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Dokumentenidentifikation DE202005001278U1 13.07.2006
Titel Kugelventil für einen mit einem flüssigen Medium betriebenen Kreislauf einer Wärmeversorgungsanlage, insbesondere einer Warmwasserheizungsanlage
Anmelder Watts Industries Deutschland GmbH, 76829 Landau, DE
Vertreter Patentanwälte Möll und Bitterich, 76829 Landau
DE-Aktenzeichen 202005001278
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 13.07.2006
Registration date 08.06.2006
Application date from patent application 27.01.2005
IPC-Hauptklasse F16K 5/06(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Kugelventil für einen mit einem flüssigen Medium betriebenen Kreislauf einer Wärmeversorgungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Zur Beeinflussung strömender Medien in Rohrleitungen sind Kugelventile bekannt. Bekannt ist auch die Integration eines Rückschlagorgans in die Kugel eines solchen Kugelventils, um den Platzbedarf für ein nachgeschaltetes Rückschlagventil zu verringern. Dadurch ermöglicht ein einziges Ventil die Funktionen Öffnen, Drosseln und Absperren eines Kreislaufs sowie Verhindern von Rückflüssen und Rückschlägen, dies unter gleichzeitiger Material-, Platz- und Raumeinsparung.

Bei einem bekannten Kugelventil dieser Art besteht das Rückschlagorgan aus einem pilzförmigen Verschlussorgan, das unter Federbelastung in eine Halterung eingesetzt ist, die auch den Ventilsitz umfasst und die in eine zylindrische Bohrung der Kugel eingesetzt ist (DE 35 13 533 A1). Diese Ausführung hat den Nachteil einer relativ aufwendigen Konstruktion; außerdem ist die Durchströmung des Kugelventils dadurch behindert, dass der von dem Medium zu umströmende Verschlusskörper des Verschlussorgans den rohrförmigen Durchströmungsquerschnitt durch die Kugel weitgehend ausfüllt.

Bei einem anderen bekannten Kugelventil dieser Art besitzt das Rückschlagorgan einen scheibenförmig ausgebildeten Verschlusskörper, der unter Federspannung an einem in der Durchströmöffnung der Kugel fixierten Haltekreuz in Durchströmrichtung verschiebbar gelagert ist (DE 27 26 645 A1). Hier ist zwar eine gewisse Erweiterung des Durchströmquerschnitts im Inneren der Kugel realisiert; nachteilig erscheint aber die scheibenartige Ausgestaltung des Verschlusskörpers, was zu Turbulenzen führen kann.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ausbildung für ein Kugelventil dieser Art zu schaffen, das einfach aufgebaut ist, d. h. aus wenigen, leicht zu montierenden Teilen besteht und das für die durchströmende Flüssigkeit gute Strömungsbedingungen bietet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Kugelventil mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht in der Kombination eines anströmseitig kalottenförmig geformten Verschlusskörpers des Rückschlagorgans in Verbindung mit dem hohlkugelförmig ausgestalteten Durchströmquerschnitt innerhalb der Kugel, an der ausströmseitig das Verschlussorgan in einem einfachen Halteteil federbelastet gelagert ist.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, der Anströmfläche des Verschlusskörpers die Form eines spitzbogigen Rotationskörpers bzw. eines Kegels zu geben, wobei der anströmseitige Scheitel des Verschlusskörpers über die Außenkontur der Kugel hinausragt. Dies eröffnet die Möglichkeit, durch Verdrehen der Kugel nur so weit, dass der Verschlusskörper an der Innenwand der Ventilkammer anliegt, die Rückflusssperre zu umgehen und so beispielsweise die Entleerung einer Leitung zu ermöglichen.

Weitere Merkmale der Erfindung und der dadurch erzielten vorteilhaften Wirkungen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt

1 einen Längsschnitt durch ein Kugelventil,

2 einen Schnitt durch die Kugel mit Rückschlagorgan in offener Stellung,

3 eine Draufsicht auf die Darstellung der 2,

4 einen Schnitt durch die Kugel mit Rückschlagorgan in geschlossener Stellung,

5 eine isometrische, teilweise geschnittene Darstellung der Kugel und

6 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform.

Das in 1 in einem Vertikalschnitt dargestellte Kugelventil 1 umfasst zunächst ein Ventilgehäuse 2, an das die erforderlichen Anschlussstutzen angeformt sind. Die Durchflussrichtung ist durch Pfeile angedeutet. Zwischen den einander gegenüberliegenden Anschlussstutzen 3 für die kesselseitige Einlaufbohrung 4 und dem Anschlussstutzen 5 mit der kreislaufseitigen Auslaufbohrung 6 befindet sich die zentrale Ventilkammer 7. In der Ventilkammer 7 ist die Ventilkugel 8 mittels eines an einer Spindel 9 angreifenden Schaltorgans um die horizontale Achse 10 drehbar. Am Anschlussstutzen 3 ist zum Anschluss der kesselseitigen Vorlaufleitung eine Überwurfmutter angedeutet, am Anschlussstutzen 5 ein Außengewinde.

Die Ventilkugel 8 ist innen in ihrem wesentlichen Bereich, jedenfalls in dem Bereich, in dem sich das Rückschlagorgan befindet, als Hohlkugel ausgebildet; sie nimmt das Rückschlagorgan auf, das insgesamt mit 11 bezeichnet ist. Anordnung und Funktion des Rückschlagorgans 11 können insbesondere anhand der 2 bis 4 erläutert werden, die Schnitte durch die Kugel 8 in unterschiedlichen Betriebszuständen bzw. eine Draufsicht auf die Kugel darstellen.

Das Rückschlagorgan 11 besteht aus einem Verschlussorgan 12, dieses wiederum aus einem Verschlusskörper 13 mit einer kalottenförmigen Anströmfläche 14 sowie einem Schaft 15, der in einer hülsenartigen Führung 16 axial gegen die Belastung einer Druckfeder 17 beweglich ist. Die hülsenartige Führung 16 ist Teil eines Halteteils 18, das im dargestellten Ausführungsbeispiel aus vier kreuzförmig angeordneten Armen 19 besteht. Die Enden der Arme 19 sind auslaufseitig der Kugel 8 in einen durch eine Ringschulter gebildeten Rücksprung eingesetzt und dort durch einen Sprengring 20 fixiert.

Das Verschlussorgan 12 ist in 2 in geöffneter Stellung dargestellt; die Durchströmungsrichtung ist durch einen Pfeil 21 angedeutet. Hieraus wird offenbar, dass der Verschlusskörper 13 in Verbindung mit der hohlkugelförmigen Ausbildung des Durchströmquerschnitts innerhalb der Kugel 8 die Durchströmung möglichst wenig behindert; gleiches gilt auch für das Halteteil 18.

4 zeigt den Verschlusskörper in geschlossenem Zustand; ein Rückfluss in Richtung des Pfeils 22 ist nicht möglich. Die Anströmfläche 14 des Verschlusskörpers 13 dichtet hier unmittelbar gegen den Innenrand 23 der einlaufseitigen Öffnung der Kugel 8. Die zwischen dem Verschlusskörper 13 und dem Haltekreuz 18 angeordnete Druckfeder 17 drückt den Verschlusskörper 13 gegen den Ventilsitz 23.

Eine besondere Weiterbildung der Erfindung zeigt 6 ebenfalls in einem Schnitt durch die Kugel 8. Hier ist der Verschlusskörper 13a kegelförmig mit abgerundeter Spitze 24 ausgebildet. Der Scheitel der Spitze 24 ragt über die Außenkontur 25 der Kugel 8 hinaus. Es leuchtet ein, dass bei Drehung der Kugel 8 um einen spitzen Winkel der Scheitel der Spitze 24 sich gegen die Innenwand der Ventilkammer 7 anlegt, wodurch eine Durchströmung in Richtung des Pfeils 26 möglich wird.


Anspruch[de]
  1. Kugelventil für einen mit einem flüssigen Medium betriebenen Kreislauf einer Wärmeversorgungsanlage, insbesondere einer Warmwasserheizungsanlage, bei dem innerhalb der Kugel ein Rückschlagorgan mit einem unter Federspannung stehenden Verschlussorgan vorgesehen ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

    – die Kugel (8) ist als Hohlkugel ausgebildet,

    – das Verschlussorgan (12) besteht aus einem Verschlusskörper (13), der anströmseitig eine kalottenförmig gekrümmte Anströmfläche (14) aufweist, und einem Schaft (15), der in einer hülsenartigen Bohrung in einem Halteteil (18) geführt ist,

    – das Halteteil (18) weist mindestens drei radiale Arme (19) auf, deren Enden an der Innenwand der Hohlkugel (8) gehalten sind,

    – als Federelement ist eine den Schaft (15) umgebende und gegenüber dem Halteteil (18) abgestützte Druckfeder (17) vorgesehen.
  2. Kugelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anströmfläche (14) eine Kugelkalotte ist.
  3. Kugelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelkalotte einen geringeren Krümmungsradius aufweist als die Innenfläche der Hohlkugel (8).
  4. Kugelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anströmfläche eine Kalotte eines spitzbogigen Rotationskörpers (13a) ist.
  5. Kugelventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anströmfläche kegelförmig ausgebildet ist.
  6. Kugelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (24) des Kegels abgerundet ist.
  7. Kugelventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der anströmseitige Scheitel des Verschlusskörpers (13a) über die Außenkontur (25) der Kugel (8) hinausragt.
  8. Kugelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagorgan (11) aus Metall, zweckmäßig aus Messing besteht.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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