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Hahn mit Abdichtung durch Profilring Zusatz zum Patent:
1166 571 Das Hauptpatent 1166 571 betrifft einen Hahn, dessen zylinderförmiges
Küken durch fest angeordnete zylindersegmentförmige Einsatzstücke gelagert ist,
und bei dem in einer hutähnlichen Ausnehmung der an den Abfluß- bzw. Zuflußöffnurigen
vorgesehenen Zylindersegmente Profilringe mit einem Wulst und einem Randteil vorgesehen
sind, von denen der der Niederdruckseite zugewendete Profilring gegenüber der Innenwandung
des Gehäuses und der inneren radial verlaufenden Seitenwand der Aus= nehmung abdichtet.
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Gemäß dem Hauptpatent besteht der genannte Pröfllring aus einem inneren
wulstförmigen Randteil und einem äußeren Randteil geringerer Stärke und einem beide
Randteile verbindenden dünnen elastischen Zwischenteil, wobei der äußere Randteil
eire geringere Dicke als die Höhe der Wandung der Ausnehmung hat. Der Profilring
ist somit stark profiliert.
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Die Zusatzerfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, diesen Ringkörper
zu vereinfachen.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Randteil des Profilringes
anschließend an den Wulst eine radial nach außen vorstehende Rippe, mit einer Dicke
geringer als der Wulstdurchmesser und als die Tiefe der Wandung der Ausnehmung,
bildet, wobei vorzugsweise die Dicke der nach außen vorstehenden Rippe gleichmäßig
ist.
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Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung im Zusammenhang
mit den Figuren erörtert. Von den Figuren zeigen F i g. 1 und F i g. 1 a in perspektivischer
und auseinandergezogener Form die Einzelheiten einer Anordnung gemäß dem Hauptpatent,
p` i g. 2 eine auseinandergezogene Darstellung der Abdichtungselemente gemäß dem
Hauptpatent, F i g. 3 eine Darstellung des Dichtungsringes gemäß dem Hauptpatent
in eingebautem'Zustand, F i g. 4 a und 4 b eine Darstellung des Dichtungsringes
gemäß der Zusatzerfindung in Ansicht und Schnitt.
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Der Hahn gemäß dem Hauptpatent besteht aus einem Gehäuse A mit einem
die Zu- und Abflußöffnungen 10 bildenden Strömungskanal und einer nach oben offenen
Kammer 11, welche die Strömungskanal durchsetzt; in der Kammer ist eine aus einsetzbaren
Zylindersegmenten bestehende Segmentanordnung B vorgesehen, die im wesentlichen
vertikal gerichtet ist und in der sich das zylindrische Küken C drehen kann. Am
Küken ist nach oben gerichtet ein Betätigungszapfen 12 vorgesehen, welcher außerhalb
des Halmgehäuses endigt und einen Stellring D, der in das Gehäuse elbgeschraubt
ist, durchsetzt. Auf diese Weise werden die Segmentanordnung B und das Küken C in
ihrer Arbeitsstellung in dem Gehäuse gehalten, wobei ein Dichtungsring F an dem
Küken vorgesehen ist und mit dem Stellring D abschließt. Am oberen Ende des Betätigungszapfens
12 sind im Bereich der Fläche 61 ein Griff F vorgesehen sowie eine
Schmiervorrichtung G, welche das Einführen von Fett zwischen Küken C und Segmentanordnung
B und zwischen den Segmenten und dem Gehäuse A ermöglicht. Das obere Ende des Zapfens
12 hat ein Außengewinde 62, auf welches eine Mutter 63 zum Befestigen des
Griffes aufgeschraubt wird. Der Griff F besteht aus einem Griffteil 80 mit
einer unrunden Öffnung 86 zum Aufsetzen auf den Betätigungszapfen
13. Der Griffteil 80 hat Rohrstutzen 8'7 zum Einsetzen eines Werkzeugen:
Ein Anschlagstift 88 an der Unterseite des Griffteiles 80, der sich
innerhalb eines bogenförmigen Ausschnittes auf der oberen Fläche des Gehäuses A
bewegt, beschränkt die Drehung des Kükens C auf 9a°.
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Ein aus Filz bestehender Dichtungsring 90 zwischen Griffteil
$0 und der oberen Seite des Stellringen D verhindert den Eintritt von Staub
an der Durchführungsstelle des Betätigungszapfens 12.
Die
Schmiervorrichtung G besteht aus dem Fettnippel 98, einer Längsbohrung 95 im Zapfen
12 und einem seitlichen Kanal 96, durch den das Fett zu Kanälen 94 und damit
zur Mantelfläche 32 der Segmente 23 fließt.
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Der zylindrische Mittelteil 14 des Gehäuses A verläuft im wesentlichen
vertikal und hat oben und unten ebene Flächen und an den Seiten eben abschließende
vieleckige Ansatzstutzen 15 mit Innengewinde 16.
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Die Gehäusekammer 11 ist nach oben offen und hat unten einen flachen
Boden. Das Gehäuse A hat ferner konzentrisch zu der Kammer 11 eine zylindrische
Einsenkung für den Dichtungsring E sowie eine zweite Bohrung geringeren Durchmessers,
welche ebenfalls koaxial liegt und am unteren Ende des Gehäuses mit der Atmosphäre
in Verbindung steht.
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Das obere Ende der Kammer 11 ist mit Gewinde versehen, so daß der
Stellring D eingeschraubt werden kann.
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Die Segmentanordnung B besteht aus zwei nicht durchlöcherten seitlichen
Zylindersegmenten 22 und aus zwei Bohrungen aufweisenden Zylindersegmenten 23. Die
Segmente 22 bestehen aus gleichen, länglichen, vertikal angeordneten Teilen mit
gekrümmten Innen- und Außenflächen 25 und 26 und horizontalen flachen oberen und
unteren Flächen 27 und 28 sowie vertikal verlaufenden Seitenflächen 29. Die Seitenflächen
29 liegen in einer Ebene, die senkrecht zu der Längsachse des Gehäuses A verläuft.
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Jedes Segment 22 hat eine Zwischenlage 30 aus nachgiebigem Material,
beispielsweise aus Gummi, welche an der Außenfläche 26 angebracht ist. Die Zwischenlage
30 ist mit dem Segment verklebt, und die oberen und die unteren Kanten stehen aus
noch näher zu erörternden Gründen oben und unten über die Randpartie der Segmente
hervor. Die Zwischenlagen 30 sind an ihrer Außenseite 30' glatt und wirken gegen
die Innenwandung der Kammer 11 des Gehäuses.
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Die Segmente 23 sind ebenfalls länglich und vertikal angeordnet und
haben gekrümmte innere und äußere Flächen 31 und 32 sowie flache horizontal verlaufende
obere und untere Seiten 33 und 34 und ebene, vertikal verlaufende Seiten 35. Die
Seiten 35 der Segmente 23 liegen in einer Ebene, die senkrecht zur Längsrichtung
des Gehäuses ist, so daß, wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, diese Seiten mit
den Seitenflächen 29 der Segmente 22 zusammenstoßen.
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Die Segmente 23 haben in der Mitte Bohrungen 36, die dem Durchmesser
des Strömungskanals des Gehäuses entsprechen; an den Außenflächen 32 sind Vertiefungen
37 vorgesehen, und an der Innenseite sind Nuten 38 zum Einsetzen eines Dichtungsringes
vorgesehen. Die Vertiefungen 37 bzw. die Nuten 38 haben Rechteckform und umgeben
die Bohrungen 36. Die gekrümmten Außenflächen 32 der Segmente 23 wirken gegen die
Innenwandung der Kammer 11 des Gehäuses A.
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Die rechteckigen Vertiefungen 37 haben beträchtliche Breite und dienen
der Aufnahme eines Profilringes H. Die Vertiefungen 37 haben eine Grundfläche 39
und nach außen hervorstehende radial verlaufende Seitenflächen 40 und 41. Nach oben
und nach unten sind die Vertiefungen 37 offen, wie F i g. 2 zeigt. Dementsprechend
sind die äußeren Seitenflächen der Vertiefungen vertikal und geradlinig verlaufende
Wandflächen, die der vertikalen Ausdehnung der Segmente entsprechen.
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Die Nuten 38 sind einfache rechteckige Nuten gleichen Querschnittes
und dienen der Aufnahme des Dichtungsringes I. Die Nuten 38 haben ebenen, Nutengrund
42 und ebene radial nach außen hervorspringende Nutenwandflächen 43 und 44.
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Die Profilringe H sind im wesentlichen rahmenförmig und haben am Rand
Abschnitte, welche parallel den vier Kanten der Vertiefungen 37 verlaufen. Im Querschnitt
bestehen die Ringe H aus runden, an der Innenseite des rahmenförmigen Teiles angeordneten
Randteilen 45 und aus rechteckigen Randteilen 46 an der äußeren Rahmenpartie, wobei
zwischen den genannten Randteilen ein Zwischenteil 47 vorgesehen ist. Der
Ring H besteht aus elastischem Material, beispielsweise aus Gummi. Der innere Randteil
45 des Ringes H hat kreisförmigen Querschnitt. Der Ring H wird in die Vertiefung
37 eingesetzt, so daß er gegenüber der Innenwandung der Kammer 11 des Gehäuses A
liegt. Der äußere rechteckige Randteil 46 des Ringes H wirkt gegen die Grundfläche
39 und die anstoßende Seitenwandfläche 41 der Vertiefung 37. Wenn die Anordnung
zusammengesetzt ist, werden die Randteile 46 durch die Wandung der Kammer 11 nicht
beeinträchtigt.
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Es ist unter diesen Verhältnissen ersichtlich, daß der Ring H nur
in einer Richtung abdichtet. An der inneren ringförmigen Rahmenpartie ergibt sich
ein flüssigkeitsdichter Abschluß, wenn durch den Druck der Flüssigkeit dieser Randteil
gegen die Seitenfläche 40 der Vertiefung 37 gedrückt wird; es ergibt sich
aber keine Abdichtung, wenn ein Wegdrücken von den Seitenflächen 40 erfolgt. Der
Randteil 46 und der stegförmige Zwischenteil 47 des Ringes H dienen dem Zweck, elastisch
die abdichtenden Randteile 45 gegen die inneren Seitenflächen 40 der Vertiefungen
37 zu drücken, wenn sich der Druck der Flüssigkeit gegen die inneren Randteile 45
von außen her richtet; es fehlt aber für die inneren Randteile ein geeignetes Widerlager,
wenn Flüssigkeitsdruck gegen die inneren am Umfang liegenden Seitenflächen wirkt.
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Dementsprechend bewirkt der Ring H nur eine Abdichtung in einer Richtung,
nämlich wenn der Flüssigkeitsdruck die inneren Randteile 45 gegen die anliegenden
Seitenflächen 40 der Vertiefungen 37 preßt.
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Der in F i g. 4 a und 4b dargestellte Profilring von rechteckiger
Form, besteht gemäß der Zusatzerfindung im Querschnitt aus einer Rippe 46, die sich
an den Innenwulst 45 gemäß F i g. 4 b mit gleichförmiger Stärke ansetzt. Der Durchmesser
dieses Wulstes beträgt etwa 3,8 mm und die Stärke des Randteiles 46 beträgt etwa
2,8 mm.