DE4324867A1 - Kugelhahn, Verteilergehäuse und modulares Bausystem mit Kugelhähnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kugelhahn nach Anspruch 1, der sich insbesondere als Kugelhahnmodul eignet, ein Verteiler­ gehäuse mit eingebautem Kugelhahn nach Anspruch 14 und ein modulares Bausystem nach Anspruch 19. Ein Kugelhahn nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist auf dem Markt erhältlich.

Kugelhähne sind schon seit der Vorkriegszeit bekannt. Vorwiegend wurden diese mit einer Dichtschale aufgebaut.

Mit dem Erscheinen besserer Kunststoffe, z. B. PTFE, verbrei­ tete sich das Prinzip der schwimmenden Kugel. Hierbei wird die Kugel nicht über eine Welle sondern zwischen zwei Dicht­ schalen, meist aus PTFE, gelagert. Vorwiegend werden solche, inzwischen sehr preiswerte Kugelhähne nicht demontierbar aufgebaut, wobei die eine einen Ventilsitz bildende Dicht­ schale an einer Ringstufe eines Gehäuseteils angeordnet ist, die Kugel im gleichen Gehäuseteil aufgenommen wird und die zweite, ebenfalls einen Ventilsitz bildende Dichtschale mittels einer in das Gehäuse einschraubbaren Anschlußmuffe in Anlage an die Kugel gehalten wird. Die Einschraubmuffe wird dabei über Gewindedichtmasse eingeklebt, weshalb die Demontierbarkeit nicht gegeben ist.

Bekannt sind auch Flansch-Kugelhähne mit Durchgängen ab 10 mm Durchmesser, welche vorwiegend dreiteilig aufgebaut sind, wo­ bei die schwimmende Kugel mit den zwei Dichtschalen in einem mittleren, die Betätigungseinrichtung für das zu drehende Kugel tragenden Gehäuseteil untergebracht sind und Endstücke auf den beiden Stirnseiten des mittleren Gehäuses angeordnet und mittels durch Flanschbohrungen der Endstücke gehenden, diese gegen das Mittelstück - dem eigentlichen Kugelhahn - pressenden Zugstangen zusammengehalten werden. Diese Bau­ weise ist auch bei Muffenhähnen größerer Nennweiten haupt­ sächlich über DN 50 bzw. 2 Zoll üblich. Dabei dienen die Endstücke als Anschlußteile, welche den Anschluß von bei­ spielsweise Rohrleitungen ermöglichen.

Problematisch bei den bekannten Kugelhähnen ist einerseits, daß die Baulänge dazu neigt, relativ lang zu werden, und daß eine unnötig hohe Zahl von Verschraubungen vorliegt, insbe­ sondere von solchen, die zum Lösen der Armatur aus einer Installation erforderlich sind.

Auch ist es bei den bekannten Kugelhähnen problematisch, Mehrfachanordnungen von Kugelhähnen, in Form von Ventilbat­ terien, und auch gemischt mit anderen Armaturen bei kleinem Bauraum zu realisieren. Über Gewinde, mittels T-Stücken verschraubte Armaturen, sind sehr kostenaufwendig und benö­ tigen schon deswegen ein erheblich großes Abstandsmaß, weil dies durch die erforderliche Radialabmessung bestimmt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine besonders kompakte Kugelhahnbauart vorzusehen, welche unter Anwendung von wenigen Verschraubungen einfach zu installieren und zu demontieren ist, die zum direkten Anflanschen über zwei oder mehr Schrauben an andere Armaturen, wie z. B. Magnetventile oder Verteilergehäuse, geeignet ist, soweit diese dafür ausgelegt sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Kugelhahn vorgesehen mit mindestens einem eine Dichtschale bildenden Ring, mit einem zumindest im mit der Dichtschale zusammenar­ beitenden Bereich kugelförmigen, drehbaren Ventilglied, wel­ ches eine innerhalb einer ringförmigen, mit der Dichtschale zusammenarbeitenden Ringfläche mündende Durchflußöffnung aufweist, mit einem das Ventilglied aufnehmenden Gehäuse, sowie mit einem zur Drehung des Ventilgliedes zwischen einer voll geöffneten Stellung und einer voll geschlossenen Stel­ lung vorgesehenen Betätigungsglied, wobei das Gehäuse minde­ stens an einer Seite des Ventils einen mit in einem Muster um eine Anschlußöffnung herum verteilten Bohrungen versehe­ nen Anschluß aufweist, gekennzeichnet durch die Kombination in modularer Bauweise mit einem weiteren mit einer Anschluß­ seite direkt an den Anschluß befestigbaren Bauteil in Form eines Membranventils oder eines Verteilergehäuses, wobei in der Anschlußseite weitere Bohrungen im gleichen Muster wie bei dem Anschluß angeordnet sind, welche als Gewindeboh­ rungen ausgebildet sind und dadurch, daß der Kugelhahn an das weitere Bauteil durch durch die Bohrungen hindurchge­ henden und in den Gewindebohrungen eingreifenden Schrauben befestigbar ist.

Mit dieser Lösung wird, anstatt an beiden Stirnseiten des eigentlichen Kugelhahns erst Anschlußstücke anzubringen und diese dann mit den weiteren vorgesehenen Bauteilen zusammen­ zuschrauben, die Stirnenden des Kugelhahns zum direkten Anschluß an weitere Bauteile ausgebildet, wobei die Befesti­ gungsschrauben vorzugsweise mittels parallel zur Achse des Kugelhahns ansetzbaren Werkzeuge festziehbar bzw. lösbar sind, so daß die Köpfe der Schrauben klein gehalten werden können, was der Kompaktheit der Anordnung zugutekommt, ohne jedoch Einbußen hinsichtlich der Qualität der Befestigung in Kauf nehmen zu müssen.

Obwohl es im allgemeinen bevorzugt ist, wenn der Kugelhahn an einem Stirnende einen Anschlußflansch zum direkten Ver­ schrauben mit einem anderen Bauteil aufweist und am anderen Ende einen Anschlußteil mit einer mittleren Gewindeöffnung aufweist, ist dieser Anschlußteil beim Anmeldungsgegenstand, im Gegensatz zum Stand der Technik, entweder zum direkten Anschrauben an die betreffende Stirnseite des Kugelhahns gedacht oder wird selbst in das Stirnende des Kugelhahns eingeschraubt und zum Halten des Ringes, d. h. der Dicht­ schale in Anlage an die Kugel dient. In beiden Fällen wird aber die Verwendung von Zugstangen vermieden, welche die direkte Verschraubung des Kugelhahns mit anderen Bauteilen verhindern.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kugelhahns sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Besonders wichtig ist ein Verteilergehäuse, insbesondere für ein modulares Armatursystem, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergehäuse mit mindestens einen Kugelhahn ausgestattet ist, dessen eine Durchflußöffnung und einen kugelförmigen Bereich aufweisendes Ventilglied drehbar zwischen voll geöff­ neten und geschlossenen Stellungen im Verteilergehäuse dreh­ bar ist, wobei in der voll geöffneten Stellung des Ventil­ glieds, eine Strömungsmöglichkeit zwischen einer inneren Kammer des Verteilergehäuses und einer Anschlußöffnung des Verteilergehäuses schafft, und daß eine Dichtschale zwischen dem kugelförmigen Bereich des Ventilglieds und der Anschluß­ öffnung vorliegt, wobei das Verteilergehäuse weitere An­ schlußöffnungen für den Anschluß weiterer Armaturen oder vorzugsweise modularen Armaturen versehen ist. Durch die Möglichkeit, die Kugelhähne in einem Verteilergehäuse unter­ zubringen, wird ein sehr flexibles Verteilersystem erreicht, daß sich zum universellen Einbau in eine Vielzahl von Instal­ lationen eignet. Dadurch, daß die Glieder der Kugelhähne im Verteilergehäuse untergebracht sind, ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise.

Die vorliegende Erfindung betrifft aber auch ein modulares Bausystem entsprechend dem Anspruch 19, bestehend aus folgenden Teilen:

• A) einem länglichen, vorzugsweise quaderförmigem Verteiler­ gehäuse mit mehreren, vorzugsweise einer Reihe an einer ebenen Seite des Verteilergehäuses nebeneinander angeordneten Anschlußöffnungen sowie ggf. in einem oder beiden Stirnenden des Verteilergehäuses vorgesehenen Einlauf- bzw. Auslauföffnungen, wobei mindestens um jede Anschlußöffnung eine Mehrzahl von Gewindebohrungen jeweils im gleichen Muster vorgesehen ist,
• B) Kugelhähnen, wobei jeder Kugelhahn entweder im Verteiler­ gehäuse integriert ist oder an dieses dadurch anschraub­ bar ist, daß es in einem Flanschteil Bohrungen aufweist, welche im gleichen Muster und mit gleichem Abstand angeordnet ist, wie die um jede Anschlußöffnung und im Verteilergehäuse angeordneten Gewindebohrungen, wobei das Gehäuse des Kugelhahns zur achsparallelen Anwendung eines Schraubwerkzeuges zum Anschrauben des Gehäuses an das Verteilergehäuse ausgelegt ist, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13,
• C) Membranventilen, ggf. mit Magnetsteuerung, wobei die Membranventile mindestens an einem Anschlußende einen Flansch aufweisen, der Bohrungen aufweist, welcher im gleichen Muster und mit gleichem Abstand angeordnet sind wie die um jede Anschlußöffnung im Verteilergehäuse angeordneten Gewindebohrungen, wobei das Gehäuse jedes Membranventils zur achsparallelen Anwendung eines Schraubwerkzeuges zum Anschrauben des Membranventils an das Verteilergehäuse ausgelegt ist,
• D) Anschlußteilen, welche einen Flansch mit Bohrungen auf­ weist, welche im gleichen Muster angeordnet sind wie die um jede Anschlußöffnung im Verteilergehäuse angeordneten Gewindebohrungen, sowie mit einer mittleren mit einem Gewinde versehenen Anschlußmöglichkeit, wobei diese Anschlußmöglichkeit so bemessen ist, daß die achsparalle­ le Anbringung eines Werkzeuges zum Anschrauben des Anschlußteils an das Verteilergehäuse bzw. an andere Module des modularen Bausystems ausgelegt ist.

Mit diesen Bauteilen lassen sich beliebige Kombinationen der einzelnen Bestandteile des modularen Bausystems zusammen­ bauen, um die verschiedensten technischen Installationen zu ermöglichen, wobei die so kombinierten Bauteile eine insge­ samt sehr kompakte und übersichtliche wie auch wartungs­ freundliche Anordnung ergeben.

Die Erfindung wird nachfolgendend anhand der Zeichnungen näher erläutert, in welchen zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemaßen Anflansch-Kugelhahn in 2-Schalen-Ausführung,

Fig. 2 die Kombination des Anflansch-Kugelhahns der Fig. 1 mit einem von einem Magnet angesteuerten Membran­ ventil,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Anbringung von drei Anflansch-Kugelhähnen der Bauart der Fig. 1 an einem länglichen Verteilergehäuse,

Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Zweiflansch-Kugelhahn in 2-Schalen-Ausführung,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung verschiedener Mög­ lichkeiten des Einbaus des Zwischenflansch-Kugel­ hahns der Fig. 4 an einem Verteilergehäuse,

Fig. 6 einen Schnitt durch einen in ein Verteilergehäuse integrierten Kugelhahn,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung der Unterbringung von drei Kugelhähnen nach Fig. 6 in einem gemein­ samen Verteilergehäuse,

Fig. 8 einen Schnitt durch einen der Fig. 6 ähnlichen Kugelhahn mit noch kleinerer Bauweise, und

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der Unterbringung von drei Kugelhähnen nach Fig. 8 in einem gemein­ samen Verteilergehäuse mit verschiedenen Anschluß­ möglichkeiten.

Fig. 1 zeigt einen Kugelhahn 10 mit einteiligem Gehäuse 12, welches eine schwimmende Kugel 14 aufnimmt. Der Kugelhahn 10 ist erfindungsgemäß als Anflansch-Kugelhahn mit einem An­ schlußflansch 16 am einen Stirnende des Kugelhahns ausgebil­ det, wobei dieser Anschlußflansch 16 noch besser aus der Fig. 2 ersichtlich ist. Am anderen Stirnende des Kugelhahns 10 weist dieser einen im Gehäuse 12 integrierten Anschluß in Form eines mit Innengewinde 18 versehenen Anschlußteils 20 auf. Die schwimmende Kugel 14 ist zwischen zwei Dichtschalen 22 und 24 gelagert, wobei die eine Dichtschale 22 an einer inneren Ringschulter 26 des Gehäuses 12 sitzt und die andere Dichtschale 24 von dem in Fig. 1 rechten Stirnende des Ge­ häuses 12 des Kugelhahns 10 in einer zylindrischen Aufnahme­ bohrung 28 des Gehäuses 12 einsetzbar ist. Die Dichtschale 24 ist auch mit einer Ringausnehmung 30 versehen, in der ein Dichtring 32 angeordnet ist. Bei Anflanschen des Kugelhahn­ ventils nach Fig. 1 an einem anderen Bauteil, wie beispiels­ weise an dem Membranventil 34 der Fig. 2, sorgt dieser Dichtring 32 für eine einwandfreie Abdichtung zwischen den beiden Bauteilen.

Zur Betätigung der Kugel weist der Kugelhahn 10 der Fig. 1 ein Betätigungsglied 36 auf, bestehend aus einer Betätigungs­ welle 38, welche in einer Zylinderbohrung 40 des Gehäuses geführt ist und mit einer im Querschnitt quadratischen Nase 42 in einer Ausnehmung der schwimmenden Kugel 14 eingreift, so daß hier eine formschlüssige Verbindung vorliegt, die zur Drehung der Kugel zwischen der geöffneten Stellung in Fig. 1 und einer geschlossenen Stellung (Fig. 2) dient. In der geöffneten Stellung der Fig. 1 ist die Durchgangsöffnung 15 der Kugel 14 mit der Auslaßöffnung 19 im Anschlußflansch 16 sowie mit der Gewindebohrung 18 im Anschlußteil 20 ausge­ richtet. Das Bezugszeichen 17 deutet auf die Längsachse des Kugelhahns 10, zu der die Durchflußöffnung 15, die Auslaß­ öffnung 19 und die Gewindeöffnung 18 koaxial angeordnet sind. Ein O-Ring 44, welcher in einer Umfangsnut 46 der Betätigungswelle 38 untergebracht ist, verhindert Leckagen an der Betätigungswelle 38 vorbei. Die Betätigungswelle 38 weist aber auch eine weitere Umfangsnut 48 auf, in welche ein Schraubstift 50 hineinragt. Der Schraubstift 50 sichert die axiale Lage der Betätigungswelle 38 im Gehäuse 12, bezogen auf die Längsachse 39 dieser Welle, welche zur Längsachse 17 des Kugelhahns 10 senkrecht steht.

Am oberen Ende der Betätigungswelle 50 befindet sich ein hier als Hebel ausgebildeter Handgriff 52, welcher mittels einer Schraube 54 gesichert ist.

Wie bereits erläutert, kann der Anflansch-Kugelhahn der Fig. 1 direkt an ein Membranventil 34 nach Fig. 2 angeschraubt werden, und zwar mittels vier Schrauben 56 (von denen nur zwei in Fig. 2 ersichtlich sind), welche durch Bohrungen in den Ecken des in diesem Beispiel in Draufsicht quadratischen Flansches 16 hindurchgehen und in entsprechende Gewindeboh­ rungen im Anschlußflansch 58 des Membranventils 34 einge­ schraubt sind. Aus der Fig. 2 sieht man, daß das Gehäuse 12 des Kugelhahnventils der Fig. 1 im Querschnitt im wesentli­ chen quadratisch ist, entsprechend der Gestalt des Flansches 16, wobei aber die Ecken des Gehäuses fehlen, um achsparal­ lelen Zugang zu den Köpfen der Schrauben 56 zu ermöglichen.

Durch die Kombination des Kugelhahns mit einem Membranventil 34 mit Magnetsteuerung 60 nach Fig. 2 kann der Durchfluß durch das Membranventil entweder durch die Kugelstellung reguliert oder abgesperrt werden.

Die Fig. 3 zeigt wie drei Kugelhähne der Bauart nach Fig. 1 in einer platzsparenden Anordnung an einem gemeinsamen Verteilergehäuse bzw. -rohr 62 angebracht werden können. Das Verteilerrohr 62 ist selbst im Querschnitt rechteckig und weist eine Eingangs- bzw. Ausgangsöffnung 64 an mindestens einer Stirnseite 66 auf (die andere Stirnseite des insge­ samt quaderförmigen Verteilergehäuses 62 ist in Fig. 3 nicht ersichtlich). An der ebenen Seitenwand 68 des Verteilerge­ häuses 62 sind drei (in dieser Figur nicht gezeigte) Öffnungen vorgesehen, welche mit den jeweiligen Achsen 17 bzw. mit den jeweiligen Durchflußöffnungen 15 der Kugelhähne fluchten, wenn diese in der geöffneten Stellung sind. Um jede Öffnung herum verteilt, befinden sich vier Gewindeboh­ rungen (genauso wie in Fig. 5 dargestellt), in denen die Befestigungsschrauben 56 eingreifen. Man merkt, daß ein sehr kleines Abstandsmaß zwischen den einzelnen Kugelhähnen 10 der Mehrfachanordnung nach Fig. 3 vorhanden ist. Diese können nämlich so angeordnet werden, daß die senkrechten Seiten 70 der einzelnen Flansche 16 im wesentlichen unmit­ telbar aneinander angeordnet sind. Durch den achsparallelen Zugang zu den Köpfen der Schrauben 56 wird einerseits der Kompaktheit der Anordnung gedient, andererseits können die einzelnen Kugelhähne leicht eingebaut bzw. wieder ausgebaut oder ausgetauscht werden.

Obwohl die Fig. 3 eine Mehrfachanordnung mit drei Kugelhäh­ nen zeigt, ist es einleuchtend, daß eine beliebige Anzahl von Kugelhähnen vorgesehen werden kann, sofern das Verteiler­ gehäuse 62 die entsprechende Anzahl von Anschlußöffnungen aufweist.

Die Fig. 4 stellt einen Zwischenflansch-Kugelhahn 72 dar, wobei die schwimmende Kugel 74 zwischen zwei Dichtschalen 76 und 78 in einem mit zwei Anschlußflanschen 80 und 82 verse­ henen Gehäuse 84 angeordnet ist. Die Durchflußöffnung der Kugel 74 ist hier mit 86 bezeichnet und die axiale Richtung des Gehäuses mit 88. Die eine Dichtschale 76 sitzt im Gehäu­ se 84 an einer Ringschulter 90, während die andere Dicht­ schale 78 in Anlage an die Kugel 74 durch einen Einschraub­ ring 92 gesichert ist. Die Betätigungswelle 94 mit abdich­ tendem O-Ring 96 und Stift 98 ist in diesem Beispiel der Betätigungswelle 38 der Ausführung nach Fig. 1 im Prinzip sehr ähnlich ausgebildet und greift auch hier mit einer Nase 100 formschlüssig in die Kugel 74 hinein. Im Gegensatz zu der Ausführung nach Fig. 1 wird aber der Betätigungsgriff hier mit einem Schraubendreherschlitz 102 zur Betätigung versehen, was in der Fig. 4 nicht ersichtlich ist, jedoch der Fig. 5 entnommen werden kann.

Der Einschraubring 92 weist eine mehreckige Öffnung 104 auf, welche zum Ein- und Ausschrauben des Einschraubringes 92 dient. Man merkt, daß der Einschraubring 92 an eine Ring­ schulter 106 des Gehäuses 84 anstößt, welcher sicherstellt, daß die Dichtschalen 76 und 78 mit dem erwünschten Anpreß­ druck an die Kugel 74 angepreßt werden.

Das mittlere Teil des Gehäuses 84 dieser Ausführung ist im Querschnitt im wesentlichen zylindrisch, abgesehen von dem oberen Teil, welcher zur Aufnahme der Betätigungswelle 94 dient. Die Flansche 80 und 82 sind in Draufsicht quadratisch und weisen jeweils vier Bohrungen für Verbindungsschrauben auf. Die Bohrungen des Flansches 80 sind als Zylinderboh­ rungen ausgebildet, während die des Flansches 82 in Form von Gewindebohrungen realisiert sind. Beim Einbau des Zwischen­ flansch-Kugelhahns 72 an einem Verteilergehäuse 60 wie in Fig. 6, werden die Befestigungsschrauben 56 in die im Ver­ teilergehäuse vorgesehenen Gewindebohrungen 108 einge­ schraubt. Dies kann ohne weiteres durch achsparallel geführ­ te Werkzeuge erfolgen, da diese durch die Gewindebohrungen 110 des Flansches 82 hindurchgeführt werden können.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß eine Ringfläche 112 um den Einschraubring 92 herum vorgesehen ist, welcher für die abgedichtete Anbringung eines weiteren Bauteils an den Zwischenflansch-Kugelhahn gedacht ist. Wie bei Position 3 des Verteilergehäuses 60 der Anordnung nach Fig. 5 zu sehen ist, kann es sich bei diesem weiteren Bauteil um ein Membran­ ventil 34 mit Magnetsteuerung 60 handeln, wie in der Aus­ führung nach Fig. 2 dargestellt, jedoch hier in umgekehrter Richtung angebracht. Eine weitere Anschlußmöglichkeit ist auch in Fig. 5 in Form eines Anschlußteils 112 mit einem in Draufsicht, zumindest im wesentlichen quadratischen Flansch 114, gezeigt, in dessen Ecken Zylinderbohrungen vorgesehen sind, durch welche sich Schrauben 56 erstrecken, die in den Gewindebohrungen 110 des Kugelhahnventils 72 der Position 2 eingeschraubt werden können. Auf der Rückseite dieses An­ schlußteils 112 kann eine Ringnut zur Aufnahme einer Ring­ dichtung vorgesehen werden, um eine sichere Abdichtung zwischen dem Anschlußteil 112 und dem Kugelhahnventil 72 zu sichern. Der Anschlußteil 112 besitzt eine Gewindeöffnung 116, in welche beispielsweise ein Rohr eingeschraubt werden. Man merkt, daß das die Gewindeöffnung 116 enthaltende Teil 118 des Anschlußteils 112 so bemessen ist, daß auch hier der achsparallele Zugang zu den Köpfen der Schrauben 56 gewähr­ leistet ist.

Die Position 1 des Verteilerrohrs 60 der Fig. 5 zeigt das Muster der Gewindebohrungen 108 um die mittlere Öffnung 120 herum. Es leuchtet ein, daß das Anschlußteil oder Gewinde­ stück 112 auch direkt an dem Verteilerrohr in der Position 1 angeschraubt werden kann, wie auch an jede andere Position, denn alle Positionen weisen das gleiche Muster von Gewinde­ bohrungen auf. Anstatt des Anschlußteils 112 könnte auch ein Deckel zum Verschließen der Öffnung 120 am Verteilergehäuse 60 angebracht werden oder das Anschlußteil 112 kann auch zum Deckel weitergebildet werden, indem ein Verschlußstopfen in die Gewindeöffnung 116 eingeschraubt wird.

Durch das im Kugelhahn 72 enthaltene, abdichtende Druckstück ist z. B. im Reparaturfall ein Austausch der Armatur - z. B. des Membranventils 34 der Position 3 - möglich, ohne das Durchflußmedium an einem Haupthahn absperren zu müssen. Es genügt, den Kugelhahn an der jeweiligen Position in Sperr­ stellung zu bringen. Diese Bauweise ist etwas aufwendiger, jedoch universeller und eignet sich besonders für das Bau­ kastensystem. Die Schraubendreherbetätigung - anstatt Dreh­ griff - gestattet noch engeres Paketieren der Armaturen.

Die Fig. 6 zeigt nun einen Schnitt durch einen Kugelhahn 122, dessen Kugel 162 und Kugelwelle 128 in einem Verteiler­ gehäuse 130 integriert sind. Zu diesem Zweck weist die Kugel 126 an seiner Unterseite in Fig. 6 einen Zapfenteil 132 auf, welcher in einer Ringausnehmung 134 des Verteilergehäuses 130 drehbar geführt ist. Die Welle 128 der Kugel 126 führt durch ein in Draufsicht quadratisches Flanschteil 136, wel­ cher mittels Schrauben 138 (siehe auch Fig. 7) in Gewinde­ bohrungen im Verteilerrohr 130 eingreifen. Das Flanschteil 136 weist auch einen- zylindrischen Zapfenteil 140 auf, welcher in einer Zylinderbohrung 142 des Verteilerrohrs 130 aufgenommen ist, wobei eine O-Ring-Dichtung 144 für die erforderliche Abdichtung zwischen dem Flanschteil 136 und dem Verteilergehäuse 130 sorgt. Eine weitere Ringdichtung 146 befindet sich in einer Ringnut 148 der Kugelwelle 128 und sorgt für eine gute Abdichtung zwischen dieser Welle und dem Flanschteil 136. Die Kugelwelle 128 weist hier eine weitere Nut 150 auf, in welcher ein Stift 152 eingreift, der in eine Gewindebohrung 154 des Flanschteils 136 einge­ schraubt ist und die axiale Lage der Kugelwelle sichert. Auf der Betätigungswelle 128 ist auch ein Drehgriff 156 montiert und mittels einer Schraube 158 gesichert.

Das Bezugszeichen 160 deutet auf die Dichtschale hin, welche an der kugelförmigen Oberfläche der Kugel 126 anliegt. Diese Dichtschale 160 wird in einer zylindrischen Bohrung 162 des Verteilerrohrs 130 eingesetzt und mittels eines Anschluß­ teils 112 festgehalten, wobei dieser Anschlußteil 112 iden­ tisch ist mit dem Anschlußteil 112 der Fig. 5, weshalb für diese Bauteile das gleiche Bezugszeichen verwendet wird. Zwischen dem Anschlußteil 112 und der Dichtschale 160 befindet sich eine Ringdichtung 164, welche aber auch in die Rückseite des Anschlußteils 112 integriert werden kann.

Fig. 6 zeigt die geöffnete Stellung des Kugelhahnventils, in der die Durchflußöffnung 166 der Kugel mit der Öffnung 168 der Dichtschale und mit der Gewindeöffnung 116 des Anschluß­ teils 112 fluchtet, so daß eine Durchströmung durch das Verteilerrohr von dessen innerer Kammer 170 durch die Durch­ flußöffnung 166, die Öffnung 168 und die Gewindeöffnung 160 oder in umgekehrter Richtung möglich ist. Durch Drehung des Drehgriffes 156 um 90° wird die Öffnung 168 in der Dicht­ schale 160, wie bei allen anderen Beispielen von der Seiten­ wand der Kugel 126 geschlossen und abgedichtet.

Fig. 7 zeigt dann wie Kugelhähne 122 der Fig. 6 in einem gemeinsamen Verteilergehäuse 130 untergebracht werden, wobei in diesem Fall die Drehgriffe 156 der Kugelventile 122 alle in der geschlossenen Stellung positioniert sind. Aus der Fig. 7 ist auch die eine stirnseitige Einlaß- bzw. Auslaß­ öffnung 160 des Verteilergehäuses 130 ersichtlich.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß alle drei Stellen des Verteilergehäuses 130 durch Kugelventile ersetzt werden. Beispielsweise könnte der eine Kugelhahn weggelassen werden und die Öffnung für das Flanschteil 136 mit einem Deckel oder mit einem anderen Bauteil besetzt werden. Auch müssen nicht alle drei Stellen mit dem gleichen Anschlußteil 112 versehen werden, sondern statt dessen könnten ohne weiteres andere Bauteile, wie beispielsweise Membranventile 34 an diesen Stellen angebracht werden (wie bei der Pos. 3 der noch zu erläuternden Ausführung nach Fig. 9).

Die Bauweise nach den Fig. 6 und 7 ist vom Fertigungs- und Materialaufwand etwas günstiger als die bisher beschriebenen Ausführungsformen.

Fig. 8 zeigt nun den Schnitt durch einen Kugelhahn 170, wel­ cher dem Kugelhahn 122 der Fig. 6 sehr ähnlich ist, jedoch mit einem reduzierten Durchgang, welcher insbesondere dem Durchgang eines mit diesem Kugelhahn verwendbaren Magnet­ ventils angepaßt ist, wobei eine noch kleinere Bauweise möglich ist.

Die Kugel 172 mit Kugelwelle 174 ist der Kugel und Kugel­ welle der Ausführung nach Fig. 6 sehr ähnlich und unter­ scheidet sich davon eigentlich nur dadurch, daß die Kugel hier mittels einer Einschraubmuffe 176 festgehalten wird, welche in eine Gewindeöffnung 178 des Verteilergehäuses 130 eingeschraubt ist, wobei die axiale Lage der Kugel 172 mit Kugelwelle, bezogen auf die axiale Richtung der Kugelwelle 174, durch eine Ringschulter 182 festgelegt ist, die an der unteren Stirnseite der Einschraubmuffe 176 anstößt. Aus diesem Grund ist die Verwendung eines Stiftes, wie 152 in der Ausführung nach Fig. 6, nicht notwendig. Auch in diesem Beispiel ist die Kugelwelle 174 mit einem Drehgriff 184 versehen, welche mit einer Schraube 186 auf der Drehwelle 174 befestigt ist.

Bei dieser 1-Schalen-Ausführungsform ist die Dichtschale 188 in Anlage an der Kugelfläche der Kugel 172 durch einen Ein­ schraubring 190 gehalten, welche im wesentlichen den Ein­ schraubring 92 der Ausführung nach Fig. 4 entspricht, jedoch mit dem Unterschied, daß die Dichtschale 188 in eine Ring­ ausnehmung an der einen Stirnseite des Einschraubringes 190 sitzt. Auch hier wird der Einschraubring 190 mit einer mehr­ eckigen Öffnung 192 versehen, wodurch der Einschraubring mittels eines Werkzeuges ein- bzw. ausgeschraubt werden kann.

Die Fig. 9 zeigt dann wie drei solche Kugelhähne 170 im Verteilergehäuse 180 untergebracht werden können. Bei der Position 1 des Verteilergehäuses 180 der Fig. 9 ist der Einschraubring 192 durch eine Einschraubmuffe 194 ersetzt, welche eine Gewindeöffnung 196 aufweist, entsprechend der Gewindeöffnung 116 des Anschlußteils 112, der in der Posi­ tion 2 des Verteilergehäuses 180 angebracht wird. Für die Position 3 des Verteilergehäuses 180 der Fig. 9 ist die Anbringung eines Membranventils 34 mit Steuerung 60 entspre­ chend der Fig. 2 vorgesehen. Es kann sich hier um ein Mem­ branventil nach dem Europäischen Patent 0 341 340 handeln.

Auch hier ist es ohne weiteres möglich, einzelne an dem Verteilergehäuse 180 angeflanschte Armaturen, beispielsweise das Membranventil 34, auszutauschen, ohne das Durchfluß­ medium an einem Haupthahn absperren zu müssen. Es ist lediglich erforderlich, den betreffenden Kugelhahn durch Betätigung des Betätigungsgliedes 184 in die geschlossene Stellung zu drehen. Bei der Ausführung nach Fig. 9 sind alle Kugelhähne 170 in der geschlossenen Stellung gezeigt.

Claims (19)

1. Kugelhahn (10; 72) mit mindestens einem eine Dichtschale (22, 24; 76, 78) bildenden Ring, mit einem zumindest im mit der Dichtschale zusammenarbeitenden Bereich kugel­ förmigen, drehbaren Ventilglied (14; 74), welches eine innerhalb einer ringförmigen, mit der Dichtschale zusam­ menarbeitenden Ringfläche mündende Durchflußöffnung (15; 86) aufweist, mit einem das Ventilglied aufnehmenden Gehäuse (12; 84), sowie mit einem zur Drehung des Ventil­ gliedes zwischen einer voll geöffneten Stellung und einer voll geschlossenen Stellung vorgesehenen Betäti­ gungsglied (38, 54; 84, 102), wobei das Gehäuse minde­ stens an einer Seite des Ventils einen mit in einem Muster um eine Anschlußöffnung herum verteilten Bohrun­ gen versehenen Anschluß (164; 80) aufweist, gekennzeich­ net durch die Kombination in modularer Bauweise mit einem weiteren mit einer Anschlußseite (58, 68) direkt an den Anschluß befestigbaren Bauteil in Form eines Membranventils (34) oder eines Verteilergehäuses (60; 62), wobei in der Anschlußseite weitere Bohrungen (108) im gleichen Muster wie bei dem Anschluß (16; 80) angeord­ net sind, welche als Gewindebohrungen ausgebildet sind und dadurch, daß der Kugelhahn (10; 72) an das weitere Bauteil durch durch die Bohrungen hindurchgehenden und in den Gewindebohrungen (108) eingreifenden Schrauben (56) befestigbar ist.

2. Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Baugröße des modularen Kugelhahns (10; 72) die Bohrungen mit der gleichen Verteilung und im gleichen Abstand voneinander angeordnet sind wie die entsprechen­ den Bohrungen (108) der mit dem Kugelhahn kombinierbaren modularen Bauteilen.

3. Kombination nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen in einem Flanschteil (16) des Gehäuses (12) des Kugelhahns (10) vorgesehen sind, daß das Flanschteil in Draufsicht zumindest im wesentlichen mehreckig, vorzugsweise quadratisch ist, wobei eine Bohrung in jeder Ecke des Flansches (16) ausgebildet ist, daß das Gehäuse (12) derart gestaltet und bemessen ist, daß ein längliches Werkzeug wie ein Schraubenzieher oder ein Steckschlüssel parallel zur Achse des Gehäuses an den Köpfen von in die Bohrungen einsetzbaren Befestigungsschrauben (56) ansetzbar ist.

4. Kombination nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (84) des Kugelhahns (10) im Querschnitt zumindest im wesentlichen die gleiche Querschnittsform wie den Flansch (16), jedoch in den Bohrungen entspre­ chenden Eckbereichen Ausnehmungen aufweist.

5. Kombination nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (84) des Kugelhahns (72) zumindest im wesent­ lichen kreisförmig ist mit einem Durchmesser, welcher kleiner ist als der Teilkreis der im Flansch (80) vorge­ sehenen Bohrungen minus dem maximalen Kopfdurchmesser der in den Bohrungen einsetzbaren Schrauben (56).

6. Kombination nach den Ansprüchen 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (84) des Kugelhahns (72) an beiden Stirnenden Flansche (80, 82) aufweist, wobei die Bohrungen in dem einen Flansch (80) als Zylinder­ bohrungen und die Bohrungen (110) im anderen Flansch (82) als mit den Zylinderbohrungen fluchtende Gewinde­ bohrungen ausgebildet sind.

7. Kombination nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) des Kugelhahns (10) am dem Flansch (16) abgewandten Stirnende eine in geöffneter Stellung des Ventilglieds (14) mit der Durchlauföffnung (15) fluchten­ de Gewindebohrung (18) aufweist.

8. Kombination nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelhahn (10) eine Ringdichtung (32) bzw. eine Ring­ fläche zur abgedichteten Anbringung an der Anschluß­ fläche des weiteren modularen Bauteils aufweist.

9. Kombination nach den Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (32) in einer Ringausnehmung (30) des die Dichtschale bildenden Ringes (24) aufgenommen ist.

10. Kombination nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der die Dichtschale bildende Ring (24) erst beim Anschluß des Kugelhahns (10) an ein weiteres Bauteil in Anlage an das Ventilglied (14) gesichert ist.

11. Kombination nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Dichtschale (22) an einer Ringstufe (26) im Gehäuse des Kugelhahns (10) zwischen dem Ventilglied (14) und der Gewindebohrung (18) angeordnet ist.

12. Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Dichtschale bildende Ring (76) an eine Ringstufe (90) im Gehäuse (84) des Kugelhahns (10) zwischen dem Ventilglied (74) und einer in der voll geöffneten Stel­ lung des Ventilglieds zur Durchflußöffnung (86) koaxial angeordneten Eingangs- bzw. Ausgangsöffnung angeordnet ist, und daß eine weitere auf der anderen Seite des Ventilglieds (74) angeordnete Dichtschale (78) vorge­ sehen ist, welche mit einem Einschraubring (92) befe­ stigt ist, der in der voll geöffneten Stellung des Kugelhahns (72) ebenfalls koaxial zur Durchflußöffnung (86) angeordnet ist, wobei die dem Ventilglied abge­ wandte Stirnfläche des Einschraubringes (92) von einer Ringdichtung oder einer Ringfläche umgeben ist.

13. Kugelhahn nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Öffnung (104) des Einschraubringes (92) zur Aufnahme eines Drehwerkzeuges ausgebildet ist.

14. Verteilergehäuse, insbesondere für ein modulares Armatur­ system, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergehäuse (130; 180) mit mindestens einem Kugelhahn (122; 170) ausgestattet ist, dessen eine Durchflußöffnung und einen kugelförmigen Bereich aufweisendes Ventilglied (126; 172) drehbar zwischen voll geöffneten und geschlossenen Stellungen im Verteilergehäuse (130; 180) drehbar ist, wobei in der voll geöffneten Stellung des Ventilglieds, eine Strömungsmöglichkeit zwischen einer inneren Kammer (170) des Verteilergehäuses und einer Anschlußöffnung (168) des Verteilergehäuses schafft, und daß eine Dicht­ schale (160, 188) zwischen dem kugelförmigen Bereich des Ventilglieds und der Anschlußöffnung (168) vorliegt, wobei das Verteilergehäuse weitere Anschlußöffnungen für den Anschluß weiterer Armaturen (34; 112) vorzugsweise modularen Armaturen versehen ist.

15. Verteilergehäuse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Kugelhähne (122; 170) im Verteilerge­ häuse (130; 180) angeordnet sind, wobei die jeweiligen Ventilglieder (126; 172) mit jeweiligen Anschlußöffnun­ gen (120) des Verteilergehäuses in der geöffneten Stel­ lung fluchten und die Anschlußöffnungen vorzugsweise in einer ebenen Seitenfläche des Verteilergehäuses vorgese­ hen sind.

16. Verteilergehäuse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß für jedes Ventilglied (126; 172) ein jeweiliges Betätigungsglied (156; 184) an einer Seite des Ventil­ gehäuses vorgesehen ist.

17. Verteilergehäuse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß für jedes Ventilglied (172) nur eine Dichtscha­ le (188) vorgesehen ist, welche von einem Einschraubring (192) getragen wird, welche in die Anschlußöffnung einschraubbar ist.

18. Verteilergehäuse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Anschlußteil (112) mit einem Flansch und einer mittig angeordneten Gewindeöffnung (116) vorgese­ hen ist, welche mittels in einem Muster um jede Anschluß­ öffnung des Verteilergehäuses (130; 180) verteilten Gewindebohrungen eingreifenden Schrauben (56) am Vertei­ lergehäuse anschraubbar ist, und am Verteilergehäuse vorzugsweise zur Befestigung der dem jeweiligen Ventil­ glied zugeordneten in die Anschlußöffnung einsetzbaren Dichtschale (160) dient.

19. Modulares Bausatzsystem bestehend aus folgenden Teilen:

• A) einem länglichen, vorzugsweise quaderförmigem Ver­ teilergehäuse (60; 62; 130; 180) mit mehreren, vor­ zugsweise einer Reihe an einer ebenen Seite des Ver­ teilergehäuses nebeneinander angeordneten Anschluß­ öffnungen (120) sowie ggf. in einem oder beiden Stirnenden des Verteilergehäuses vorgesehenen Ein­ lauf- bzw. Auslauföffnungen (64), wobei mindestens um jede Anschlußöffnung (120) eine Mehrzahl von Gewinde­ bohrungen (108) jeweils im gleichen Muster vorgesehen ist,
• B) Kugelhähnen (10; 72; 122; 170), wobei jeder Kugelhahn entweder im Verteilergehäuse (130; 180) integriert ist oder an dieses (60; 62) dadurch anschraubbar ist, daß es in einem Flanschteil (16; 80) Bohrungen auf­ weist, welche im gleichen Muster und mit gleichem Abstand angeordnet ist, wie die um jede Anschlußöff­ nung (120) und im Verteilergehäuse (60; 62) angeord­ neten Gewindebohrungen (108), wobei das Gehäuse (12; 84) des Kugelhahns (10; 72) zur achsparallelen Anwen­ dung eines Schraubwerkzeuges zum Anschrauben des Gehäuses an das Verteilergehäuse (60; 62) ausgelegt ist, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13,
• C) Membranventilen (34), ggf. mit Magnetsteuerung (60), wobei die Membranventile mindestens an einem Anschluß­ ende einen Flansch (58) aufweisen, der Bohrungen aufweist, welcher im gleichen Muster und mit gleichem Abstand angeordnet sind wie die um jede Anschlußöff­ nung (120) im Verteilergehäuse angeordneten Gewinde­ bohrungen (108), wobei das Gehäuse jedes Membranven­ tils (34) zur achsparallelen Anwendung eines Schraub­ werkzeuges zum Anschrauben des Membranventils an das Verteilergehäuse ausgelegt ist,
• D) Anschlußteilen (112), welche einen Flansch mit Bohrun­ gen aufweist, welche im gleichen Muster angeordnet sind wie die um jede Anschlußöffnung (120) im Vertei­ lergehäuse angeordneten Gewindebohrungen (108), sowie mit einer mittleren mit einem Gewinde (116) versehe­ nen Anschlußmöglichkeit (118), wobei diese Anschluß­ möglichkeit so bemessen ist, daß die achsparallele Anbringung eines Werkzeuges zum Anschrauben des Anschlußteils an das Verteilergehäuse (60; 62) bzw. an andere Module (34; 72) des modularen Bausystems ausgelegt ist.