesondere Erhöhung, des Drehmoments führt.Preferably, a housing cover is provided, which rests sealingly on the housing, wherein the housing cover delimits the damping channel upwards and / or outwards. It is conceivable to provide a recess in the part of the housing covered by the housing cover which is filled with the damping fluid, for example oil, and then closed with the housing cover. In the resulting in this way damping channel, which at least partially surrounds the actuating shaft, then the possibly disc-shaped resistance element on the actuating shaft to which it is firmly connected, movable, in such a way that it follows each rotational movement of the actuating shaft and thereby the damping channel is guided, wherein the resistance element displaces the damping fluid and thereby depending on the rotational speed leads to a change, in particular increase, of the torque.
Es sind verschiedene Konstruktionen denkbar, die bewirken, dass das Widerstandselement bei einer Bewegung im Dämpfungskanal gegen das Fluid drückt, dadurch den Fluiddruck erhöht und eine Druckdifferenz zwischen zwei Abschnitten des Dämpfungskanals erzeugt.Various constructions are conceivable which cause the resistance element to press against the fluid upon movement in the damping channel, thereby increasing the fluid pressure and creating a pressure differential between two portions of the damping channel.
So kann gemäß einer Ausgestaltung der Dämpfungskanal einen ersten Abschnitt mit einem ersten und einem zweiten Ende, zwischen denen das Widerstandselement bewegbar ist, aufweisen, wobei der Querschnitt des ersten Abschnitts dem Querschnitt des Widerstandselements, beispielsweise der Scheibe, entspricht. Mit Querschnitt ist ein Schnitt durch den Dämpfungskanal bzw. das Widerstandselement in einer Richtung quer zur Verlaufsrichtung des Dämpfungskanals gemeint. Mit anderen Worten hat gemäß dieser Ausgestaltung das Widerstandselement dieselbe Größe wie der Kanalquerschnitt. Der äußere Umfang des Widerstandselements entspricht also dem inneren Umfang des Kanals.Thus, according to one embodiment, the damping channel may have a first portion with a first and a second end, between which the resistance element is movable, wherein the cross section of the first portion corresponds to the cross section of the resistance element, for example the disc. By cross section is meant a section through the damping channel or the resistance element in a direction transverse to the direction of extension of the damping channel. In other words, according to this embodiment, the resistance element has the same size as the channel cross section. The outer circumference of the resistance element thus corresponds to the inner circumference of the channel.
Um in diesem Fall einen Druckausgleich und damit eine weitergehende Bewegung des Widerstandselements im Kanal zu ermöglichen, weist das Widerstandselement gemäß einer weiteren Ausgestaltung mindestens eine Öffnung oder Durchgangsbohrung auf, die von der dem ersten Ende des Kanals zugewandten Seite zu der dem zweiten Ende zugewandten Seite des Widerstandselements verläuft. Diese Öffnung – es können auch mehrere solcher Öffnungen vorgesehen sein – dient zum Druckausgleich zwischen dem Kanalteil, der bezogen auf die Bewegungsrichtung vor dem Widerstandselement liegt, und dem Kanalteil, der bezogen auf die Bewegungsrichtung hinter dem Widerstandselement liegt.In order to allow in this case a pressure equalization and thus a further movement of the resistance element in the channel, the resistance element according to another embodiment, at least one opening or through hole, which from the first end of the channel side facing the second end facing side of Resistor element runs. This opening - it can also be provided several such openings - is used to equalize the pressure between the channel part, which lies relative to the direction of movement in front of the resistance element, and the channel part, which is based on the direction of movement behind the resistance element.
Alternativ ist es zum Druckausgleich auch denkbar, dass der Dämpfungskanal einen zweiten Abschnitt aufweist, der sich an das erste Ende des ersten Abschnitts anschließt, also von dem ersten Ende ausgeht, und dessen Querschnitt kleiner als der Querschnitt des ersten Abschnitts ist. Mit anderen Worten wird auf diese Weise der Dämpfungskanal zu einem Spalt verkleinert, durch den das Dämpfungsfluid bei einer Bewegung des Widerstandselements in Richtung des Spalts zum Zwecke des Druckausgleichs geleitet wird. Durch die Querschnittsverringerung des Dämpfungskanals wird der Strömungswiderstand und damit die Dämpfungskraft gegenüber einem nicht verringerten erweiterten Querschnitt erhöht.Alternatively, it is also conceivable for pressure equalization that the damping channel has a second portion, which adjoins the first end of the first portion, ie starting from the first end, and whose cross-section is smaller than the cross section of the first portion. In other words, in this way the damping channel is reduced to a gap through which the damping fluid is passed in a movement of the resistive element in the direction of the gap for the purpose of pressure equalization. Due to the cross-sectional reduction of the damping channel of the flow resistance and thus the damping force is increased compared to a non-reduced expanded cross-section.
Vorzugsweise verläuft dabei der zweite Abschnitt um die Betätigungswelle herum und mündet am zweiten Ende des ersten Abschnitts in den ersten Abschnitt. Bei einer Drehbewegung in Richtung des Spaltes, also in Richtung des zweiten Abschnitts, wird also das Dämpfungsfluid, welches sich zwischen Widerstandselement und Spalt befindet, vom sich bewegenden Widerstandselement durch den Spalt in den Bereich jenseits des Widerstandselements gedrückt.In this case, the second section preferably extends around the actuating shaft and opens into the first section at the second end of the first section. During a rotational movement in the direction of the gap, that is to say in the direction of the second section, the damping fluid, which is located between the resistance element and gap, is pressed by the moving resistance element through the gap into the region beyond the resistance element.
Es ist aber auch denkbar, dass der zweite Abschnitt, der den Spalt definiert, nur um einen Teil des Umfangs der Betätigungswelle herum verläuft und in einen dritten Abschnitt mit einem gegenüber dem zweiten Abschnitt erweiterten Querschnitt mündet. Der dritte Abschnitt mündet dann insbesondere in einem vierten Abschnitt mit einem gegenüber dem dritten Abschnitt verringerten Querschnitt, der ebenfalls einen Spalt definiert, wobei dann insbesondere der vierte Abschnitt am zweiten Ende des ersten Abschnitts in den ersten Abschnitt mündet. Der dritte Abschnitt, welcher vorzugsweise die gleiche Form und die gleichen Abmessungen wie der erste Abschnitt hat, kann dabei als Kanalteil verwendet werden, in welchem ein weiteres Widerstandselement angeordnet ist. Dieses weitere Widerstandselement ist vorzugsweise ebenfalls an der Befestigungseinrichtung, beispielsweise der Befestigungswelle, fixiert und zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende des dritten Abschnitts bewegbar, wobei der Querschnitt des dritten Abschnitts dem Querschnitt des weiteren Widerstandselements entspricht. Das vom ersten Widerstandselement bei einer Rotationsbewegung in den zweiten Abschnitt verdrängte Dämpfungsfluid gelangt dann durch den zweiten Abschnitt in den dritten wieder erweiterten Abschnitt. Gleichzeitig wird von dem zweiten Widerstandselement ein Teil des im dritten Abschnitt befindlichen Dämpfungsfluids durch den spaltförmigen vierten Abschnitt in den ersten Abschnitt gedrückt.However, it is also conceivable for the second section, which defines the gap, to extend only around a part of the circumference of the actuating shaft and to open into a third section with an enlarged cross-section relative to the second section. The third section then opens in particular in a fourth section with a reduced cross section relative to the third section, which also defines a gap, in which case in particular the fourth section opens into the first section at the second end of the first section. The third section, which preferably has the same shape and the same dimensions as the first section, can be used as a channel part, in which a further resistance element is arranged. This further resistance element is preferably likewise fixed to the fastening device, for example the fastening shaft, and movable between a first end and a second end of the third section, the cross section of the third section corresponding to the cross section of the further resistance element. The damping fluid displaced by the first resistance element during a rotational movement into the second section then passes through the second section into the third re-expanded section. At the same time, a portion of the damping fluid in the third section is pressed by the second resistance element through the gap-shaped fourth section into the first section.
Bei den beiden zuletzt beschriebenen Ausgestaltungen, wonach entweder der zweite Abschnitt mit dem verringerten Querschnitt um die Betätigungswelle herum verläuft und im ersten Abschnitt mündet oder der zweite Abschnitt in einen erweiterten dritten Abschnitt mündet, der wiederum in einen vierten Abschnitt mit einem verringerten Querschnitt mündet, der schließlich wieder in dem ersten Abschnitt mündet, kann zusätzlich auch mindestens eine Öffnung, wie diese zuvor beschrieben wurde, in einem oder beiden Widerstandselementen vorgesehen sein.In the two embodiments described last, according to which either the second section with the reduced cross section extends around the actuating shaft and opens in the first section or the second section opens into an enlarged third section, which in turn opens into a fourth section with a reduced cross section, the Finally, again in the first section opens, in addition, at least one opening, as described above, may be provided in one or both resistance elements.
Zum Ausgleich der Druckdifferenz zwischen dem Kanalteil vor dem Widerstandselement und dem Kanalteil hinter dem Widerstandselement, bezogen auf die Bewegungsrichtung des Widerstandselements, muss nicht zwingend eine Öffnung im Widerstandselement oder ein die beiden Kanalteile miteinander verbindender Abschnitt eines geringeren Querschnitts vorgesehen sein, sondern es ist auch denkbar, zum Druckausgleich das Dämpfungsfluid am Widerstandselement direkt vorbeiströmen zu lassen. Dazu ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass der Dämpfungskanal ein erstes und ein zweites Ende, zwischen denen das Widerstandselement bewegbar ist, aufweist, wobei der Querschnitt des Dämpfungskanals größer als der Querschnitt des Widerstandselements ist. Dabei wird das erste und das zweite Ende jeweils insbesondere von einem dichtend an der Betätigungswelle anliegenden Teil des Gehäuses gebildet.To compensate for the pressure difference between the channel part before the resistance element and the channel part behind the resistance element, based on the direction of movement of the resistance element, not necessarily an opening in the resistance element or one of the two channel parts interconnecting portion of a smaller cross section may be provided, but it is also conceivable to allow the damping fluid to flow past the resistance element directly to equalize the pressure. For this purpose, according to a further embodiment, it is provided that the damping channel has a first and a second end, between which the resistance element is movable, wherein the cross section of the damping channel is greater than the cross section of the resistance element. In this case, the first and the second end are each formed in particular by a sealingly abutting the actuating shaft part of the housing.
Mit anderen Worten wird eine Öffnung bzw. ein Spalt zwischen dem Rand des Widerstandselements und der inneren Oberfläche des Dämpfungskanals gebildet, durch den das Dämpfungsfluid im Falle der Bewegung des Widerstandselements strömt.In other words, an opening or gap is formed between the edge of the resistance element and the inner surface of the damping channel, through which the damping fluid flows in the event of movement of the resistance element.
Auch in letzterem Fall ist es denkbar, dass als zusätzliches Merkmal das Widerstandselement mindestens eine Öffnung, wie sie zuvor beschrieben wurde, aufweist und/oder der Kanal einen zweiten Abschnitt mit einem verringerten Querschnitt und ggf. einen dritten Abschnitt mit erweitertem und insbesondere einem vierten Abschnitt mit verringertem Querschnitt aufweist, wie dies zuvor beschrieben wurde.Also in the latter case, it is conceivable that as an additional feature, the resistance element has at least one opening, as described above, and / or the channel has a second section with a reduced cross-section and possibly a third section with extended and in particular a fourth section having reduced cross-section, as previously described.
Gemäß wiederum einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Absperrhahns bildet das erste Ende des Dämpfungskanals bzw. des genannten ersten und/oder dritten Abschnitts des Dämpfungskanals einen ersten radialen Anschlag für das Widerstandselement und definiert die Schließstellung der Betätigungseinrichtung. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass das entsprechende zweite Ende des Dämpfungskanals bzw. des ersten und/oder dritten Abschnitts des Dämpfungskanals einen zweiten radialen Anschlag für das Widerstandselement bildet und die Offenstellung der Betätigungseinrichtung definiert. Auf diese Weise läßt sich mit einfachen Mitteln auch eine Drehwegbegrenzung realisieren, die ermöglicht, dass der Absperrkörper in seinen beiden Endstellungen, das heißt der Schließstellung einerseits und der Offenstellung andererseits, immer optimal zum Strömungsweg ausgerichtet ist, um diesen zu blockieren bzw. freizugeben.According to yet another embodiment of the stopcock according to the invention, the first end of the damping channel or the said first and / or third portion of the damping channel forms a first radial stop for the resistance element and defines the closed position of the actuating device. Alternatively or additionally, it is conceivable that the corresponding second end of the damping channel or the first and / or third portion of the damping channel forms a second radial stop for the resistance element and defines the open position of the actuating device. In this way, can be realized with simple means and a Drehwegbegrenzung that allows the shut-off in its two end positions, ie the closed position on the one hand and the open position on the other hand, is always optimally aligned with the flow path to block or release.
Schließlich ist gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung denkbar, dass das Gehäuse und/oder der Gehäusedeckel einen axialen Anschlag für das Widerstandselement und/oder einen Anschlag für die Betätigungswelle bildet, also einen Anschlag in Verlaufsrichtung der Rotationsachse. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln eine Ausblassicherung geschaffen, die verhindert, dass Teile der Betätigungseinrichtung, insbesondere die Betätigungswelle, durch den Druck im Leitungssystem aus dem Absperrhahn herausgedrückt werden.Finally, according to yet another embodiment, it is conceivable that the housing and / or the housing cover forms an axial stop for the resistance element and / or a stop for the actuating shaft, ie a stop in the direction of the axis of rotation. In this way, a blow-out is created by simple means that prevents parts of the actuator, in particular the actuating shaft, are pushed out of the stopcock by the pressure in the pipe system.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Absperrhahn auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:There are now a variety of ways to design and further develop the stopcock invention. For this purpose, on the one hand, reference is made to the claims subordinate to claim 1, on the other hand to the description of an embodiment in conjunction with the drawing. In the drawing show:
Der in
Der Absperrhahn
In
Ferner ist im Absperrhahn
Der Rotationsdämpfer
In den
Gemäß
Ferner weist der Dämpfungskanal
Der zweite Abschnitt
In dem dritten Abschnitt
Wird nun im in
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