DE1650435A1

DE1650435A1 - Kugelhahn

Info

Publication number: DE1650435A1
Application number: DE19671650435
Authority: DE
Inventors: Jensen Willy Henry
Original assignee: JENSEN WILLY HENRY
Current assignee: JENSEN WILLY HENRY
Priority date: 1966-11-01
Filing date: 1967-10-27
Publication date: 1970-09-10
Also published as: US3525352A; DK113545B; SE332554B; NO121122B; GB1200203A

Description

Dr.-lng. R. During

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WILLY HMRY JENSEN, Lyngby, Dänemark

Kugelhahn

Die Erfindung betrifft einen Kugelhahn, d.h. einen Hahn, der ein Gehäuse mit zwei AnschlussÖffnungen, u.zw. einen Einlass bzw. einen Auslass,, und ein im Gehäuse drehbares, kugel förmiges Küken mit einem Durchströmkanal hat, welcher in einer Stellung des Kükens eine offene Verbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass herstellt.

Hähne dieser Art haben gegenüber Hähnen mit konisehern Küken und Teller- oder Klappenventilen gewisse Vorteile und haben daher in der letzten Zeit mehr und mehr Anwendung gefunden. Im Vergleich mit Tellerventilen sind sie schneller zu öffnen und zu schliessen und ermöglichen in ihrer offenen Stellung genau wie die Hähne mit konischem Küken praktisch genommen einen verlustfreien Durchgang, werden aber nicht wie die letzte ren so schnell undicht auf Grund von.Verschleiss oder Fressen von Küken und Gehäuse, da die Abdichtung des Kükens mit Hilfe elastischer, nicht-metallischer Dichtungen geschehen kann, die um die Anschlussöffnungen des Gehäuses herum angeordnet sind und" an dem kugelförmigen Küken anliegen.

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Bisher bekannte Kugelhähne weisen jedoch denselben Nachteil wie Hähne mit konischem Küken auf, und zwar den, dass sie sieh nur schwierig und in unzufriedenstellendem Grad reinigen lassen, ohne vollständig aus einander genommen werden zu müssen, und dieser Umstand ist bisher hindernd gewesen für die Anwendung der Hähne u.a. in der=Lebensmittelindustrie in Verbindung mit Leitungen für Milch, Bier, Saft, Wein oder andere Flüssigkeiten und im übrigen in Anlagen, bei denen strenge Anforderungen an das Sauberhalten von Rohrleitungen und Hähnen gestellt werden, obwohl die oben erwähnten günstigen Eigenschaften sie an und für sich wohlgeeignet machen würden.

Im Hinblick darauf, einen Hahn'der besprochenen Art anzugeben, der sich auf völlig zufriedenstellende Weise an Ort und Stelle ohne Demontage des Kükens reinigen lässt.-und dessen Anwendungsmöglichkeiten dadurch vermehrt werden, besteht die vorliegende Erfindung darin, dass im Gehäuse oder iß Küken ein zweiter Kanal vorgesehen ist, der in einer zweiten "'Stellung- des Kükens die eine Anschluss öffnung des Gehäuses mit dem zwischen -. dem Gehäuse und dem Küken befindlichen Raum verbindet, in wel-- . w- eher zweiten Stellung des Kükens der Durchstromkanal in offener Verbindung mit der anderen Anschlussöffnung des Gehäuses steht, und zwar vorzugsweise durch einen dritten Kanal.

Hierdurch wird unter Beibehaltung des relativ grog-sen Durchströmkanals des Kükens, der in der offenen Stellung = -einen freien Durchgang gewährleistet, erreicht, dass in. der genannten zweiten Stellung des Kükens, in der die direkte Passage

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durch den Kanal gesperrt'ist j- ein StrÖmüngsweg geschaffen wird, der zwischen Einlass und Auslass des Gehäuses sowohl durch den Burchstroßikanal als auch durch den im Ventilgehäuse um das Küken herum befindlichen Hohlraum verläuft. Beim Durchspülen des angeschlossenen Leitungsnetzes mit Hilfe einer geeigneten Reinigungsflüssigkeit wird die Flüssigkeit somit zwangsweise durch die inwendigen Kanäle und Räume des Hahnes geleitet und spült diese, insbesondere den um das Küken herum befindlichen Baum, der sich bei den vorbekannten Hahnen kaum vollständig säubern liess, wenn das Küken nicht herausgenommen wurde. Während früher dieser Raum als ein Übel angesehen wurde* da sich darin Schlamm und Schmutss absetzen und gute Wachstumsbedingungen für Bakterien schaffen konnten» wird die Verbindung des Raumes mit item BtirchstrSmkanai des Kükens in der geschlossenen Stellung des Hahnes durch die l&rfindung daau ausgenutzt, es bloss durch Brehen des Kükens von der.-offenen Stellung in eine Reinigungssteilung au ermöglichen, dass der genannte Raum gleichzeitig mit desi Kanal effektiv durchgespült werden kann.

Der erwähnte aweite Kanal kann erfindungsgemäss in einem an der einen Änschlussoffnung des Gehäuses angebrachten Hing ausgebildet sein» der eine Habe mit einer zentralen, von einer Dichtung für· das Küken umgebenen DurchströmSffnung hat. ?erglieiien mit eine© im Küken ausgebildeten Kanal, dessen Anwendung ebenfalls innerhalb «ier Rahmen der Erfindung liegt, wird dadurch der Vorteil erreicht, dass das kugelförmige Küken, welches ja ausser der ,offenen Stellung und der Reinigungsstel-

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lung auch eine geschlossene Stellung haben soll, mit einem Durchströmkanal versehen werden kann, der bezogen auf die äusseren Abmessungen der Kugel und damit auch auf die des Hahnes maximalen Querschnitt besitzt.

Der Kanal kann erfindungsgemäss aus einem oder mehreren um die Nabe des Ringes angeordneten, bogenförmigen . Schlitzen bestehen. Als Alternative kann der Ring polygonal oder sternförmig sein, so dass der Kanal von Spalten zwischen der Kontur des Ringes und der Innenwand des Gehäuses gebildet wird. ' _

Erfindungsgemäss kann wenigstens der radial ausserhalb der Nabe gelegene Teil des Ringes konisch sein. Hierdurch wird erreicht, dass der an der Aussens.eite des Ringes anliegende Teil des Gehäuses oder ein am Gehäuse befestigter Anschlussstutzen mit ebener Stirnfläche hergestellt werden kann, welches die Bearbeitung erleichtert.

Die Erfindung wird'nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnung näher erklärt, worauf

Fig. 1 einen Längsschnitt eines inoffener Stellung befindlichen erfindungsgemässen Hahnes, bei dem Einlass und Auslass miteinander, fluchten, zeigt,

Fig. 2 einen senkrecht zu dem in Fig. 1 gezeigten Schnitt verlaufenden Längsschnitt durch denselben Hahn, dessen Küken sich in der Reinigungsstellung befindet, darstellt,

Fig. 3 einen Fig. 2 entsprechenden Schnitt bei geschlossener Stellung des Hahnes wiedergibt,

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Fig. 4 eine Draufsicht des einen Dichtungsringes des Hahnes zeigt und

Fig. 5 einen Ausschnitt des in Fig. 2 Dargestellten mit einer geänderten Ausbildung des Dichtungsringes wiedergibt..

Der auf der Zeichnung dargestellte Hahn umfasst ein

hauptsächlich zylindrisches Gehäuse 1, in dem ein kugelförmiges Küken 2, dessen Durchmesser etwas kleiner als der inwendige Durchmesser des Gehäuses ist, drehbar mit Hilfe eines aussen am Gehäuse befindlichen Handgriffes 3 angebracht ist. Der Hand- | griff 3 ist an einer Spindel 4 befestigt, die durch die Wand des Gehäuses 1 geführt und gegen diese mit Hilfe einer Dichtung 5 abgedichtet ist und deren in das Gehäuse hineinragende Ende als Mitnehmer 6 ausgebildet ist, der in einen im Küken 2 vorgesehenen Nut 7 eingreift.

Das kugelförmige Küken 2 wird im Ventilgehäuse mit Hilfe von zwei ringförmigen Dichtungen S geführt und festgehalten, die sphärische oder konische Dichtungs- oder Führungsflächen haben und in jeweils einem Dichtungsring 9 bzw. 10 festgehalten werden. Die beiden Dichtungsringe werden an ihren jewei-. ligen äusseren Umfangen in Rezessen in den Stirnflächen des Gehäuses 1 mit Hilfe von zwei Anschlussstutzen 11 bzw. 12 festgehalten,die mit Überwurfmuttern 13 axial festgespannt werden» Die auswendige Kante der Dichtungsringe kann wie gezeigt Jeweils mit einer im Querschnitt U-förmigen Dichtung eingefasst sein, die für die Abdichtung an dieser Stelle sorgt. Diese Dichtungen

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können■gfenau wie die Dichtungen S aus■Polytetrafluoräthylen- oder " einem anderen geeigneten'"Material hergestellt sein, das einen kleinen'Reibungskoeffizienten gegen Metall hac und das gegebenenfalls den Anforderungen genügt, die an sanitäre Installationen gestellt werden.

. Mit Hilfe der Stutzen 11 und 12 kann der Hahn auf bekannte Weise in ein nicht gezeigtes Rohrleitungsnetz eingeschaltet werden, z.B. dadurch, dass die angrenzenden Rohrenden in den Stutzen festgewalzt, -geschweisst oder -geschraubt wer-O|, den. Bei der durch die Pfeile in Fig. 1 angedeuteten StrÖmungsrichtung ist der Stutzen 12 Einlassstutzen und der Stutzen 11 Auslassstutzen, doch kann der Hahn auch bei entgegengesetzter Strömungsrichtung benutzt werden.

Das Küken 2 ist mit einem axial durchgehenden Kanal 14 versehen, dessen Querschnitt dem Querschnitt der Offnungen in den Dichtungen 8, den zugehörigen Dichtungsringen 9 und 10 und dem Doirchströmquerschnitt der Stutzen 11 und 12 entspricht. In der offenen Stellung des Hahnes, die in Fig. 1 gezeigt ist, wird somit durch die Bohrung oder den Kanal 14 ein praktisch genommen verlustfreier Durchgang geschaffen. Tom, Kanal 14 geht eine querveriaufende Bohrung oder ein Kanal 15 aus, der in der offenen Stellung des Hahnes, Fig. 1, den Durchströmkanal 14 r::It dem zwischen dem Küken 2 ₌und dem Gehäuse 1 befindlichen Raum 16 verbindet. Der Raum 16 steht ausserdem In permanenter Verbindung mit der dem Einlassstutzen 12 angeschlossenen Rohrleitung, da der Dichtungsring 10 eine Anzahl Durchbrüche 17

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hat und die Stirnfläche des Stutzens 12 konisch abgedreht ist, wie es bei 1Ö gezeigt ist. In Fig. 4 sind die Durchbrüche als um die Nabe des Ringes 10 angeordnete, ausgefräste oder ausgestanzte bogenförmige Schlitze dargestellt, doch kann jede beliebige Form von Durchbrüchen, die ein passend grosses Durchst.röraareal ergeben, Anwendung finden. Als Alternative kann der Ring 10 eine sternförmige oder polygonale Kontur mit geradlinigen oder konkaven Seiten haben, wodurch zwischen der Kontur des Ringes und der Innenwand des Yeritilgehäuses.l DurchströmÖffnungen gebildet werden. |

Der Stutzen 11 am entgegengesetzten Ende des Gehäuses hat eine ebene Stirnfläche und der zugehörige Dichtungsring 9 ist nicht durchbrochen, so dass an diesem Ende des Gehäuses keine Verbindung zwischen dein Raum Io und der angrenzenden Rohrleitung besteht.

Wenn das Küken 2 mit Hilfe des ^!Τα"· tariffs 3 von der an Fig. 1 gezeigten Stellung um 90° in die in Fig. 2 gezeigte Stellung gedroht wird, sperrt das Küken die zentralen 'Öffnungen im Ring 10und der Dichtung B und der Durchströmkanal 14 steht mit seinen beiden Enden in Verbindung mit dem Baum 16. Der vom Kanal 14 ausgehende Querkanal 15 verbindet den Kanal 14 mit den; Auslas sstutz.en 11. Wird bei dieser Stellung des Kükens eine Reinigungsflüssigkeit, die gegebenenfalls Lösungsmittel oder Desinfektionsinittel enthalten kann, durch das an den Stutzen 12 angeschlossene Rohr geleitet, so strömt diese Flüssigkeit durch die Durchbrüche 17 in den Raum 16 ein und dann vom Raum 16 weiter

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durch die Kanäle 14 und 15 zum Auslassstutzen 11. Bei dieser Stellung des Kükens ist es also möglieh, das ganze Innere des Hahnes, d.h. sowohl den Raum 16 um das Küken herum als auch die inwendigen Kanäle 14 und 15 des Kükens, effektiv durchzuspülen und zu säubern, ohne dass der Hahn auseinandergenommen werden muss.

Fig. 3 zeigt die geschlossene Stellung des Hahnes, in der sich das Küken um 100° von der in Fig. 1 dargestellten Stellung gedreht befindet und in der der Kanal 15 deshalb dem ' Einlassstutzen 12 zugewendet ist. Dieser Stutzen steht somit in Verbindung mit sowohl den Kanälen im Inneren des Kükens 2 als auch mit dem zwischen Küken und Gehäuse befindlichen Raum 16, doch da der letztgenannte Raum ahne Verbindung zum Auslassstutzen11 ist und da die Öffnung im Ring 9 und der zugehörigen Dichtung S vom Küken verschlossen ist, besteht kein Durchgang durch den Hahn.

Fig. 5 veranschaulicht eine Ausführungsform des Hahnes, die abgesehen von der Ausbildung des hier mit 19 bezeichneten Ringes, in dem die Dichtung 8 an der Einlasseite des Hahnes angebracht ist, und dem Einlassstutzen 20 mit der oben beschriebenen Ausfuhrungsform identisch ist. Der Ring 19 hat genau wie der Ring 10 Durchströmöffnungen 17, doch diese Offnungen sind in einem konischen Teil zwischen der auswendigen Peripherie und der Nabe des Ringes angebracht, wodurch es ermöglicht wird, dass der Einlassstutzen 20 genau wie der in den Fig. 1-3 gezeigte Auslassstutzen U mit ebener Stirnfläche her-

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gestellt werden kann, ohne dass der Stutzen dadurch die Durchströmöffnungen im Dichtungsring blockiert» Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass die beiden Stutzen gleichartig hergestellt werden können, so dass bei der Montage kein Verwechseln der Stutzen geschehen kann, welches die angestrebte Durchspülung des Gehäuses in der Reinigungsstellung verhindern würde.

Es ist weiter oben erklärt, dass der durchbrochene Dichtungsring an der Einlasseite des Hahnes liegt, doch steht dem nichts im Wege, dass der Hahn mit entgegengesetzter Durch- : Strömrichtung benutzt wird, da das Durchspülen in der Reinigungsstellung dadurch nicht beeinflusst wird. Es liegt auch innerhalb der Rahmen der Erfindung, einen oder beide gezeigten Ringe wegzulassen, die die Dichtungen für das Küken festhalten, und stattdessen diese Dichtungen direkt im Gehäuse anzubringen, das dann an seinem einen Ende mit entsprechenden Durchströmöffnungen für die Reinigungsflüssigkeit versehen wird. An Stelle . von Offnungen im Gehäuse oder in den Dichtungsringen können ein oder mehrere Kanäle im Küken selbst vorgesehen sein. Diese Kanäle sind dann so auszubilden und anzuordnen, dass sie in der Stellung des Hahnes, in der die in der Durchströmstellung unwirksame zusätzliche Bohrung im Küken mit dem Einlass oder dem . Auslass des Gehäuses in Verbindung steht, eine Verbindung zwischen der entgegengesetzten Anschlussöffnung des Gehäuses und" dem zwischen Gehäuse und Küken befindlichen Raum herstellen. Die Erfindung lässt sich auch in Hähnen anwenden, die nur auf der einen Seite des kugelförmigen Kükens eine Dichtung haben

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und bei denen deshalb der um die Kugel herum befindliche Raum immer in Verbindung mit einer der beiden Anschlussoffnungen des Gehäuses steht.

Es ist auch einleuchtend, dass die Erfindung nicht auf Hähne begrenzt ist, bei denen Einlass und Auslass miteinander fluchten, sondern dass sie sich auch auf Eckhähne oder Drei-Wege-Hähne anwenden lässt, wenn die für die Erfindung . kennzeichnenden Kanäle dementsprechend ausgebildet sind. Bei der auf der Zeichnung gezeigten Ausfuhrungsform kann es zweckmassig sein, den durchbrochenen Dichtungsring so auszubilden, dass er in montierter Stellung eine gewisse axiale Vorspannung gegen das Küken erhalt, durch die Yerschleiss oder kleinere Deformationen des Dichtungsmateriales ausgeglichen werden können. Abhängig von der Montage des Hahnes im zugehörigen Leitungssystem ist es denkbar, dass sich nach dem Durchspülen etwas Flüssigkeit auf dem Boden des Gehäuses ansammelt. Ist dies nicht zulässig, kann man an der am tiefsten gelegenen Stelle des Gehäuses eine Ablassschraube oder einen Ablasshahn anbringen.

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Claims

Pat e χι fc a n s ρ r ü c h β

1. Hahn, der ein Gehäuse mit zwei ÄnsehlussQffnungen, u.zw. einen Einlass bzw. einen Auslass, und ein im Gehäuse drehbares, kugelförmiges Küken Kit einem Durchströmkanal hat,, welcher In einer Stellung des Kükens eine offene Verbindung zwischen dem Einlass, und dem Auslass herstellt, dadurch gekennzeichnet; < dass im Gehäuse {1} oder im Küken (2) ein zweiter Kanal {!?} vorgesehen ist, der in einer zweiten Stellung des Kükens (2) die eine Ansefelussoffnung (12) des Gehäuses (1) mit j

swischen dem Gehäuse {1} und dein Küken (2) befindlichen (2.6) verbindet, in welcher zweiten Stellung des Kükens (2) der Bürehströrakanal (X^) in offener Verbindung mit der anderen ÄHSchlu5S5ffnung (11) des Gehäuses (1) steht, und zwar vorzugsweise durch einen dritten Kanal (15)· 2* Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erwähnte zweite Kanal (17} in einem an der einen Anschluss-Sffirang des Gehäuses-(1) angebrachten Ring (10) ausgebildet ist, der elae Kabe u&t einer zentralen, von einer Dichtung (S) für das "Küken -(2) u-Bgefoenen Bureiistromöffnung hat. . ■. 3* Hahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der KsbsI (17) aus einem oder mehreren um die Kabe des Ringes (10J angeordneten, bogenforsiigen Schlitzen besteht. /j.. Hahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der'Hing' (IG) polygonal oder sternförmig ist, so dass der Kanal (17) iron Spalten zwischen der Kontur des Ringes und der Innen-

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wand des Gehäuses (1) gebildet wird.

5. Hahn nach jedem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens de.r radial ausserhalb der Wabe gelegene Teil des Ringes (19) konisch ist. =

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