DE29706842U1 - Sicherheitshahn zum Absperren oder Steuern einer Fluidströmung, insbesondere eines Gases - Google Patents

Description

Sicherheitshahn zum Absperren oder Steuern einer Fluidströmung,

insbesondere eines Gases

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitshahn zum Absperren oder Steuern einer Fluidströmung, insbesondere eines Gases, bestehend aus einem Gehäuse mit wenigstens einer Einlaßöffnung und einem Anschlußstutzen, aus einem in der Fluidströmung zwischen Einlaßöffnung und Anschlußstutzen drehbar angeordneten Absperrkörper, der über eine Schalteinrichtung mit einem Betätigungsknebel drehfest gekoppelt ist, sowie aus einer an dem Anschlußstutzen verdrehbar angeordneten Kupplungshülse für die Aufnahme eines Anschlußsteckers einer Schlauchleitung oder ähnlichem, wobei aufgrund eines Schaltstiftes, der zwischen ausgebildeten Schaltkonturen an der Schalteinrichtung und der Kupplungshülse geführt ist, einerseits das Öffnen des Sicherheitshahns bei nicht oder nicht ordnungsgemäß eingeführtem Anschlußstecker und andererseits das Lösen eines eingeführten Anschlußsteckers bei teilweise oder vollständig geöffneter Hahnstellung ausgeschlossen ist.

Hähne, auch als Drehschieber geläufig, sind in den unterschiedlichsten Ausführungen bekannt und zeichnen sich vor allem durch ihre einfache und robuste Bauweise, ihre rasche Schließ- und Umschaltmöglichkeit sowie durch ihre geringe Strömungsverluste aus. Insbesondere bei der Verwendung aggressiver oder giftiger Medien kommen sogenannte Sicherheitshähne zum Einsatz, die ein unsachgemäßes oder unbeabsichtigtes Ausströmen des Mediums verhindern. Häufig anzutreffen sind sogenannte Sicherheitsgasanschlußhähne, auch absperrbare Gassteckdosen genannt, die dazu dienen, beispielsweise einen genormten Anschlußstecker einer Gas-

anschlußleitung an eine fest installierte Gasversorgungsleitung so anzuschließen, daß ein Öffnen des Hahnes nur bei ordnungsgemäß angeschlossenem Stecker gestattet ist bzw, ein Entfernen des Anschlußsteckers aus der Gassteckdose ausschließlich bei wirksam verschlossener Gasversorgungsleitung möglich ist.

So ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 94 14 982.8 ein Gassicherheitsanschlußhahn bekannt, bei dem durch Verdrehen des in eine Kupplungshülse eingeführten Anschlußsteckers eine in der Mantelfläche der Kupplungshülse gehaltene Kugel in eine am Anschlußstecker vorgesehene Ausnehmung zu liegen kommt, so daß der Anschlußstecker formschlüssig in der Kuppiungshülse gehalten wird. Erst in dieser Position ermöglicht ein Schaltstift, der in Schaltkonturen einer Schaltwelle und der Kupplungshülse eingreift, ein Öffnen des Sicherheitshahnes. Die Schaltwelle ist drehfest einerseits mit einem Betätigungsknebel und andererseits über . ein Mitnehmerteil mit dem Hahnküken verbunden. Das Hahnküken ist hierbei als Kegelküken mit einer abgewinkelten Durchgangsbohrung ausgeführt. Um einen festen Sitz des Hahnkükens im Gehäuse sicherzustellen, äst zwischen der Schaltwelle und dem Hahnküken eine Spannfeder vorgesehen, die gegen die Wirkung des durch eine Einlaßöffnung im Gehäuse des Sicherheitshahnes einströmenden Gases gerichtet ist. Die axiale Fixierung des Hahnkükens wird durch ein mit dem Gehäuse verschraubten Abdeckteil erreicht, das durch einen Bördelrand gegen Herausdrehen zusätzlich gesichert ist. Das Abdeckteil wird durch eine mittig angebrachte Öffnung von der Schaltwelle durchragt, um diese mit dem Betätigungsknebel verbinden zu können. Die Schaltwelle weist an ihrer Unterseite eine Sacklochbohrung auf, in der die Spannfeder gehalten wird, und ist an ihrer Außenumfangsfläche mit der Schaltkontur versehen, in die der Schaltstift eingreift.

Als Nachteil dieses Sicherheitshahnes erweist sich der hohe fertigungstechnische Aufwand, der sich vor allem aus der aufwendigen Montage ergibt. Diese ist durch eine Folge streng einzuhaltender Ablaufschritte gekennzeichnet, was nicht nur einen erhöhten Zeitaufwand bedeutet, sondern auch einer modernen maschinellen Montage mit Robotern oder dgl. abträglich ist. Die Reihenfolge der Montageschritte ist das Ergebnis der konstruktiven Umsetzung der funktionalen Abhängigkeiten zwischen

Schalteinrichtung, Hahnküken und Kuppiungshülse, die die Sicherheitsfunktion des Sicherheitshahnes erst bewirken. So ist beim Zusammenbau des Sicherheitshahnes beispielsweise darauf zu achten, daß das Hahnküken in seiner Schließstellung in das Gehäuse eingesetzt wird, da nur in diesem Fall das anschließend in einen Führungskanal des Gehäuses einzuschiebende Schaltglied in eine das Aufsetzen der Schaltwelle ermöglichenden Vertiefung an der Schaltkontur der Schaltwelle zu liegen kommt. Ist das Hahnküken nur geringfügig versetzt, so läßt sich die formschlüssig in dieses eingreifende Schaltwelle nicht mehr montieren. Das somit zwingend erforderliche akurate Einsetzen des Hahnkükens stellt höchste Anforderungen an den Montage- und Kontrollaufwand, was nur kostenaufwendig zu realisieren ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Hahnküken und die Schaltwelle zugleich über ein mit einem Bödelrand versehenen Abdeckteil fixiert werden, was zur Folge hat, daß die Schaltwelle über die Spannfeder auch den dichtenden Sitz des als Kegelküken ausgebildeten Hahnkükens bewirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen .Sicherheitshahn der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile sich ein verringerter fertigungstechnischer und montagemäßiger Aufwand bei unverminderter-funktionaler Sicherheit erzielen läßt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in der Öffnung des Gehäuses, durch die der Absperrkörper in das Gehäuse einführbar ist, Mittel vorgesehen sind, durch die der Absperrkörper separat von der Schalteinrichtung im Gehäuse fixierbar ist, und daß die Schalteinrichtung aus einer Schaltwelle und einer eine Schaltkontur aufweisenden Hülse zusammengesetzt ist, welche koaxial verdrehbar miteinander verbindbar sind.

Durch eine solche erfindungsgemäße Ausgestaltung ist eine funktionale Entkoppelung der einzelnen Bauteile erreicht. Die aus Schaltwelle und Hülse zusammengesetzte Schalteinrichtung weist der Hülse die Funktion der Schaltkontur zu, während die Schaltwelle nur noch als Verbindungsglied zwischen Absperrkörper und Betätigungshebel fungiert. Dazu trägt auch bei, daß der Absperrkörper separat im Gehäuse fixierbar ist, so daß der

Zusammenbau von Absperrkörper und Schaltwelle bzw. Schaitwelle und Hülse zunächst unabhängig von einer bestimmten Arbeitsstellung des Sicherheitshahnes erfolgen kann, was insgesamt zu einem erheblich vereinfachten Montageaufwand und damit zu einer kostengünstigeren Herstellung führt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Absperrkörper mittels einer Einschraubhülse im Gehäuse lagegesichert, so daß nach eingesetztem Absperrkörper eine schnelle und einfache Fixierung dieses im Gehäuse gegeben ist. Zweckmäßigerweise ist der Absperrkörper als Kugelküken ausgebildet, so daß trotz der durch die Strömungsbewegung wirkende Kraft sich ein dichtender Sitz des Absperrkörpers erreichen läßt. Vorzugsweise ist der Absperrkörper drehbar zwischen Dichtungselementen gelagert, um auch den geringsten Dichtungsverlust ausschließen zu können.

Um einen möglichst geringen Strömungswiderstand zu erzeugen, wird weiterhin vorgeschlagen, daß der Absperrkörper mindestens eine, entsprechend der Lage von Einlaßöffnung und Anschlußstutzen zueinander sich erstreckende, kreiszylindrische Durchgangsöffnung aufweist, so daß der Widerstand dem eines etwa gleich langen Rohrstückes entspricht, was nahezu widerstandsfrei ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Hülse über einen Knebel-Kerbstift formschlüssig mit der Schaltwelle verbunden, so daß auf einfachste Art und Weise die Hülse bei Drehung der Schaitwelle mitbewegt wird. Um einen möglichst einfachen Einbau und eine sichere Führung der Hülse zu erzielen, wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Hülse in einer umlaufenden Ringnut des Gehäuses drehbar geführt ist. Zu diesem Zweck wird weiterhin vorgeschlagen, daß zwischen Hülse und Schaltwelle eine Öffnung im Gehäuse vorgesehen ist, die der Knebel-Kerbstift durchragt, so daß neben einer formschlüssigen Verbindung von Hülse und Schaltwelle zugleich auch eine Begrenzung der Drehbewegung der Schaltwelle bzw. der Hülse gegeben ist.

Vorteilhafterweise ist die Schaltkontur an der Außenumfangsfläche der Hülse ausgebildet und mit wenigstens einer Vertiefung versehen, so daß bei Anliegen des Schaltstiftes ein Drehen der Hülse und damit des Absperrkörpers

verhindert wird. Zu dem gleichen Zweck wird vorgeschlagen, daß eine zu dieser Schaltkontur korrespondierende andere Schaltkontur an der dem Inneren des Gehäuses zugewandten Stirnfläche der Kupplungshülse ausgebildet ist und ebenfalls wenigstens eine Vertiefung aufweist, um bei entsprechendem Anliegen des Schaltstiftes in diese Vertiefung, ein Drehen der Kupplungshülse zu verhindern. Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Schaltstift in einem Führungskanal im Gehäuse zwischen Schalteinrichtung und Anschlußstutzen untergebracht ist, so daß eine sichere Führung des Schaitstiftes gewährleistet ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Innenfläche des Gehäuses im Bereich des Anschlußstutzens mit einem eine Hinterschneidung bildenden Absatz versehen, der wenigstens eine, vorzugsweise zwei diametral angeordnete, axial gerichtete Längsnuten aufweist, so daß ein Hintergreifen dieser Hinterschneidung ermöglicht wird. Zu diesem Zweck wird ferner vorgeschlagen, daß an der Außenumfangsfläche der Kupplungshülse mindestens ein zu der Längsnut des Gehäuses korrespondierender Nocken ausgebildet äst, so daß beim Einschieben der Kupplungshülse in das Gehäuse der Nocken in der vorgesehenen Längsnut geführt wird und nach Verdrehen der Kupplungshülse die Hinterschneidung im Gehäuse hintergreift. Auf diese Weise kann auf zusätzliche Befestigungselemente für die Kupplungshülse verzichtet werden. Um die Kupplungshülse verdrehen zu können, wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Innenfläche der Kupplungshüise mit wenigstens einem Mitnehmerelement versehen ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Kupplungshülse wenigstens eine in einer käfigartigen Bohrung gehaltene Kugel auf, um eine formschlüssige Verbindung mit einem einzuführenden Anschlußstecker eingehen zu können.

Mit Vorteil wird weiterhin vorgeschlagen, daß in der Mantelfläche der Kuppiungshülse wenigstens eine axial gerichtete Bohrung ausgebildet ist, die die käfigartige Bohrung durchdringend und sich bis in den Bereich einer stirnseitigen Innenausnehmung der Kupplungshülse ersteckend angeordnet ist, so daß sie im Bereich der stirnseitigen Innenausnehmung der Kupplungshülse seitlich offen ist und ein in die Innenausnehmung hineinragender Körper, bei-

sßielsweise ein Absatz eines Anschlußsteckers, gleichzeitig einen Teil des Bohrraumes ausfüllt. Zweckmäßigerweise ist in der Bohrung ein mit einer Druckfeder belasteter, axial verschiebbarer Sicherungsstift angeordnet, der teilweise in die stirnseitige Innenausnehmung hineinragt und in Umfangsrichtung mit einer zu der Kugel korrespondierenden Aussparung versehen ist. Auf diese Weise ist es möglich, daß ein in die Kupplungshülse eingeführter Körper den Sicherungsstift axial so verschiebt, daß die an dem Sicherungsstift ausgebildete Aussparung mit der in der Mantelfläche angeordneten Kugel zusammenwirken kann, um eine Bewegung dieser Kugel radial nach innen zu ermöglichen.

Mit der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, daß der Betätigungsknebel drehbar auf das Gehäuse aufgerastet ist und ein Sichtfenster aufweist, das den Blick auf eine darunterliegende Markierungsscheibe freigibt, so daß einerseits ein zerstörungsfreies Abnehmen des Betätigungsknebels von dem Gehäuse nahezu ausgeschlossen ist und andererseits aufgrund der Markierungsscheibe die jeweilige Schaltstellung des Sicherheitshahnes eindeutig gekennzeichnet werden kann. Um einen einfachen und sicheren Sitz der Markierungsscheibe zu erzielen, wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Markierungsscheibe an einem Absatz des Gehäuses aufliegend unverdehbar angeordnet ist.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß im Bereich der Einlaßöffnung des Gehäuses eine thermisch auslösbare Absperreinrichtung vorgesehen ist, um Gefahren und Schäden infoige einer überhöhten Temperatur zu vermeiden. Zweckmäßigerweise umfaßt die thermisch auslösbare Absperreinrichtung ein durch eine Feder belastetes Absperrelement, das durch eine temperaturempfindliche Lötverbindung in einer Bohrung eines Stützelementes gehalten ist, so daß ab einer vorbestimmten Temperatur die verwendete Lotlegierung ihre Bindekraft verliert und der Absperrkörper somit freigegeben wird, um die Durchgangsleitung für ein Medium zu verschließen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Sicherheitshahn in einer Vorderansicht;

Fig. 1a den Sicherheitshahn in einem Schnitt gemäß der Schnittlinie Ia-Ia in Fig. 1;

Fig. 2 das Gehäuse des Sicherheitshahnes in einer Vorderansicht;

Fig. 2a das Gehäuse des Sicherheitshahnes in einem Schnitt gemäß der Schnittlinie lla-lla in Fig. 2;

Fig. 2b das Gehäuse des Sicherheitshahnes in einem Schnitt gemäß der Schnittlinie Hb-Mb in Fig. 2;

Fig. 3 eine mit einer Schaltkontur versehene Hülse in einer Draufsicht;

Fig. 3a die Hülse in einem Schnitt gemäß der Schnittlinie IHa-IIIa in Fig. 3 und

Fig. 4 einen Anschlußstecker in einer Draufsicht.

Der in Fig. 1 dargestellte Sicherheitshahn umfaßt ein Gehäuse 1, das eine Einlaßöffnung 2 und einen dazu rechtwinklig angeordneten Auslaßstutzen 3 aufweist. Auf die Oberseite des Gehäuses 1 ist ein aus Kunststoff hergestellter Betätigungsknebel 4 aufgerastet. Dazu ist der Betätigungsknebel 4 an seinem unteren Ende mit einer innenliegenden Ringwulst 5 versehen, die in eine Nut 6 des Gehäuses 1 eingreift, wie Fig. 1a zu entnehmen ist. Auf diese Weise läßt sich nach vollzogener Montage der Betätigungsknebel 4 ohne Zerstörung nicht mehr demontierten. Auf der Oberseite des Betätigungsknebeis 4 ist ein Sichtfenster 7 angebracht, so daß eine darunterliegende Markierungsscheibe 8 sichtbar ist. Die Markierungsscheibe 8 ruht auf einem Absatz 9 des Gehäuses 1 und ist durch einen formschlüssigen Eingriff in eine Ausnehmung 10 des Gehäuses 1 drehfest gesichert, was in Fig. 2a zu erkennen ist. Auf der Markierungsscheibe 8 angebrachte Markierungen, die beispielsweise Farben oder einfache Symbole sein können, dienen zur Kennzeichnung der Offenbzw. Schließstellung des Sicherheitshahnes.

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Über eine Schaltweile 11 ist der Betätigungsknebel 4 mit einem als Kugelküken ausgebildeten Absperrkörper 12 drehfest verbunden. Zu diesem Zweck sind die Enden der Schaltwelle 11 eckig ausgebildet und greifen formschlüssig in entsprechende Aussparungen an dem Betätigungsknebel 4 und dem Absperrkörper 12 ein. Zwischen dem Betätigungsknebel 4 und dem Absperrkörper 12 wird die Schaltwelle 11 radial in einer Bohrung 13 des Gehäuses 1 geführt, wie Fig. 2a zu entnehmen ist. Ein O-Ring 14 dichtet dabei die Schaltweile 11 zusätzlich ab.

Wie in Fig. 1a weiterhin zu sehen ist, nimmt eine konzentrisch zu der Bohrung 13 verlaufende Ringnut 15 des Gehäuses 1 eine Hülse 16 auf, die über einen Knebel-Kerbstift 17 mit der Schaltwelle 11 formschlüssig verbunden ist. Hierfür weist der zwischen Schaltwelle 11 und Hülse 16 befindliche Bereich des Gehäuses 1 eine Öffnung 18 auf, die der in einer Bohrung 19 in der Hülse 16 bzw. Bohrung 20 in der Schaltwelle 11 gehaltene Knebel-Kerbstift 17 durchragt. Durch die Länge der Öffnung 18 in Umfangsrichtung der Hülse 16 wird die Drehbewegung des Betätigungsknebels 4 somit begrenzt. Die Länge des Knebel-Kerbstiftes 17 ist so bemessen, daß der in der Bohrung 20 der Schaltwelle 11 sich befindende Teil größer ist als der Abstand zwischen Betätigungsknebel 4 und dem in der Bohrung 19 der Hülse 16 ruhenden Ende des Knebel-Kerbstiftes 17, so daß selbst bei Lösen des Knebel-Kerbstiftes 17 aus der Bohrung 20 eine formschlüssige Verbindung zwischen Hülse 16 und Schaltwelle 11 sichergestellt ist.

Wie auch in den Figuren 3 und 3a dargestellt ist, weist die Hülse 16 in ihrem unteren Bereich eine als Schaitkontur 21 dienende Verbreiterung auf, die an einer Stelle mit einer Vertiefung 22 versehen ist. In diese Vertiefung 22 greift mit seinem einen Ende ein Schaltstift 23 in der Schließstellung des Sicherheitshahnes ein. Das andere Ende des Schaltstiftes 23 liegt an einer Schaltkontur 24 einer am Auslaßstutzen 3 drehbar angeordneten Kupplungshülse 25 an. Zwischen Hülse 16 und Kuppiungshülse 25 ist der Schaltstift 23 in einem schräg zu der Kupplungshülse 25 hin verlaufenden Führungskanal 26 untergebracht. Die Schaltkontur 24 ist ebenfalls mit einer Vertiefung 27 ausgestattet, in die der Schaltstift 23 in der Offenstellung des Sicherheitshahnes zu liegen kommt.

Wie Fig. 2 und 2a weiterhin erkennen lassen, weist der kreiszylindrische Auslaßstutzen 3 eine durch einen Absatz 30 gebildete Hinterschneidung 31 auf, in die das der Kuppiungshülse 25 zugewandte Ende des Führungskanales 26 hineinragt. Der Absatz 30 ist mit zwei diametral gegenüberliegenden Längsnuten 32 versehen. In Richtung des Absperrkörpers 12 verengt sich der Durchmesser des Auslaßstutzens 3 zu einem Bereich an dem ein Innengewinde 33 angeformt ist. Das Innengewinde 33 dient zur Aufnahme einer Einschraubhülse 34, die an ihrer Innenfläche mit einem Dichtungsring 35 und keilwellenartigen Innenaussparungen 36 versehen ist. Um eine hermetische Abdichtung sicherzustellen, sind die Gewindegänge des Innengewindes 33 und der Einschraubhülse 34 gasdicht miteinander verklebt. Um das Einschrauben der Einschraubhüise zu erleichtern, kann diese eine polygone Innenform, beispielsweise einen Sechskant, aufweisen.

Auf die nach außen zeigende Stirnfläche der Einschraubhülse 34 stützt sich die Kupplungshülse 25 ab, die zwei in diametral gegenüberliegenden käfigartigen Bohrungen 28 gehaltene Kugeln 29 im Bereich des Absatzes 30 aufweist. Weiterhin sind an der Innenfläche der Kupplungshülse 25 in Achsrichtung des Auslaßstutzens 3 Mitnehmerelemente 37 angeformt, während an der Außenumfangsfiäche der Kupplungshülse 25 zu den Längsnuten 32 des Gehäuses 1 korrespondierende Nocken 38 ausgebildet sind. Die Mantelfläche der Kupplungshülse 25 ist mit einer axial gerichteten Bohrung 38 versehen, die sich bis in eine stirnseitige Innenausnehmung 39 der Kupplungshülse 25 erstreckt, und in die ein mit einer Druckfeder 40 belasteter, axial verschiebbarer Sicherungsstift 41 so angeordnet ist, daß er die käfigartige Bohrung 28 durchdringt und bis in die Innenausnehmung 39 der Kupplungshülse 25 hineinragt.

Im Bereich der Einlaßöffnung 2 des Gehäuses 1 ist eine bauchige Erweiterung 42 für einen thermisch auslösbare Absperreinrichtung 43 ausgebildet. Die Absperreinrichtung 43 umfaßt ein durch eine Feder 44 belastetes Absperrelement 45, das mittels einer Lötverbindung 46 in einer zentrischen Bohrung 47 eines Stützelementes 48 gehalten wird. Das Stützelement 48 ist über in eine umlaufende Nut 49 des Gehäuses 1 im Bereich der Einlaßöffnung 2 eingreifende Haltebeine in dem Gehäuse 1 verstemmt. Die Feder 44 stützt sich mit ihrem einen Ende an dem Stützelement 48 und mit ihrem anderen, dem Stützelement

abgewandten Ende, in einer ringförmigen Aussparung 51 am Kopf des Absperrelementes 45 ab. Bei erhöhten Temperaturen, beispielsweise in einem Brandfaü, wird bei Erreichen der durch die verwendete Lötverbindung 46 vorbestimmten Schmelztemperatur des Schmelzlotes das Absperrelement 45 infolge der nicht mehr vorhandenen Bindekraft der Lötverbindung 46 freigegeben. Durch die Wirkung der Feder 44 schlägt das Absperrelement 45 gegen einen entsprechend ausgebildeten Sitz.52 in der Einlaßöffnung 2 des Gehäuses 1, so daß die Zufuhr versperrt wird. Durch die Absperreinrichtung 43 ist es möglich, sogar bei Temperaturen über 65O⁰C eine wirksame Absperrung bei einer maximalen Leckage von 30 l/h über 30 Minuten aufrechtzuerhalten, wie empirische Versuche ergaben.

Zum Anschluß an eine Zufuhrleitung, beispielsweise eine Gasversorgungsleitung, ist der Sicherheitshahn im Bereich der Einlaßöffnung mit einem Anschlußgewinde 53 versehen. Das Verbinden des Anschlußstutzens 3 mit einer Gasschlauchleitung erfolgt über einen nach DIN 3383 genormten Anschlußstecker 54, der in die Kupplungshülse 25 eingreift. Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, umfaßt der Anschlußstecker 54 einen eine Schlauchleitung 55 umschließenden Griff 56, an den sich ein zu .der Innenausnehmung 39 der Kupplungshülse 25 korrespondierender Absatz 57 sowie ein mit Ausnehmungen 58 und 59 für die Aufnahme der Kugeln 29 bzw. der Mitnehmerelemente 37 versehener Bereich anschließt.

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Sicherheitshahnes wird im folgenden erläutert. Um ein Drehen des Betätigungsknebels 4 zu ermöglichen, ist es notwendig, daß der Schaltstift 23 in der Vertiefung 27 der Kupplungshülse 25 anliegt. Dies ist jedoch nur bei ordnungsgemäß eingeführtem Anschlußstecker 54 möglich. Bei nicht eingeführtem Anschlußstecker 54 liegt der Schaltstift 23 in der Vertiefung 22 der an der Hülse 16 ausgebildeten Schaltkontur 21 an, so daß ein Verdrehen des Betätigungsknebels 4 über die somit erzeugte Sperrwirkung ausgeschlossen ist. Wird der Anschlußstecker 54 in die Kupplungshülse 25 eingeführt, so drückt der Absatz 57 des Anschlußsteckers 54 im Bereich der Innenausnehmung 39 der Kupplungshülse 25 gegen den Sicherungsstift 41 und verschiebt diesen gegen die Wirkung der Druckfeder 40 so weit in axialer Richtung, bis es der in nächster Nähe des Sicherungsstiftes 41 angeordneten Kugel 29 gestattet ist, aufgrund einer am

Sicherungsstift 41 ausgebildeten Aussparung 60 sich in radialer Richtung nach innen zu bewegen. Über die in die Ausnehmung 59 des Anschlußsteckers 54 eingreifenden Mitnehmerelemente 37 ist es möglich, die Kupplungshülse 25 zu drehen. Die bei einzuführendem Anschlußstecker 54 in den Längsnuten 32 des Gehäuses 1 zu liegen kommenden Kugeln 29 werden bei Drehung der Kupplungshülse 25 aus den Längsnuten 32 herausbewegt und in die am Anschlußstecker 54 ausgebildeten Ausnehmungen 58 hineingedrückt. Bei nicht eingeführtem Anschlußstecker 54 würde der Sicherungsstift 41 ein Bewegen der in seiner nächsten Nähe angeordneten Kugel 29 aus der Längsnut 32 heraus verhindern, so daß durch die damit erzeugte formschiüssige Verbindung zwischen Kupplungshülse 25 und Gehäuse 1 das Verdrehen der Kupplungshülse 25 ausgeschlossen ist.

Bei ordnungsgemäß eingeführtem Anschlußstecker 54 wird durch das Verdrehen der Kupplungshülse 25 erreicht, daß der Schaltstift 23 aus der Vertiefung 22 an der Hülse 16 in die Vertiefung 27 an der Kupplungshülse 25 zu liegen kommt. Aufgrund der somit nicht mehr vorhandenen formschlüssigen Fixierung der Hülse 16 ist ein Verdrehen des Absperrkörpers 12 über die Schaltwelle 11 gegeben. Die Drehbewegung des Absperrkörpers 12 ist durch die von dem Knebel-Kerbstift 17 durchragte Öffnung 18 begrenzt, was insbesondere in Fig. 2b gut zu erkennen ist. Der Bereich der Öffnung 18 ist so bemessen, daß bei Anlegen des Knebel-Kerbstiftes 17 an den jeweiligen Rändern der Sicherheitshahn entweder vollständig geöffnet oder geschlossen ist.

Bei teilweise oder vollständig geöffnetem Sicherheitshahn ist eine Entnahme des Anschlußsteckers 54 aus der Kupplungshülse 25 nicht möglich, da die in die Ausnehmungen 58 gepreßten Kugeln 29 dies formschlüssig verhindern. Erst bei geschlossenem Sicherheitshahn ist wieder eine Drehung der Kupplungshülse 25 möglich, bei der der Schaltstift 23 von der Vertiefung 27 an der Schaltkontur 24 der Kupplungshülse 25 in die Vertiefung 22 an der Schaltkontur 21 der Hülse 16 gedruckt wird. Der Anschlußstecker 54 ist dann wieder hinausziehbar, wenn die Kugeln 29 auf Höhe der Längsnuten 32 sich aus den Ausnehmungen 58 radial nach außen bewegen können. Der beim Herausziehen des Anschlußsteckers 54 aus der Kupplungshülse 25 sich aufgrund der Wirkung der Druckfeder 40 wieder in Richtung der Innen-

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ausnehmung 39 bewegende Sicherungsstift 41 hält dabei die in seiner Nähe angeordnete Kugel 29 in der Längsnut 32, so daß die Kupplungshülse 25 wiederum formschlüssig arretiert ist.

Zur Montage des Sicherheitshahnes wird der zwischen Dichtelemente 61 geführte und als Kugelküken ausgebildete Absperrkörper 12 in das Gehäuse 1 eingesetzt und durch die Einschraubhülse 34 drehbar gehalten. Nach eingeschraubter und in den Gewindegängen verklebter Einschraubhülse 34 sowie in den Führungskanal 26 eingeschobenem Schaltstift 23 wird die Kupplungshülse 25 mit bereits eingelegtem Sicherungsstift 41 und Druckfeder 40 in das Gehäuse 1 eingesetzt, wobei die an der Außenumfangsfläche der Kupplungshüise 25 ausgebildeten Nocken 62 in den Längsnuten 32 des Gehäuses 1 geführt werden. Um die Kupplungshülse 25 vollständig einschieben zu können, müssen die in bezug auf die Nocken 62 um ca. 30° in Umfangsrichtung versetzten Kugeln 29 radial nach innen bewegt werden, so daß sie unterhalb des Absatzes 30 zu liegen kommen. Um dies zu erreichen, ist es zweckmäßig, den Anschlußstecker 54 in die noch nicht vollständig eingeführte Kupplungshülse 25 einzuschieben, so daß die Kugeln 29 in den Ausnehmungen 58 zu liegen kommen. Nach vollständigem Einführen und Drehen der Kupplungshülse 25 hintergreifen die Nocken 62 die Hinterschneidung 31 und fixieren somit die Kupplungshülse 25 in axialer Richtung. Für die weitere Montage wird die Hülse 1 6 so in die Ringnut 15 eingelegt, daß der Schaltstift 23 in die Vertiefung 22 zu liegen kommt. Die Hülse 16 wird über den Knebel-Kerbstift 17 mit der zuvor in den Absperrkörper 12 einzusetzenden Schaltweiie 11 verbunden. Je nach Lage des Absperrkörpers 12 ist es dazu ggf. noch notwendig, die Schaltwelle 11 mit dem Absperrkörper 12 so weit zu verdrehen, bis die Bohrung 19 der Hülse 16 und die Bohrung 20 der Schaltwelle 11 fluchtend übereinstimmen. Im Gegensatz zu dem bekannten Sicherheitshahn ist es damit nicht mehr erforderlich, den Absperrkörper 12 exakt in der Schließstellung des Sicherheitshahnes einzusetzen, da durch einfaches Verdrehen der Schaltwelle 11 ein unter Umständen vorhandener Versatz kompensiert werden kann, so daß sich eine weitaus einfachere und schnellere Montage erzielen läßt. Indem die Hülse 16 über den formschlüssigen Eingriff des Schaltstiftes 23 sich bereits in der Schließstellung des Sicherheitshahnes befindet, ist bei Einsetzen des Knebel-Kerbstiftes 17 zugleich gewährleistet, daß die Öffnung 18 des Gehäuses 1 sich zwischen den

Bohrungen 19 und 20 befindet und sich ein Einschieben des Knebel-Kerbstiftes 17 daher ermöglichen läßt. Darüber hinaus befindet sich dann auch der Absperrkörper 12 in der Schließstellung des Sicherheitshahnes, so daß nach Aufsetzen der Markierungsscheibe 8 sowie des Betatigungsknebels 4 die sichernde Funktionsweise des Sicherheitshahnes gegeben ist. Zum Schluß wird die vormontierte Absperreinrichtung 43 in die dafür vorgesehene Nut 49 eingestemmt.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Sicherheitshahnes im Vergleich zum Stand der Technik besteht darin, daß aufgrund der funktionalen Trennung der Bauteile eine Demontage des Sicherheitshahnes zu Reparaturzwecken, beispielsweise bei versprödeten Dichtringen, durchführbar ist. Dies ist bei dem bekannten Sicherheitshahn nur bedingt möglich, da wenn er zusammengesetzt ist, nach Art einer "Mausefalle" nicht mehr demontierbar ist, weil der Schaltstift 23 ein Verdrehen der Kupplungshülse 25 aus der Hinterschneidung 31 des Gehäuses 1 heraus verhindert. Beim erfindungsgemäßen Sicherheitshahn kann nach Entfernen des Betätigungsknebels 4, was sich allerdings nicht ohne Beschädigung dieses erreichen läßt, der Knebel-Kerbstift 17 und somit die Hülse 16 in der Offenstellung des Sicherheitshahnes herausgenommen werden. Der Schaltstift 23 kann anschließend bis in das Bohrende 63 des Führungskanals 26 geschoben werden, so daß sich die Kupplungshülse 25 bei eingeführtem Anschlußstecker 54 aus der Hinterschneidung 31 des Gehäuses 1 heraus verdrehen läßt. Bei dem bekannten Sicherheitshahn müßte zu diesem Zweck zuerst das verbördelte Abdeckteil und die Schaltwelle entfernt werden, was einen erheblichen zusätzlichen Aufwand bedeutet.

Durch die Ausbildung des Absperrkörpers 12 als Kugelküken mit kreiszylindrischer Durchgangsöffnung wird ein nahezu widerstandsfreier Strömungsdurchgang erreicht. Die thermisch auslösbare Absperreinrichtung 43 bietet einen Schutz gegen überhöhte Temperaturen. Außer diesen Eigenschaften zeichnet sich der erfindungsgemäße Sicherheitshahn vor allem durch die Verwendung einfach zu fertigender, getrennte Funktionen übernehmende Bauteile aus, die eine schnelle und unkomplizierte Montage ermöglichen, so daß einer kostengünstigen Herstellung Rechnung getragen werden kann.

Bezugszeichenliste

1	Gehäuse	35	Dichtungsring
2	Einlaßöffnung	36	Innenaussparung
3	Auslaßstutzen	37	Mitnehmerelement
4	Betätigungsknebel	38	Bohrung
5	Ringwulst	39	Innenausnehmung
6	Nut	40	Druckfeder
7	Sichtfenster	41	Sicherungsstift
8	Markierungsscheibe	42	Erweiterung
9	Absatz	43	Absperreinrichtung
10	Ausnehmung	44	Feder
11	Schaltwelle	45	Absperrelement
12	Absperrkörper	46	Lötverbindung
13	Bohrung	47	Bohrung
14	O-Ring	48	Stützelement
15	Ringnut	49	Nut
16	Hülse	50	Haltebein
17	Knebel-Kerbstift	51	Aussparung
18	Öffnung	52	Sitz
19	Bohrung	53	Anschlußgewinde
20	Bohrung	54	Anschlußstecker
21	Schaltkontur	55	Schlauchleitung
22	Vertiefung	56	Griff
23	Schaltstift	57	Absatz
24	Schaltkontur	58	Ausnehmung
25	Kupplungshülse	59	Ausnehmung
26	Führungskanal	60	Aussparung
27	Vertiefung	61	Dichtelement
28	Bohrung	62	Nocken
29	Kugel	63	Bohrungsende
30	Absatz
31	Hinterschneidung
32	Längsnut
33	Innengewinde
34	Einschraubhülse

Claims (21)

Ansprüche

1. Sicherheitshahn zum Absperren oder Steuern einer Fluidströmung, insbesondere eines Gases, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit wenigstens einer Einlaßöffnung (2) und einem Anschlußstutzen (3), aus einem in der Fluidströmung zwischen Einlaßöffnung (2) und Anschlußstutzen (3) drehbar angeordneten Absperrkörper (12), der über eine Schalteinrichtung mit einem Betätigungsknebel (4) drehfest gekoppelt ist, sowie aus einer an den Anschlußstutzen (3) verdrehbar angeordneten Kupplungshülse (25) für die Aufnahme eines Anschlußsteckers (54) einer Schlauchleitung oder ähnlichem, wobei aufgrund eines Schaltstiftes (23), der zwischen ausgebildeten Schaltkonturen (21, 24) an der Schalteinrichtung und der Kupplungshülse (25) geführt ist, einerseits das Öffnen des Sicherheitshahnes bei nicht oder nicht ordnungsgemäß eingeführtem Anschlußstecker (54) und andererseits das Lösen eines eingeführten Anschlußsteckers (54) bei teilweise oder vollständig geöffneter Hahnstellung ausgeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß in der Öffnung des Gehäuses (1), durch die der Absperrkörper (12) in das Gehäuse (19) einführbar ist, Mittel vorgesehen sind, durch die der Absperrkörper (12) separat von der Schalteinrichtung im Gehäuse (1) fixierbar ist, und daß die Schalteinrichtung aus einer Schaltwelle (11) und einer eine Schaltkontur (21) aufweisenden Hülse (16) zusammengesetzt ist, welche koaxial verdrehbar miteinander verbindbar sind.

2. Sicherheitshahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrkörper (12) mittels einer Einschraubhülse (34) im Gehäuse (1) lagegesichert ist.

3. Sicherheitshahn nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrkörper (1) als Kugelküken ausgebildet ist.

4. Sicherheithshahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrkörper (12) drehbar zwischen Dichtungselementen (6,1) gelagert ist.

5. Sicherheitshahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrkörper (12) mindestens eine, entsprechend der Lage von Einlaßöffnung (2) und Anschlußstutzen (3) zueinander sich erstreckende, kreiszyiindrische Durchgangsöffnung aufweist.

6. Sicherheitshahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüise (16) über einen Knebel-Kerbstift (17) formschlüssig mit der Schaltweiie (11) verbunden ist.

7. Sicherheitshahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) in einer umlaufenden Ringnut (15) des Gehäuses (1) drehbar geführt ist.

8. Sicherheitshahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Hülse (16) und Schaltwelle (11) eine Öffnung (18) im Gehäuse (1) vorgesehen ist, die der Knebel-Kerbstift (17) durchragt.

9. Sicherheitshahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaitkontur (21) an der Außenumfangsfläche der Hülse (16) ausgebildet ist und mit wenigstens einer Vertiefung (22) versehen ist.

10. Sicherheitshahn nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine zu der Schaitkontur (21) korrespondierende Schaltkontur (24) an der dem Inneren des Gehäuses (1) zugewandten Stirnfläche der Kupplungshülse (25) ausgebildet ist und wenigstens eine Vertiefung (27) aufweist.

11. Sicherheitshahn nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstift (23) in einem Führungskanal (26) im Gehäuse (1) zwischen Schalteinrichtung und Anschlußstutzen (3) untergebracht ist.

12. Sicherheitshahn nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Gehäuses (1) im Bereich des Anschlußstutzens (3) mit einem eine Hinterschneidung (31) bildenden

Absatz (30) versehen ist, der wenigstens eine axial gerichtete Längsnut (32) aufweist.

13. Sicherheitshahn nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenumfangsfläche der Kupplungshülse (25) mindestens ein zu der Längsnut (32) des Gehäuses (1) korrespondierender Nocken (62) ausgebildet ist.

14. Sicherheitshahn nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Kupplungshülse (25) mit wenigstens einem Mitnehmerelement (37) versehen ist.

15. Sicherheitshahn nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungshülse (25) wenigstens eine in einer käfigartigen Bohrung (28) gehaltene Kugel (29) aufweist.

16. Sicherheitshahn nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mantelfläche der Kupplungshülse (25) wenigstens eine axial gerichtete Bohrung (38) ausgebildet ist, die die käfigartiefe Bohrung (28) durchdringend und sich bis in den Bereich einer stirnseitigen Innenausnehmung (39) der Kupplungshülse (25) erstreckend angeordnet ist.

17. Sicherheitshahn nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung (38) ein mit einer Druckfeder (40) belasteter, axial verschiebbarer Sicherungsstift (41) angeordnet ist, der teilweise in die stirnseitige Innenausnehmung (39) hineinragt und in Umfangsrichtung mit einer zu der Kugel (29) korrespondierenden Aussparung (60) versehen ist.

18. Sicherheitshahn nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsknebel (4) drehbar auf das Gehäuse (1) aufgerastet ist und ein Sichtfenster (7) aufweist, das den Blick auf eine darunter angeordnete Markierungsscheibe (8) freigibt.

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19. Sicherheitshahn nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungsscheibe (8) an einem Absatz (9) des Gehäuses (1) aufliegend unverdrehbar angeordnet ist.

20. Sicherheitshahn nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Einlaßöffnung (2) des Gehäuses (1) eine thermisch auslösbare Absperreinrichtung (43) vorgesehen ist.

21. Sicherheitshahn nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die thermisch auslösbare Absperreinrichtung ein durch eine Feder (44) belastetes Absperrelement (45) umfaßt, das durch eine temperaturempfindliche Lötverbindung (46) in einer Bohrung (47) eines Stützelementes (48) gehalten ist.

RS/SC/mg