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Beschreibung zum Patentgesuch betreffend: nAbsperrorganw Die Erfindung
betrifft ein Absperrorgan mit einem mindestens zwei Rohrleitungs-Anschlußstellen
aufweisenden Gehäuse und einem darin gelagerten Verschlußteil zur wahlweisen gegenseitigen
Verbindung und Trennung der Anschlußstellen.
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Bei zahlreichen Rohrsystemen, insbesondere bei Rohrsystemen fUr die
Gasversorgung, soll oftmals ein Teil des Systems gegen andere Systemteile elektrisch
isoliert sein.
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Bisher wurden zu diesem Zweck im Rohrsystem gesondert angeschlossene
und relativ aufwendige elektrische Trennstellen vorgesehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Trennstellen auf
technisch einfachere und wirtschaftlichere Art anzuordnen. Die Erfindung beruht
auf dem Gedanken, die bisher gesondert im Rohrsystem vorgesehenen Trennstellen in
die Absperrorgane selbst hineinzuverlegen, was bei Absperrorganen
der
genannten Art erfindungsgeiäß im wesentlichen dadurch erreicht wird, daß mindestens
eine der Anschlußstellen gegen das Ubrige Gehäuse und das Verschlußteil hin elektrisch
isoliert ist. Auf diese Weise ergibt sich eine elektrische Trennstelle fUr das Rohrsystem
ohne zusätzliche Dicht- bzw. Anschlußstellen und tast ohne zusätzlichen technischen
Aufwand, was zu einer äußerst wirtschaftlichen Bauweise fahrt. Außerdem ergibt sich
dadurch eine spannungsfreie Verbindung des Absperrorgans Bit dem anschließenden
Rohr, so daß diese Teile frei Ton Spannungen bleiben.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein die Anschlußstelle
enthaltendes Isoliersttlck Bit dem Ubrigen Gehäuse dichtend verbunden. Auf diese
Weise kann das anschließende Rohr direkt, z.B. durch Einschrauben, mit dem Isolierstilck
verbunden werden. Es kann aber auch ein Anschlußstück, z.B. ein Anschlußflansch,
eine Anschlußmuffe oder ein Rohrstück, dichtend in das Isolierstück eingesetzt sein,
wodurch in vielen Anwendungsfällen eine sehr stabile Verbindung zu erzielen ist.
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FUr die Anordnung des IsolierstUckes in einem Hahngehäuse gibt es
verschiedene Möglichkeiten, von denen einige besonders vorteilhaft sind. So kann
das Isolierstiick aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, der in plastischem
Zustand in das Gehäuse bzw. in den Raum zwischen der Gehäusewandung und dem Anschlußstück
eingebracht und mit diesen Teilen formschlüssig verbunden ist. Eine solche@Ausführungsform
ist zu empfehlen, wenn der verwendete thermoplatische Kunststoff, abgesehen von
den technologischen Voraussetzungen, auch die erforderlichen Abdichteigenschaften
gegen das Gehäuse bzw. das AnschlußstUck besitzt. Es ist aber auch möglich, das
Iselierstück in das Gehäuse bzw.
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zwischen die Gehäusewandung und das AnsehlußstUck einzusetzen und,
gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Dichtungen,
formschlUssig
mit diesen Teilen, z.fl. über Gewinde, zu verbinden. Bei dieser Ausführungsform
ist also das Isolierstück als Fertigteil in das Ubrige Gehäuse einsetzbar.
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Eine Ausführungsform, bei der das Isolierstück fertig in das Gehäuse
eingesetzt und dort unlösbar mit dem Gehäuse bzw. dem Anschlußstück verbunden werden
kann, ergibt sich dadurch, daß das Isolierstück formschlüssig verbundene Met teile
aufweist, die eine formschlüssige Verbindung, z.B.
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durch Schweißen, zum Gehäuse bzw. und/oder zum AnschluBstUck herstellen,
wobei zwischen dem Isolierstück und den angrenzenden Teilen vorzugsweise Dichtungen
vorgesehen sind.
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Bei erfindungsgemäß ausgebildeten Hähnen, insbesondere bei solchen
mit kugelförmigem Hahnküken als Verschlußteil, kann das IsolierstUck auch das HahnkUken
berUhren und vorzugsweise eine Lagerung für dieses bilden.
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Auf diese Weise kann auch eine zusätzliche Abdichtung des Verschlußteiles
gegen das Gehäuse erzielt werden, wenn das Isolierstück an der Berührungsstelle
mit dem Verschlußteil als Dichtung gegen dieses ausgebildet ist. Diese Dichtung
kann durch geeignete Ausbildung der Berührungsstelle selbst oder durch Anordnung
von Dichtungsteilen oder Dichtungsauflagen an der Berührungsstelle ausgebildet werden.
Ist das Isolierstück neben der Berührungsstelle zwischen Hahnküken und Gehäuse metallisch
eingefaßt und stützt es sich mit einer Schulter gegen das Gehäuse ab, so werden
auftretende Wärmedehnungen ii Isolierstück nur an der BerÜhrungsstelle zwischen
Isolierstilck und Verschlußteil, dort aber in verstärktem Maße wirksam. Bei erhöhten
Temperaturen wird das Verschlußteil zwischen seinen Lager- bzw. Dichtstellen festgeklemmt,
so daß bei derartigen Gefahrenzuständen eine zusätzliche Sicherheit gegen Undichtheit
gegeben ist.
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In zahlreichen Fällen, in denen das Isolierstück
einer
hohen thermischen Balsstung ausgesetzt ist, kann es vor teilhaft aus äußerst wärmebeständigem
Polyphenylenoxyd bzw.
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Modifikationen davon bestehen.
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Bei jenen Ausführungsformen des Isolierstückes, bei denen dieses
bereits fertig in das Gehäuse eingebracht wird, ist es möglich, das Isolierstück
erst beim Einbau des Hahnes in das Rohrsystem einerseits mit diesem und andererseits
mit dem Hshngehäuse zu verbinden. Derartige Isolierstücke können auch gesondert
Verwendung finden. Ein derart als Einzelteil ausgebildetes Isolierstück für ein
erfindungsgemäßes Absperrorgan ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß es
aus einer isolierenden Kunststoffmasse als Hülse ausgebildet ist, die an einem Ende
am Außenumfang mit ihr formschlüssig verbundene Metallteile, z.B. einen Vorsprünge
tragenden Ring, aufweist. Damit können jene Ausfuhrungsformen des erfindungsgemäßen
Absperrorganes bzw Hahnes hergestellt werden, bei denen das Isolierstück einerseits
an seinem Außenumfang mit dem Gehäuse über die Metallteile verbunden werden kann
und andererseits mit seinem Innenumfang die Anschlußstelle fUr das Rohrsystem bildet.
Soll am Innenumfang des Isolierstückes nachträglich noch ein Anschlußstück eingesetzt
werden, so weist das erfindungsgemäße Isolierstück vorteilhafterweise an dem einen
Ende der Hülse auch mit deren Innenumfang formschlüssig verbundene Metallteile und
am anderen Ende eine nach innen gerichtete Abstützschulter auf, die zur axialen
Abstützung des eingesetzten Anschlußstückes dient.
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FUr den Fall, daß der isolierende Kunststoff keine Abdichteigenschaften
hat, kann das Isolierstück an seinem AuDen- und/oder Innenumfang bzw. auch an der
Berührungsstelle zum Verschlußteil, insbesondere also su dem Hahnküken, Aufnahmestellen
für eine Abdichtung zu den Gegenflächen, z.B. eine 0-Ring-Nut, aufweisen.
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Diese als Fertigteile ausgebildeten Isolierstücke können auch in
einer Rohrleitung zur Ausbildung einer Trennstelle verwendet werden, wobei die Rohre
an der Trennstelle einen dem Außen- bzw. Innenumfang des Isolierstückes entsprechenden
Innendurchmesser aufweisen müssen. Da das die Trennstelle bildende Isolierstück
in die zu verbindenden Rohre eingeschweißt werden kann, ergibt sich auch fUr Rohre
eine sehr einfache Ausbildung einer Trennstelle.
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Ausftihrungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der
Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 ein erfindungsgemäß ausgebildetes
Absperrorgan, in Form eins kugelhahnes dargestellt, im Auf riß, teilweise geschnitten,
und Fig. 2 teilweise im Schnitt ein erfindungsgemäßes Isolierstück, das zum Einbau
in einen Hahn bzw. in eine Rohrleitung geeignet ist.
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Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kugelhahn nach Fig. 1 ist in
einem Gehäuse 1 ein Kugelküken als Verschlußteil 2 gelagert. Das Kugelküken ist
über einen durch einen 0-Ring 3 in seiner Gehäusedurchführung abgedichteten Bewegungsbolzen
4 mittels eines Handgriffes 5 um 90°C verdrehbar. In der Zeichnung ist das Verschlußteil
2 in derjenigen Schaltstellung gezeigt, in der die Verbindung zwischen den beiden
Anschlußstellen 6, 7 hergestellt ist. Die Abdichtung des Verschlußteiles 2 erfolgt
in dem um 900 verdrehten Schließzustand durch einen im Gehäusestutzen 8 nahe der
einen Anschlußstelle 6 des Hahnes angeordneten 0-Ring 9.
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Die andere Anschlußstelle 7 des Hahnes weist, ebenso wie die Anschlußstelle
6, ein Innengewinde auf, das in ein rohrförmiges Anschlustück 10 eingeschnitten
ist. Zwischen dem das Anschlußstück 10 bildenden Rohrstück und dem Gehäuse 1
ist
ein Isolierstück 11 aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff angeordnet. Das
hülsenförmige Isolierstück 11 weist an einem Ende am Außen- und am Innenumfang formschlüssig
mit dem Kunststoff verbundene Metallringe 12, 13 auf, die mit dem Gehäuse 1 bzw.
mit dem Anschlußstück 10 durch Schweißen verbunden sind. Der Formschluß zwischen
den Metallringen 12, 13 und der Kunststoffhülse wird durch in die Kunststoffhülse
hineinragende ringfarmige Vorsprünge 14 erreicht. Am anderen Ende des hülsenförmigen
Isolierstückes 11 sitzt das Anschlußstück 10 an einer von dessen Innenumfang nach
innen hervorspringenden Abstützschulter 15 auf, se daß auf diese Weise von dem Isolierstück
axiale Kräfte aufgenommen bzw. übertragen werden können. Außerdem sind an diesem
Ende des Isolierstückes 11 in geeigneten Nuten O-Ringe 16 zur Abdichtung gegen Gehäuse
und Anschlußstück vorgesehen, so daß auch bei leichter axialer Abweichung der anzuschließenden
Teile des Rohrsystems eine sichere Abdichtung des Hahnes von innen nach außen gewährleistet
ist. An diesem Ende liegt das Isolierstück 11 an dem als Kugelküken ausgebildeten
Verschlußteil 2 an und bildet eine zweite Lagerstelle für dieses.
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Falls beim dargestellten Hahn das Isolierstück 11 einen etwas größeren
Außendurchmesser und dementsprechend das Gehäuse 1 im Bereich des Isolierstückes
einen entsprechend größeren Innendurchmesser aufweist, ergibt sich im Gehäuse 1
eine Schulter, von der Kräfte VOM Isolierstück her aufgenormen werden können. Es
ist nun möglich, das freie innere Ende des Isolierstückes 11 zwischen Gehäuse und
Kugelküken metallisch einzufassen, beispielsweise durch eine Ringscheibe mit dem
gleichen Außendurchmesser wie das Isolierstück 1t, wobei sich diese Ringscheibe
an der oben erwähnten Gehäuseschulter abstützt und mit ihrem Innendurchmesser knapp
an das Kugelküken heranreicht. Das Isolierstück 11 ist dann bis auf den Bereich
der Berührungsstelle mit der Kugel praktisch überall fest eingespannt, so daß auftretende
Wärmedehnungen
nur in diesen Bereich zur wirkung kommen können.
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Durch geeignete Dimensionierung des Isolierstückes und eine geeignete
Werkstoffwahl kann erreicht werden, daß in einem gewünschten höheren Temperaturbereich,
der bereits einem Gefahrenzustand entspricht, das Kugelküken festgeklemmt wird.
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Dadurch ergibt sich in Schließstellung des Hahns für Gefanreniustände
eine zusätzliche Sicherheit gegen Undichtwerden.
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Das in Fig. 2 dargestellte Isolierstück gleicht im wesentlichen dem
beim Hahn nach Fig. 1 verwendeten Isolierstück 11. Gleiche Bezugs ziffern bezeichnen
hierbei gleiche Teile wie in Fig. 1. Das die Schulter am Innenumfang auf weisende
Ende des Isolierstückes 11 bildet in diesem Falle jedoch keine Lagerstelle. Durch
die am Innen- und Außenumfang vorhandenen, mit dem Isolierstück 11 formschlüssig
verbundenen Metallringe 12, 13 ist es möglich, ein solches Isolierstück auch zur
Ausbildung einer elektrischen Trennstelle in einem Rohrsystem außerhalb eines Absperrorganes
zu verwenden. Dabei wird ein Rohr bis zum Anschlag in das Isolierstück gesteckt
und durch Schweißung zwischen dem Rohrumfang und dem inneren Metallring 13 - gegebenenfalls
unter Zwischenschaltung einer weiteren Metallhülse -dichtend verbunden. Über den
Außenumfang des Isolierstückes wird sodann von der anderen Seite her ein Rohr mit
passendem Innendurchmesser geschoben, bis es mit seinem Ende bündig am äußeren Metallring
12 liegt, und sodann mit diesem verschweißt. Dieses Rohr muß mit seinem Innendurchmesser
natürlich nur im Bereich des Isolierstückes dessen Außendurchmesser entsprechen
und kann sich anschließend auf den Durchmesser des Rohres auf der anderen Seite
des Isolierstückes verringern.
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- Patentansprüche -