DE20303977U1 - Shut-off - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Absperrarmatur mit einem gegenüber einem Durchgang für ein Medium verdrehbaren Absperrkörper, an welchem außenseitig eine Dichtung anliegt r die in Schließstellung des Absperrkörpers den Durchgang für das Medium gegenüber dem Absperrkörper und dessen Oberfläche abdichtet.The invention relates to a shut-off valve with a shut-off body which can be rotated relative to a passage for a medium and on which a seal rests on the outside which , when the shut-off body is in the closed position, seals the passage for the medium relative to the shut-off body and its surface.
Derartige Absperrarmaturen sind vielfältig bekannt, beispielsweise als Kugelhähne oder als Hähne mit einem verdrehbaren Zylinder als Absperrkörper, der eine Querbohrung hat, die in Offenstellung der Armatur in Übereinstimmung mit einem Rohr oder dergleichen Durchgang verläuft und durch eine Verdrehung beispielsweise um 90° eine Schließstellung einnimmt. Dabei ist der Absperrkörper gegen das Rohr oder den Durchgang mit einer Dichtung abgedichtet.There are many different types of shut-off valves of this type, for example as ball valves or as valves with a rotatable cylinder as a shut-off body, which has a cross-bore that runs in line with a pipe or similar passage when the valve is open and assumes a closed position when rotated, for example by 90°. The shut-off body is sealed against the pipe or passage with a seal.
Häufig werden derartige Absperrarmaturen als Heizkörperanschluss verwendet.Such shut-off valves are often used as radiator connections.
Im Laufe der Zeit kann die erwähnte Dichtung in ihrer Dicht-Over time, the seal mentioned can become less leaky.
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wirkung nachlassen, weil sie unabhängig von der Stellung des Absperrkörpers ständig unter dem vorgesehenen Andruck steht und allmählich ihre Elastizität verliert, dass heißt im Laufe der Zeit kann der Anpressdruck der Dichtung und damit die Dichtwirkung nachlassen.effect may decrease because, regardless of the position of the shut-off body, it is constantly under the intended contact pressure and gradually loses its elasticity, which means that over time the contact pressure of the seal and thus the sealing effect may decrease.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Absperrarmatur der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Lebensdauer der Dichtung erhöht ist.The task is therefore to create a shut-off valve of the type mentioned above, in which the service life of the seal is increased.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass der Absperrkörper in seinem Schließbereich einen größeren Querschnitt oder Radius hat. Die am Umfang des Absperrkörpers angeordnete oder angreifende Dichtung ist somit in dessen Durchgangs- oder 5 Offenstellung zumindest bereichsweise weniger oder nicht angedrückt und in Schließstellung unter Dichtungsdruck. Während die Dichtung in Offenstellung des Absperrkörpers also unbelastet ist, ist sie in Schließstellung druckbeaufschlagt und erzielt ihre Dichtwirkung. Da die Absperrstellung bei vielen Anwendungsfällen nur selten zur Anwendung kommt, kann eine Dichtung in einer so ausgeführten Absperrarmatur eine ' lange Lebensdauer haben.To solve this problem, the shut-off body has a larger cross-section or radius in its closing area. The seal arranged or engaging on the circumference of the shut-off body is thus at least partially subjected to less or no pressure in the through or open position and is under sealing pressure in the closed position. While the seal is therefore unloaded in the open position of the shut-off body, it is pressurized in the closed position and achieves its sealing effect. Since the shut-off position is rarely used in many applications, a seal in a shut-off valve designed in this way can have a long service life.
In Durchgangs- oder Offenstellung des Absperrkörpers gegenüber dem Durchgang für das Medium ist es vorteilhaft, wenn der Absperrkörper einen ihn durchsetzenden und/ oder an seiner Oberfläche verlaufenden Durchtrittskanal aufweist. Das Medium kann dadurch den Absperrkörper in Durchgangs- oder Offenstellung leicht durch- und/oder umströmen, ohne dass dabei der Absperrkörper beziehungsweise die Absperrarmatur ein größeres Hindernis oder eine Verengung in dem Durchgang für das Medium darstellt.When the shut-off body is in the through or open position relative to the passage for the medium, it is advantageous if the shut-off body has a passage channel running through it and/or along its surface. The medium can therefore easily flow through and/or around the shut-off body in the through or open position without the shut-off body or shut-off valve representing a major obstacle or a constriction in the passage for the medium.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Absperrkörper im Bereich der Enden oder Öffnungen seines Durchtrittskanals einen geringeren Querschnitt oder Radius aufweist als in seinem demgegenüber an seinem Umfang versetzten Schließbereich. Die Dichtung ist dadurch in Durchgangs- oder Offenstellung vor allem in diesem in Schließstellung für die Dichtwirkung wichtigen Bereich wenig oder gar nicht belastet oder druckbeaufschlagt.It is useful if the shut-off body has a smaller cross-section or radius in the area of the ends or openings of its passage channel than in its closing area, which is offset on its circumference. The seal is therefore subjected to little or no stress or pressure in the passage or open position, particularly in this area, which is important for the sealing effect in the closed position.
Ein konkretes Anwendungsbeispiel kann eine Absperrarmatur mit einer drehbaren Spindel als Absperrkörper sein, die wenigstens einen quer zu ihrer Drehachse verlaufenden Durchtrittskanal hat und insbesondere in einem Heizkörperanschluss angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist dabei der Radius der Spindel im Bereich der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung des Durchtritts-5 kanals kleiner als der Radius der Spindel im Bereich der in Schließstellung den Durchgang für das Medium verschließenden Umfangsflache zwischen den Öffnungen des Durchtrittskanals. Dadurch werden die Dichtungen an den Öffnungen des Durchgangs für das Medium nur in Schließstellung der Spindel durch deren größeren Radius im Schließbereich beaufschlagt und sind in der häufiger genutzten Offenstellung nicht belastet.A specific application example can be a shut-off valve with a rotating spindle as a shut-off body, which has at least one passage channel running transversely to its axis of rotation and is arranged in particular in a radiator connection. The radius of the spindle in the area of the inlet opening and the outlet opening of the passage channel is advantageously smaller than the radius of the spindle in the area of the circumferential surface between the openings of the passage channel that closes the passage for the medium in the closed position. As a result, the seals at the openings of the passage for the medium are only subjected to the larger radius in the closing area of the spindle when it is in the closed position and are not loaded in the more frequently used open position.
Zweckmäßig ist es dabei, wenn der als Spindel ausgebildete Absperrkörper einen etwa quer zu ihrer Drehachse entlang einem Durchmesser verlaufenden Durchtrittskanal und eine etwa rechtwinklig dazu angeordnete Verbindungsöffnung für eine wahlweise Anwendung der Spindel bei einem geradlinig verlaufenden Heizkörperanschluss oder bei einem abgewinkelten Heizkörperanschluss hat und wenn der Schließbereich der Spindel mit seinem vergrößerten Radius in dem zu der rechtwinklig zum Durchtrittskanal angeordneten Verbindungsöffnung gegenüberliegenden Umfangsbereich angeordnet ist. Ein so gestalteter Absperrkörper kann in verschiedenen Bauformen von HeizkörperanschlüssenIt is useful if the shut-off body designed as a spindle has a passage channel running approximately transversely to its axis of rotation along a diameter and a connection opening arranged approximately at right angles to it for the optional use of the spindle with a straight radiator connection or with an angled radiator connection and if the closing area of the spindle with its enlarged radius is arranged in the circumferential area opposite the connection opening arranged at right angles to the passage channel. A shut-off body designed in this way can be used in various designs of radiator connections.
gleichermaßen Verwendung finden, wobei die Bedienung des Absperrkörpers beziehungsweise der Wechsel zwischen seiner Offenstellung und seiner Schließstellung aus einer üblichen und verbreiteten Drehung um seine Längsachse um etwa 90° beispielsweise mit Hilfe eines stirnseitig an dem Absperrkörper angreifenden Werkzeuges besteht.are equally used, whereby the operation of the shut-off body or the change between its open position and its closed position consists of a usual and widespread rotation about its longitudinal axis by approximately 90°, for example with the aid of a tool acting on the front side of the shut-off body.
Ist der Absperrkörper als stabförmige Spindel ausgebildet und um seine Längsachse drehbar gelagert, ist es vorteilhaft, wenn der Absperrkörper einen kreisrunden Querschnitt aufweist, der in seinem Schließbereich vergrößert oder verdickt oder etwa nockenförmig ausgebildet ist. Diese Querschnittsvergrößerung des Absperrkörpers in seinem Schließbereich beaufschlagt die Dichtung in Schließstellung, während sie in Offenstellung um 90° gedreht ist und an der inneren Wandung des Gehäuses der Absperrarmatur anliegt.If the shut-off body is designed as a rod-shaped spindle and is mounted so that it can rotate about its longitudinal axis, it is advantageous if the shut-off body has a circular cross-section that is enlarged or thickened in its closing area or is designed to be cam-shaped. This increase in the cross-section of the shut-off body in its closing area acts on the seal in the closed position, while in the open position it is rotated by 90° and rests against the inner wall of the housing of the shut-off valve.
Um die Dichtungen in Offenstellung des Absperrkörpers vollständig beziehungsweise ihre gesamten Dichtfläche druckbelastungsfrei zu halten, ist es zweckmäßig, wenn der Bereich des gegenüber dem Schließbereich verminderten Querschnitts die Öffnungen des Durchtrittskanals an ihrem gesamten Umfang umfasst, und wenn der verdickte Schließbereich mit Abstand zu diesen Öffnungen beginnt. Somit berühren die in Offenstellung der Dichtung gegenüberliegenden Bereiche neben den Durchtrittsöffnungen am Absperrkörper die Dichtung nicht oder nur so wenig, dass praktisch keine Druckbelastung auftritt und die Dichtung entspannt ist.In order to keep the seals completely free of pressure loads when the shut-off body is open, or to keep their entire sealing surface free of pressure loads, it is advisable if the area of the reduced cross-section compared to the closing area encompasses the openings of the passage channel on their entire circumference, and if the thickened closing area begins at a distance from these openings. In this way, the areas opposite the passage openings on the shut-off body when the seal is open do not touch the seal or only touch it so little that practically no pressure load occurs and the seal is relaxed.
Eine Ausführungsform der Absperrarmatur, insbesondere für Heiz-0 körperanschlüsse mit nebeneinander angeordnetem Vor- und Rücklauf kann vorsehen, dass der Absperrkörper als einstückige Spindel für wenigstens zwei nebeneinanderliegende Rohranschlüsse ausgebildet ist, dass die Spindel für jeden Rohr-An embodiment of the shut-off valve, in particular for radiator connections with adjacent flow and return lines, can provide that the shut-off body is designed as a one-piece spindle for at least two adjacent pipe connections, that the spindle for each pipe
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anschluss jeweils einen Durchtrittskanal aufweist, dass die Spindel alle Rohranschlüsse in Schließstellung gleichzeitig verschließt und dass die Spindel im Schließbereich an jedem Rohranschluss gegenüber dem übrigen Querschnitt der Spindel jeweils verdickt ist.connection has a passage channel in each case, that the spindle closes all pipe connections simultaneously in the closed position and that the spindle is thicker in the closing area at each pipe connection compared to the remaining cross-section of the spindle.
Um die Spindel besonders einfach, beispielsweise aus einem Strangpressprofil, herstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Spindel im Schließbereich an jedem Rohranschluss und 0 darüber hinaus axial durchgehend zwischen den Schließbereichen gegenüber dem übrigen Querschnitt der Spindel verdickt ist. Dadurch ergibt sich über die Längserstreckung der Spindel zumindest weitgehend ein gleichbleibender Querschnitt. Dabei kann eine solche Spindel aus Kunststoff oder Leicht- oder Buntmetall bestehen.In order to be able to manufacture the spindle particularly easily, for example from an extruded profile, it is advantageous if the spindle is thickened in the closing area at each pipe connection and also axially continuously between the closing areas compared to the rest of the cross-section of the spindle. This results in a cross-section that is at least largely constant over the longitudinal extent of the spindle. Such a spindle can be made of plastic or light or non-ferrous metal.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:Examples of embodiments of the invention are described in more detail below in the drawing. It shows in a partially schematic representation:
Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Absperrarmatur mit einem Absperrkörper in Offenstellung,Fig. 1 shows a cross-section of a shut-off valve according to the invention with a shut-off body in the open position,
Fig. 2 einen Querschnitt der Absperrarmatur gemäß Fig. 1 mit dem Absperrkörper in Schließstellung, der gleichFig. 2 shows a cross-section of the shut-off valve according to Fig. 1 with the shut-off body in the closed position, which is
zeitig auch ein Querschnitt des Heizkörperanschlusses gemäß Fig. 3 und 4 sein kann,time also a cross-section of the radiator connection according to Fig. 3 and 4 can be,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine als Heizkörperanschluss 0 ausgebildete Absperrarmatur mit Vor- und Rücklauf undFig. 3 a longitudinal section through a shut-off valve designed as a radiator connection 0 with flow and return and
mit einem als Spindel ausgebildeten Absperrkörper in Schließstellung sowiewith a shut-off body designed as a spindle in the closed position and
Fig. 4 einen Heizkörperanschluss gemäß Fig. 3 mit dem als Spindel ausgebildeten Absperrkörper in Offenstellung.Fig. 4 shows a radiator connection according to Fig. 3 with the shut-off body designed as a spindle in the open position.
Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Absperrarmatur weist einen Absperrkörper 2 auf, der gegenüber einem Durchgang 3 für ein Medium verdrehbar gelagert ist und einen ihn durchsetzenden Durchtrittskanal 4 enthält. An der Umfangsflache des Absperrkörpers 2 liegt außenseitig eine in einem Armatur-Gehäuse 53 gelagerte Dichtung 5 an, die in Schließstellung des Absperrkörpers 2 den Durchgang 3 für das Medium gegenüber demA shut-off valve, designated as a whole by 1, has a shut-off body 2, which is rotatably mounted relative to a passage 3 for a medium and contains a passage channel 4 passing through it. On the peripheral surface of the shut-off body 2, a seal 5 is mounted in a valve housing 53, which seals the passage 3 for the medium relative to the
' Absperrkörper 2 beziehungsweise dessen Oberfläche abdichtet.' Shut-off body 2 or its surface is sealed.
Dabei hat der Absperrkörper 2 in seinem Schließbereich 6 einen größeren Radius beziehungsweise einen größeren Querschnitt als im Bereich der Öffnungen 7, 8, 9 seines Durchtrittskanals 4.The shut-off body 2 has a larger radius or a larger cross-section in its closing area 6 than in the area of the openings 7, 8, 9 of its passage channel 4.
Dadurch ist die Dichtung 5 nur in Schließstellung (Fig. 2) des Absperrkörpers 2 durch diesen mit einer Andruckkraft beaufschlagt. In Offenstellung ist ein Abstand zwischen der Dichtung 5 und der Oberfläche des Absperrkörpers 2 vorhanden, wodurch die Dichtung 5 praktisch unbelastet beziehungsweise entspannt ist, wie dies besonders gut in den Fig. 1 und 2 erkennbar ist und was die Elastizität des Dichtungsmaterials langzeitig erhalten kann und ihre Dichtwirkung in Schließstellung erhöht.As a result, the seal 5 is only subjected to a pressure force by the shut-off body 2 in the closed position (Fig. 2). In the open position, there is a gap between the seal 5 and the surface of the shut-off body 2, whereby the seal 5 is practically unloaded or relaxed, as can be seen particularly well in Figs. 1 and 2, and this can maintain the elasticity of the sealing material over a long period of time and increase its sealing effect in the closed position.
Ebenfalls in Fig. 1 und 2 ist dargestellt, dass die am Umfang des Absperrkörpers 2 angeordnete Dichtung 5 in Durchgangs- oder Offenstellung (Fig. 1 ) nur bereichsweise, das heißt in einem schmalen, radial außen liegenden Teilbereich ihres Umfangs, durch den ihr gegenüber um 90° verdrehten Schließbereich 6 des Absperrkörpers 2 beaufschlagt und dadurch angedrückt ist. Dagegen beaufschlagt der Schließbereich 6 die Dichtung 5 in Schließstellung auf nahezu ihrer gesamten Dichtfläche, wie dies Fig. 2 zeigt und schließt damit den Durchgang 3 für das MediumAlso shown in Fig. 1 and 2 is that the seal 5 arranged on the circumference of the shut-off body 2 in the through or open position (Fig. 1 ) is only partially acted upon, i.e. in a narrow, radially outer part of its circumference, by the closing area 6 of the shut-off body 2, which is rotated by 90° relative to it, and is thereby pressed against it. In contrast, the closing area 6 acts on the seal 5 in the closed position over almost its entire sealing surface, as shown in Fig. 2, and thus closes the passage 3 for the medium.
dicht ab.close tightly.
Die Fig. 3 und 4 zeigen die praktische Anwendung der erfindungsgemäßen Absperrarmatur 1 an einem Heizkörperanschluss 50, bei dem ein Vorlauf 51 und ein Rücklauf 52 nebeneinander angeordnet sind und bei dem der Absperrkörper 2 als drehbare Spindel 2a ausgebildet ist, die jeweils für den Vorlauf 51 und den Rücklauf 52 einen Durchtrittskanal 4 aufweist. Der Radius der Spindel 2a ist dabei im Bereich der Eintrittsöffnung 7 und der Austrittsöffnung 8 des Durchtrittskanals 4 kleiner als der Radius der Spindel 2a in ihrem Schließbereich 6, das heißt in dem Bereich der Umfangsflache der Spindel 2a, der in Schließstellung den Vorlauf 51 und den Rücklauf 52 verschließt und sich dabei am Umfang der Spindel 2a radial jeweils zwischen den Öffnungen des Durchtrittskanals 4 befindet. Der sich dadurch in Offenstellung ergebende Abstand oder schmale Spalt zwischen Dichtung 5 und Spindel 2a ist in Fig. 4 der besseren Übersicht halber nicht dargestellt.3 and 4 show the practical application of the shut-off valve 1 according to the invention on a radiator connection 50, in which a flow 51 and a return 52 are arranged next to one another and in which the shut-off body 2 is designed as a rotatable spindle 2a, which has a passage channel 4 for the flow 51 and the return 52. The radius of the spindle 2a is smaller in the area of the inlet opening 7 and the outlet opening 8 of the passage channel 4 than the radius of the spindle 2a in its closing area 6, that is to say in the area of the circumferential surface of the spindle 2a, which closes the flow 51 and the return 52 in the closed position and is located radially on the circumference of the spindle 2a between the openings of the passage channel 4. The resulting distance or narrow gap between the seal 5 and the spindle 2a in the open position is not shown in Fig. 4 for the sake of clarity.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Durchtrittskanäle 4 relativ zu Vorlauf 51 und Rücklauf 52 so angeordnet, dassIn the embodiment shown, the passage channels 4 are arranged relative to the flow 51 and return 52 so that
&igr; sowohl Vorlauf 51 und Rücklauf 52 in Schließstellung der Spindel 2a geschlossen und in Offenstellung der Spindel 2a geöffnet sind.&igr; both the forward flow 51 and the return flow 52 are closed when the spindle 2a is closed and open when the spindle 2a is open.
Der Durchtrittskanal 4 verläuft innerhalb der Spindel 2a etwa guer zu ihrer Drehachse, wobei die Drehachse der Mittel-Längsachse der Spindel 2a entspricht. Der Durchtrittskanal 4 hat dabei neben der Eintrittsöffnung 7 und der Austrittsöffnung 8 eine zusätzliche, zum Durchtrittskanal 4 etwa rechtwinklig angeordnete Verbindungsöffnung 9 für eine wahlweise Anwendung der Spindel 2a bei einem geradlinig verlaufenden Heizkörperanschluss 50 oder bei einem abgewinkelten Heizkörperanschluss.The passage channel 4 runs within the spindle 2a approximately transverse to its axis of rotation, the axis of rotation corresponding to the central longitudinal axis of the spindle 2a. In addition to the inlet opening 7 and the outlet opening 8, the passage channel 4 has an additional connection opening 9 arranged approximately at right angles to the passage channel 4 for optional use of the spindle 2a with a straight radiator connection 50 or with an angled radiator connection.
Der Schließbereich 6 mit seinem vergrößerten Radius ist am Umfang der Spindel 2a gegenüber beziehungsweise radial um 180° gedreht zu der Verbindungsöffnung 9 angeordnet.The closing area 6 with its enlarged radius is arranged on the circumference of the spindle 2a opposite or radially rotated by 180° to the connecting opening 9.
Der Absperrkörper 2 weist in den gezeigten Ausführungen in den Fig. 1 bis 4 einen kreisrunden Querschnitt auf und ist dabei um seine Längsachse drehbar in einem mit einer im Querschnitt kreisrunden Innenlängshöhlung versehenen Gehäuse 53 angeordnet. In seinem Schließbereich ist der Querschnitt des Absperrkörpers 2 verdickt beziehungsweise vergrößert und etwa nockenförmig ausgebildet. Die Innenlängshöhlung des Gehäuses 53 hat dabei einen Innendurchmesser, der etwa der größten Verdickung des Absperrkörpers 2 entspricht, wobei der Absperrkörper 2 in dem Gehäuse 53 beweglich, das heißt drehbar gelagert ist und eine oder mehrere Lagerstellen mit gleichbleibendem Radius hat.In the embodiments shown in Figs. 1 to 4, the shut-off body 2 has a circular cross-section and is arranged so as to be rotatable about its longitudinal axis in a housing 53 provided with an inner longitudinal cavity with a circular cross-section. In its closing area, the cross-section of the shut-off body 2 is thickened or enlarged and is designed to be approximately cam-shaped. The inner longitudinal cavity of the housing 53 has an inner diameter that corresponds approximately to the largest thickening of the shut-off body 2, with the shut-off body 2 being movably mounted, i.e. rotatably mounted, in the housing 53 and having one or more bearing points with a constant radius.
Das gegenüber dem Schließbereich 6 geringere Querschnittsmaß des Absperrkörpers 2 ist am Umfang des Absperrkörpers 2 an den Öffnungen 7, 8 und 9 des Durchtrittskanals 4 an deren gesamten Umfang vorhanden, wodurch die Dichtung 5 in Offenstellung durch diese Umfangsbereiche nicht belastet werden und ein Abstand zwischen der Dichtung 5 und den Bereichen der Öffnungen 7, 8 oder 9 in Offenstellung des Absperrkörpers 2 vorhanden ist, wie dies Fig. 1 zeigt. Der Schließbereich 6 beginnt dabei mit einem Abstand gegenüber den Öffnungen 7, 8 und 9 am Umfang des Absperrkörpers 2, um die Dichtung 5 in Offenstellung in möglichst geringem Maße zu beaufschlagen.The smaller cross-sectional dimension of the shut-off body 2 compared to the closing area 6 is present on the circumference of the shut-off body 2 at the openings 7, 8 and 9 of the passage channel 4 over their entire circumference, whereby the seal 5 is not loaded by these circumferential areas in the open position and a distance is present between the seal 5 and the areas of the openings 7, 8 or 9 in the open position of the shut-off body 2, as shown in Fig. 1. The closing area 6 begins with a distance from the openings 7, 8 and 9 on the circumference of the shut-off body 2 in order to load the seal 5 in the open position to the smallest possible extent.
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2004
- 2004-03-09 WO PCT/EP2004/002400 patent/WO2004081430A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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