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Absperrhahn Die Erfindung betrifft einen Absperrhahn mit einem Gehäuse
in Gestalt einer Halbkugel, die einen Mittelanschluß und ein oder mehrere Seitenanschlüsse
aufweist und in dem sich ein halbkugelförmiges Küken um die Mittelachse dreht, von
dem ein schräg zu seiner Achse liegendes Segment als Durchlaßausnehmung abgeschnitten
ist.
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Es ist bereits ein Absperrhahn dieser Art bekannt, dessen Hohlraum
mehr als halbkugelförmig ist und bei dem die Ebene des Berührungskreises des als
Manschette ausgeführten Dichtungsrings auf dem Hahnküken mit dem Hohlraum des Hahngehäuses
die Ebene des größten lotrecht auf der Drehachse stehenden Kreises des Hohlraums
innerhalb des Hahnkükens schneidet.
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Bei diesem Absperrhahn ist es nicht möglich, das Hahnküken längs der
Diehachse gegen die Innenfläche des Hohlraums anzudrücken und nachzustellen, um
einen Spielraum zwischen der Hohlrauminnenfläche und dem Dichtring weitgehend zu
ver ringern, da ein derartiges Andrücken den Spielraum zwischen Hahnkükendichtung
und der radial den Betätigungsdrehzapfen umgebenden Hohlraumirmenfläche vergrößert,
staft ihn zu verkleinern. Es ist bei diesem bekannten Absperrhahn also nicht Üiög-]ich,
eine Nachstellvoirrichtung beispielsweise in Form eines federnden Elements vorzusehen.
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Zwar- ist bereits ..eim# Absperrvorrichtung mit einem halbkugelförmigeii
Hähnküken bekannt, die zwischen einer zenfris#hen. -Durchlaßmündun'g und einer exzentrischen'
Durchfaßmündung im Gehäuse einen Durchgang'für das Flüd aufweist, doch sind bei
dieser Konstruktion die Dichtringe im Gehäuse um jede der exzentrischen Durchlaßmündungen
angebracht. Außerdem ist ein zweiter, kleinerer Dichtring um den Betätigungszapfen
des Hahnkükens herum angeordnete *der elastisch gegen den Deckel des Gehäuses drückt,
doch berührt dieser zwei te Dichtring nicht die Innenfläche des Hohlraums auf oder
nahe seinem größten Kreis, so daß er nur die Führung des Betätigungszapfens, nicht
aber auch den Zwischenraum zwischen Hahnküken und Hohlrauminnenfläche und vor allem
zwischen Hahnküken und Gehäuse und Deckel abdichtet. Diese Konstruktion ist relativ
aufwendig hinsichtlich der Anbringung der Nuten für die Dichtringe, die zudem der
sphärischen Form angepaßt sein müssen. Auch muß beim eventuellen Auswechseln der
Ringe das Gehäuse zuvor aus dem Leitungssystem ausgebaut werden.
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Diese Nachteile der bekannten Konstruktionen werden erfindungsgemäß
dadurch vermieden, daß das Küken.zwei in Nuten liegende Dichtungen trägt, 'von denen
die eine in an sich-bekannter,Weise die Ausnehmung umgibt, während die andere auf
dem größten Kreis des Kükens liegt.
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# Bei dem erfindungsgemä ßen, Absperrhahn, ist, die Anbringung der
Nuten für die.Dichtringe maschinell einfach und verursacht nur ggiAgen Aufwand,
weil diese auf dem Hahnküken äü2eordilet und,vollkommen kreisförmig ausgebildet,
sind. Außerdem kann'auch ein Auswechseln.der Dichtringe bequem und schnell. erfolgen.
Die, Nachstellung erfolgt entweder selbsttätig durch die Ela#stizität der Dichtungen
oder jedenfalls ohne daß man den Absperrhahn aus. einem Leitungssyste,m herausnehmen
und be# sondere Sorgfalt auf die Zentrierung zu verwenden braucht. Außerdem wird
mit , ein. und demselben Andruck eine doppelte Abdichtung nach außen hin
vor dem Zwischenraum zwischen .Gehäuse und Deckel erhalten, so daß der Betätigungszapfen
im Deckel ohne weiteres mit Spiel angeordnet werden kann, ohne daß die geringste
Gefahr von Leckagen besteht.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele dargestellt. Es
zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen geschlossenen Absperrhahn mit
den Merkmalen der Erfindung und F i g. 2 einen Schnitt durch eine etwas abgewandelte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Absperrhahns in dessen Offenstellung.
In
einem Gehäuse 1 ist ein halbkugelförmig gewölbter Hohlraum 2, vorges.ehfn,.
in - welchem ein Küken3 um eine Ä#hs-e'4 `dr#Iibar . angeordnet ist.
Ein Kanal 5 mündet nahezu konzentrisch zur Achse 4 in den Hohlraum 2 ein,
während ein zweiter Kanal 6 stark exzentrisch bezüglich der: Achse.4 in diesen
Raum einmündet und versenkt ist.
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Das Küken 3 weisi einen - ZApfen 1 auf, def dÜrch
eine in einer Scheibe, 9 -vorgesehene - öffnung 8 hindurchragt
und,einen Arm 10. trä t, mi ._t"dessen, . , Hilfe das Küken 3 gedreht
weiden kann. Die Scheibe 9
wird mit einer überwurfmutter 11 am Gehäuse
festgehalten.
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Das Küken 3 hat eine Ausnehmung 12, wodurch im Hohlraum 2 ein
freier Raum entsteht, der als Durchgang für das Flud zwischen den Kanälen
5
und 6 dienen kann. Wie durch die gestrichelte Linie 13 dargestellt
ist, kann die Ausnehmung auch ausgedreht sein, um eine bessere Durchströmung mit
weniger Widerstand zu gewährleisten.
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Um die -Ausnehmung 12 herum ist im Küken 3
eine Nut 14 gedreht,
welche genau kreisförmig, aber exzentrisch zur Achse angeordnet ist. In diese Nut
ist eine aus einem 0-förmigen Ring bestehende Dichtung 15 eingepaßt.
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Der Abdichtungsrand, welcher den Berührungskrei# der' Dichtung
15 und des Hohlraums 2 bildet, liegt in einer Abdichtungsebene, welche die
Achse 4 innerhalb des Kükens unter einem spitzen Winkel schneidet.
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Die Mündungen der beiden Kanäle 5 und 6 befinden sich
innerhalb des größten Kreises, den irgendein Teil des berührenden Kreises beschreiben
kann. Der größte Kreis wird vom Piinkt 51 der Dichtung 15 in F i
g. 1 rechts beschrieben, während die Einmündung des Kanals 5 außerdem
noch innerhalb des kleinsten Kreises liegt, den irgendein Teil des Berührungskreises
der Dichtung 15 beschreiben kann. Dieser kleinste Kreis wird vom höchstgelegenen
Punkt 52 der -Dichtung 15 in F i g. 1 links beschtieben.
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Auf der dem Kanal 5 abgewandten Seite des größten Kreises des
Punktes 51 ist im Küken 3 noch eine Nut 16 eingedreht, in der
eine aus einem 0-förmigen Ring bestehende Dichtung 17 angeordnet ist, deren
Berührungskreis mit deni Hohkaum praktisch in einer. Ebene durch den Kugel::mittelpunkt
liegt. Die Dichtung 17 ist durch einen Lagerring 18 von der Scheibe
9 getrennt, damit sie gegen die Kugelwand des Hohlraums 2 und gegen das Küken
3 anliegen kann. Der Lagerring 18 kann, zum Mitdrehen am Küken befestigt,
frei um den Zapfen 7 herum gelagert sein und kann andererseits aber auch
einen Teil der Scheibe 9 ausmachen.
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Wenn 'der Kanal 5 gemäß F i g. 2 mit Hilfe eines eingeschraubten
Rohrstatzens 19 oder auf andere bekannte Weise an ein Leitungssystem angeschlossen
ist, ist um das Küken herum eine doppelte Abdichtung gegen die Atmosphäre vorhanden.
Hierdurch sind Undichtigkeiten und demzufolge ein Fludverlust in diesem System praktisch
ausgeschlossen.
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Dies gilt sowohl für den in F i g. 1 dargestellten, abgeschlossenen
Zustand als auch für den offenen Zustand gemäß F i g. 2, wobei auch ein Kanalteil,
der über einen Rohrstutzen 20 und den Kanal 6
längs der Ausnehmung 12 des
Kükens 3 mit dem Kanal 5 in Verbindung gebracht worden ist, gegen
die Atmosphäre doppelt abgedichtet ist. Wenn der Absperrhahn.gemäß Fig.
1 geschlossen ist"wird der Kah al -6 nur mittels der Dichtung
17 zur Atmosphäre hin abgedichtet, weshalb es sich empfiehlt, bei einem mit
überdruck arbeitenden Leitungssystein die Druckquelle an den Kanal 5 anzuschließen.
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Da der Hohlraum halbkugelförmig ist und die damit zusammenarbeitenden
Lagerringe - genaue Berührungskreise. sind, ist die Herstellung des Hohlraums
wie auch des Hahnkükens eine einfache Angelegenheit.
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Das Küken 3 braucht nicht ganz genau passend zu sein, obwohl
dies natürlich wünschenswert ist, und die Anordnung der Nuten 14 und 16 stellt
auch keine allzu hohe Anforderung. In Verschleißfällen genügt es, um den entstandenen
Spielraum auszufüllen, einen weiteren Ring zum Lagerring 18 hinzuzufügen
und die überwurfmutter 11 in die Scheibe 9
nachzuziehen. In schwerwiegenderen
Fällen müssen die Dichtungen 15 und 17 ersetzt werden, aber auch hierzu
braucht der Absperrhahn nicht aus der Leitung herausgenommen zu werden. Lediglich
das Hahnküken sollte ausgebaut und mit neuen Dichtungen versehen werden. Bei einem
Unterdruck-Röhrensystem ist es empfehlenswert, den niedrigsten Druck am Kanal
5 anzuschließen. Die halbkugelige Form hat dabei den Vorteil, daß das Küken
vom atmosphärischen Druck fester in den Hohlraum 2 gedrückt Eine rauhe wird. Behandlung
" des Absperrhahns durch gewaltsames Verdrehen des Hahnkükens 3 mit
dem Arm 10 hat keinen merklichen Einfluß auf die Dichtung, denn alle Ringe
berühren die kugelförmige Oberfläche, und das Küken schaukelt dabei mit dem Mittelpunkt
der Kugel als Mittelpunkt um die Achse 4 herum. Infolgedessen kann die öffnung
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in der Scheibe 9 und in der überwurfinutter 11 um den Zapfen
des Kükens herum weit bemessen sein.
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Wie in F i g. 2 gestrichelt eingezeichnet ist, kann zur Entleerung
des Kanals 6 im abgeschlossenen Zustand des Kanals 5 noch ein zusätzlicher
Kanal 21 im Küken 3 und im Zapfen 7 vorgesehen sein, der mit einem
Rohrstutzen 22 an einen nicht dargestellten Kanal anzuschließen ist.
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Die Ausnehmung 12 des Kükens 3 kann auch anders gestaltet sein
und beispielsweise aus zwei im Innern des Kükens miteinander verbundenen Bohrungen
bestehen, die im offenen Zustand des Ab-
sperrhahns gegenüber den Einmündungen
der Kanäle 5 und 6 zu liegen kommen. Die beiden dem Hohlraum 2 zugekehrten
öffnungen dieser Bohrungen sollten jedoch innerhalb des von der Dichtung
15 mit dem Hohlraum 2 gebildeten Berührungskreises innerhalb der Nut 14 gelegen
sein.
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Im Gehäuse 1 können mehrere Kanäle 6 angeordnet werden,
von denen jeder mit dem Kanal 5
verbunden werden kann, sofern sie mit genügendem
Zwischenraum über den halbkugelförmigen Hohlraum, 2 verteilt sind. Wenn die Kanäle
6 dicht genug beieinanderliegen, können sogar gleichzeitig zwei mit dem Kanal
5 verbunden werden. Der Absperrhahn kann auch mit einer Anzahl von kleinen
parallelen Kanälen 6 versehen sein, die in einen einzelnen Rohrstutzen 20
eintreten. Dieser siebähnliche Kanalmündungstypus vermeidet die Gefahr, daß beim
Verdrehen des Kükens von der Offen- in die Schließstellung ein Teil der Dichtung
15 von den Rändern einer größeren Mündung 6 abgeschnitten werden könnte.
Außerdem läßt sich bei dieser Ausführung
eine leichtere Steuerung
der Fludströmung ,erzielen.
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Es kann auch ein Hohlraum verwendet werden, der kleiner ist als eine
Halbkugel. In diesem Fall geht jedoch die Ebene des Berührungskreises mit der zweiten
Abdichtung 17 nicht mehr durch den Mittelpunkt.