DE20309213U1

DE20309213U1 - Ventilanordnung

Info

Publication number: DE20309213U1
Application number: DE20309213U
Authority: DE
Original assignee: RUDOLF FOMM GmbH
Current assignee: RUDOLF FOMM GmbH
Priority date: 2003-06-14
Filing date: 2003-06-14
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2013-06-15

Description

Rudolf Fomm GmbH. Limbacher Str. 13, 09113 Chemnitz
Ventilanordnung

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1.

Ventilanordnungen, wie z.B. Eckventilanordnungen oder auch Eckventilfräseranordnungen, sogenannte Anbohrarmaturen, zählen in unterschiedlichen Ausführungsformen zum Stand der Technik. Anbohrarmaturen dienen zur Erzeugung einer Abzweigstelle, ohne dass zu einem späteren Zeitpunkt Ausschachtarbeiten erforderlich werden. Bei derartigen Abzweigstellen besteht die Möglichkeit, die Hauptrohrleitung bereits bei der Anbringung der Abzweigstelle anzubohren oder diese Anbohrung erst zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Abzweigung vorzunehmen. In jedem Fall handelt es sich um Anordnungen, bei denen ein unterer Abgang auf der Mantelfläche der Hauptrohrleitung fixiert wird, ein oberer Abgang fluidieitend mit dem unteren

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Abgang gekoppelt ist und zur Weiterleitung des Fluids an einen Verbraucher dient.

Mit der Novellierung der Trinkwasserverordnung kommt insbesondere der Werkstoffauswahl eine große Bedeutung zu, da das Ausmaß der Veränderung der Wasserbeschaffenheit unter anderem von den Werkstoffeigenschaften und von der Dauer der Stillstandszeit des Wassers in der Installation abhängig ist. Entscheidend ist, dass alle Anforderungen der Trinkwasserverordnung an den Entnahmestellen der Hausinstallation einzuhalten sind, an denen Wasser für den menschlichen Gebrauch entnommen wird. Damit übernimmt nicht nur das Wasserversorgungsunternehmen, sondern auch das Installationsfachunternehmen Verantwortung für die Wasserbeschaffenheit an der Entnahmestelle.

Messing ist aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften seit vielen Jahren der meistverwendete und bewährteste Werkstoff für Armaturen im Sanitär- und Heizungsbereich und ist hygienisch unbedenklich. Messing besitzt eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Luft und Wasser. Nachteilig sind die teilweise auftretenden Fälle von Entzinkung und Spannungsrisskorrosion. Rotguss darf gemäß der Trinkwasserverordnung nur noch in Legierungen mit einem Bleigehalt < = 3,0 % und einem Nickelanteil < = 0,6 % im Bereich der Trinkwasserinstallation eingesetzt werden. Neben Kupferwerkstoffen für Rohre und Fittinge kann auch nichtrostender Stahl zum Einsatz kommen, insbesondere nichtrostender Stahlguss wenn es sich um Armaturen handelt.

Die DE 100 54 705 C1 beschreibt eine Selbstanbohrschelle zum Anbohren von Rohren, bei welchem ein zweiteiliges Gehäuse zum Einsatz kommt. Bei diesem Gehäuse ist vorgesehen, dass zumindest in Bereichen, in denen die Selbstanbohrschelle mit einem in dem angebohrten Rohr geführten Medium in Kontakt kommt, aus einem korrosionsbeständigen Material, insbesondere aus nichtrostendem Stahl, besteht. Da bei Anbohrarmaturen und Eckventilen bekannter Bauart in der Regel Spindeltriebe zum Einsatz kommen, die über ein Spindelgewinde in dem Gehäuse gelagert sind, ergeben sich bei vollständig

aus nichtrostendem Stahl hergestellten Gehäusen und Spindeln aufgrund der möglichen Kaltverschweißungen im Gewinde Probleme hinsichtlich der Betriebssicherheit. Das Phänomen der Kaltverschweißung von Gewinden tritt auf, wenn Metalloberflächen mit hohen Flächenpressungen aneinander reiben. In der Folge geht das Gewinde weder vor noch zurück, so dass eine Ventilanordnung vollständig blockiert wäre. Dieses Problem besteht insbesondere bei Gewindepaarungen aus Edelstahl.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung zu schaffen, bei welcher für die feststehenden und für die beweglichen Teile nichtrostende Stahlsorten zum Einsatz kommen können, ohne dass die Gefahr der Kaltverschweißung bei einer Relativbewegung gegeben ist.

Diese Aufgabe ist bei einer Ventilanordnung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Ventilanordnung besitzt ein Gehäuse, das in bekannter Weise mit einem unteren Abgang an einer Rohrleitung druckdicht festlegbar ist und mindestens einen oberen Abgang aufweist, wobei innerhalb des Gehäuses ein axial in Richtung auf die Rohrleitung verlagerbares Stellelement angeordnet ist, welches formschlüssig mit einer aus dem Gehäuse herausragenden drehbaren Bedienspindel gekoppelt ist, wobei das mit einem Außengewinde versehene Stellelement durch ein gegenüber dem Gehäuse ortsfesten Innengewinde hindurch schraubbar ist.

Wesentlich ist, dass sowohl der das Außengewinde tragende Längenabschnitt des Stellelements als auch derjenige Höhenbereich des Gehäuses, in dem das ortsfeste Innengewinde vorgesehen ist, aus nichtrostendem Stahl bestehen und dass das ortsfeste Innengewinde aus einer an dem Gehäuse fixierten Gewindehülse aus Kunststoff oder aus einem Nichteisenmetall besteht. Entscheidend ist, dass die Gewindehülse aus einem Material besteht, das eine gegenseitige Kaltverschweißung der Gewindegänge verhindert. Durch die

Eingliederung einer Gewindehülse ist es möglich, sowohl das Stellelement aus nicht rostendem Stahl herzustellen als auch zumindest Teile des Gehäuses der Ventilanordnung. Die Gewindehülse besteht aus einem im Rahmen der Trinkwasserverordnung als hygienisch unbedenklich einzustufendem Werkstoff. Neben bekannten Nichteisenmetallen können auch Kunststoffe hinreichender Festigkeit als Werkstoff für die Gewindehülse zum Einsatz kommen.

Der Vorteil einer an dem Gehäuse fixierten Gewindehülse ist darin zu sehen, dass anstelle der bisher für die Gehäuse verwendeten Nichteisenmetalle nunmehr Teile des Gehäuses oder auch ganze Gehäuse vollständig aus Edelstahlguss hergestellt werden können. Ein möglicher Werkstoff hierfür ist G-X5CrNi 19-10.

Die Ventilanordnung kann als Stellelement ein Bohrelement aufweisen (Anspruch 2). Dann handelt es sich um eine Anbohrarmatur. Die Anbohrarmatur kann auch eine Ventilfunktion haben.

Das Stellelement kann gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 ein Ventilkörper sein, so dass es sich um eine Ventilanordnung ohne Anbohrfunktion handelt. Selbstverständlich ist es auch möglich, Stellelemente vorzusehen, die sowohl eine Bohrfunktion als auch eine Absperrfunktion erfüllen.

In der Ausführungsform des Schutzanspruchs 4 ist das Gehäuse der Ventilanordnung zweigeteilt, wobei zumindest das die Bedienspindel und die Gewindehülse tragende obere Gehäuseteil aus nichtrostendem Stahlguss besteht. Die geteilte Anordnung des Gehäuses erleichtert die Montage und hat ferner fertigungstechnische Vorteile.

Dementsprechend ist nach Anspruch 5 vorgesehen, dass ein den unteren Abgang und den mindestens einen oberen Abgang tragendes unteres Gehäuseteil ebenfalls aus nichtrostendem Stahlguss besteht.

Die beanspruchte Ventilanordnung kann im Bereich der Gewindehülse mit einer Rückdichtung versehen sein. Die Rückdichtung ist nach den Merkmalen des Anspruchs 6 auf der dem unteren Abgang abgewandten Seite der Gewindehülse angeordnet. Die Rückdichtung kann zudem Bestandteil der Gewindehülse sein (Anspruch 7). Durch die Rückdichtung kann verhindert werden, dass in den oberhalb der Gewindehülse befindlichen Ringraum ein Fluid aus dem Rohrleitungssystem eindringt bzw. bereits eingedrungenes Fluid wieder austritt. Die Rückdichtung kann aus Polytetraflourethylen (PTFE) hergestellt sein. Die Rückdichtung kann als separates Bauteil der Gewindehülse benachbart angeordnet sein oder unmittelbar in die Gewindehülse eingebettet sein. In diesem Fall wird die Rückdichtung zusammen mit der Gewindehülse montiert. Wichtig für die Funktionsweise der Ventilanordnung ist, dass die Gewindehülse verdrehfest innerhalb des Gehäuses gelagert ist und dadurch weder rotatorisch noch translatorisch bewegbar ist. Die Gewindehülse kann z.B. in das Gehäuse eingepresst sein, d.h. durch Kraftschluss lagefixiert sein. Auch eine formschlüssige Fixierung der Gewindehülse ist möglich.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Ventilanordnung im Längsschnitt vor dem Anbohren einer

Rohrleitung;

Figur 2 die Ventilanordnung der Figur 1 nach dem Anbohren der Rohrleitung und

Figur 3 in vergrößerter Darstellung eine mögliche Ausführungsform eines oberen Gehäuseteils mit eingesetzter Gewindehülse im Längsschnitt.

Figur 1 zeigt eine Ventilanordnung 1 mit einem zweigeteilten Gehäuse 2. In dem oberen Gehäuseteil 3 ist eine Bedienspindel 4 drehbar gelagert. Die Bedienspindel 4 steht über einen als Mehrkant ausgeführten Spindelschaft 5

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mit einem innerhalb des Gehäuses 2 linear verlagerbaren Stellelement 6 in formschlüssigem Eingriff. Das Stellelement 6 ist als Bohrelement ausgebildet und besitzt einen Bohrkopf 7, der in der dargestellten Position innerhalb des unteren Gehäuseteils 8 positioniert ist. Das obere Gehäuseteil 3 ist über ein Gewinde 9 in das untere Gehäuseteil 8 eingeschraubt. Das untere Gehäuseteil 8 ist in nicht näher dargestellter Weise an einer Rohrleitung 10 mit seinem unteren Abgang 11 fixierbar. Die Rohrleitung 10 kann durch Betätigung der Bedienspindel 4 und der daraus resultierenden Verlagerung des Bohrkopfes 7 in Richtung des unteren Abgangs 11 und damit in Richtung auf die Mantelfläche 12 der Rohrleitung 10 angebohrt werden. Nach dem Anbohren kann Fluid aus der Rohrleitung 10 durch den unteren Abgang 11 in die Ventilanordnung 1 einströmen und über einen seitlichen Abgang 13 aus dieser heraus strömen. Die Verlagerung des Stellelelemts 6 in Richtung auf die Rohrleitung 10 erfolgt durch das Zusammenspiel eines in Drehbewegung versetzten Außengewindes 14 des Stellelements 6 mit einem ortsfesten Innengewinde 15, das in einer an dem oberen Gehäuseteil 3 fixierten Gewindehülse 16 ausgebildet ist.

Das obere Gehäuseteil 3 besteht aus einer nichtrostenden Edelstahllegierung und ist vorzugsweise gießtechnisch hergestellt. Es handelt sich somit um einen Edelstahlgusswerkstoff. Damit besteht der das Außengewinde 13 tragende Höhenabschnitt des Stellelements 6 besteht ebenfalls aus einem nichtrostendem Stahlwerkstoff. Auch die Bedienspindel 4 ist aus Stahl gefertigt. Der Werkstoff der Gewindehülse 15 ist ein Kunststoff oder ein Nichteisenmetall.

Figur 2 zeigt das Stellelement 6 in einer Position, in welcher der Bohrkopf 7 die Rohrleitung 10 durchsetzt, diese also angebohrt wurde. In der dargestellten Position ist das Stellelement 6 vollständig ausgefahren. Wird nun die Bedienspindel 4 in umgekehrter Drehrichtung betätigt, wird das Stellelement 6 wieder aus der Rohrleitung 10 heraus in Richtung zum oberen Gehäuseteil 3 verlagert, so dass das Fluid aus der Rohrleitung 10 in das Innere des unteren Gehäuseteils 8 einströmen und über den oberen Abgang 13 wieder aus diesem heraus strömen kann.

Aus Figur 2 wird deutlich, dass auf der dem unteren Abgang 12 abgewandten Ende der Gewindehülse 16 eine Rückdichtung 17 platziert ist, die verhindert, dass das Fluid in den ringförmigen Innenraum 18 des oberen Gehäuseteils 3 einströmt bzw. bei vollständig eingefahrenem Stellelement 6 wieder aus diesem heraus strömt und sich mit dem die Ventilanordnung durchströmenden Fluid durchmischt.

Figur 3 zeigt in vergrößerter Darstellung eine Ausführungsform des oberen Gehäuseteils 3 mit eingebetteter Gewindehülse 16. Die Gewindehülse 16 ist am uneren Ende 19 des oberen Gehäuseteils 3 platziert und ist in einer inneren Aussparung 20 verdrehfest fixiert. Auf dem gleichen Höhenniveau befindet sich auch das Gewinde 9, über welches das obere Gehäuseteil 3 mit dem unteren Gehäuseteil 8 verschraubbar ist. Ein äußerer Ringkragen 21 am oberen Gehäuseteil 3 dient als Anschlag, welcher beim Verschrauben mit dem unteren Gehäuseteil 8 an diesem unter Eingliederung eines Dichtkörpers zur Anlage gelangt. Der Innenraum 18 des oberen Gehäuseteils 3 ist in seinem oberen Drittel mit einer Abstufung 22 versehen, so dass der Innenraum 18 in Richtung zum oberen Ende 23 des Gehäuseteils 3 im Durchmesser verjüngt ausgebildet ist.

Die Gewindehülse 16 liegt dem Innenraum 18 zugewandt an einer Radialfläche 24 des Gehäuseteils 3 an, während an ihren dem unteren Gehäuseteil 8 zugewandten Ende bündig mit der Stirnfläche 25 des oberen Gehäuseteils 3 angeordnet ist. Die Gewindehülse 16 ist mit radial nach innen gerichteten Anfasungen 26 versehen, die in das schematisch angedeutete Innengewinde 15 übergehen.

Bezugszeichenaufstellung

1 - Ventilanordnung

2 - Gehäuse

3 - oberer Gehäuseteil

4 - Bedienspindel 5- Spindelschaft

6 - Stellelement

7 - Bohrkopf

8 - unteres Gehäuseteil

9 - Gewinde 10- Rohrleitung

11 - unterer Abgang

12- Mantelfläche

13- oberer Abgang

14- Außengewinde

15- Innengewinde

16- Gewindehülse

17- Rückdichtung

18- Innenraum

19 - unteres Ende von

20 - Aussparung

21 - Ringkragen 22- Abstufung 23 - oberes Ende

24- Radialfläche

25- Stirnfläche 26 - Anfasung

Claims

1. Ventilanordnung mit einem Gehäuse, das mit einem unteren Abgang (11) an einer Rohrleitung (10) druckdicht festlegbar ist und mit mindestens einem oberen Abgang (13), wobei innerhalb des Gehäuses (2) ein axial in Richtung auf die Rohrleitung (10) verlagerbares Stellelement (6) angeordnet ist, welches formschlüssig mit einer aus dem Gehäuse (2) herausragenden drehbaren Bedienspindel (4) gekoppelt ist und wobei das mit einem Außengewinde (14) versehene Stellelement (6) durch ein gegenüber dem Gehäuse (2) ortsfestes Innengewinde (15) hindurch schraubbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der das Außengewinde (14) tragende Längenabschnitt des Stellelements (6) als auch derjenige Höhenbereich des Gehäuses (2), in welchem des ortsfeste Innengewinde (15) vorgesehen ist, aus nichtrostendem Stahl bestehen und dass das ortsfeste Innengewinde (15) aus einer an dem Gehäuse (2) fixierten Gewindehülse (16) aus Kunststoff oder aus einem Nichteisenmetall besteht.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (6) ein Bohrelement ist.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement ein Ventilkörper ist.

4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) zweigeteilt ist, wobei zumindest eine die Bedienspindel (4) und die Gewindehülse (16) tragendes oberes Gehäuseteil (3) aus nichtrostendem Stahlguss besteht.

5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein den unteren Abgang (11) und den mindestens einen oberen Abgang (13) tragendes untere Gehäuseteil (8) aus nichtrostendem Stahlguss besteht.

6. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem unteren Abgang (11) abgewandten Seite der Gewindehülse (16) eine Rückdichtung (17) angeordnet ist.

7. Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückdichtung (17) Bestandteil der Gewindehülse (16) ist.