DE2360095A1 - Absperrhahn mit lagerkammer - Google Patents
Absperrhahn mit lagerkammerInfo
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Description
Paul D. Wurzburger, 3255 East Monmouth Road, Cleveland/
Heights, Ohio (V. St. A.)
Absperrhahn mit Lagerkammer .
Die Erfindung betrifft Absperrhähne, insbesondere einen
Absperrhahn mit einer Lagerkammer zum Lagern von Ersatzteilen o.dgl. . . .
Ein typischer Absperrhahn besitzt ein Hahngehäuse mit einer zentralen Bohrung und mit der zentralen Bohrung
verbundenen Ein- und Austrittskanälen. In der Bohrung ist ein Kücken derart angeordnet, das es zwischen einer
den Eintrittskanal und den Äustrittskanal voneinander trennenden Geschlossen-Position und einer den Eintrittsund
den Austritts-Kanal durch einen in dem Kücken gebildeten Kanal o.dgl. miteinander verbindenden Offen-Position
hin- und herdrehbar ist. Das Kücken und die Bohrung sind üblicherweise entweder konisch oder zylindrisch ausgebildet.
Um Leckagen von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung
und zur Außenseite des Hahnes zu verhindern, sind einige Hahntypen mit Dichtungseinrichtungen im Spalt
zwischen dem Kücken und der Bohrung ausgerüstet. Bei anderen Hahntypen verhindert ein fester Sitz zwischen dem
'Kücken und den Wänden der Bohrung Leckagen von der Eintritts- zur Austrittsöffnung. Die letzteren Hahntypen
benötigen·'üblicherweise ein Schmiermittel zwischen den
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Paßflächen," um die Abnutzung und die Stellkräfte zu minimieren.
Eine typische Dichtungseinrichtung für die erstgenannten Hahntypen ist ein in einer *iut am Umfang des Kückens
oder in der Wand der Bohrung angeordneter elastomerischer Ring, z.B. ein O-Ring. Um Leckagen zur Außenseite des
Hahnes zu verhindern, können die einander entgegengesetzten axialen Enden des Kückens mit O-Ringen ausgerüstet
sein. O-Ringe können ebenfalls zwischen den Enden des Kückens angeordnet sein, um in der Geschlossenposition
des Hahnes Leckagen von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung zu verhindern.
Infolge ihrer Reibung an der benachbarten Wand der Bohrung oder dem Umfang des Kückens unterliegen die O-Ringe
während der Betätigung des Hannes einem Verschleiß. Ferner können die O-Ringe, wenn sie längere Zeit Medien einer
bestimmten Zusammensetzung oder Verunreinigungen in den Medien ausgesetzt sind, ihre Elastizität verlieren.
Aus diesen und anderen Gründen verlieren die O-Ringe mit der Zeit ihre Dichtungswirkung, so daß sie von Zeit
zu Zeit ersetzt werden müssen, um einen zuverlässigen Betrieb des Hahnes sicherzustellen. Wenn ein Ersatz-O-Ring
benötigt wird, kommt es oft vor, daß keiner unmittelbar verfügbar ist, so daß der Hahn unnötig lange
außer Betrieb bleiben muß, während ein O-Ring der erforderlichen Größe und Eigenschaften besorgt wird.
In ähnlicher Weise muß bei Schmiermittel benötigenden Hähnen das Schmiermittel gelegentlich ergänzt werden,
um einen zuverlässigen und störungsfreien Betrieb des Hahnes sicherzustellen. Ebenso wie der richtige O-Ring
ist das richtige Schmiermittel oft nicht sofort verfügbar, wenn es benötigt wird.
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23ι
Aufgabe der Erfindung ist, einen Absperrhahn mit einer öder zwei- ohne Außerbetriebnahme des Mahnes gügMngli«
ehefij iffi Küeken vorgesehenen Laggrkamaern gum Lagern
von Irsatiteiien β«dgl« vöriuscshlägen« Für den Ausbau
des Küekens s©ll der erflndungsgemaSg Absperrhahn f
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leight iugäng-li§h§n Lagerkämmer äUirüit§ns
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Die Erfindung ist nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen ausführlich beschrieben.
Es zeigtί
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Absperrhahnes
in seiner Offen-Position;
Fig. 2 die gleiche Seitenansicht wie Fig. 1 des erfindungsgemäßen
Absperrhahnes gemäß Fig. 1 in seiner Geschlossen-Position und zum Ausbau des Kükkens
vorbereitet;
Fig. 3 einen horizontalen Schnitt 3-3 gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine teileweise geschnittene Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Hahnes in seiner Geschlossen-Position und zum Ausbau des Kückens vorbereitet.
Gemäß Fig. 1 bis 3 besitzt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Absperrhahnes ein Hahngehäuse
10 mit einer sich axial erstreckenden, an beiden Enden offenen zylindrischen Bohrung 12. In die Bohrung 12 ist
ein Kücken 14 eingesetzt. Ein seitlicher Eintrittskanal 15 und ein seitlicher Austrittskanal 16 stehen mit der
Bohrung 12 an einander gegenüberliegenden Seiten in Verbindung. Aus später ersichtlich werdenden Gründen sind
die Kanäle 15 und 16 axial gegeneinander versetzt. Mit ihren der Bohrung 12 abgekehrten Enden stehen die Kanäle
15 und 16 mit Ein- und Austrittsanschlüssen, in der dargestellten
Ausführungsform mit Gewindelöchern 18 und 19, in Verbindung. Der obere Teil des Hahngehäuses 10 ist
zylindrisch ausgeführt und mit einem bogenförmigen Schlitz 23 in seiner äußeren Wand ausgerüstet. Der ~
Schlitz 23 erstreckt sich weitgehend über einen Bogen
von 90 °; er definiert einen Führungsweg für einen Handgriff
45 zur Betätigung des Kückens 14. Abstreifringe
29 und 30 sind in Einschnitten 26 und 27 in der Wand der Bohrung 12 in der Nähe ihres oberen und ihres unteren
Endes angeordnet. Die Abstreifringe 29 und 30 liegen
elastisch an der Peripherie des Kückens 14 an, um das Eindringen von Verschmutzungen, z.B. von Staub o.dgl,
in den Hahn zu verhindern. Zu einem nachfolgend beschriebenen Zweck ist das Gehäuse 10 mit einem den Eintrittsanschluß 18 mit der Bohrung 12 verbindenden Kanal 32 ausgerüstet.
Das Kücken 14 besitzt in axialer Richtung mittig angeordnet einen Dichtungsteil 14a, der eng in die Bohrung
12 eingepaßt ist, und einen oberen Teil 14b und einen unteren Teil 14c, deren Durchmesser geringfügig kleiner
ist als der Durchmesser des Dichtungsteiles 14a. Sowohl der obere Teil 14b als auch der untere Teil 14c sind mit
je einer sich in axialer Richtung erstreckenden Öffnung 35 und 35a ausgerüstet, die an ihren offenen Enden ein
Innengewinde 37 und 37a besitzen. In die Öffnungen 35 und 35a sind Gewindestopfen 39 und 39a eingeschraubt,
um diese zu verschließen. Jeder Gewindestopfen 39 und 39a besitzt ein sich von seiner Oberseite axial nach
innen erstreckendes Gewindeloch 40 und 40a. Die Öffnungen 35 und 35a dienen, wie nachfolgend beschrieben,
als bequeme und jederzeit zugängliche Lagerkammern für Ersatzteile des Hahnes, z.B. Dichtungsringe.
Gemäß Fig. 1 besitzt der obere Teil 14b des Kückens 12
in seiner zylindrischen Oberfläche eine gegen seine Peripherie leicht nach oben geneigte Gewindebohrung
Der zum Betätigen, Fixieren und Demontieren des Kückens
45
Ί2 dienender Handgriff/erstreckt sich durch den Schlitz 23 im zylindrischen Teil 21 des Hahngehäuses 10 und ist in die GewindebDhrung 42 eingeschraubt. Der Handgriff
Ί2 dienender Handgriff/erstreckt sich durch den Schlitz 23 im zylindrischen Teil 21 des Hahngehäuses 10 und ist in die GewindebDhrung 42 eingeschraubt. Der Handgriff
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45 ist innerhalb der durch den Schlitz 23 definierten Grenzen hin- und herschwenkbar, um das Kücken 12 zwischen
der Offen- und der Geschlossen-Position des Hahnes hin- und herzustellen. ·
Der Dichtungsteil 14a des Kückens 14 ist durch ringförmige Nuten 53 und 54 in seiner Peripherie begrenzt. In den
Nuten 53 und 54 sind O-Dichtringe 56 und 57 und konventionelle
Stützringe 56a und 57a angeordnet. Die O-Ringe 56 und 57 bilden eine Dichtung zwischen dem Kücken 14 und
der Bohrung 12, um den Austritt von Mediumleckagen aus den beiden offenen Enden des Hahnes zu verhindern. Axial
innerhalb der O-Ringe 56 und 57 sind Druckausgleichsnuten
59 und 60 angeordnet, die sicherstellen, daß das Druckmedium kontrolliert gleichmäßig auf den gesamten
Umfang des Kückens 14 wirkt. Normalerweise besteht zwischen dem Kücken 14 und der Bohrung 12 ein ausreichender
Spalt, in dem sich das Druckmedium gleichmäßig verteilen kann. Die Nuten 59 und 60 ermöglichen und unterstützen
jedoch diese Verteilung. Der sich zwischen dem Eintrittsgewinde 18 und der Bohrung 12 erstreckende Kanal
32 mündet mit der Ausgleichsnut 59 fluchtend in die Bohrung 12, so daß er die direkte Zuführung von Druckmedium
in die Nut 59 gestattet. Aus der Nut 59 kann das Druckmedium axial abwärts in den Spalt zwischen dem Kücken
und der Bohrung 12 fließen. Die untere Ausgleichsnut 60 ist so angeordnet, daß sie die seitliche Austrittsöffnung
16 schneidet; daher ist kein Kanal erforderlich, um die Druckmediumzuführung zur Nut 60 sicherzustellen.
Durch den Dichtungsteil 14a des Kückens 14 erstreckt sich ein mit seiner Längsachse die Längsachse des Kückens 14
schneidender, schräg geneigter Kanal 65. Das obere Ende des Kanales 65 befindet sich auf der gleichen axialen
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Höhe wie die Eintrittsöffnung 15» das untere Ende des
Känales 65 befindet sich auf der gleichen axialen Höhe wie die Austrittsöffnung 16. In der Öffeh-Steilung des
Hahnes gemäß Fig. 1 verbindet der Kanal 65 die Eintrittsöffnung 15.mit der Austrittsöffnung 16, In der Geschlossenstellung
des Hahnes ist der Kanal 65 weitgehend rechtwinklig quer zur Eintrittsöffnung 15 und Austrittsöffnung
16 positioniert,
Um in der Geschlössen-Pösition des Hahnes Medlümieckagen
von der EintrittsÖffnung zur AustrittsÖffnung zu verhindern
sind zwischen dem Kücken 14 und der Bohrung 12 Dichtungselemente 67 angeordnet. Die Dichtungselemente
67 folgen einer Sinuskurve, deren Ober- und Unterwellen
sich alternierend über und unter eine der Öffnungen 15
und 16 vorzugsweise die Eintrittsöffnung 15 erstrecken.
Einander entsprechende Teilwellen der Sinuskurve liegen diametral einander gegenüber; Dadurch begrenzt die Sinuskurve
auf diametral einander gegenüberliegenden Teilen der Kückenoberfläche gleiche Flächen zwischen sich
selbst und jedem der End-O-Ringe 56 UiSd 57". Dadurch sind
die dem Mediümdruck ausgesetzten Flächen auf der stromaufwärts
und der stromäbwärtsgelegenen Seite des Kückens 14 gleichj so daß die auf das Kücken wirkenden Kräfte
ausgeglichen sind. Die Dichte!entente 67 sind in der Geschlosseh-Stellung
des Hahnes zwischen der Eintrittsöffnung 15 und der Austrittsöffhung 16 positioniert f um Lekkagen
von der Eintrittsöffnung 15 zur Austrittsöffnung 16 zu verhindern.
Die von dem Kücken 14 getragenen DichtungsElemente bestehen
aus einer sinusförmigen Ringnut 69 mit zwei vollen sich wiederholenden SinusZyklen entlang der Peripherie
des Kückens und einem in der Ringnut 69 angeordneten O-Ring 7Ö; Es ist ersichtlich>
daß das Hahhgehäuse
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10 an beiden Enden offen ist, und daß das Kücken 14 an beiden Enden ein kleines Stück nach außen ragt. An keinem
der Enden des Hahngehäuses 10 ist eine Kappe, ein Stopfen ο.dgl. vorgesehen, die das Kücken 14 im Gehäuse
halten könnten. Statt durch eine Endkappe ο.dgl. wird das Kücken 14 mittels des sich durch den Schlitz 23 erstreckenden
Handgriffes in der Bohrung 12 gehalten.
Erfindungsgemäß besitzt das Kücken 14 die sich axial von jeder Stirnfläche nach innen erstreckenden'Öffnungen
53 und 53a, Tiefe und Durchmesser der Öffnungen 35 und
35a sind so gewählt, daß sie als Lagerkammer für Ersatzteile des Hahnes geeignet sind. Bei einem mit O-Ringen
ausgerüsteten Hahn sind der Absperr-O-Ring 70 und die
End-O-Ringe 56 und 57 die voraussichtlich am häufigsten benötigten Ersatzteile. Bei einem nicht mit O-Ringen ausgerüsteten,
Jedoch Schmiermittel benötigenden Absperrhahn kann es vorteilhaft sein, eine kleine Tube o.dgl.
mit Schmiermitteln in einer Lagerkammer zu lagern. Für einen Bedarfsfall halten die Lagerkammern 35 und 35a
jederzeit Ersatz-Ringe, Schmiermittel oder ähnliche Hilfsmittel unmittelbar zur Verfügung, ohne daß es erforderlich
ist, den Absperrhahn außer Betrieb zu halten, während fcine Suche nach den benötigten Artikeln der richtigen
Eigenschaften durchgeführt wird. Es ist natürlich ratsam, die aus den Lagerkammern 35 und 35a entnommenen
O-Ringe oder anderen Artikeln wieder zu ersetzen; dies kann jedoch ohne Beeinträchtigung des Betriebs erfolgen,
nachdem der Absperrhahn wieder in Betrieb genommen worden 1st.
Es ist ferner wünschenswert, für den dargestellten Absperrhahn mindestens einen der End-O-Ringe 56 und 57
zu lagern. Vorzugsweise wird für jeden End-0-Ring ein Ersatzexemplar gelagert, so daß sich die O-Ringe gleichzeitig
ersetzen lassen. Es kann sich natürlich als wün-
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sehenswert erweisen,statt der oder zusätzlich zu den
hier beschriebenen Ersatzteilen Ersatzteile oder Artikel
zu lagern, die zur Wartung des Absperrhahnes oder der zugeordneten Ausrüstung erforderlich sind. Die zu
lagernden Gegenstände lassen sich den besonderen Bedürfnissen anpassen. Es ist offensichtlich, daß, falls gewünscht,
nur eine Seite des Kückens 14 mit einer Lagerkamrner
ausgerüstet sein kann. . . .
Eine andere Neuheit der Erfindung ist, daß sich der Handgriff 45 in Verbindung mit den Gewindelöchern 40 und 40a
in den Verschlußstopfen 39 und 39a als Demontage- und
Montage-Gerät für das Kücken 14 einsetzen läßt. Wenn zu
irgendeinem Zweck, z.B. zum Austauschen oder inspezieren eines O-Ringes oder eines Abs$reifringes, der Absperrhahn
demontiert oder das Kücken 14 aus dem Gehäuse ausgebaut werden soll, muß zunächst der Handgriff aus
dem Gewindeloch 42 des Kückens 14 herausgeschraubt werden. Dadurch wird das Kücken 14 zum herausziehen aus
dem Gehäuse 10 freigegeben. Die Reibung zwischen den
O-Ringen und -der Wand der Bohrung können jedoch das
Kücken 14 noch derart in der Bohrung 12 halten, daß
seinem Ausbau ein Widerstand entgegengesetzt wird. Um.
die Reibung zu überwinden, läßt sich der Handgriff 45 entweder in das Gewindeloch 40 oder das Gewindeloch 40a
einschrauben, so daß sich das Kücken 14 aus dem Gehäuse 10 herausziehen oder herausstoßen läßt. Der Handgriff
bildet ferner ein geeignetes Werkzeug zum Einführen des Kückens 14 in das Gehäuse 10. Die Gewinde der Bohrungen
40 und 40a und die Gewinde 37 und 37a der Öffnungen 35 und 35a haben die gleiche Drehrichtung, entweder Rechtsgewinde
oder Linksgewinde, um das Herausschrauben des Gewindestopfens 39 und 39a beim Einschrauben des Handgriffes
45 in die Gewindebohrungen 40 und 40a zu verhindern.
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Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Absperrhahnes, bei der der Handgriff 45' so ausgeführt ist, daß er sich direkt in die Lagerkammer
35' bzw. 35'a einschrauben läßt, nachdem der Verschlußstopfen
39' oder 39'a entfernt worden ist. Zur Demontage
des Absperrhahnes wird der Handgriff 45 * aus seiner
Gewindebohrung des Kückens 14 ausgeschraubt und, nachdem ein Verschlußstopfen entfernt worden ist, gemäß Fig.
4 in die entsprechende Lagerkammer 35' eingeschraubt,um,
wie bereits beschrieben, das Kücken 14 aus dem Gehäuse 10 herauszuziehen oder heraus zustoßen. Wenn der Hand·=
griff 45' vollständig in eine Lagerkammer eingeschraubt ist, ragt er nur genau so tief in die Kammer wie der zugehörige
Verschlußstopfen, so daß unter dem Handgriff ausreichend Raum für die gelagerten Artikel bleibt urid
die Artikel in keiner Weise durch das Einschrauben des Handgriffes beeinträchtigt werden. Die restlichen Einzelteile
des Absperrhahnes gemäß Fig. 4 sind weitgehend die gleichen wie die des Absperrhahnes gemäß Fig. 1 bis 3»
sie sind daher durch gleiche Bezugszahlen gekennzeichnet.
Die·Verschlußstopfen 39» 39a und 39'a können aus Metall
oder Kunststoff bestehen. Wenn die Verschlußstopfen mit Gewindebohrungen 40 und 40a ausgeiü stet sind, sind sie
vorzugsweise aus ifetall, z.B. Stahl hergestellt. Nicht
mit Gewindebohrungen 40 und 40a ausgerüstete Verschlußstopfen
sind aus Gründen des geringen Gewichts und der niedrigen Kosten vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt.
Die Kunstostoffstopfen können einen Farbcode enthalten, damit sich der Inhalt der Lagerkammer oder die Größe
oder andere Eigenschaften der in der Lagerkammer gelagerten Ersatzteile schnell identifizieren lassen. Ferner
lassen sich die Kunststoffstopfen statt durch ein
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Gewinde formschlüssig oder reibschlüssig in den Lager-■
öffnungen befestigen. .
Die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung lassen
sich auf die verschiedensten Arten modifizieren. Insbesondere lassen sich auch andere als die hier beschriebenen
Absperrhähne mit der erfindungsgemäßen Lagerkammer
und den erfindungsgemäßen Kücken-Ausbaueinrichtungen ausrüsten.
Die Erfindung besteht ,also in einem Absperrhahn mit einem an einem oder beiden axialen Enden offenen Hahngehäuse;
das Hahngehäuse besitzt eine zentrale. Bohrung,
mit je einer seitlich angeordneten und mit der Bohrung an gegenüberliegenden Seiten verbundenen Eintritts- und
Austrittsöffnung. In die Bohrung ist ein Kücken mit einem in der Offen-Position des Hahnes die Eintritts- mit
der Austrittsöffnung verbindenden Kanal eingesetzt. Zwischen der Bohrung und dem Kücken sind ausbaubare Dichtungselemente angeordnet, um Leckagen zwischen der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung und zur 'Außenseite des
Hahnes zu verhindern. Das Kücken besitzt eine oder zwei sich von einer oder beiden seiner den offenen Enden des
Hahngehäuses entsprechenden Stirnflächen axial nach innen erstreckende Öffnungen. Die Öffnungen sind normalerweise
durch Verschlußstopfen verschlossen; sie dienen als Lagerkammer für Ersatzteile des Hahnes. Bei einigen
Ausführungsformen 4er Erfindung läßt sich ein
Handgriff entweder in ein Gewindeloch im Verschlußstopfen oder in die Lagerkammer selbst einschrauben, um als
Montage- und Demontagegerät für das Kücken zu dienen.
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Claims (6)
1. Absperrhahn bestehend aus einem an einem axialen Ende
offenen Gehäuse mit einer zentralen Bohrung,mit je einer seitlich angeordneten und an gegenüberliegenden Seiten mit der Bohrung verbundenen Eintrittsund
Austrittsöffnung und einem in der zentralen Bohrung angeordneten Kücken mit einem in der Offen-Position
des Hahnes mit seinen Enden die Eintrittsöffnung mit der Austrittsöffnung verbindenden Kanal dadurch
gekennzeichnet, daß das Kücken (14) eine sich
von seiner dem offenen Ende des Hahngehäuses (1O)zugeordneten Stirnfläche axial nach innen erstreckende
Öffnung (35) besitzt; daß die Öffnung (35) als Lagerkammer für Ersatzteile des Hahnes dient; und daß die
Lagerkammer (35) normalerweise durch Verschlußeinrichtungen (39) verschlossen ist.
2. Absperrhahn nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (35) mit einem Gewinde (37) ausgerüstet
ist j und daß die Verschlußeinrichtungen (39) ein in die Öffnung (35) einschraubbarer Gewindestopfen
sind.
3. Absperrhahn nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Hahngehäuse (10) an seinen
beiden axialen Enden offen istj und daß das Kücken
(14) eine zweite sich von seiner dem zweiten offenen Ende des Gehäuses (10) zugeordneten Stfrnflache axial
nach innen erstreckende Öffnung (35a) besitzt; daß die zweite Öffnung (35a) eine zweite Lagerkammer für
Ersatzteile des Hahnes bildet; und daß die zweite Lagerkammer (35a) normalerweise durch Verschlußeinrichtungen
(39a) verschlossen ist.
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2380095
4. Absperrhahn nach einem der Ansprüche -1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Kücken (14) mit einem zum
Schwenken des Kückens in seine Offen- oder seine Geschlossen-Position dienenden Handgriff (45) ausgerüstet
ist; und daß der Handgriff (45) lösbar und mit der Lagerkammer (35, 35a) zum Eingriff bringbar ist,
um das Kücken (14) aus dem Gehäuse (10) herauszuziehen
oder zu stoßen.
5. Absperrhahn nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet,
daß die Lageröffnung (351, 35fa) und der Handgriff
(451) mit zueinander passenden Gewinden ausgerüstet
sind, so daß sich der Handgriff (451) in die Öffnung
(35f, 35fa) einschrauben läßt.
6. Absperrhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch
gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtungen (39, 39a) für die Lagerkammer (35, 35a) ein an seinem äusseren
Ende mit einem zur Aufnahme des Gewindeendes des Handgriffes (45) geeigneten Gewindeloch (40) ausgerüsteter
Gewindestopfen sind.
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1973
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