DE2211572A1

DE2211572A1 - Hahn in ein- oder mehrwegeausfuehrung

Info

Publication number: DE2211572A1
Application number: DE19722211572
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Prange
Original assignee: RUDOLF VON SCHEVEN KG ARMATURE
Current assignee: RUDOLF VON SCHEVEN KG ARMATURE
Priority date: 1972-03-10
Filing date: 1972-03-10
Publication date: 1973-09-13

Description

Hahn in Ein- oder Mehrwegeausführung Die Erfindung betrifft einen Hahn in Ein- oder Mehrwegeausführung mit zwischen Schalendichtungen angeordnetem Kugelküken als Schließkörper.
Kugelhähne mit einem zwischen Schalendichtungen angeordneten Kugelküken sind in vielfachen Ausführungen bekannt.
Die durch die Kugelform des Schließkörpers idealen Ab dichtungsmöglichkeiten bringen so große Vorteile gegenüber anderen Absperrorganen, daß die Anwendung derartiger Hähne sich stark verbreitet hat.
Bei den bereits bekannten Kugelhähnen, bei denen an-dem als Kugelkörper ausgebildeten Schließkörper zum Zwecke seiner Führung gegebenenfalls oben und unten zylindrische Führungen angebracht sind , wird in der Regel das unerwünschte Herausschieben des Kugelkükens und seine Fixierung zu den Dichtschalen durch Absatzbohrungen innerhalb des Gehäuses gesichert, wobei an der Kugelkükeneinführungsseite eine Verschraubung erforderlich ist. Diese Kugelhähne, bei denen die Wirkung des Druckinitteis durch die genannten zylindrischen Führungen übernommen wird, haben sich sehr bewährt und sind auch für höhere und höchste Drücke geeignet.
Sie sind aber vom Aufbau her sehr aufwendig und teuer in der Herstellung.
Bei anderen Rugelhähnen wird eine durchbohrte Kugel zwischen die Abdichtungselemente gespannt und durch diese auch in ihrer Lage fixiert. Dabei erfolgt die Betätigung des Kükens durch eine Spindel, über die mittels Mitnehmerelementen von außen das Kugelküken betätigt wird. Diese Ausführung, bei der das Kugelküken direkt unter der Wirkung des Druckes des Durchflußmediums steht und gegen den an der Abströmseite liegenden Abdichtungsring gedrückt wird, führt bei höchsten Drücken zu einer beschleunigten Abnutzung des betreffenden Dichtsitzes und zum vorzeitigen Undichtwerden.
Auch diese Ausführung wird durch die vielen Einzelteile aufwendig und teuer in der Herstellung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kugelhahn in Ein- oder Mehrwegeausführung so auszubilden, daß er die großen Vorteile des durch zylindrische Führungen geführten Kugelkükens besitzt und dadurch auch für höhere und höchste Drücke geeignet ist, aber nur aus wenigen einfach zu bearbeitenden Teilen besteht, so daß sich trotz einwandfreier Fixierung und Abdichtung des Kugelkükens niedrige Herstellungs- und Montagekosten ergeben.
Erfindungsgemäß sind bei einem solchen mit zwischen Schalendichtungen angeordnetem Kugelküken ausgerüsteten Hahn in Ein- oder Mehrwegeausführung die mit Dichtflächen kolbenartig ausgebildeten zylindrischen oberen und unteren Führungsteile des Kugelkükens in ihrem Durchmesser gleich oder größer als der Durchmesser der Kugel,und die die Schalendichtungen aufnehmenden, in dem Gehäuse einschieb-oder einschraubbaren Nippel greifen ohne Spiel in den zwischen den Innenflächen der Führungsteile gebildeten Bereich ein, wobei sie die Kugel über eine Andrehung in ihrer genauen zentrischen Lage zur Dichtschale fixierend am axialen Verschieben hindern.
Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß das Gehäuse außer der üblichen Durchbohrung zur Aufnahme der dichtungsführenden Nippel, die das mit den zylindrischen Führungsteilen versehene Kugelküken fixieren, nur eine einfache senkrecht und zentrisch hierzu liegende zweite Durchbohrung benötigt, in die bei der Montage das Kugelküken mit seinen zylindrischen Führungsteilen, die im Durchmesser gleich oder größer als das Xugelküken sind, einfach eingeschoben wird. Die Fixierung der Kugel in ihrer Lage ohne die Möglichkeit, sich in axialer Richtung wesentlich bewegen zu können, erfolgt durch die dichtungsführenden Nippel, die mit einer Andrehung ohne Spiel in den zwischen den Innenflächen der Führungsteile gebildeten Bereich eingreifen. Dadurch entstehen auch im Betrieb nur geringe Druckkräfte zwischen den Schalendichtungen und dem Kugelküken.
Als Material für die Schalendichtungen dienen in der Regel elastische Kunststoffe aus polymerem Material (Perbunan, Polyamid, Viton, Teflon usw.), die je nach der Druckhöhe des Durchströmmediums und nach dessen chemischer Auswirkung ausgewählt werden. Durch die verhältnismäßig geringe Druckbeanspruchung der Schalendichtungen wird ihre Abnutzung oder Beschädigung und damit ein Undichtwerden des Kugelhahnes, Auswechslungen und Reparaturen vermindert bzw. verringert. Außerdem läßt sich das Absperrorgan, auch bei höchsten Drücken, wesentlich leichter schalten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß infolge der einfachen und wenigen Bauteile gegenüber bekannten Ausfffhrungsformen die Herstellung und die Montage strk vereinfacht und verbillig werden.
Da das Kugelküken durch die dichtungsführenden Nippel in seiner Lage fixiert wird und seine Abdichtung vorzugsweise auf der dem Austritt des Durchflußmediums entgegengesetzten Seite erfolgt, kann bei einem Durchgangskugelhahnnach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Schalendichtung auf der Durchflußaustrittsseite fortfallen. Durch die nur auf der dem Durchflußmediumsaustritt entgegengesetzten Seite in dem dichtungsführenden und kugelfixierenden Nippel angeordnete Schalendichtung ist eine weitere Herabsetzung der Herstellungskosten noch um ein Wesentliches möglich.
Weitere Merkmale der Erfindung und ihre Einzelheiten sowie die dadurch erzielten Vorteile gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung hervor, die in beispielsweiser Ausführung die Erfindung sowie Einzelteile derselben zeigt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt des Kugelhahns mit eingeschraubten Nippeln, während die Fig. 2 bis 5 verschiedene Ausführungsformen der Abdichtung und Fixierung des Kugelkükens zeigen.
Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt des Kugelhahns mit eingeschobenen Nippeln und überwurfmuttern zur Befestigung.
Das in Fig. 1 dargestellte Gehäuse 1 hat bei Durchgangshähnen eine Durchbohrung 2 mit Gewinde 3 zum Einschrauben der Nippel 4. Bei Mehrwegehähnen weist das Gehäuse eine zweite um 90 Grad versetzte Durchbohrung auf, mit der gleichen Mittelachse 5 wie die Durchbohrung 2.
In das Gehäuse 1 ist senkrecht zur Durchbohrung 2, die Mittelachse 5 schneidend, eine weitere Durchbohrung 6 eingebracht, in die das Kugelküken 7 mit seinen zylindrischen Führungsteilen 8 eingeschoben wird, die das Durchflußmedium gegenüber dem Gehäuse 1 durch elastische Abdichtringe 9, vorzugsweise O-Ringe, abdichten. Weiterhin dienen diese zylindrischen Führungsteile 8 oberhalb und unterhalb der kL951 7 zu Aufnahme der durch das Medium auf das ugelküken 7 einwirkenden Kraft.
Bei Kugelhähnen mit größerer Nennweite kann für höchste Drücke die Kraft durch nicht dargestellte, zusätzliche Kugel- oder Gleitlager aufgenommen werden, die jeweils nach außen hinter den Führungsteilen 8 die Lagerung des Kugelkükens 7 zum Gehäuse 1 übernehmen, während die Führungsteile 8 über die Dichtringe 9 nur die Abdichtung gegen das Durchflußmedium bewirken.
Nach dem Einschieben des Kugelkükens 7 werden die dichtungsführenden Nippel 4 mit den eingelegten Schalendichtungen 10 eingeschraubt, wobei sich die Andrehungen 11 der Nippel 4 zwischen die beiden eingedrehten Dichtflächen 12 und 13 schieben und das Kugelküken 7 zentrisch zur Mittelachse 5 bringen und gegen Verschieben sichern.
Zur Betätigung des Kugelkükens 7 ist am oberen Ende ein Vierkant 14 angebracht, mit dem über einen Schlüssel'das Küken gedreht werden kann. Je nach den Erfordernissen kann auch eine andere Mitnahmeart angewendet werden.
Wie in Fig. 2 dargestellt, wird an dem dichtungsführenden Nippel 4 vorzugsweise ein Steg 15 angebracht, der die Schalendichtung 10, die in die Ausdrehung 16 des dichtungsführenden Nippels 4 eingebracht ist, gegen die Strömung des Durchflußmediums am Herausziehen hindert.
In Fig. 3 ist die Ausführungsform einer Dichtungsschale 17 dargestellt, die besonders für höhere Drücke geeignet ist.
Diese Dichtung wird durch die Ausdrehung 18 des dichtungsführenden Nippels 4 geführt, die am Ende noch eine nutartige Andrehung 19 besitzt, in die der Steg 17a der Dichtungsschale 17 eingeschoben wird. Das aus elastischem Werkstoff bestehende Spann- und Dichtungselement 20 dichtet die Dichtungsschale 17 zum Nippel 4 hin gegen das Durchflußmedium ab und erzeugt gleichzeitig eine Vorspannkraft der Dichtungsschale 17 gegenüber dem Kugelküken 7.
In Fig. 4 ist die Dichtungsform eines Dichtkolbens 21 dargestellt, der sich in eine Ausdrehung 22 des Nippels 4 führt, in dem als Abdichtung gegen das Kugelküken 7 eine elastische Dichtung 23 eingegossen oder eingepreßt ist.
Die Abdichtung des Dichtkolbens 21 zum dichtungsführenden Nippel 4 erfolgt über einen Dichtring 24, der aus einem dem Durchflußmedium entsprechenden Werkstoff hergestellt ist. Das Gleiche trifft zu für den elastischen Spannring 25, der die Andrückkraft des Dichtkolbens 21 mit der Dichtung 23 gegen das Kugelküken 7 erzeugt.
Mit dem elastischen Zwischenring 26 (Spann- und Dichtungselement) wird ein Flächenausgleich zwischen den Flächen 27 und 28 erreicht. Die Fixierung des Kugelkükens 7 übernimmt bei dieser Ausführungsform die äußere Kante 29 des Dichtkolbens 21.
In Fig. 5 ist eine @eitere Lösung des Dichtkolbens dargestellt, bei der de Dichtkolben 30 ebenfalls eine Dichtung 23 und einen Dichtring 24 besitzt, aber ohne Bund ausgeführt ist. Die Andrückkraft des Dichtkolbens 30 gegen das Kugelküken 7 wird h.ier E:it vorzugsweise Tellerfedern 31 oder anderen Federungsarden als elastisches Spann- oder Dichtungselement erzeugt.
Der in Fig. 6 dargestellte Kugelhahn weist in der Ausführung die nawh der E@findung gleichen Merkmale auf, wie bei Fig. 1 beschrieben. Hier hat jedoch die Durchgangsbohrung 2 kein Gewinde 3; statt dessen wird ein kolbenartiger dichtungsführender und einschiebbarer Nippel 32 verwendet. Die eingepreßte oder ei@gego@sene Dichtung 33 dichtet das Durchflußmedium zwisch@@ @sm kolbenartigen Nippel 32 und dem Kuge@k@ken 7 ab, wahrend der Dichtring 34 den dichtungsführenden, einschiebbaren Nippel 32 und das Gehäuse 35 gegen das Durchflußmedium abdichtet.
Die Vorspannkraft er Dichtungen 33 wird durch Anziehen der Überwurfmutter 36 erreicht, die mittels des Gewindes 37 am Gehäuse 35 durch die Fläche 38 und den Bund 39 des dichtungsführenden Nippels .82 diesen mit der Dichtung 33 gegen das Kugelküken 7 preßt und durch einen Stift 40, der im Gehäuse 35 befestigt ist und in eine Ausnehmung 41 im Bund 39 eingreift, gegen Verdrehen gesichert ist.
Durch Verstellen der Überwurfmutter 36 kann die Vorspannkraft erhöht oder vermindert werden A n s p r ü c h e @

Claims

Ansprüche: Hahn in Ein- oder Mehrwegeausführung mit zwischen Schalendichtungen angeordnetem Kugelküken, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Dichtflächen (¼, 13) kolbenartig ausgebildeten, zylindrischen oberen und unteren Führungsteile (8) des Kugelkükens (7) in ihrem Durchmesser gleich oder größer als der Durchmesser der Kugel sind und die die Schalendichtungen (10) aufnèhmendenE in das Gehäuse (1) einschieb- oder einschraubbaren Nippel (4) ohne Spiel in den zwischen den Innenflächen der Führungsteile gebildeten Bereich, die Kugel über eine Andrehung ( in ihrer genauen zentrischen Lage zur Dichtschale filze rend und am axialen Verschieben verhindernd eingreifen.
2. Hahn in Ein- oder Mehrwegeausführung nach Anspruch Ig gekennzeichnet durch nur eine an der der -Durchflußmediumsaustrittsseite entgegengesetzten Seite in dem dichtungsführenden und kugelfixierenden Nippel (4) angeordnete Schalendichtung (10).
3. Hahn in Ein- oder Mehrwegeausführung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtschale (@@ in eine vor dem die Kugel (7) fixierenden, die Dicht schale am Herausrutschen hindernden Steg (l5) angeordneten Ausdrehung (16) des dichtungsführenden Nippels (4) eingepreßt ist.
4. Hahn nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtschale (17) mit einem Steg (17a) in eine nutartige Ausdrehung (19) des dichtungsführenden Nippels (4) unter Einschaltung eines Spann- und Dichtungselementes (20) eingreift.
5. Hahn nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Dichtring (23) versehene als Dicht kolben ausgebildete Dichtschale (21 bzw. 30) mit ihrer Vorderfläche (28) die Kugel (7) fixierend in einer Ausdrehung (22) des dichtungsführenden Nippels (4) abdichtend (24) geführt ist, wobei zwischen der Dichtschale und dem Nippel ein elastisches Spann- und Dichtungselement (25, 26 bzw. 31) vorgesehen ist.
6. Hahn nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der in das Gehäuse (35) einschiebbare dichtungsführende (34) Nippel (32) durch eine auf das Gehäuse aufschraubbare (37) Überwurfmutter (36) über einen gegen Verdrehung gesicherten Bund (39), den Andruck gegen das Küken (7) verändernd, verstellbar ist.

L e e r s e i t e