DE1203560B

DE1203560B - Hahn mit einem schwimmenden kugelfoermigen Kueken

Info

Publication number: DE1203560B
Application number: DER35105A
Authority: DE
Inventors: Henry Arthur Roy Sen
Original assignee: HENRY ARTHUR ROY SEN
Current assignee: HENRY ARTHUR ROY SEN
Priority date: 1962-05-11
Filing date: 1963-05-07
Publication date: 1965-10-21
Also published as: US3161204A; GB981013A; FR1363456A

Description

Hahn mit einem schwimmenden kugelförmigen Küken Die Erfindung betrifft einen Hahn mit einem schwimmenden kugelförmigen Küken sowie mit Sitzringen zwischen dem Küken und dem Gehäuse des Hahnes, welche auf Kugelflächen des Gehäuses aufliegen und Schwenkbewegungen ausführen können.
Bei derartigen Hähnen müssen die Sitzringe unter einer Vorspannung von bestimmter Größe eingebaut werden, um ein Durchsickern des Strömungsmittels durch den Hahn zu vermeiden. Bei den bekannten Hähnen ist dafür vorgesehen worden, die Sitzringe von einer oder beiden Seiten des Hahnes, an denen auch der Durchfluß des Strömungsmittels erfolgt, einzubauen und von dort unter Spannung zu setzen.
Bei anderen bekannten Ausführungsformen von Hähnen ist das Gehäuse des Hahnes aus zwei oder mehreren Teilen zusammengesetzt, die durch Schraubenbolzen zusammengehalten werden. Die Bolzen dienen dabei nicht allein dem Zusammenhalt der Gehäuseteile, sondern werden außerdem dazu verwendet, die Vorspannung der Sitzringe einzustellen.
Sowohl der einen als auch der anderen bekannten Ausführungsform von Hähnen haftet der Nachteil an, daß sie zu Wartungszwecken vollständig aus der Leitung ausgebaut werden müssen, da ihr Zusammenbau bzw. ihre Demontage nicht auf andere Weise durchgeführt werden kann. Vorteilhafter sind Hähne, bei denen der Ein- und Ausbau des Kükens und seiner Sitzringe von der Oberseite des Hahnes so erfolgen kann, daß das Gehäuse nicht ausgebaut zu werden braucht. Bei bekannten Hähnen dieser Art ist jedoch der Nachteil vorhanden, daß die Sitzringe, welche aus einem starren Werkstoff bestehen, so schmale Dichtungsflächen aufweisen, daß eine zusätzliche Anordnung von Dichtungsringen nicht möglich ist, so daß die Gefahr eines Durchsickerns vom Strömungsmittel besteht. Dem kann zwar in einem gewissen Umfang dadurch begegnet werden, daß die Sitzringe aus einem elastischen Werkstoff hergestellt werden. Derartige Sitzringe sind jedoch für höhere Drücke ungeeignet.
Die Erfindung bezweckt, einen Hahn zu schaffen, bei dem alle Einzelteile von oben her ausgebaut werden können, ohne daß dafür das Gehäuse aus der angeschlossenen Leitung ausgebaut zu werden braucht, und der auch für höhere Drücke geeignet ist. Darüber hinaus soll der Hahn einen kompakten Aufbau haben und durch eine geringe Anzahl von einfach gestalteten Einzelheiten billig in der Herstellung sein.
Als Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Sitzringe die Form von durchbohrten Kugelabschnitten haben, die mit ihren Kugelflächen in kugeligen Gelenkpfannen des Gehäuses liegen und darin verschwenkbar sind und an ihren dem Küken zugewandten Flächen ebenfalls kugelige Sitzflächen aufweisen.
Bei einer derartigen Ausbildung des Hahnes kann sein Gehäuse einteilig ausgebildet sein und alle Einzelteile, aus denen der Hahn zusammengesetzt ist, können von der Oberseite des Gehäuses her eingeführt werden bzw. von dieser Seite her im Bedarfsfalle beispielsweise für Wartungszwecke ausgebaut werden. Hinzu kommt der Vorteil, daß sich eine relativ große Abdichtungsfläche ergibt, welche die Gefahr eines unerwünschten Durchtritts von Strömungsmitteln an der Abdichtstelle beseitigt.
Die kugeligen Sitzflächen können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung so breit ausgebildet sein, daß in der Sitzfläche ein Dichtring in einer Nut angeordnet werden kann. Die Nuten mit den Dichtringen können in der Gehäusewandung oder in den Dichtflächen der Sitzringe, und zwar sowohl auf der dem Küken zugewandten Seite als auch in der an dem Gehäuse anliegenden Fläche, angeordnet sein.
Um zu verhindern, daß sich die Sitzringe bei der Montage des Hahnes in eine unerwünschte Lage verdrehen können, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, die Sitzringe mit Nasen zu versehen, welche ihre Schwenkbewegung begrenzen. Als weitere Verbesserung der Abdichtung ist nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß der Krümmungsradius der Gelenkpfannen größer als der Krümmungsradius der in den Pfannen aufliegenden Flächen der Sitzringe ist. Durch eine derart verkleinerte Berührungsfläche wird eine größere Flächenpressung an der Abdichtstelle erzielt.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Darin zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Hahn, F i g. 2 und 3 die Montage des Kükens, F i g. 4 eine Ansicht eines Sitzringes, F i g. 5 einen Schnitt durch den Sitzring der F i g. 4, nach der Schnittkennzeichnung 5-5, F i g. 6 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungform eines Sitzringes.
Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Hahn ein einstückiges Gehäuse 10, das zwei Durchgänge 12 und 14 für das Strömungsmittel hat. Die Stirnflächen 16 bzw. 18 sind so bearbeitet, daß sie ein Einschweißen des Hahnes in eine nicht dargestellte Leitung ermöglichen. Es können jedoch auch Innen- oder Außengewinde oder Flansche vorgesehen sein. Im Gehäuseinnenraum 20 befindet sich zwischen zwei Sitzringen 26 und 28 ein schwimmend angeordnetes Küken 24 mit einer Durchflußöffnung 22.
Das abgeflachte Ende der Betätigungswelle 30 greift in eine Nut 32 des Kükens 24 ein. Die Betätigungswelle 30 ist in einer Bohrung 35 der durch das Gewinde 36 gehaltenen Büchse 34 gelagert. Mit der Betätigungswelle 30 ist ein Handgriff 38 durch eine Beilagscheibe 40 und eine Schraube 42 fest verbunden.
Die Betätigungswelle 30 hat einen Bund 31, in dem eine Nut 33 liegt. In dieser Nut 33 ist ein Dichtring 44 angeordnet. Zwischen dem Bund 31 und der Büchse 34 liegt eine ringförmige Druckscheibe 46. Eine Nut 48, in welcher ein Dichtring 50 angeordnet ist, verhindert ein Durchsickern entlang dem Gewinde 36.
Die Kükenoberfläche 52 steht im Eingriff mit den Sitzringen 26 und 28. In dem Gehäuse 10 sind zwei Gelenkpfannen 54 und 56 ausgebildet. In der kugelig gestalteten Fläche jeder Gelenkpfanne, insbesondere des dem stromab liegenden Mediumdurchgang benachbarten Sitzes, ist vorzugsweise eine ringförmige Nut 58 bzw. 60 ausgebildet, in der ein Dichtring 62 bzw. 64 angeordnet ist.
Falls eine solche Ringnut nur in der stromab liegenden Gelenkpfanne 56 ausgebildet ist, braucht sie nur eine Stirnfläche 60 a und eine Mantelfläche 60 b aufzuweisen, da die Stirnfläche ausreicht, um zu verhindern, daß der Dichtring 64 aus der Nut 60 herausgedrückt wird. Falls jedoch ein Dichtring in der stromauf liegenden Gelenkpfanne 54 angeordnet wird, ist es zusätzlich erwünscht, insbesondere wenn hohe Drücke auftreten, die Nut so auszubilden, daß sie zwei Stirnflächen 58 a und 58 c aufweist.
Die Sitzringe 26 und 28 können z. B. aus Hartgummi, Kunststoff oder Metall hergestellt sein. Sie besitzen jeweils eine Kugelfläche 26a bzw. 28a, die sowohl eine Schwenkbewegung um die Punkte Cl und C2 als auch einen abdichtenden Eingriff gegenüber der Gelenkpfanne des Gehäuses ermöglicht, und eine Hohlkugelfläche 26 b bzw. 28 b, die für einen abdichtenden Eingriff mit dem Kugelküken 24 sorgt. Der Krümmungsradius der Kugelflächen 26 a und 28 a ist vorzugsweise kleiner als der Krümmungsradius der Gelenkpfannen (vgl. z. B. Gelenkpfanne 56 und Ring 28 in F i g. 1), damit durch eine kleinere Berührungsfläche eine höhere Flächenpressung erreicht wird. Da die Sitzringe unter Vorspannung eingebaut werden müssen, muß die Länge des Kükens mit den beiden Sitzringen vor dem Zusammenbau größer als der Abstand zwischen den Gelenkpfannen sein.
Eine weitere Ausführungsform des Sitzringes ist in F i g. 4 und 5 dargestellt. Der Sitzring 65 ist mit Mitteln zur Begrenzung der Bewegung des Ringes in einer Gelenkpfanne während des Einbaus des Kükens 24 versehen. Diese Mittel bestehen aus einem sich radial erstreckenden halbkreisförmigen Flansch oder Ansatzteil 66, der an demjenigen Teil des Sitzringes liegt, welcher der Öffnung 36 des Gehäuses 10 abgewandt ist.
Eine weitere Ausführungsform eines Sitzringes ist in F i g. 6 wiedergegeben. Der Sitzring 68 hat ringförmige Nuten 70 und 72, die in seiner Rückfläche bzw. seiner Vorderfläche ausgebildet sind und in denen Dichtringe (nicht dargestellt) angeordnet werden können. Diese Ausführungsform ist besonders bei Ausführungen zweckmäßig, bei denen der Sitzring aus einem harten Material, z. B. einem Metall, hergestellt ist. Wenn Dichtringe dieser Art benutzt werden, ist es nicht notwendig, in der halbkugelig gestalteten Fläche der Sitze ringförmige Nuten auszubilden.
Der Einbau des Kükens und der Sitzringe geht aus F i g. 2 und 3 hervor.

Claims

Patentansprüche: 1. Hahn mit einem schwimmenden kugelförmigen Küken sowie mit Sitzringen zwischen dem Küken und dem Gehäuse, die auf Kugelflächen des Gehäuses aufliegen und Schwenkbewegungen ausführen können, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Sitzringe (26, 28) die Form von durchbohrten Kugelabschnitten haben, die mit ihren Kugelflächen (26 a, 28 a) in kugeligen Gelenkpfannen (54, 56) des Gehäuses (10) liegen und darin verschwenkbar sind und an ihren dem Küken (24) zugewandten Flächen ebenfalls kugelige Sitzflächen (26 b, 28 b) aufweisen.
2. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den kugeligen Sitzflächen (26 a, 26 b; 28 a, 28 b; 54, 56) eine Nut (58, 60; 70, 72) mit einem Dichtring (62, 64) angeordnet ist.
3. Hahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzringe (65) Nasen (66) besitzen, welche ihre Schwenkbewegung begrenzen.
4. Hahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Gelenkpfannen (54, 56) größer als der Krümmungsradius der in den Pfannen aufliegenden Flächen der Sitzringe (26, 28) ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 882 638, 930 607.