DE1425605A1 - Hahn mit kugelfoermigem Kueken - Google Patents

Description

21·. 1 ü. 63

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Dr. Expl.

.. ..-.ilii l lit KUJGi.XU Liili_oen .^IvOiI

jirfiiu'iunj "bezieht ,sich ..iu/ einen j.alm mit loigelf örrnigeia Lvi.U.eji, d.-.s mittels zweier LagerzL-jfen in einen ungeteilten Hahngelagert ist, v/o'bei die ..belichtung aer Durchfluß"bohrung

in Ge.aU.use gegenüber dem ;'_.'. .jzen Curoli in ..,.iuiitunj aer iruir versohiebiione üit^rin.^e eri'ol^t, o.ie dem Gehäuse

üer- j .;ώοπ ^e^eni-ber ubd^.u/itcna .^ol^ert sind. Der u^nn ist vprzugs-

v;eiee für hohe Drücke una kleine i;emr».eiten gedacht.

l.-ÜJme ein^^.njs ge^ennFieiüiaieter _Λΐ-χ uit ungeteiltem Kaiinge-

iii..U:3e si na bereits Oe,-.:: ,nut. oje.: b. -.uliune .'.ui'.t -.na bei diesen Hai men iöt α .uurc-li _Oro^{..^:, d^ß besoncere i'^iv-un^sbi/jiisea, die mit G-ein-Uue luiu .' usHM^rmigon versehen eine, ouer die auruh andei'e Antriebsor_u.me verschoben werden, not'.'eiidi^ sind, um die die Äbaiohtunjoriii_,e trübenden Sitzrin, .e in Jiüntiui,j;Gotei.LUiij, -zu bringen.

..xle diese cie i.ürDtej_liai_tj verteuemuen ,ileiaente v;erden er-

äß ar.duroh em^esi>:art, daü sich sv.'isuheii deu Hahn^ehiiuse dem liu^elkVCicexi nur aie verschieblichen öixsrin^e nit den das

dichtend berührenden ^bdiohtun^srin-'en und den zwischen ^ vind öitzrinjen an₀eordneten eit-stischen Dichtungsringen

befinden. Die Dicntungsv/irkuii^ ist durch den Drucic des LeitungsiueuiuTus auf aie v/irksamen Lreisrj.ngflLi.chen der üitzrin^e zwischen den bitzi'ingen und dem Gehäuse und durch die Vorspannungen gegeben, die von* deu unter einseitigem Leitungsdruck sich verformenden .

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elastischen Dichtungsringen, erzeugt werden.

Bearbeitete, senkrecht zur Durchflußrichtung stehende und. parallel angeordnete ebene G-ehäuseflachen, deren innere kreisförmige Durchlässe zweckmäßigerweise gleich oder allenfalls etwas größer als der Leitungsdurchmesser sein dürfen, damit der Strömungsverlauf nicht gestört wird, dienen nach der Erfindung bei der Hontage bzw. Demontage des Kugelkükens den dem Hahngehäuse zugewandten Kreisringflächen der Sitzringe als Führungen und den elastischen Dichtungsringen auch im Betrieb als -"Wic&lager.

Um beim Schalten des Kugelkükens Verkantungen der Sitzringe zufolge der Reibungskräfte zwischen dem Kugelküken und den Ab- dichtungsring,en zu vermeiden, sind auf den oben beschriebenen G-ehäuseflachen senkrecht angeordnete weitere Gehäuseflachen,vorgesehen, die vertikal von der G-ehäusemittelebene nach oben und unten gerichtet sind und in der horizontalen G-ehäusemittelebene beiderseits der Sitzringe Linienberührung mit den Sitzringen haben, so daß je nach Schaltrichtung die eine oder die andere Gehäuseiinie auf der Zu- unf Abflußöeite des Hahns die Reibungskräfte am Kugelküken aufnehmen kann.

Im Züge weitergehender Vereinfachung der Hahnkonstruktion können noch von den bei bekannten Ausführungen zum Verschließen der zylindrischen Einlajiseite für das Kugelküken (HalsseiteJ benutzten Hauptwelle (Deckel, mehrteiliger Einlegering; Deckelhaltepiatie und Schrauben zürn Verspannen der vorgenannten Teile) die Decke jthalteplatte und die Schrauben eing*esp~art werden.

In der daraus sich ergebenden weiteren Ausgestaltung, des Erfindungsgedankens werden in einec Ausführuhgsform^ die bearbäitetenj senkrecht zur DurchflußriefituSg öteheiMen uM parallel angeordnetön

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ebenen G-ehäusef lachen in. einer ellipsenähnliciien Form ausgeführt, und andere bearbeitete Genaueeflachen, o.ie senkrecht ε/uf den ellipsenähnlichen Gehäuseflächen stehen, bilden in ihren ganzen Längen Teile der äußeren Begrenzungen besagter ellipsenähnlicher Flächen, liegen also parallel zur Durciiilußriohxung, gehen von der Bodenseite des Haling ehäus es als exzentrisch angeordnete Halbzylin-

en
derflachen aus, deren Exzentrizität parallel zur Ijugelkükenaehse in iiioiixuiig des Hciingehäusebodens zeigen, und gehen an beiden Üeiten dex* Halbzylinuer in parallele ebene Streifenflachen über, die in der horizontalen jjbene durch die ^xzenteriüittelpunkte beginnen, - vertikal gerichtet - durch die horizontale kittelebene des LUhiigehäuses dringen und in der oberen IiLIfte des Hahngehäuses enden, wobei die Durchmesser der inneren ha/ibzylinderflachen und die Abstände der parallelen Streifenflachen eines jeden ötreiienflächenpaares gleich den äußeren Durchmessern der Sitzringe sind, so daß die äußeren Zylinderflächen der Sitzringe mit den parallelen Streifen Linienberührung haben, damit, wie schon oben beschrieben, Verkantungen der Sitzringe beim Schalten des Ivugelkülcens vermieden werden können.

Um den im Hals des Hahngehäuses vorgesehenen mehrteiligen Uinlegering, der den Hahngehäusedeokel im Gehäuse während des Betriebes halten soll, überhaupt„einbauen zu können, wird erfinaungsgemäß in der beispielsweise!! Lusführungsf orm der Kugelhahn so konstruiert, daß bei der tiontage be zw. Demontage das Kugelküken mit den Sitzringen,- Dichtungen, Lagern und dem Deckel soweit in das Hahngehäuse gesenkt werden kann, daß die Oberkante' des -Deckels unt-erh·.Ib oder mindestens in Höhe der thterkante der Ringriüi-^fülr "den mehrteiligen Einlegering zu liegen kommt. ..:;.■.*.■·

Bei dem fertig montierten Hahn und drucklosen Zustand im Hahngehäuse ist nach der Erfindung der Deckel mit dem mehrteiligen, jbiinlegering allein mit Hilfe der iiiiiriial'lfcchraube, die gegen den

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bodenseitigen .Lagerzapfen des Kugelkükens drückt, über das Kugelküken und eine wie ein Drucklager wirkende Kreisrings cheibe zu-, sammengespannt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an einem Ausfühiungs-"beispiel näher erläutert. Es stellen dar; Pig. 1: Schnitt I - I der Pig. 2, Kugelküken auf Sehließstellung

gedreht,

Pig. 2: Schnitt II - II der Pig. 1, Kugelküken auf Durchgangsstellung gedreht und Pig. 3·: Schnitt IXI - III der Pig. 1, Kugelküken weggelassen.

Das Hahngehäuse 1 weist den Boden 2, den PIaIs 3 und die iiohrstücke 4 und 5· auf, die mit je einer der bekannten lösbaren oder unlösbaren Eohrverbindungselemente versehen werden können. Das Kugelküken 6 trägt die Lagerzapien 7 und 8 und im Anschluß an den Lagerzapfen 8 den Vierkant 9 für die Betätigung des Kugelkükens Das für das Schalten des Kugelkükens 6 erforderliche Drehmoment kann auf den Vierkant 9 in bekannter Weise durch einen Schlüssel von Hand oder mechanisch, beispielsweise durch einen Elektromotor, über entsprechende übersetzungsgetriebe übertragen werden. Hit 10 und 11 sind Lager für die Lagerzapfen 7 und 8,^: beispielsweise Kunststofflager, mit 12 und 13 sind Dichtungen zur Abdichtung der Lagerzapfen 7 und 8 gegenüber dem Gehäuse 1 bzw", dem Deckel 18 und gegenüber den Lagern 10 und 11, z.B. 0-liinge, bezeichnet. Die Dichtung 14, beispielsweise ein O-Eing, dient zur Abdichtung des Lagers 11 nach außen. Die Einstellsehraube 15, z.B. ein Gewindestift mit ,Innensechskant oder Schlitz, drückt gegen den Lagerzapfen 7, das Kugelküken 6 und eine wie ein Drucklager wirkende Kreisringscheibe 371 beispielsweise aus"Kunststoff, auf den Deckel 18, der dadurch auch bei drucklosem Zustand im Hahngehäuse 1 mit dem mehrteiligen Einlegering 19 dauernd zusammengespannt ist.

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Die Feststellmutter 16 hält die Einstellschraube in der gewünschten Stellung. Die Bohrungen 20 im Hals 2 ermöglichen ein einfaches xOisstoßen der einzelnen ^rJeile des Einlegerings 19 bei der Demontage* •Die Dichtung 21, z.B. ein 0-Jiing, dichtet den Deckel 18 gegenüber den Hahngehäuse 1 ab. Die Drehbegrenzung 17 am Lagerzapfen 8 und die beiden Anschläge 22 im Deckel 18 fixieren die Stellungen "Auf" und "Zu" des Kugelkükens 6. Die .'rretierungs- und Gehäuseentlüftung s schraube 23 verhindert ein Verdrehen des Deckels 18 beim behalten des Kugelkükens 6 und dient der Entlüftung des Hahngehäuses 1, während die Dichtung 24 die Schraube 23 gegenüber dem Hahngehäuse

1 abdichtet.

Die Sitzringe 25 und 26, die tils Rotationskörper ausgebildet sind, tragen die fbdichtungsringe 27 und 28, die die Abdichtung gegen» über dem Kugelküken 6 bewirken und aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Werkstoff bestehen können. Mit 29 und 30 sind elastische Dichtungsringe, beispielsweise O-Ringe, bezeichnet, die in den Hüten 35 und 34 des Hahngehäuses 1 untergebracht sind oder sich in den Sitzringen 25 und 26 befinden können, die Sitzringe 25 und 26 gegenüber dem Hahngehäuse 1 abdichten und wegen ihrer Verformbarkeit unter dem Druck des Leitungsmediums Vorspannungselemente darstellen, ' die je nach dem veränderlichen Leitungsdruck eine veränderliche Vorspannung auf die Sitzringe 25 und 26 geben, wodurch die Vorspannungen der Abdiehtungsringe 27 und 28 auf das Kugelküken 6 gegeben sind. Zu den Vorspannungen werden die Drücke addiert, die sich durch die Drücke des Leitungsmediuras auf die wirksamen Kreisringflächen der Sitzringe - zwischen Sitzringinnendurchmessern und elastischen Dichtungsringen 29 und 30 - ergeben und als Summe beider erscheinen die G-esamtdichtungsdrücke der Abdichtungsringe 27 und 28 auf das Kugelküken 6.

Die Gehäuseflächen 31 und 32 sind bearbeitet, ellipsenähnlich

und eben, stehen senkrecht zur Durchflußrichtung, sind parallel an-Λ r ._w Rn9ft1l/0178 _fi

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geordnet, haben !Durchlässe,, die gleich, dem Leitungsdurchmesser sind, und sie dienen bei der Montage bzw. Demontage des Kugelkükens 6 als Führungen. Die in den G-ehäuseflachen eingearbeiteten Kreisringnuten 33 u¹¹^ 34 sind zur Aufnahme der elastischen Dichtungsringe 29 und 30 bestimmt.

Die bearbeiteten Gehäuseflachen 35 und 36 stehen'senkrecht auf den G-ehäuseflächen 31 und 32, bilden in ihren ganzen Längen Teile der äußeren Begrenzungen der G-ehäuseflächen 31 und 32, liegen also parallel zur Durchflußrichtung, gehen von der Bodenseite des Hahn- t gehäuses 1 als exzentrisch angeordnete Halb zylinderflächen aus, deren Exzentrizitäten c parallel zur Kugelkükenachse in Richtung des Bodens 2 zeigen und gehen an beiden Seiten der Halbzylinder in parallele ebene Streifenflachen über, die in der horizontalen Ebene durch die Exzentermittelpunkte beginnen, - vertikal gerichtetdurch die horizontale Mittelebene des Hahngehäuses 1 dringen und in der oberen Hälfte des Hahngehäuses 1 enden, wobei die Durchmesser der inneren Halbzylinderf lachen und die Abstände der parallelen Streifenflächen eines jeden Streifenflächenpaares gleich den äußeren Durchmessern der Sitzringe 25 und 26 sind, so daß die äußeren Zylinderflächen der Sitzringe 25 und 26 mit den parallelen Streifen auf den Strecken e,f ,g und h in der horizontalen Mittelelbene Linienberührung haben. Ton den Strecken e,f,g und h sind - je nach Schalt· richtung des Kugelkükens 6 - während des Schältvorganges stets zwei Strecken Widerlager für die Sitzringe 25 und 26, nehmen die Reibungskräfte am Umfang zwischen dem Kugelküken· 6 und den Abdichtung sr ing en 27 und 28 auf und verhindern so ein Verkanten der Sitzringe 25 und 26.

,Um den Ein- und Ausbau des mehrteiligen Einlegeringes 19 zu ermöglichen, ist es erforderlich, daß die in Fig. 1 eingezeichneten Strecken a, b und c jeweils größer oder mindestens gleich dem Ab—

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stand d der Oberkante des Deckels 18 von der Unterkante der Ringnut für den mehrteiligen Einlegering 19 sind.

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Claims (8)

- 8 2361/22 ,—-"" „-^ V- ·*£ IU*" 2JLS1G.6V H25605 Patentansprüche

1. Hahn mit kugelförmigem Küken, das mittels zweier Lagerzapfen in einem ungeteilten Hahngehäuse gelagert ist, wobei die Abdichtung der Durchflußbohrung im Gehäuse gegenüber dem Küken durch in Richtung der Durchflußbohrung versehiebliche Sitzringe erfolgt, die dem Gehäuse und dem Küken gegenüber abdichtend gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß sidä zwischen dem Hahngehäuse (1) und dem Kugelküken (6) nur die Sitz-r ringe (25', 26) mit den das Kugelküken dichtend berührenden Ab- - dichtungsringen (27,28) und den zwischen Hahngehäuse (1) und Sitzringen (25*26) angeordneten elastischen Dichtungsringen (29,30)', vorzugsweise in der Form von O-Ringeii, befinden, das Haiingehäuse (1) bearbeitete, senkrecht zur Durchflußrichtung¹ stehende und parallele angeordnete ebene Gehäuseflächen aufweist, auf denen die dem Hahrigehäuse_(1) zugewandten Kreisringflächen der Sitzringe (25, 26) gleiten können und für die elastischen Dichtungsringe (2-9,30) Widerlager bilden, das Hahngehäuse '(1) weitere bearbeitete Gehäuseflächen besitzt, die senkrecht auf den senkrecht zur Durchflußrichtung stehenden ebenen Gehäuseflächen ähge ordnet sind, vertikal' von "der Gehausemittelebene nach oben und unten gerichtet sind und in der horizoiita.len Gehäusemittelebene beiderseits der Sitzringe (25,26) Linienberührung mit den Sitzringen (25,26) haben, so daß die Sitzringe (25,26) im Betriebszustand des Kugelhahns- in Durchflußrichtung

.:. und senkrecht dazu parallel zur--Kugelkülcenachse" beweglich sind'

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und die "besagten Gehäuseberührungslinien beim Schalten des Kugelkdkens (6) Widerlager für die Sitzringe (25, 26) bilden.

2. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bearbeiteten, senkrecht zur Durchflußrichtung stehenden und parallel angeordneten ebenen Gehäuseflachen, auf denen bei der Montage, bzw. Demontage des Kugelkükens (6) die dem Hahngehäuse (1) zugewandten Ereisringflachen der Sitzringe (25,26) gleiten, vorzugsweise ellipsenähnliche Form (31, 32) haben. ,

3» Hahn nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bearbeiteten Gehäuseflächen, die senkrecht a.uf den ellipsenähnlichen ebenen Gehäuseflächen (31, 32) stehen, vorzugsweise solche Formen (35,36) haben, die in ihren ganzen längen Teile der äußeren Begrenzungen besagter ellipsenähnlicher Flächen (31, 32) bilden, parallel zur Durchflußrichtung liegen, von auf der Bodenseite des Halingehäuses-(1) als exzentrisch angeordnete innere Halbzylinderflächen ausgehen, deren Exzentrizitäten c parallel zur Kugelkükenachse in Hichtung des Bodens (2) zeigen, und in parallele ebene Streifenflachen übergehen, die von der horizontalen Ebene durch die Exzentermittelpunkte ausgehen und - vertikal gerichtet - durch ι die horizontale Hittelebene des Haling ehäuses (1) dringen und in . der oberen Hälfte des Hahngehäuses (1) enden, wobei die Durchmesser der inneren Halb zylinderflächen und die Abstände der parallelen btreifenflächen eines jeden Streifenflächenpaares gleich den äußeren Durchmessern der Sitzringe (25, 26) sind, so daß die äußeren Zylinderflächen der Sitzringe (25, 26) mit den parallelen.Streifen auf den Strecken e,f, g und h in der horizontalen Gehäusemittelebene linieiiberührung haben.

4. Halm nach den Ansprüchen 1 bis 3,dadurch gekenn- * zeichnet, daß der Kugelhahn so konstruiert ist, daß jeweils'de Abstand a des bodenseitigen Lagerzapfens (7) vom Boden (2) des Hahn-

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gehäuses (I)₁ der übstand b des bodenseitigen Lagers (10) vom Lagerzapfenbund der Lagerzapfendichtung (12) und die Exzentrizität c der inneren Halbzylinderflächen der bearbeiteten G-ehäuseflachen (35,36) größer oder mindestens gleich dem Abstand d der Oberkante des Deckels (18) von der Unterkante der Singnut für den mehrteiligen liinlegering (19) ist.

j.Hahn nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (18) mit dem mehrteiligen Einlegering (19) allein mit Hilfe der iiiinsteilschraube (15) über das Kugelküken (6) und die Kreisringscheibe (37) zusammengespannt ist.

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