DE8800059U1 - Dreiwegearmatur - Google Patents

Description

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Dreiwegearmatür,-mit druckfestem Gehäuse, Ventilsitz, darin beweglich gehaltenem Absperrelement und durch eine Wellendichtung hindurchgeführtem Betätigungselement für das Absperrelement, wobei das Gehäuse mit drei Rohranschlußöffnungen urd der Ventilsitz mit zugeordneten Anschlußbohrungen ausgebildet ist, wobei das Ab-Sperrelement eine Durchgangsbohrung aufweist, durch die zwei Rohranschlußöffnungen wechselweise mit der dritten Rohranschluß-Öffnung unter Bildung eines Durchgangskanals verbindbar sind, und wobei das Absperrelement in einer weiteren Steuerstellung die Rohranschlußöffnungen gegeneinander abdichtet.

Die bekannte gattungsgemäße Armatur ist als Kugelhahn mit einem aus einem Elastomer gefertigten Ventilsitz ausgebildet (GB-A 21 37 735). Durch Drehen der Ventilkugel sind die verschiedenen Steuerstellungen einstellbar. Um zu erkennen, welche der Rohranschlußöffnungen miteinander verbunden sind, muß eine Willkürlieh zu treffende Vereinbarung getroffen werden, welche die Stellung des Handhebels dem Strömungsweg zuordnet. Hierbei ist die Gefahr einer Fehlbedienung gegeben, sei es, weil der Handhebel beim Einbau der Armatur falsch montiert wurde, oder sei es, weil der Anwender die willkürlich festgelegte Vereinbarung nicht kennt. Nachteilig ist bei der bekannten Dreiwegearmatur fernerhin, daß die Dichtflächen an der Ventilkugel relativ klein sind und insbesondere bei korrosiven und/oder abrasiven Medien eine ausreichende Standzeit nicht gewährleistet ist. Leckagen können zu erheblichen Problemen führen, wenn die Dreiwegearma-

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tür zur Regelung oder Dosierung von Medien eingesetzt werden ßoll, die miteinander nicht in Berührung kommen dürfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dreiwegearmatur mit guten Abdichteigenschaften anzugeben, bei der die Gefahr einer Fehlbedienung klein ist. Im Ergebnis soll erreicht verden,-daß bei der Dosierung oder Regelung von unterschiedlichen Medien eine unerwünschte Vermischung weder durch Fehlbedienung noch durch Leckage auftritt.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Absperrelement als Schieberplatte ausgebildet ist und der Ventilsitz zwei Dichtungsscheiben aufweist, zwischen denen die Schieberplatte aufundnieder bewegbar angeordnet ist, daß die Dichtungsscheibsn mit den Anschlußbohrungen ausgerüstet sind und zumindest eine der beiden Dichtungsscheiben Anschlußbohrungen in einem Steuerabstand aufweist, der größer ist als der Durchmesser der Durchgangsbohrung in der Schieberplatte. - In einer unteren Steuerstellung und in einer oberen Steuerstellung ist jeweils ein Strömungsweg freigegeben. In der mittleren Steuerstellung sind beide Durchgangswege abgesperrt. Bei der Betätigung der Schieberplatte erfolgt eine axiale Verstellung des Betätigungselementes. Anhand des Stellweges des Betätigungselementes ist die Steuerstellung erkennbar. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei der erfindungsgemäßen Schieberarmatur die räumliche Zuordnung zwischen den Rohranschlußöffnungen und dem Stellweg des Betätigungselementes für den Fachmann er- ' kennbar ist, ohne daß es einer besonderen Vereinbarung bedarf. Die Erfindung nutzt die Kinematik von Schieberarmaturen mit

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aufundnieder bewegbarer Schieberplatte in überraschender Weise zum Zwecke der Verbesserung der Sicherheit von Dreiwegearmatursn. Aufgrund der ebenen Dichtfläche zwischen Schieberplatte und Dichtungsscheiben läßt sich ferner eine gute Abdichtwirkung erreichen, und zwar - im Vergleich zu sphärisch geschliffenen Dichtflächen - bei geringerem fertigungstechnischen Aufwand.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, daß die Dichtungsscheiben unterschiedlich ausgebildet sind und die an die gemeinsame Rohranschlußoffnung anschließende Dichtungsscheibe nur eine Anschlußbohrung aufweist, die sich von der unteren Steuerstellung bis zur oberen Steuerstellung hinweg erstreckt, wobei die Anschlußbohrung dieser Dichtungsscheibe rund oder auch schlitzförmig ausgebildet sein kann. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Dichtungsscheiben des Ventilsitzes jedoch identisch ausgebildet und weisen jeweils zwei Anschlußbohrungen im Steuerabstand auf, wobei die Anschlußbohrungen der einen Dichtungsscheibe an eine gemeinsame Rohranschlußöffnung anschließen und den Anschlußbohrungen der anderen Dichtungsscheibe jeweils eine Rohranschlußöffnung zugeordnet ist. Ein einfacher konstruktiver Aufbau der erfindungsgemäßen Dreiwegearmatur ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse mit einem vorderen Gehäusedeckel und einem rückwärtigen Gehäusedeckel ausgebildet ist, daß u<j£ vordere Gehäusedeckel einen Sammelraum aufweist, von dem Bohrungen zu den Anschlußbohrungen der Dichtungsscheibe abgehen, und daß der rückwärtige Gehäusedeckel mit Strömungskanälen ausgerüstet ist, welche die Anschlußbohrungen der Dichtungsscheibe mit einer zugeordneten Rohranschlußöffm>i,-verbinden. Dabei sind die Strömungsquerschnitte der Bohrunaen

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des vorderen Gehäusedeckels und der Strömungskanäle im rückwärtigen Gehäusedeckel gleichgroß. Dadurch ist eine weitgehende Druckentlastung gegeben und ist der Einsatz der Armatur bei großen Betriebsdrückdifferenzen möglich. Diese Ausführungsform hat fernerhin den Vorteil, daß die Strömungsrichtung ohne 'weiteres umkehrbar ist und die Rohranschlußöffnung des vorderen Gehäusedeckels wahlweise die Einlaßseite oder Auslaßseite definiert. Insbesondere bei der Verwendung abrasiver und/oder korrosiver Medien empfiehlt die Erfindung, daß die Schieberplatte und die Dichtungsscheiben an elastomeren Gehäusedichtungen anliegen, die jeweils eine zugeordnete Anschlußbohrung ringförmig umschließen. Die elastomeren Gehäusedichtungen kommen mit den strömenden Medien nicht in Berührung und sind auch einer Scherbeanspruchung durch die Schieberplatte im Falle einer Betätigung der Schieberplatte nicht ausgesetzt. Es sind damit elastomere Dichtungen geringer Verschleißfestigkeit einsetzbar. Die Werkstoffauswahl kann ausschließlich unter dem Gesichtspunkt der Korrosionsbeständigkeit und/oder Temperaturbeständigkeit getroffen werden. Der Steuerabstand zwischen den Anschlußbohrungen sollte nach bevorzugter Ausführungsform mindestens doppelt so groß sein wie der Durchmesser der Durchgangsbohrung in der Schieberplatte.

Die Vorteile der Erfindung sind zunächst darin zu sehen, daß di< Gefahr einer Fehlbedienung aufgrund der leichten Zuordnung zwischen dem Stellweg des Betätigungselements und der räumlichen Anordnung der Rohranschlußöffnungen klein ist. Fernerhin zeichnet sich die erfindungsgemäße Dreiwegearmatur durch eine gute Abdichtung aus, und in der bevorzugten Ausführungsform

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mit sinterkeramischen Dichtungsscheiben und sinterkeramischer Schieberplatte ist sie auch bei korrosiven und/oder abrasiven Medien sowie in einem großen Temperaturbereich einsetzbar. Im Ergebnis ermöglicht die erfindungsgemäße Dreiwegearmatur ä&s sichere Absperren, Dosieren und Regeln von unterschiedlichen Medien im Wechsel, die untereinander nicht in Berührung kommen dürfen. Dies gilt insbesondere auch für korrosive und abrasive Medien bei hoher Temperaturbeanspruchung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Dreiwegearmatur,

Fig. 2 die geöffnete Dreiwegearmatur aus der Blickrichtung I in Fig. 1.

Zum grundsätzlichen Aufbau der in den Figuren dargestellten Dreiwegearmatur gehören ein druckfestes Gehäuse 1 mit vorderem Gehäusedeckel 2 und rückwärtigem Gehäusedeckel 3, ein aus zwei Dichtungsscheiben 4a, 4b bestehender Ventilsitz 5, darin beweglich gehaltenem Absperrelement 6 in Form einer Schieberplatte sowie ein durch eine Wellendichtung 7 des Gehäuses 1 hindurchgeführtes Betätigungselement 8 für die Schieberplatte 6. Insbesondere der Fig. 1 entnimmt man, daß das Gehäuse 1 mit drei Rohranschlußöffnungen 9, 10 ausgebildet ist, daß der Ventilsitz 5 zugeordnete Anschlußbohrungen 11 aufweist und das Absperrele-

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ment 6 eine Durchgangsbohrung 12 besitzt. Die Anordnung ist so j getroffen, daß zwei Rohranschlußoffnungen 9 wechselweise mit der &iacgr; dritten Rohranschlußöffnung 10 un^er Bildung eines Durchgangs-J kanals verbindbar sind. Die Anschlußbohrungen 11 der Dichtungsscheiben 4 sind in einem Steuerabstand A angeordnet, der größer ist als der Durchmesser D der Durchgangsbohrung 12 der Schieberplatte 6. Dadurch kann das Absperrelement 6 eine weitere Steuerstellung, die in Fig. 1 dargestellt ist, einnehmen, in der die Rohranschlußoffnungen 9, 10 gegeneinander abgedichtet sind.

Im Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 1 zweiteilig ausgebildet. Der vordere Gehäusedeckel 2 sowie der rückwärtige Gehäusedeckel 3 sind unter Zwischenschaltung einer Deckeldichtung 13 miteinander verschraubt. Die Dichtungsscheiben 4a, 4b sind identisch ausgebildet. Der vordere Gehäusedeckel 2 weist einen ! Sammelraum 14 auf, der an die Rohranschlußöffnung 10 angrenzt j und von den Bohrungen 15 zu den Anschlußbohrungen 11 der Dich-Itungsscheibe 4a abgehen. Der rückwärtige Gehäusedeckel 3 ist mit i Strömungskanälen 16 ausgerüstet, welche die Anschlußbohrungen 11 der Dichtungsscheibe 4b mit einer zugeordneten Rohranschlußöffnung 9 verbinden. Die Strömungsquerschnitte der Bohrungen 15 des vorderen Gehäusedeckels 2 und der Strömungskanäle 16 im rückwärtigen Gehäusedeckel 3 sind gleichgroß. Man entnimmt der Fig. 1, daß die Strömungskanäle 16 im rückwärtigen Gehäusedeckel 3 so angeordnet sind, daß die Rohranschlußoffnungen 9 einen für drn Anschluß von Rohrleitungen erforderlichen Abstand B aufweisen. Wie in Fig. 2 angedeutet, sind die Gehäusedeckel 2, 3 mit Dichtungsflächen ausgebildet und können genormte Rohrflansche 17 angeschlossen werden.

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Die Schieberplatte 6 und die Dichtungsscheiben 4a, 4b bestehen ! aus sinterkeramischem Werkstoff. Die Dichtungsscheiben 4a, 4b sind an elastomeren Gehäusedichtungen 18 abgestützt und liegen mit entsprechender Dichtkraft an der Schieberplatte 6 an. Die elastomeren Gehäusedichtungen 18 umschließen jeweils eine zugeordnete Anschlußbohrung 11 ringförmig. Vorzugsweise werden O-Ringdichtungen mit rundem oder quadratischem Querschnitt eingesetzt. Der Steuerabstand A zwischen den Anschlußbohrungen 11 ist mindestens doppelt so groß wie der Durchmesser D der Durchgangsbohrung 12 in der Schieberplatte 6. Das Betätigungselement 8 ist mittels einer Kupplung 19 an eine Hubvorrichtung 20 angeschlossen.

Claims (1)

1. Andrejewski, Honke & Partner

   Patentanwälte

   Diplom-Physiker

   Dr. Woher Andrejewski

   Diplom-Ingenieur

   Dr.-Ing. Manfred Honice

   Diplom-Physiker

   Dr. Karl Gerhard Masch

   fcnwafaakte: 67 003/Sz-Al

   Gebrauchsmusteranmeldung B + S Metalpraecis Gesellschaft für Metallformgebung m. b. H.

   Osterfeldstraße 14 4650 Gelsenkirchen-ückendorf 4300 Emn 1, Theoftpfali 3, Postf. 100254

   4. Januar 1988

   Dreiwegearmatur

   innere Priorität aus P 37 31 754.7-12 vom 22^ September 1987

   Schutzansprüche 1. Dreiwegearmatur, - mit

   druckfestem Gehäuse,

   Ventilsitz,

   darin beweglich gehaltenem Absperrelement und

   durch eine Wellendichtung hindurchgeführtem Betätigungselement für das Absperrelement,

   AndVejewslä, Honke & Partner, Patentanwälte in

   wobei das Gehäuse mit drei Rohranschlußoffnungen und der VentilH

   &igr; sitz mit zugeordneten Anschlußbohrungen ausgebildet ist, wobei das Absperrelement eine Durchgangsbohrung aufweist, durch die zwei Rohranschlußoffnungen wechselweise mit der dritten Rohranschlußöffnung unter Bildung eines Durchgangskanals verbindbar sind, und wobei das Absperrelement in einer weiteren Steuerstellung die Rohranschlußoffnungen gegeneinander abc.chtet, ', dadurch gekennzeichnet, daß das Absperr- ■ element als Schieberplatte (6) ausgebildet ist und der Ventilsitz (5) zwei Dichtungsscheiben (4a> 4b) aufweist, zwischen ; denen die Schieberplatte (6) aufundnieder bewegbar angeordnet ist, daß die Dichtungsscheiben (4) mit den Anschlußbohrungen (11) ausgerüstet sind und zumindest eine der beiden Dichtungsscheiben (4a, 4b) Anschlußbohrungen (11) in einem Steuerabstand (A) aufweist, der größer ist als der Durchmesser (D) der Durchgangsbohrung (12) in der Schieberplatte (6). i

   2. Dreiwegearmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsscheiben (4a, 4b) des Ventilsitzes (5) identisch ausgebildet sind und jeweils zwei Anschlußbohrungen (11) mit ! Steuerabstand (A) aufweisen, wobei die Anschlußbohrungen (11) der einen Dichtungsscheibe (4a) an eine gemeinsame Rohranschlußöffnung (10) anschließen und den Anschlußbohrungen (11) ! der anderen Dichtungsscheibe (4b) jeweils eine Rohranschlußöffnung (9) zugeordnet ist.

   3. Dreiwegearmatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit einem vorderen Gehäusedeckel (2) und einem rückwärtigen Gehäusedeckel (3) ausgebildet ist, daß der vordere

   Andrefewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

   Gehäusedeckel (2) einen Sammelraum (14) aufweist, von dem Bohrungen (15) zu den Anschlußbohrungen (11) der Dichtungsscheibe (4a) abgehen, und daß der rückwärtige Gehäusedeckel (3) mit Strömungskanälen (16) ausgerüstet ist, welche die Anschlußbohrungen (11) der Dichtungsscheibe (4b) mit einer zugeordneten Rohranschlußöffnung (9) verbinden, wobei die Strömungsquerschnitte der Bohrungen (15) des vorderen Gehäusedeckels (2) und der Strömungskanäle (16) im rückwärtigen Gehäusedeckel (3) gleichgroß sind.

   4. Dreiwegearmatur nach einem der Ans£,,füche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte (6) und die Dichtungsscheiben (4a, 4b) aus sinterkeramischem Werkstoff bestehen und daß die Dichtungsscheiben an elastomeren Gehäusedichtungen (18) anliegen, die jeweils eine zugeordnete Anschlußbohrung (11) ringförmig umschließen.

   5. Dreiwegearmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerabstand (A) mindestens doppelt so groß ist wie der Durchmesser (D) der Durchgangsbohrung (12) in der Schieberplatte (6).