DE1650524A1 - Absperrhahn,bzw. Hahnschieber und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Absperrhahn,bzw. Hahnschieber und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
1650524 PATENTANWALT DIPL-PHYS. HEINRICH SEIDS
62 Wiesbaden · Rheinstrage 121 · Postfach 670 · Telefon 30 34 59
Postscheck Frankfurt/Main 181008 · Bank Deutsche Bank 723478 *J a Dezember 1967
S/CIi
ROCKWELL· MAHOTAOiDDRDSrG-. ÖOMPAHT,
Pittsburgh, Pennsylvania, U.S.A.
Absperrhahn, bzw. Hahnschieber
und Verfahren zu dessen Herstellung
Priorität; Patentanmeldung in USA vom 13. Dezember 1967
Hr.. 601,412
Die Erfindung bezieht sich auf Absperrhähne, abzw. Hahnschieber
und insbesondere auf Kugel-Absperrhäbne und auf Verfahren zu
dessen Herstellung.
Die Erfindung befasst sich besonders mit Absperrhähnen, solcher
Art, in welchen ein getragenes Kücken auf mit ihm zusammenwirkenden
Sitz-Ringflächen drehbar ist, durch welche der Durch-
fluß Innerhalb eines Ventilgehäuses geführt ist. Ventile dieser
Art werden mit. unter als Kugel-Absperrhähne bezeichnet. Eines der hauptsächlichen Probleme bei diesen Kugel-Absperrhähnen
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bezieht sich auf die gegen das fließende Medium dichte Abdichtung
an Eiickensitzen und zwar unter allen vorkommenden Betriebsbedingungen. Es ist hierzu bekannt, das Gehäuse solcher Kugel-Absperrhähne mehrteilig auszubilden, so daß die
Anschlußstutzen jeweils an einem Gehäuseteil ausgebildet sind und an ihrer inneren Stirnseite den die Durchströmöffnung
umgebenden Sitzring für das Kugelküeken trägt, (vergl.
Mger-Iexikon des Maschinenbaus, Band 1 1960, Seiten 199/
200). Die Gehäuseteile dieser bekannten Kugelabsperrhähne
müssen dann mit Schrauben zusammengehalten werden und haben dadurch zusätzlichen Raumbedarf und vor allem zusätzliche
Abdichtungsschwierigkeiten. Die aus mehreren Teilen zusammengeschraubten Ventilgehäuse sind außerdem auch nicht wartungsfrei.
Man könnte sieb zwar vorstellen, die Seile solcher Ventilgehäuse unlösbar zu verbinden, beispielsweise miteinander
zu verschweißen. Dann tritt aber die besondere Schwierigkeit auf, beim Zusammenschweißen derartiger Ventilgehäuse,
den geeigneten Auflagedruck zwischen den Kugelkücken und den Sitzringen einzustellen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen neuartigen Aufbau
für einen Kugelabsperrhahn, bzw. einen Hahnschieber mit
Kugelkücken zu schaffen, bei dem die Gehäuseteile fest miteinander
verbunden, insbesondere miteinander verschweißt sind und trotzdem die Abdichtung an den Kücken-Sitzringen
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verbessert wird, und wobei sich der Auflagedruck zwischen den
Sitzringen und dem Eugelkücken auf den gewünschten Wert einstellen läßt.
Im Rahmen der Erfindung soll dazu auch ein neuartiges Verfahren
zur Herstellung eines Absperrbahnes bzw. Hahnschiebers,
f -
insbesondere im Hinblick auf das Torbelasten von elastisch
verformbaren Habnsitzen geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die zusammengeschweißten Gehäuseteile durch Schrumpfen ihrer
Schweißverbindung um dasjenige Maß zusammengezogen sind, das
der Verformung des Sitzringes, bzw. der Sitzringe gegen das
Kücken entspricht, wie sie zur Erzielung der gewünschten Vorbelastung
des Sitzringes, bzw. der Sitzringe notwendig ist. Das Verfahren gemäß der Erfindung sieht dazu vor, daß die
Teile des Ventilgehäuses mit den efgesetzten Sitzringen um
das Kucken herum zusammengesetzt und zum Verschweißen in solcher gegenseitiger Lage eingestellt und gehalten werden,
daß unter Berücksichtigung des Schrumpfmassee der Schweißverbindung
beim Kühlen die Gehäuseteile auf der elastischen Verformung der Sitzringe entsprechendes, aufgrund der gewünschten
Vorbelastung der Sitzringe vorher bestimmtes Maß zusammengezogen werden.
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Durch die Erfindung wird somit eine neuartige Möglichkeit zum
Vorbelasten von elastisch verformbaren Haimkückensitzen geschaffen.
Im Rahmen der Erfindung ist es ferner zweckmäßig und vorteilhaft, einen verbesserten Sitzringaufbau zu schaffen,
der eine neuartige Zusammenwirkung mit dem getragenen Hahnkücken aufweist. Im Rahmen der Erfindung kann ein neuartiger
Kücken-Sitzring geschaffen werden, der aus verhältnismäßig hartem elastomerem Material besteht.
Es kann ferner durch die Erfindung eine neuartige Ventilgehäuseeinheit
geschaffen werden, die das Yorbelasten von
elastisch verformbaren Kückensitzen wesentlich erleichtert. Durch die Erfindung kann auch ein neuartiger, sich durch geringes
G-ewicbt auszeichnender Kugel-Absperrhahn, bzw. Hahnschieber mit Kugelkücken geschaffen werden, der eine Konfiguration
hat, die die für seinen Aufbau erforderliche Materialmenge wesentlich vermindert.
Schließlich kann im Rahmen der Erfindung ein neuartiger Aufbau, für die Abdichtung und die lagerung der KÜckenaapfen ein
geführt werden. Im Vergleich mit den herkömmliehen Konstruktionen
kann dieser im Rahmen der Erfindung eingeführte neuartige Aufbau der Zapfenabdichtung und Lagerung wesentlich
weniger Teile aufweisen und dadurch die Herstellungskosten
vermindern.
i*/:-■:■:■-·-.:- ■ 009836/06 4-8'-
; /5
BADQRlÖlNAt.
Ein Ausführungsbeispiel, an welchem weitere Merkmale und
Vorteile der Erfindung gezeigt werden, wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen?
. 1 eine Draufsicht auf einen Kugel-Absperrhahn in be
vorzugter Ausführungsform der Erfindung;
Pig. 2 einen längsschnitt nach den Linien 2-2 der Fig.
1 bei geschlossenem Hahn;
Pig. 3 einen Längsschnitt entsprechend Pig. 2 bei geöffnetem
Hahn;
Pig. 4 einen Querschnitt gemäß der Linie 4-4 der Pig. 1 bei geschlossener Stellung des Kugelkückens;
Pig. 4A einen Schnitt ähnlich der Pig. 4, jedoch in geöffneter Stellung des Kugelkückens;
Pig. 5 einen vergrößerten Seilschnitt nach den Linien
5-5 der Pig. 1;
Pig. 6 eine vergrößerte !Deildarstellung des bevorzugten
Aufbaues für äen Sitzring, wie er in den Pig. 2 und 3 gezeigt ist und
BAD ORIGtNAt
Pig. 7 eine vergrößerte Eeildarstellung des bevorzugten
Lager- und Dichtungsaufbaues für den Kückenzapfen,
wie er in den Pig. 2 und 3 gezeigt ist.
Wie in den lig. 1 bis 3 gezeigt, besteht das Ventilgehäuse
gemäß der Erfindung im wesentlichen aus zwei symmetrisch gleich
aufgebauten axial ausgerichteten Seilen 12 und 13, die durch eine in Pig. 1 bei 14 gezeigte Schweißverbindung bleibend aneinander
befestigt sind. Die Gehäuseteile 12 und 13 sind jeweils mit rohrförmigen Endabschnitten ausgebildet, die die
axial ausgerichteten Durchlässe 15 «n& 16 für das fließende
Medium am Hahngehäuse bilden. Die äusseren Enden der Gehäuseteile 12 und 13 sind bei 17 und 18 zum .Anschweißen einer Rohrleitung
oder dgl. schräg abgekantet. Das Tentil ist im dargestellten Beispiel ein Zweiwegehahn, und für die Zwecke dieser
Beschreibung sei angenommen, daß der Durchlaß 15 den Einlaß, also die Oberstromseite des Yentilgehäuses und der Durchlaß
16 den Ausmaß, also die Unterstromseite des Yentilgehäuses
darstellen. .
Gemäß den Fig. 2 und 3 sind die inneren Enden der Gehäuseteile
12 und 13 erweitert und im wesentlichen von Kugels egment form um eine im wesentlichen kugelförmige Aufnahmekammer 19 für das
Kücken zu bilden. An der Oberseite und dem Beden des Gehäuse-
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körpers 11 sind die sich gegenüberliegenden Kanten der Gehäuseteile
12 und 13 halbkreisförmig ausgenommen, um an der
Oberseite und am Boden kreisförmige Öffnungen 20 und 21 zu
bilden. Diese Öffnungen 20 und 21 liegen auf einer gemeinsamen
Achsef die sieh mittig äuren die Kammer 19 erstreckt
und die normalerweise die gemeinsame Längsachse der Durchlässe 15 und 16 schneidet. Eia oberer ,Zapfenaufnehmer 22
erstreckt sich koaxial durch die Öffnung 20, Während ein
unterer Zapfenaufnehmer 23 sich koaxial durch die Öffnung erstreckt. Eine ringförmige Schweißnaht 24, die die Öffnung
20 und den Aufnehmer 22 raagibts Yerbindet den Aufnehmer 22
starr mit den Gehäuseteilen 12 und 13* In ähnlicher Weise
verbindet eine ringförmige Schweißnaht 25, die die Öffnung
21 und den Aufnehmer 23 umfänglich und koaxial umgibt, diesen
Aufnehmer 23 mit den Gebäuseteilen 12 und 13. Die Schweißnähte
24 und 25 sind axial miteinander ausgerichtet.
Gemäß Fig. 5 ist die dem Gehäuseteil 12 gegenüberliegende
Kante des Gehäuseteiles 13 bintersehnitten, um eine Ausnehmung
26 zu bilden j die eine komplementäreV sich axial
erstreckende Lippe 27 aufnimmt. Die Lippe 27 ist am Gehäuseteil
12, und zwar an dessen inneren Kante ausgebildet und
11
erstreckt sich ringförmig sit Ausnahme der durch die halbkreisförmigen
Ausnehmungen der Öffnungen 20 und 21 gebildeten
Unterbrechungen. Die sieb gegenüberliegenden Enden der G-ebäuseteile
12 und 13 sind j eweils mit Stirnflächen 28 und
29 ausgebildet, die nach außen auseinander laufen, um zwei bogenförmige, sich nach außen öffnende Nuten 30 (eine in
Pig. 5 zu sehen) mit im wesentlichen T-förmigen Querschnitt
zu. bilden. Die ¥uten 30 sind an den sich gegenüberliegenden
Seiten des Ventilkörpers angeordnet und erstrecken sich
umfänglich zwischen den Schweißnähten 24 und 25.
Wie am besten aus Fig.1 ersichtlich, werden in den Hüten
30 Schweißraupen 32 und 33 gebildet, die die Yerbindung 14
darstellen und die Gehäuseteile 12 und 13 starr miteinander
verbinden. Die Schweißraupen 32 und 33 erstrecken sich kontinuierlich zwischen den sich gegemiberliegenden Schweißnähten
24 and 25 an den jeweiligen Seiten des Tentilgehäuses
und sind mit diesen Schweißnähten 24 und, 25 verbunden. Die
Schweißraupen 32 und 33 liegen in einer gemeinsamen Ebene,
- 1
die die gemeinsame Achse der Durchlässe 15 und 16 im rechten
¥inkel schneidet. Eine kreisförmige, die SchweiSraupen 32 und 33 enthaltende Umhüllende, würde also koaxial mit der
Längsachse des Yentilkörpers liegen.
Die Lippe 27 erstreckt sich» wie in Fig. 5 gezeigt axial
über die Stirnfläche 29 hinaus? so daß ein JDeil von ibr
5/064ß Bm original
am Übergang zur Stirnfläche 28 den Boden jeder EFut 30 bildet.
Dieser Aufbau schafft eine vorteilhafte Pührung zum Zusammensetzen der Gehäuseteile 12 und 13 und verhindert
zugleich, daß während des Schweißvorganges Sehweißmetall
in die Kammer 19 eindringt und dort eiszapfenähnliche, die
Punktion des Yentils störende Schweißmetallgebilde ent»
stehen.
Wie aus den Pig» 2 bis 4 ersichtlich, ist ein metallisches,
einstückiges Kugelkücken 36 vorgesehen^ das in der Kammer
auf einem Saar von Sitzring-Einsätzen 38 und 39 drehbar angeordnet ist. Dieses Kugelkücken ist mit einem beidseitig
offenen oder diametralen Durchlaß 40 ausgebildete Der Durchlaß 40 ist dazu angepasst mit den inneren Enden der Durchlässe
15 und 16 ausgerichtet zu seins wenn sieb das Kücken
in der vollständig offenen Stellung gemäß Pig. 3 befindet. Das Kücken 36 ist um seine vertikale Achse um 90 ° in eine
geschlossene Stellung (vergl* Fig. 2) drehbar, in der eich
der Durchlass 40 im rechten Winkel zur gemeinsamen Längsachse
der Durchlässe 15 und 16 erstreckte* um so die Pließverbindung
zwischen den Plußdurohlässen des Tentilkö'rpere
zu blockieren. Gr@mäß Pig. 2 bis 4 ist weiterhin, das Kücken
56 mit einem mittigen sylindirisc'nen Körperafcsclanitt 42 ausgebildet, der den Durchlas 40 uagrenst. Eine Mehrzahl von
ringförmigen Hippen 44» 45» 46 und 47, di© einstückig mit
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BAD ORIGINAL
dem Körperabsehnitt 42 ausgebildet sind und sich von diesem
nach außen erstrecken, bilden vier nach außen offene, im wesentlichen tassenförmige Hüllungen 48, 49, 50. und 51, die
im gleichen Winkelabstand um die zylindrische Außenfläche
des Abschnittes 42 verteilt sind. Sie Rippe 4=4 verläuft
tangential in diametral gegenüberliegenden Bereichen in die Rippen 46 und 47. Ebenso verläuft die Rippe 45 tangential
an diametral gegenüberliegenden Bereichen in die Rippen
46 und 47. Die "Verbindungsstellen jeder der Rippen 46 und
47 mit den Rippen 44 und 45 liegen auch wieder diametral
gegenüber. Mit dieser Rippenausbildung sind die Höhlungen
48 und 49 j die nach axial entgegengesetzten Richtungen offen.
sind und bei geschlossenem Ventil gegen die inneren Enden
der Durchlässe 15 und 16 liegen, axial längs einer gemeinsamen
horizontalen Achse ausgerichtet, die normalerweise die Längsachse des Durchlasses 40 mittig zwischen dessen
gegenüberliegenden offenen Enden schneidet. Sie Höhlungen 50 und 51 sind längs einer gemeinsamen vertikalen Achse
ausgerichtet, die normalerweise die gemeinsame Längsachse der Höhlungen 48 und 49 schneidet. Wie gezeigt, liegen die
Höhlungen 50 und 51 koaxial mit der Drehachse des Kückens
Wie am besten aus 3?ig. 2 ersichtlich, liegen die äusseren Enden der Rippen 44 bis 47 in einer gemeinsamen kugelförmigen
umhüllenden, um die S.itzf lachen 53 und 54 do * Kücken-s zu
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bilden, die dazu, angepaßt sind, in Berührung mi;fc den Sitzen
38 und 39 zu kommen, um ringförmige Abdichtungen für das
fließende Medium um die inneren Endaider Durchlässe 15, bzw.
16 zu bilden. Diese einheitliehe Rippenausbildung vermindert
die kugelförmige Mekenflache auf im wesentlichen nur diejenigen
Bereiche, die mit den Sitzen 38 und 39 in Berührung kommen "wenn das Kücken 36 zwischen seiner Öffnungsstellung
und seiner Schließstellung verdreht "wird. Als Ergebnis -wird
das G-ewicht des Kückens wesentlich vermindert und entsprechend
Material bei der Herstellung des Kückens gespart.
Wie aus den Pig· 2 bis 4 ersichtlich, erstreckt sich aus diametral gegenüberliegenden Bereichen des Kückenkörperabschnittes
42 ein. Paar von axial miteinander ausgerichteten Zapfen 56 und 57 in entgegengesetzte Richtungen. Diese
Zapfen 56 und 57 können entweder einstückig mit dem Kücken
36 hergestellt oder auch in anderer Weise starr mit dem
Kückenkörper verbunden sein. Die gemeinsame Achse der Zapfen 56 und 57 schneidet rechtwinklig die Längsachse des Durchlasses
40 und zwar mittig zwischen dessen offenen Enden.
Die Zapfen 56 und 57 erstrecken sich jeweils koaxial in
die Aufnehmer 22 und 23 und sind dort mittels Lagerbuchsen
58 und 59 drehbar gelagert. Das Kücken 36 ist so um die ge-
BAD ORfSJMAL ■
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meinsame Achse der Zapfen 56 und 57 in den Aufnehmern 22 und
23 drehbar und dabei zugleich an einem körperlichen Verschieben
in dner vertikalen Ebene gehindert. Die Lagerbüchsen 58 und
sind mit Pressitz in die Bohrungen der Aufnehmer 22 und 22L
eingesetzt und können aus Sintermetall mit selbstschmieren-
dem Fällmittel hergestellt sein.
P Die inneren Enden der Aufnehmer 22 und 23 sind jWils mit
parallelen p?lanen ringförmigen Stirnflächen 61 und 62 ausgebildet.
Diese Stirnflächen 61 und 62 sitzen auf glatten, flach bearbeitenden ringförmigen Schultern. 65 und 64S die
einstückig am Kücken 36 geformt sind» um ein Verschieben
des Eücken-s längs der gemeinsamen Zapfenachse zu verhindern. Die Schultern 63 und 64 sind umfänglich von den Rippen 46,
bzw. 47 umgeben. Die Zwisehenflache zwischen jeder Stirnfläche
61 und 62 und der zugeordneten Kückenschulter er-
|. .. streckt sich rechtwinklig zur Drehachse des Kückens.
Wie am.besten in Pig. 7 gezeigt, ist der Aufnehmer 22 mit
einem sich radial einwärts erstreckenden PeId 66 ausgebildet,
das an den axial gegenüberliegenden Stirnflächeringförmige
Schultern bildet, die in parallelen, sich rechtwinklig zur Längsachse des Aufnehmers erstreckenden Ebenen liegen. Das
Feld 66 ist zwischen den gegenüberliegenden Enden, der den
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Zapfen aufnehmenden Bohrung des Aufnehmers 22 angeordnet.
Das obere Ende der Lagerbuchse 58 ist dazu angepaßt^ sich
gegen die nach unten gerichtete Schulterfläche des Peldes
66 zu legen. '
Ein nachgiebiger O»Ring 68 s der den Zapfen 56 umgibt, ist
zwischen der nach oben gerichteten Schulter des leides 66 und einem Abstandhaltering TO eingesetzt. Der Abstandhaltering
70 umgibt gleitend den Zapfen 56 und ist dadurch gegen
axiale Terschiebung festgehalten, daß or sieh gegen eine
Halteplatte 71 abstützt, die wiederum in eine ringförmige
Ausnehmung 72 am oberen Ende des Aufnehmers 22 eingesetzt
ist. Die Platte 71 ist mittels Maschinenschrauben 73 abnehmbar
und einstellbar an dem Aufnehmer 22 befestigt. Durch Pestziehen der Sehrauben 13 wird der O-Eing zwischen
dem Abstandhaltering 70 und dem Feld 66 zusammengedrückt,
um ihn gegen fließendes Medium dichte Berührung mit dem Zapfen 56 zu kommen und Austritt von Medium längs der
Zylinderfläche des Zapfens zu verhindern.
Das obere Ende des Zapfens 56 erstreckt sich mit geringem
Spiel durch eine öffnung injäer Platte 71 und endet vorzugsweise
einstückig in einem Betätigungszapfen 76 des
Hahnes. Das obere Ende des Aufaebmers 22 ist vorteilhafter
QÖ§S36/Q$48
Weise mit einem Flansch 78 zum montieren einer nicht gezeigten Betätigungsvorrichtung für den Hahn versehen* wobei
der Betätigungszapfen 76 mit dieser Yorriclatung su verbinden
ist.
Auch der Aufnehmer 23 ist einstückig mit einem "feld 80 ausgebildet,
das sich radial einwärts zwischen den Enden der Aufnahmebohrung dieses Aufnehmers erstreckt» Wie aus den
!ig. 2 bis 4 ersichtlich, ist die Lagerbuchse 59 gegen die
nach oben gerichtete Schulter dieses leides 80 gesetzt und
es ist ein Ö-Ring 81 axial zwischen die nach unten gerichtete
Schulter des leides 80 und einen Abstandshalterung 82 eingesetzt.
Eine Deckplatte 83, die sieb über das untere Ende der Bohrung in dem Aufnehmer 23 erstreckt, ist (wie in Pig.
gezeigt) mittels Mascbinenschrauben 84 abnehmbar und einstellbar
an dem Aufnehmer 23 befestigt. Der Abstandshaltering
82, der das untere Ende des Zapfens 57 drehbar aufnimmt
und der in das aus sere Ende der Bohrung des Aufnehmers
23 eingesetzt ist, wird dadurch gegen axiale Verschiebungnach außen festgehalten, daß er sich gegen Abschlußplatte
83 abstützt. Durch Festziehen der Schrauben 84 "wird der
O-Ring 81 zwischen den sich axial gegenüberliegenden Flächen des Feldes 80 und des Abstandshalteringes 82 zusammengepreßt,
um in gegen das fließfähige Medium abdichtende Be-
0 0 β 8 3 5 / Q 6 4 ß BAD °mmL /15
rührung mit der zylindrischen Oberfläche des Zapfens 57
zu kommen. Das leid 80, der O-Ring 81 und der Ahstandshaltering
82 sind im wesentlichen gleich ausgebildet und in
gleicher ¥eise angeordnet, wie das PeId 66, der O-Ring 68
und der Abstandshaltering 70. Der einheitliche Aufbau von
Auf nehmerlager und O-Ring,/sowie Abstandshaltering verr
mindert die Anzahl der für die drehbare Lagerung und die
Abdichtung der Zapfen 56 und 57 erforderlichen Seile.
Weiterhin ist gemäß Pig. 2 bis 4 das Ende des Zapfens 57
in Abstand von der Innenfläche der Deckelplatte 83 gehalten.
Dieser Abstand ist durch eine öffnung 86 in der Platte 93
in Verbindung mit Außenluft, um die axial auf die Zapfen
57 und 76 wirkenden Drucke auszugleichen.
Wie am besten aus Pig, 6 ersichtlich, ist der Einsatz 38
in einer tiefen Ringnut 90 aufgenommen, die in einem Sitzring
92. aus Metall gebildet ist. Die Nut 90, die axial nach
dem Kücken 36 bin offen ist, und koaxial mit der Längsachse
des Durchlasses 15 liegt, wird mit zylindrischen, rauhen, gegenüberliegenden konzentrischen ringförmigen
Seitenflächen 94 und 96 und einer flachen Bodenfläche 98 ausgebildet. Die Bodenfläche 98 liegt in einer Ebene, die
009835/064$ BABOfHGtNAt /16
die Längsachse dee Sitzringes 92 recht-winklig schneidet.
Gemäß der Erfindung kann der Einsatz 38 vorzugsweise aus
elastomerem Kunststoff auf Ürettaanbasis bestehen, der eine
Durometer-Härte von etwa 70 auf der D-Scala hat, was angenähert
der Härte der zur Zeit üblichen Automobil-Lenkräder entspricht. Der Einsatz 3& ist durch einen !geeigneten
Kleber mit den Flächen 94» 96 und 98 der ifut 90 verbunden,
wie dies am besten aus Pig. 6 ersichtlich ist und dazu
mit inneren und äußeren konzentrischen, zylindrischen rauhen Oberflächen 100 und 102 und einer flachen rückwärtigen Stirnfläche
104 ausgebildet, die Oberflächen 100, 102 und 104 passen und stützen sich gegen die !lachen 94, 96 und 98
mit dem Ergebnis, daß der Einsatz 38 die Nut 90 vollständig
ausfüllt.
Wie weiterhin aus Eig. 6 ersichtlich, ist der Sitzring 92
mit flachen Endflächen 106 und 107 versehen, die sich von
der Nut 90 her nach außen evtl. nach innen erstrecken»
Die Flächen 106 und 107 liegen in parallelen Ebenen, die
die Längsachse des Ringes 92 rechtwinklig schneiden. Die
Endfläche 107 ist über eine abschrägte Fläche 108 mit der glatten zylindrischen Innenfläche 109 des Ringes 92 verbunden.
Die Enfläche 106 erstreckt sich radial von der ausseren
009835/0646 bad original
zu
Umfangskante der !Tut 90 der zylindrischen glatten äusseren Umfangsflache 110 des Ringes 92» An der Yerbindungssteile der Endfläche 106 mit der Nutflache 94 ist der Ring 92 mit einer ringförmigen Lippe 112 ausgebildet., die sieh radial einwärts erstreckt um das gegenüberliegende Ende des Einsatzes 38 passend zu überlappen.
Umfangskante der !Tut 90 der zylindrischen glatten äusseren Umfangsflache 110 des Ringes 92» An der Yerbindungssteile der Endfläche 106 mit der Nutflache 94 ist der Ring 92 mit einer ringförmigen Lippe 112 ausgebildet., die sieh radial einwärts erstreckt um das gegenüberliegende Ende des Einsatzes 38 passend zu überlappen.
Weiterhin ist gemäß Pig, 6 die Endfläche 107 in axialem
Abstand von der äußeren Endfläche 106 und zwar entsprechend
der Ausbildung der Kammer 19. Der Einsatz 38 erstreckt dadurch
axial über die Endfläche 107 hinaus auf das Kücken 36
zu, Das vordere, auf das Kücken 36 gerichtete Ende des
Einsatzes 38 ist mit einer ununterbrochenen Kugelfläche 114 ausgebildet, die sich von dem von der Mppe 112 erfassten
Bereich des Einsatzes bis zu einer ringförmigen lippe 115 erstreckt.
Die Oberfläche 114 ist so geformt, daß sie mit der kugelförmigen
Sitzfläche auf dem Kücken 36 zusammenpasst. Die Mppe 115» die einstückig mit dem Einsatz 38 ausgebildet
ist, erstreckt sich axial auf das Kücken 36 zu und bildet eine Yerbindung swisehea der Oberfläche 114 und einer abgesetzten
inneren Umfangsfläehe 118 auf dem Eineats« Die Oberfläche
118, die eiüen gleichmäßig etwas größeren Durchmesser
009835/0646
als die'Oberfläche 100 aufweist, ist mit der Oberfläche 100
über eine radiale Schulter dicht am Bereich der Endfläche
107 verbunden.
Wie aus den Hg, 2 und 3t 6 ersichtlich, ist der Sitzring
92 gleitend und passend in einen diametral erweiterten ausgenommenen Abschnitt des 6-ehäuseteiles 12 eingesetzt. Diese
ausgenommene Abschnitt ist durch einen flachen, an der Oberfläche
bearbeitete ringförmige Schulter 120 und durch eine glatte innere zylindrische fläche 121 begrenzt. Die Schulter
120 ist nach der Kammer 19 hin gerichtet und erstreckt sich vom inneren Ende des Durchlassen 15 radial nach außen. Der
. Sitzring 92 hat eine flache radiale Endfläche 22, die dazu ausgebildet ist, sich genau passend gegen die Schulter
120 zu setzen. Die axiale Verschiebung des Sitzringes 92
von der Kammer 19 ist so durch Anlegen an die Schulter 120
begrenzt.
Die Oberfläche 121 erstreckt sich axial zwischen der Schulter
120 und dem innenkugelförmig ausgebildeten inneren Endbereich
des Gehäuseteiles 12, der die Kammer 19 abschließt. Der Sitzring 92 ist mit einer radial nach außen offenen Hingnut ausgebildet,
in der ein nachgiebiger O-Ring 124 e&tgesetzt ist.
Der O-Ring 124 4mi ist in umfänglicher Berührung mit der
009835/014$ BADORiGlNAk
Oberfläche 121 um eine Abdichtung für das fließende Medium
zu bilden, und zu verhindern, daß solches Medium zwischen
den sich gegenüberliegenden Umfangsflachen auf dem Sitzring
92 und dem Gehäuseteil 12 hindurchtritt.
¥ie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, hat der bei 126 gezeigte Abschnitt
des Durchlasses 15 der sich von dem Schweißende 17 in eine in axialem Abstand von der Schulter 120 liegenden
Bereich erstreckt, im allgemeinen gleichförmigen Durchmesser,
der merklich kleiner als der Innendurchmesser der Schulter
ist. Der Abschnitt 126 des Durchlasses ist mit der inneren
ümfangskante der Schulter 120 über eine im wesentlichen konisch
ausgebildete Oberfläche 127 verbunden. Diese Oberfläche erweitert sich nach der Kammer 19 und bildet einen glatten
Übergang zwischen dem Durchlaßabschnitt 126 und der Schulter
120. Weiterhin ist gemäß den Hg-. 2 und 3 der Innendurchmesser
des Sitzringes 92 merklich kleiner als der Durchmesser der
inneren ümfangskante der Schulter 120. Als Ergebnis steht
der Ring 92 radial nach einwärts über die Schulter 120 vor,
so daß eine beträchtliche Fläche der Stirnseite 122 dem äußeren
Ende des Durchlassen 15 gegenübersteht und während des Betriebes
des Tentils dem in des Leitung fließenden Medium ausgesetzt
und mit diesem in Berührung ist. Da der Sitzring längs der inneren zylindrischen Fläche 121 des Gehäuseteiles
009835/0640 , /20
BADOfifGlNAL
12 gleitend gelagert ist, drückt der in dem im Durchgang 15
vorhandene-. und auch auf den freien !Teil der Endfläche 122
ruhenden Medium herrschende Druck der Ring 92 gegen das Kücken 36, wenn sich das Küeken 36 in seiner geschlossenen Stellung
befindet» Dieser Yersehiebung wirkt der sich auf der Kugelfläche des Kückens 36 abstützende Etisatz 38 mit seiner elastischen
Yerformung nachgiebig entgegen. Der Sitzring 92 schwimmt somit effektiv axial in dem ausgenommenen Bereich
des Gehäuseteiles 12 in einer Weise,, die weiter unten im
einzelnen erläutert wird. Wie in den 3?ig. 2 und 3 gezeigt, ist auch der Einsatz 39 in einem ausgenommenen Metallsitzring
130 angebracht. Der Einsatz 39, der Ring 130 und der
Gehäuseteil 13 sind alle von gleichem Aufbau, wie der Einsatz 38, der Ring 92 und der Gehäuseteil 12, nur in spiegelbildlicher
Anordnung und Ausbildung auf der anderen Seite der Kammer 19. Es sind daher die gleichen Bezugszeichen
für die gleichen Elemente benutzt worden.
Die axialen Dimensionen zwischen den Sitzflächen des Kückens
36 und den Schulter 20 in den Durchlässen 15 und 16 sind geringfügig kleiner als die Gesamtheit jeweils der Einsätze
38 und 39 und ihrer zugeordneten Sitzringe längs einer Ebene,
die durch die Einsatzlippe 115 verläuft. Dadurch wird jede
Lippe 115 in Berührung mit der jeweiligen Sitzfläche des
Kückens 36 geringfügig verformt. Als Ergebnis wird jeder Sitss-
009835/0648 £ad original
ringeinsatz 38 und 39 vorbelastet oder vorgepreßt„ um eine
für das fließfähige Medium ausreichende Ausgangsabdichtung
zu schaffen, wenn nicht ausreichender Druck in der leitung
herrscht, um einen ober beide Sitzringe 92 und 130 gegen das
Kücken 36 zu drücken»
¥enn das Kücken 36 in seine Schließstellung gedreht wird,
und dabei der Flüssigkeitsdruck an der öberstromseite und
bzw. oder der Unterstromseite Hull oder verhältnismäßig
klein wird, dann bleiben nur die Lippen Jeweils der Einsätze 38 und bzw. oder 39 in Berührung mit der Sitzfläche des
Kückens, wie dies am besten in Fig. β gezeigt 1st» Unter diesen Bedingungen wird die axial auf den beiasteten Fläcbenbereich
der Endfläche 122 des Sitzringes 92 durch den in
der Leitung herrschenden Druck ausgeübte Kraft durch die Summation von Kräften abgestützt, die sieh ergeben aus
(a.) elastische Verformung des Einsatzes 38, wenn er gegen die Sitzfläche des Kückens gedrückt und
b.) den oberstromseitigen Flüssigkeitsdruck, der axial auf
die Endfläche 107 und die vertikale Projektion der abgeschrägten Fläche 108 wirkt. .
Wie dargestellt ist der d©a in der Leitung vorhandenen Medium
ausgesetzte Flächenbereich der Stirnfläche 122 merklich größer
00983S/0646 ^0 ^,^ g
als die für den Rückwärtsdruck erreichbaren entgegengesetzt
liegenden flächenbereiche jeder Oberfläche 107 und der Vertikalprojektion
der Scbrägflache 108. Die Flächen&ifferenz
ist ausreichend groß gemacht, um bei zunehmendem Druck an der Obers tr oms ei te den dort liegenden Sitsring 92 axial auf
das Kücken 36 au verschieben und den Einsatz 38 noch stärker zu verformen und dadurch die Abdichtung längs der Kücken-Dichtfläche
53 au verstärken.
Die axiale Verschiebung des Sitzringes 92 auf das Kücken 36
zu^bebt den Ring 92 von der Schulter 120 ab und gestattet,
daß Medium in den Raum zwischen dem Ring 92 und der. Schulter 120 eintritt. Als Ergebnis wird dann der Di^ck in dem fließfähigem
Medium über die gesamte JläcbengrSße der Stirnfläche 122 wirken, um den Sitzring 92 gegen das Kücken 36
zu drücken. Diese., durch den in der Leitung herrschenden
Druck erzeugte Kraft, vergrößert noch die Verformung des Einsatzes 38 gegen das Kücken 36 um eine noch stärkere Abdichtung
über eine größere Fläche zu schaffen.
Bei noch fortgesetzter Erhöhung des Druckes unter diesen Bedingungen
wird evtl. die lippe 115 vollständig abgeflacht und das Kücken 36 wird dann durch die gesamte Oberfläche 114
zusammen mit der abgeflachten Lippe 115 des Einsatzes 38 ;
,_ 009835/0646
BAD ORIGINAL '25
berührt. Dadurch wird eine breite Dichtungsoberfläche bei
hohen Druckdifferenzen geschaffen, um ein Übertreten von
fließfähigem Medium von der Oberstromseite 15 in die Kammer 19 zu verhindern. I*ür den Pail, daß der auf den'Sitzring
92 wirkende Druck abnimmt 9, ist der aus elastomerem Material
hergestellte Einsatz 38 ausreichend nachgiebig, um den Sitzring 92 in Richtung seiner Ausgangsstellung in der seine
Endfläche 122 sich gegen die Schulter 120 abstützt, zurückzuschieben«
Die Wirkung des unters tr ©inseitigen Druckes auf die Einheit
des Sitzringes 130 und des Einsatzes 39 ist grundsätzlich
die gleiche, wie sie oben in Terbindung mit der Einheit des
Sitzringes 93 und des Einsatzes 38 erläutert wurde.
Irgendwelcher Druckunterschied in dem fließendem Medium, der
über die Kammer 19 herrseht-, kann das Kücken 36 wegen der
Lagerung der Zapfen 56 und 57 in den Lagern 58 und 59 nicht
veranlassen, sich nach dem stromabwärtigen Ende der Kammer
19 hin zu bewegen« Dementsprechend ist der Einsatz 39 an der stromabwärtigen Seite der Kammer 19 nur mit seiner Lippe 115
in Berührung mit der Sitzfläche des Kückens, wenn das Kücken
36 sich in geschlossener Stellung befindet und so lange nur geringer oder kein Druck im Durchgang herrscht. Unter diesen
Bedingungen reicht irgendwelcher überschüssiger Druck in der
0 0 9835/064 6 BAD oBlßiNAU-:
Kammer 19 aus, um die lippe 115 am Einsatz 39 zu verbiegen
und sich in den Durchlaß 16 abzubauen, selbst wenn verhältnismäßig hoher Druck im Durchgang 15 herrscht. Wenn der
Druckunterschied umgekehrt wirkt, also in der Leitung des Durchganges 16 höherer Druck herrscht, anstatt in dem Durchgang
15, ist es klar, daß die Druckabbaufunktion des Sitzringeinsatzes umgekehrt ist. Durch das Einschneiden jeder
Schulter 120 ist in jedem der Durchgänge 15 und 16 durch
die Endfläche 122 des Sitaringes und die Obeiflache 127
eine Ringnut geschaffen. Jeder dieser Ringnuten veranlaßt eine beträchtliche !Turbulenz hinter jedem Sitzring, während
des Flusses in der Leitung durch den Ventilkörper. Diese Turbulenz spült irgendwelche Rückstände oder Teilchen ab,
die sich bei geschlossenem Ventil in diesen Bereichen abgesetzt haben könnten. Auf diese Weise werden die vertieften
Sitzbereiche für die Sitzringe 92 und 130 wirksam gereinigt, durch einfaches Öffnen des Ventiles, um das Ansammeln von
Stoffen zu verhindern, die das Schwimmen der Sitzringe stören könnten.
Im Rahmen der Erfindung: wurde überraschend gefunden, daß
für den Aufbau des hier beschriebenen Ventils die Benutzung von Kunststoffen auf Urethanbasis zur Herstellung der Einsätze
38 und 39 beträchtliche Vorteile gegenüber anderen elastisch verformbaren Materialien hat. Im Vergleich e
mit anderen Sitzringmaterialien ist ein relativ harter Urethaa-
. ..^ 049 Ö3 5/06 46
" ^"^%;" BAD ORIGINAL/25
" ^"^%;" BAD ORIGINAL/25
Einsatz mit einer Burometer>~Härte von 50 auf der D-Scala
zäher, härter und leichter ständig mit Metall zu verbinden. Zusätzlich ist Kunststoff auf Urethanbasis während er zäher
und härter ist ebenso elastisch verformbar f wie weichere
Gummisorten und im Yergleich zu verschiedenen Materialien
gleicher Härte mehr geneigt, seine ursprüngliche Porm beizubehalten,
ohne sich permanent zu verformen.
Gemäß der Erff&ung verhindern die Urethan-Einsätze 38 und
39 normalerweise die Metall-zu-Metall-Berührung zwischen
dem metallischen Kücken 36 und den metallischen Sitzringen 92 und 130. Wenn aber die Einsätze unbeabsichtigt überlastet
werden, um in eine solche Berührung zu kommen, dann nehmen
die Urethan-Einsätze 38 und 39 ihre ursprüngliche lOrm wieder
an, wenn die Überlastung aufhört. Im yergleich hierzu würden
Kunststoffmaterialien, wie Polytetraflouräthylen und dgl.
ihre ursprüngliche Gestalt nicht wieder gewinnen, sondern bleibend verformt werden und dadurch die Wirksamkeit des
Tentiles nachteilig beeinflussen.
Im Vergleich mit weicheren Urethanen halten die verhältnismäßig harten Einsätze 38 und 39 gemäß äer Erfindung wirksamer
ihrer Form bei, verbiegen sich weniger, sind leichter
009635/0646 *
am Platz zu halten, im Betrieb dauerhafter und neigen weniger zum Flattern unter dynamischer Belastung. Die verminderte Verformung,
die mit den Urethan-Einsätzen nach der Erfindung erzielt
wird, ist besonder wichtig, weil sie eine wirksame trennung des Sitzes von dem Ventilkücken garantiert. Durch
Benutzen der Uretban-Einsätze neigt irgendwelche, auf dem
Kücken angebrachte Beschichtung nicht dazu, durch die Einsätze
beschädigt zu werden.
Urethan wurde auch im Vergleich mit anderen elastisch verformbaren Materialien als besser verträglich mit Kohl<=und
Wasserstoffen gefunden und neigt weniger dazu unter der Scherkraft aus den metallischen Sitzringen herauszureissen. Die
Eignung von Uretaan mit Metall verbunden zu werden, ist ein besonderer Vorteil im Rahmen der Erfindung, weil hierdurch
einfache Möglichkeiten zum Halten der Einsätze in den Ausnehmungen der Sitzringe gegeLon sind. Die Urethan-Einsätze
gemäß der Erfindung sind auch außergewöhnlich widerstandsr fähig gegen Verschleiß und Abrieb und ergeben somit eine
längere lebensdauer des Sitzes. Die im Rahmen der Erfindung benutzten verhältnismäßig harten Urethane erlauben vorteilhafter Weise, daß die Sitzring-Einsätze höherer Belastung
unterworfen werden können. Die den Uretban-Einsätzen inne
wohnende Nachgiebigkeit beseitigt die Notwendigkeit für besondere ledern'oder dgl., um die Sitzringe 52 und 130 in
009835/0646 bad original /27
.die Ausgangslage zurückzuschieben, in der sie sich an den
Schultern 120 abstützen.
Wie dargestellt, sind die Einsätze 38 und 39 jeweils an drei
Seiten durch die Nut enf lach en ihrer jeweiligen ""metallischen
Sitzringe umgeben. Jeder Einsatz ist an allen lutflächen des
Sitzringes gebunden, die glatt und ohne Hüten oder dgl. sein können.
Die Teile des beschriebenen Yentils sind in einheitlicher
Weise zusammengesetzt, um die Einsätze 38 und 39 zur Schaffung
einer Ausgangsabäichtung vorzubelasten, wenn nur wenig oder
überhaupt kein Druck in der leitung herrscht. Zunächst werden die Sitzringe 90 und 132 zusammen mit ihren jeweiligen
Einsätzen 38 und 39 gleitend in die getrennt geformten Gehäuseteile
12 und 13 von dem erweiterten, die Kammer des Hahngehäuses bildenden Ende her eingesetzt. Dann wird einer der
Gehäuseteile 12 oder 13 mit seinem, die Gehäusekammer bildenden
Ende nach oben aufgestellt und das Kücken 36 mit seinen Zapfen in den Gehäuseteil eingesetzt und zwar auf den darin
angebrächten Sitsringeinsatz gelegt» Das Gewicht des Kückens
36 belastet den Sitzringeinsatz (38 oder 39) auf den es gelegt
worden ist, teilweise vor. Die Aufnehmer 22 und 23 mit
ihren lagern 58 und 59 werden auf die Zapfen 56 und 57 ge-
009835/0648 8^0R1GINAL /28
setzt, in dem sie auf die geweiligen Seile geschoben werden,
vorzugsweise nachdem das Kücken 36 auf den nach oben gestellten
Gehäuseteil gelegt worden ist. Die Aufnehmer 22 und 23 werden
dann bezüglich des Gehäuseteiles (12 oder 13), auf den das Kücken 26 gelegt worden, an ihrem Platz festgeklemmt. Der
andere Gehäuseteil (12, bzw. 13) wird dann zusammen mit seinem
zusammengesetzten Sitzring und Einsatz auf die jetzt schon zusammengesetzten !Delle, nämlich dem ersten Gehäuseteil, das
Kücken 23 und die Aufnehmer 22 und 23 gesetzt. Die Gehäuseteile "Bund 13 werden dannmechanisch zusammengeklemmt mittels
geeigneter Klemmvorrichtungen und zusammen gezogen, damit sich
alle Teile richtig treffen und die beiden Einsätze 38 und teilweise und gleichmäßig vorbelastet sind. Durch diesen
mechanischen Vorbelastungsschritt werden die Einsätze 38 und
zum ersten Torspannen um 1, 3 bis 2, 5 mm (50 bis 100 tausendstel
inch) zusammengedrückt.
Nachdem die Einsätze 38 und 39 auf diese Weise teilweise vorbelastet
sind, werden die Gehäuseteile 12 und 13? die noch
mechanisch zusammengeklemmt sind, dann durch Heftschweißen
in den Hüten 30 aneinander befestigt. Die Aufnehmer 20 und
werden ebenfalls mit Heftschweißen an den Gehäuseteilen 12 und 13 befestigt, um eine relative Bewegung der Gebäudeteile
12 und 13 und der Aufnehmer 22 und 23 gegeneinander zu verhindern.
Nach dem Heftschweißen wird eine durchgehende, sehr
009 83 5/06 48
/29
BAD ORIGINAL
leichte Schweißnaht um das Gehäuse in die Hut 30 unc|um die
Aufnehmer 22 und 23 gelegt.Die leile des Yentilkörpers werden
dadurch sicher zusammengehalten, wobei die Einsätze 38
und 39 teilweise vorbelastet sind. Mr den endgültigen Schweißschritt
wird ein flüssiges Kühlmittel durch die bei 140 in den Fig. 2 und 3 angedeuteten oberen und unteren Öffnungen
in das Hahngehäuse eingeführt und in diesem zirkuliert,
Biese Öffnungen werden später durch Schraubenstifte 141
verschlossen, bevor das Tentil in Betrieb genommen wirde.
Die endgültigen Schweißraupen werden dann aufgelegt und bilden die in der Zeichnung gezeigten Raupen 24, 25, 32 und
Wenn diese Schweißnähte kühlen, schrumpfen sie un ziehen dabei die Gehäuseteile 12 und 13 leicht zusammen und vollenden
dabei die Vorbelastung der Einsätze 38 und 39, die
dabei nochmals um 1,0 bis 1,3 mm (40 bis 50 tausendstel ich) zusammengedrückt werden.
Insgesamt werden daher die Einsätze 38 und 39 durch Zusammendrücken um etwa 2,3 bis 3,88 mm (90 bis 150 tausendstel inch)
vorbelastet. Dieser vorbelastete Zustand der Einsätze 38 und
39 wird während des gesamten Betriebes des Hahnes beibehalten, um eine ausreichende Ausgangsdichtung zu schaffen,
wenn nur wenig oder überhaupt kein Druck in der Leitung
herrscht.
/30 009835/0646
Bevor die Gehäuseteile 12 und 13 mechanisch durch die Klemmhalter
zusammengezogen werden, um die Einsätze 38 und 39 erstmals vorzubelasten, ist das Ende der Lippe 27 axial in
Abstand von dem Bodenende der Ausnehmung 26, das durch die radiale Schulter 144 (sb. Fig. 5) gebildet ist, um zu ermöglichen,
daß die Gehäuseteile 12 und 13 ausreichend zusammengezogen werden können, um dieJEinsätze 38 und 39 um
die oben erwähnten Beträge zusammenzudrücken. Das Ende der
lippe 27 ist dazu ausgebildet, sich gegen die Schulter 144 zu setzen, um das Maß zu begrenzen, um das die Einsätze
38 und 39 während der Yorbelastungsschritte zusammengedrückt
werden. Wenn die lippe 27 zunächst zu lang ausgebildet ist, kann sie entsprechend durch Abschleifen an ihrer
Stirnfläche gekürzt werden.
Wie in den Pig. 2 bis 4 gzeigt, ist zwischen den Aufnehmern
22 und 23 und den Kanten der Öffnungen 20 und 21 jeweils ausreichend Zwischenraum um die Gehäuseteile 12 und-13 zum
Vorbelasten der Einsätze 38 und 39 zusammenziehen zu können.
Alle in der Beschreibung, den Patentansprüchen und in der Zeichnung wiedergegebenen Merkmale des Anmeldungsgegenstandes
können für sich allein oder in jeder denkbaren Kombination
von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung sein.
009835/0648
Eatentanaprtlche,
Claims (14)
1. Absperrbahn, bzw. Hahnschieber mit einem Gehäuse das mit
getrennt geformten oberstromseitigen und unterstromseitigen
Durchlaßstücken gebildet ist, die starr miteinander verbunden sind, das ferner ein getragenes Kugelkücken
aufweist, das zwischen einer Öffnungsstellung
und einer Schließstellung des Hahnes drehbar im Gehäuse angebracht ist und bei im Inneren des Gehäuses an mindestens
einem der Durchlaßabschnitte ein die Durchlaßöffnung umgebender Sitzring angebracht und dazu ausgebildet
ist, durch den in der Leitung herrschenden Druck des fließfähigen Mediums axial gegen das Kücken gedruckt
und verformt zu werden, um eine wirksame Dichtung für das fließfähige Medium um das innere Ende des Durchlasses
zu bilden, wenn das Kücken in seine Schließstellung
gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengeschweißten Gehäuseteile (12, 13) durch
Schrumpfen ihrer Schweißverbindung (32, 33) um dasjenige Maß zusammengezogen sind, daß der Verformung des Sitzringes,
bzw. der Sitzringe (92, 38; 130. 39) gegen das Kücken (36) .entspricht, wie sie zue'r Erzielung der gewünschten Vorbelastung des Sitzringes, bzw, der Sitzringe
(92, 38; 130, 39) notwendig ist.
0 0 9 8 3 5/0646 /32
2. Absperrhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein starrer Sitzringhalter (92, 150) in welchem der eigentliche Sitzring (38, 39) verankert ist, von
einer inneren G-ehäuseschulter (120) berührt und gegen
das Kücken 06) gedruckt wird, wenn die Schweißverbindung (32, 33) zusammenschrumpft.
3. Absperrhahn nach Anspruch 2 oder 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sitzring (38, 39) mit einer ringförmigen Oberfläche (114) ausgebildet ist, die dem
Kücken (36) gegenüberliegt und eine ringförmige Lippe
(115) aus dieser Oberfläche (114) zur. Berührung und
Verformung gegen den Umfang des Kückens (36) als eigentliches Dichtungselement vorsteht, und ferner
dadurch gekennzeichnet, daß nur diese Lippe unter dem
Einfluß der durch das Schrumpfen der Schweißverbindung
erzeugten Torbelastung in Berührung mit dem Kücken (36)
ist und die dem Kücken (36) gegenüberliegende Sitzringfläche (114) in Abstand von dem Umfang des Kückens
(36) gehalten ist, wenn nur geringer oder kein Druck in dem Durchgang (15» bze. 16) dieses G-ebäuseteiles
herBscht.
/33 00983 5/064 6
4. Absperrhahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sitzring (38, bzw. 39) in einer Ringnut (90) in dem
Sitzringhalter (92, 130) verankert ist, wobei die dem
Kücken gegenüberliegende Oberfläche (114) und die aus
ihr vorstehende Lippe (115) ausreichend weit aus dieser
Nut (90) vorstehen, damit sie mit dem Kücken in Berührung zu bringen sind, wenn der Sitzring (38,.39) und der
Sitzringhalter (92, 130) als eine Einheit gegen das Kücken (36) verschoben werden.
5. Absperrhahn nach Anspruch 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet 9 daß die Innenschulter (120) der Hahngehäuseteile
(12, 13) dazu ausgebildet ist,, mit- der dem Kücken (36)
abgewandten Endfläche (122) des Sitzringhalters (92, 130) in Berührung zu kommen, um den Sitzringhalter (92), (130)
und den darin verankerten Sitzring (38, 39) axial und gleitend gegan das Kücken (36) zu drücken, wenn die
Schweißverbindung (32, 33) schrumpft, während der Sitzring
(38, 39) sich am Kücken (36,) abstützt und unter elastischer Verformung den Sitzringhalter (92, 130) gegen
diese Schulter (120) drückt.
6. Absperrhahn nach einem eier Ansprüche 1 bis 5, mit einem
Paar von axial ausgerichteten Zapfen, die sich diametral
0 09835/0846
BA0 OftteiNAL
/34
nach entgegengesetzten Richtungen vom Kücken erstrecken
und drehbar in Buchsen gehalten sind, die an das Hahngehäuse
angeschweißt sind, um das Mcken gegen seitliche Bewegung auf den einen oder anderen Hahndurchlaß (15,
16) hin zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (12, 13) mit Ausnehmungen ausgebildet sind,
die beim Zusammensetzen der Gehäuseteile (12, 13) Öffnungen (20, 21) zur Aufnahme der Buchsen (22, 23) bilden
und dabei ausreichend freien Raum lassen, um ein Schrumpfen der Schweißverbindung zu ermöglichen, die
sich umfänglich an den benachbarten Enden der Gehäuseteile befinden, um das oberstromseitige und das unterstromseitige
Gehäuseteil (12, 13) axial zusammenzuziehen.
7. Absperrhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (12, 13) jeweils
an ihren benachbarten Enden mit einer Ausnehmung (27) und einer entsprechenden, sich in diese Ausnehmung (27)
erstreckenden Eührungslippe (26) versehen sind, wobei
diese Lippe (26) als wirksame Begrenzung für die axiale gegenseitige Verschiebung der Gehäuseteile (12, 13)
ausgebildet ist und dazu an eine, die Ausnehmung (27=) des anderen Gehäuseteiles (13) begrenzende Schulter (144)
stößt.
/35 _ ^009835/0646
8. Absperrhahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lippe (26) auf einem Gehäuseteil (12) sieb axial über das innere Ende des anderen Gehäuseteiles (13) erstreckt und dadurch die im Inneren des Gehäuses gebildete
Kammer (19) gegen Einlaufen von geschmolzenem Schweißmetall abschließt.
9« Absperrhahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kücken (56) mit einem zylindrischen Körperabschnitt (42) ausgebildet ist, der
eine durchgehende Bohrung (40) als Durchlaß aufweist
und eine Mehrzahl von ringförmigen Rippen (44? 45* 46,
47), die einstückig mit dem zylindrischen Abschnitt (42) ausgebildet sind und sich von diesem nach außen
•■ferstrecken, um eine Reihe von vier Höhlungen (48, 49,
50, 51) bilden, die im gleichen Winkelabstand um die Außenfläche des KÖrperabsciinittes (42) verteilt sind
und radial nach außen bezüglich des zylindrischen Abschnittes
(42) offen sind, wobei die Endflächen dieser Rippen (44? 45» 46, 47) in einer gemeinsamen, im wesentlichen
kugelförmigen, umhüllenden liegen un&tlem
Sitzring (38, 39) in Berührung kommen, wenn das Kücken (36) zwischen seiner Schließstellung und seiner Öffnungsstellung
gedreht wird.
009835/0648
BAD ORfQfNAL
■:; 36 '."■
10. Absperrhahn nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
jede dieser Rippen (44, 45, 46, 47) an diametral gegenüberliegenden Bereichen in die benachbarten Rippen übergeht.
11. Absperrhahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sitzring (38, 39) aus Urethan geformt ist.
12. Absperrhahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß Sitzring eine Durometer-Härte von etwa 70 auf der D-Schala hat.
13. Verfahren zum Herstellen eines Absperrhahnes oder Hahnschiebers nach einem der Ansprüche 1 bis 12, unter Torbelasten
des elastisch verformbaren Sitzringes an dem Hahnkücken, wobei das Gehäuse mehrteilig ausgebildet und
zusammengeschweißt wird, dadurch gekennzelehnet, daß die
Teile des Tentilgehäuses mit den eingesetzten Sitzringen um das Kücken her zusammengesetzt und zum Verschweißen
in solcher gegenseitiger Lage eingestellt und gehalten werden, daß unter Berücksichtigung des Schrumpf-
0098 3 5/ 0 6 4 6 . /37
37 - 165052 A
maßes der Schweißverbindung beim Kühlen die Gebäuseteile
auf ein der elastischen Verformung der Sitzringe entsprechendes, aufgrund der gewünschten Vorbelastung der
Sitzringe vorher bestimmtes Maß zusammengezogen werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gehäuseteile vor dem Verschweißen durch- mechanisches axiales Zusammenziehen in eine gegenseitige Lage eingestellt werden in der der Sitzring, bzw. die Sitzringe
bereits teilweise vorbelastet sind.
003835/0648
Lee rs e iie
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