DE1673052A1

DE1673052A1 - Hahn mit Kolbenverschlussglied

Info

Publication number: DE1673052A1
Application number: DE19671673052
Authority: DE
Inventors: Henri Segers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-12-12
Filing date: 1967-12-08
Publication date: 1971-04-29
Also published as: ES348578A1; FR1560348A; US3589677A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hahn mit Kolbenverschlußglied, insbesondere aus Glas oder Kunststoffmaterial oder synthetischem Material. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hahn mit Kolbenverschlußglied, der dazu dient, den Durchfluß einer Flüssigkeit oder eines Gases ganz oder teilweise zu gestatten oder zu unterbrechen, und der sich besonders gut, jedoch nicht ausschließlich bei Apparaten von chemischen laboratorien anwenden läßt.

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Seit vielen Jahren verwenden die Chemiker "beim Aufbau ihrer Apparate Hähne, die aus einem Hahnküken aus Glas bestehen, das in einem Hahnkörper oder Hahngehäuse aus G-las drehbar ist. Diese klassischen Hähne bedingen eine präzise und peinlich genaue Fertigung mit zahlreichen Arbeitsgängen. Diese Elemente bringen eine Reihe von Nachteilen sowohl für den Benutzer als auch für den Hersteller mit sich. Da es erforderlich ist, Analysen ohne Spuren von Fett durchzuführen und da sich der Hahn festsetzt, wenn das G-las durch gewisse chemische Produkte angegriffen wird, ist die Verbindung eines Hahngehäuses aus Glas mit einem Hahnküken, das aus einem synthetischen nicht angreifbaren selbstschmierenden Material oder Kunststoffmaterial hergestellt und unter dem Handelsnamen Teflon PTFE bekannt ist, auf dem Markt erschienen. Dieser Hahn, von besserer Qualität, verlangt indes höhere Herstellungskosten als ein herkömmlicher, handelsüblicher Hahn.

Überlegungen haben dazu geführt, über eine neue Ausführungsform eines Hahns nachzudenken, bei dem die oben beschriebenen Vorteile erhalten bleiben, dabei jedoch die Unannehmlichkeit der höheren Kosten wegfällt. Die Verwirklichung eines solchen Hahns gemäß der Erfindung ist einfach, weil seine Bestandteile standardisiert

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und austauschbar sind und sich für eine Massenfertigung auf vorhandenen Maschinen eignen. Bin Hahn mit Kolbenverschlußglied gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem zylindrischen oder schwach konischen Körper aus Glas oder anderem Material besteht, der mit Abzweigungen versehen ist und in dem ein Kolben eingebaut ist, der aus einem starren Innenkörper besteht, der mit einem geschmeidigen oder elastischen zusammendrückbaren Material umkleidet ist, das seinerseits mit einem dünnen starren Material überzogen ist, welches die Holle eines Schmiermittels übernimmt.

\ieiterhin ist der Hahn gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben mit seinen verschiedenen Umhüllungen einen größeren Durchmesser als der Innendurchmesser des Hahnkörpers hat, so daß der Kolben unter Druck in dem Hahnkörper eingesetzt ist.

Andere Merkmale der Erfindung sind anhand der Zeichmmgen weiter unten beschrieben.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Pig. 1 einen erfindungsgemäßen Hahn in einem axialen Schnitt,

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Pig. 2 den Kolben des Hahns nach Pig. 1 in einem Schnitt, wobei alle Teile auseinandergenommen und -gezogen bzw. "explodiert" dargestellt sind,

Pig. 3 den Hahnkolben einer abgewandelten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einem axialen Schnitt,

Pig. 4 eine weitere abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hahns in einem axialen Schnitt,

Pig. 5 den Kolben des Hahns nach Pig. 4 in einem Schnitt, wobei alle Teile auseinandergenommen und -gezogen bzw. "explodiert" dargestellt sind und

Pig. 6 den Hahnkörper einer abgewandelten Ansführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einem senkrechten Schnitt.

Der Hahn mit Kolbenverschlußglied gemäß der Erfindung besteht aus zwei Hauptteilen. So besteht z.B. der an Hand der Zeichmingen weiter unten beschriebene Hahn aus einem äusseren Teil 1 aus Glas, der den Hahnkörper oder das Hahngehäuse darstellt, und aus einem inneren Teil,

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der aus mehreren. Einzelteilen aus synthetischem Material "besteht und den Kolben bildet. Der innere Teil besteht aus dem eigentlichen Kolben oder einer Stange 2 aus

hartem synthetischem oder natürlichem/Material mit einer Kappe darauf, die mitlnnengewinde versehen und dazu bestimmt ist, auf den mit Aussengewinde versehenen oberen Teil 1' des Hahnkörpers 1 aus Glas aufgeschraubt zu werden, aus einer zylindrischen Umhüllung 4 aus schmiegsamem und elastischem Kunststoffmaterial, die dazu bestimmt ist, die Stange 2 zu umschließen, und aus einer zweiten zylindrischen Umhüllung 5 aus synthetischem Material oder Kunststoffmaterial, die zum Schutz und zur Schmierung dient und aus dem unter dem Handelsnamen "Teflon" (Polytetrafluoräthylen) bekannten Kunststoffmaterial mit geringer Stärke besteht, die mit geringem Druck auf die beiden anderen Teile 2 und 4 aufgeschoben werden kann und hierbei diese leicht zusammendrücken kann.

Stange 2, die den eigentlichen Kolben darstellt, zeigt genauer gesagt an ihrem oberen Teil eine rundumlaufende Rille 2¹, die eine Verringerung des Durchmessers darstellt. Diese Rille ist in geeigneter Höhe vorgesehen, damit die oberen Ränder der zwei Umhüllungen 4 und 5 sich hineinlegen, aber dieses Hineinlegen ist nicht absolut notwendig.

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Gemäß der Erfindung erhält man also einen Kolben, der aus einem festen Innenkörper 2 besteht, der nacheinander eine Umhüllung 4 aus nachgiebigem Material und darüber eine Umhüllung 5 aus starrem Material in der Art von "Teflon" trägt, die wegen ihrer geringen Dicke genügend Elastizität besitzt, um sich, verbunden mit ihrem nachgiebigen Trägerelement 4, in die kleinsten Unregelmäßigkeiten der inneren Oberfläche des oberen Teils 1' des Körpers 1 aus Glas einzuschmiegen um so die Dichtheit sicherzustellen, wobei das Ganze ztisammengedrückt und eingepresst im Gehäusekörper durch die mit Gewinde versehene Kappe 3 gehalten wird.

Bei der Ausführung nach Pig. 1 und 2 bilden der innere Teil des Hahns, die Stange 2 und die Kappe 3 ein einziges Teil. In Fig. 3 ist eine Variante gezeigt, die dazu bestimmt ist, einen Hahn für höheren Druck auszurüsten. Bei dieser Ausführungsform findet man die mit Gewinde versehene Kappe 3 wieder, die in ihrem oberen Teil eine zentrale Gewindebohrung 3* aufweist, in der sich der obere mit Gewinde versehene Teil 2" der Stange oder des eigentlichen Kolbens 2 bewegen kann, wobei dieser Teil 2" einen kleineren Durchmesser hat als die Stange selbst und über ihn eine Betätigungsknopf 6 vorsteht. Die Kappe 3 ist an der inneren Wand ihrer oberen Fläche

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mit einem vorstehenden Teil 3" versehen, der mit der an der Verbindungsstelle zwischen der Stange 2 und ihrem Gewindeteil 2" vorgesehenen Hohlkehle oder Ausnehmung 7 in der Offenstellung des Hahns einen Sitz für die Abdichtung bildet.

Eine andere Ausführungsform eines Hahns mit Kolbenverschlußglied ist in 5ig. 4 und 5 gezeigt. Auch hier besteht der Hahn aus zwei Hauptteilen, dem äusseren Teil 11 aus Glas und dem inneren Teil oder Kolben 12 aus starrem synthetischem Material oder Kunststoffmaterial mit seiner mit Gewinde versehenen Kappe 13 und seinen TTmhüllungen 14 und 15 aus weichem, geschmeidigem, elastischem und zusammendrückbarem synthetischem Material bzw. aus starrem und dünnwandigem synthetischem Material oder Kunststoffmaterial.

Der zylindrische oder leicht konische Körper 11* des Teils 11 aus Glas besitzt einen ebenen aber mit abgerundeten Ecken versehenen oder konkav geformten Sitz oder Boden, um beim Schließen des Hahns eine vollkommene Dichtheit sicherzustellen« Die Öffnungen 18 des Körpers 11' haben denselben Durchmesser wie der innere Durchmesser der Abzweigungen oder Leitungen 11 A, 11 B, um jede Einschnürung oder Drosselung zu vermeiden, welche die Bildung

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von Luftblasen in der sich in den Leitungen "befindlichen Flüssigkeit erleichtern würde. Solche Einschnürungen sind auch eine Quelle von Störungen in der Hochvakuumtechnik.

In den Zeichnungen wurde der Körper zylindrisch dargestellt. Im lalle der Konizität des Körpers muß der innere Durchmesser an der oberen und offenen Seite des Hahns kleiner sein als der innere Durchmesser auf der Seite des Sitzes u.zw. um die Dichtheit des Hahns in seiner Offenstellung sicherzustellen.

Der Kolben 12 mit seiner mit einem G-ewinde versehenen Kappe 13 bestehen aus zwei getrennten Teilen, wobei die stange 12 an ihrem oberen Ende eine Spitze 12" geeigneter Form besitzt, um in eine Ausnehmung 13' mit gewissem Spiel eingesetzt werden zu können, damit die Kappe und der Kolben sich frei gegeneinander drehen können und so ein unkontrolliertes Auf- und Abgehen des Kolbens verhindert wird.

Der Kolben 12 zeigt an einem gewissen Teil seiner Höhe eine umlaufende Kille 12', die für denselben Zweck angebracht ist wie die Kille 2^f des Kolbens 2 der Fig. 1 und 2.

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Die Umhüllung 14 aus sehr weiohem und zusammendrückbarem synthetischem Material oder aus reinem Kautschuk oder Gummi hat einen etwas kleineren inneren Durchmesser als der Aussendurchmesser des Kolbens 12 und eine solche Wandstärke, daß das Ganze in dem zylindrischen Körper 11· des Teils 11 aus Glas unter Druck oder komprimiert ist, und dies, um bei geöffneter Stellung des Hahns die Dichtheit sicherzustellen. Die Dicke des Bodens dieser Umhüllung ist zumindest gleich oder größer als der Durohmesser der Abzweigungen oder Leitungen 11 A, 11 B. Seine äussere untere Oberfläche hat eine ebene Form mit abgerundetem Rand oder, wie in der Zeichnung, eine bombierte oder gewölbte Form.

Die Umhüllung 15 aus starrem oder halbstarrem synthetischen Material, z.B. aus Polytetrafluoräthylen, hat eine geringe Dicke, um eine maximale Elastizität erlangen zu können. Die äussere Oberfläche ist vollkommen glatt. Der Boden der oben beschriebenen Hülle hat sowohl innen wie aussen eine ebene Form mit abgerundetem Rand oder wie in der Zeichnung eine bombierte oder gewölbte Form. Die Dicke dieser Umhüllung 15 ist gleichmäßig. Ihr innerer Durchmesser ist gleich dem äusseren Durchmesser der Umhüllung 14.

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In den beiden Ausfuhrungsbeispielen gemäß Fig. 1,2 und 3,4 hat man einen Hahnkörper gezeigt, dessen Abzweigungen oder leitungen eine in der Verlängerung der anderen liegeno Ein Hahn gemäß der Erfindung kann ebenso mit einem Körper vorgesehen sein, dessen Abzweigungen nicht eine in der Verlängerung der anderen liegen und die z.B., wie in I¹Ig. 5 bzw. 6, im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Hier besteht der äussere Teil 21 aus einem zylindrischen Körper 21·, der mit Aussengewinde und auf seinem G-rund mit einem Sitz 21" versehen ist, und aus einer in bezug auf die Achse des Körpers 21' im rechten Winkel angeordneten Abzweigung oder Leitung 21' A und aus einer Abzweigung oder Leitung 21 0, die in der Verlängerung dieser Achse angeordnet ist.

In der obigen Zeichnungsbeschreibung war die Rede von Hähnen aus Glas/ oder synthetischem Material oder.Kunststoff material, aber selbstverständlich würde man den Bereich der Erfindung nicht verlassen, wenn man die charakteristischen Merkmale der vorliegenden Erfindung auf Hähne anwenden würde, bei denen die Teile aus Glas durch Teile aus Metall, aus Kunststoff oder aus irgend einem anderen Material ersetzt sein wurden.

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Claims

Ansprüche

1 . Hahn mit Kolbenverschlußglied, insbesondere aus Glas oder Kunststoffmaterial oder synthetischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem zylindrischen Körper oder leicht konischen sich gegen den Boden hin erweiternden Körper besteht, der mit Abzweigungen oder Leitungen versehen und in dem ein Kolben angeordnet ist, der aus einem festen oder starren Innenkörper besteht, der mit einem geschmeidigen zusammendrückbaren Material umkleidet ist und der seinerseits mit einem starren dünnen Material überzogen ist, das die Rolle eines Schmiermittels spielt.

2. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben mit seinen verschiedenen Umhüllungen einen größeren Durchmesser hat als der innere Durchmesser des Hahnkörpers, so daß der Kolben sich in diesem Körper unter Druck befindet.

3. Hahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

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daß der Boden des Hahnkörpers einen Sitz für den Kolben bildet und mit einer ebenen Oberfläche mit abgerundetem Rand oder mit einer konkaven Oberfläche ausgebildet ist.

4. Hahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Leitungen oder Abzweigungen

in Verbindung stehenden Öffnungen des Hahnkörpers im wesentlichen denselben Durchmesser wie diese leitungen aufweisen»

5. Hahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4) dadurch gekennzeichnet, daß der eigentliche Kolben durch eine ■ .Stange gebildet wird, auf der eine mit Innengewinde versehene Kappe vorgesehen ist, die auf das Aussengewinde des Hahnkörpers aufgeschraubt werden kann.

6. Hahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die den eigentlichen Kolben bildende Stange und die Kappe zwei getrennte Teile bilden, die sich frei gegeneinander drehen können.

?. Hahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange in ihrem oberen Teil eine mit Gewinde versehene Oberfläuhe mit kleinerem Durchmesser aufweist,die sich in eine zentrale mit Gewinde versehene

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Bohrung einschrauben laßt, mit der die Oberfläche der Kappe versehen ist, wobei Sitze an der Kappe und an der Stange vorgesehen sind, um die Dichtheit bei .sehr hohem Druck in der Offenstellung des Hahns zu bewerkstelligen.

8. Hahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, ^ daß die Stange an ihrem äusseren Ende mit einer Spitze geeigneter Form versehen ist, um mit einem, gewissen Spiel in eine Ausnehmung eingesetzt zu werden, die in der inneren oberen Wand der mit einem Gewinde versehenen'Kappe vorgesehen ist.

9. Hahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den eigentlichen Kolben bildende Stange in einer gewissen Höhe eine

rundumlaufende Eille oder eine Fläche mit kleinerem -

Durchmesser aufweist, in die sich die oberen Ieile der beiden Umhüllungen einlegen können«

10. Hahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Anösen— ,. fläche der inneren haubenartigen Umhüllung wie auch die untere aussere und innere Fläche: der äusseren haubenartigen Umhüllung eine ebene Form mit abgerundeten

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Rändern oder eine bombierte oder gewölbte !Form besitzen.

oder mehreren/ 11. Hahn naoh einem/der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Bodens der haubenartigen inneren Umhüllung mindestens gleich oder größer als der Durchmesser der Leitungen oder Abzweigungen des Hahnkörpers ist.

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