DE4230739A1 - Absperrvorrichtung für Fluids, insbesondere für eine Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung für Fluids, insbesondere einen Hahn für eine Flüssigkeit mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 oder 2.

Es sind Absperrvorrichtungen für Fluids, z. B. Flüssigkeiten, Gasen, bekannt, die die Form und die Wirkung eines Hahns besit­ zen. Ein solcher Hahn weist ein Gehäuse mit Zulauf und Auslauf und ein darin drehbares, passendes Küken auf, welches wenigs­ tens einen Durchlaßkanal besitzt, dessen Mündungen in Offenstellung mit Zulauf und Auslauf am Gehäuse fluchten. Nach­ teilig ist bei einem solchen bekannten Hahn, daß er bei einem konischen Küken genau in das Gehäuse passend eingeschliffen sein muß. Hierdurch wird die Herstellung eines solchen Hahns unnötig verteuert. Außerdem können solche Hähne nur im Gußver­ fahren, vorzugsweise aus Rotguß oder Messing hergestellt wer­ den. Schließlich unterliegen diese der Korrosion und der Kalk­ ablagerung. Nach längerer Benutzung sind solche Hähne meist nicht mehr dicht und sind nurmehr schwergängig.

Es sind weiter sogenannte Kugelhähne bekannt. Bei diesen sind Dichtungsflächen am Gehäuse angebracht. Eine Reparatur ist nicht möglich. Durch Ablagerung von Kalk oder dgl. wird die Dichtungsfunktion beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absperrvorrich­ tung für Fluids, insbesondere einen Hahn für eine Flüssigkeit zu schaffen, der außer im Gußverfahren auch in einem spanab­ hebenden Verfahren oder spanlosen Formverfahren herstellbar ist, der zwar ein passend in der Ausnehmung des Gehäuses sit­ zendes Küken beibehält, ohne daß es aber eines Einschleifens bedarf und schließlich gewährleistet, daß auch bei längerer Abschlußstellung das Hahnküken ohne Schwierigkeiten im Hahnge­ häuse gedreht werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Umfangsfläche des Kükens, die Kanalmündung des Kükens freilassend, eine kor­ rosionsfreie Dichtungsschicht besitzt.

Hierdurch wird erreicht, daß sich an dieser Dichtungsschicht keine Ablagerungen durch Kalk oder Korrosionserscheinungen bilden können. Die Gängigkeit des Kükens im Gehäuse des Hahns, auch nach längerer Absperrstellung, wird dadurch gewährleistet.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Küken eine zy­ lindrische Keramikscheibe oder eine Scheibe aus Polytetrafluo­ rethylen. Ein so ausgebildetes Küken bedarf keiner zusätzlichen Dichtungsschicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Küken konisch oder zylindrisch ausgebildet sein. Die Oberfläche ist vorzugs­ weise fein geschliffen.

Vorzugsweise sind das Gehäuse des Hahns, wie auch das Küken, so ausgebildet, daß sie auch in spanabhebender Bearbeitung oder auch in spanlosem Formverfahren herstellbar sind. Somit ist für die Herstellung eines solchen Hahns keine Gießerei notwendig.

Darüber hinaus vermeidet der Hahn nach der Erfindung zwischen Gehäuse und Hahnküken Freiräume, in die Ablagerungen, Bakterien oder dergleichen eindringen und sich einnisten können.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt einer Absperrvorrichtung nach der Erfindung in Form eines Hahns;

Fig. 2 eine Vorderansicht des herausgenommenen Hahnkükens;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt einer geänderten Ausführungs­ form nach Fig. 1 mit einem scheibenförmigen, zylindrischen Mittelteil des Kükens;

Fig. 4 eine Vorderansicht des herausgenommenen Kükens.

Fig. 5 einen Vertikalschnitt einer weiteren Ausführungs­ form nach Fig. 3 und

Fig. 6 eine Vorderansicht des Kükens nach Fig. 5.

Die Absperrvorrichtung 1 für Fluids aller Art, insbesondere für eine Flüssigkeit, ist vorzugsweise als Hahn 2 ausgebildet.

Der Hahn 2 besitzt ein Hahngehäuse 3 mit einer zylindrischen Außenfläche 4.

Es besitzt eine nach abwärts sich konisch verengende Innenaus­ nehmung 5, an die sich am unteren Ende der Boden 6 anschließt. Nach oben hin ist die Innenausnehmung 5 mit einem Gewinde 7 zum Einschrauben des Stutzens 8 eines abschließenden Deckels 9 versehen. Der Deckel 9 kann vorzugsweise nicht dargestellte Schlüsselflächen und eine zentrische Bohrung 10 zum Durchtritt eines Bedienungsschaftes 11 besitzen.

Wird eine Eckausführung des Hahns 2 gewünscht, setzt sich das Hahngehäuse 3 nach abwärts in einen zylindrischen Anschlußstut­ zen 12 mit Schraubgewinde 13 fort. Die Bohrung 14 mündet mittig in den Boden 6 des Hahngehäuses 3.

Im mittleren Bereich des Hahngehäuses 3 ist an einer Stelle am Umfang ein seitlicher zylindrischer Anschlußstutzen 15 mit Schraubgewinde 16 vorgesehen. Die Bohrung 17 des Stutzens 15 mündet in die Innenausnehmung 5. Die Anschlußstutzen 12, 15 können an Zu- bzw. Ableitungen mittels Verbindungsteilen ange­ schlossen werden.

In der Innenausnehmung 5 ist drehbar ein genau passendes, die Innenausnehmung 5 voll ausfüllendes Küken 20 angeordnet. Dieses Küken 20 ist konisch ausgebildet. Es verjüngt sich entsprechend der Innenausnehmung 5 von oben nach unten.

In seinem mittleren Bereich, die Bohrung 17 abdeckend, ist auf das Küken 20 mit der Umfangsfläche plan abschließend eine Dich­ tungsschicht 21 fest aufgebracht. Vorzugsweise ist diese Dich­ tungsschicht 21 von Polytetrafluorethylen (CF₂)n (Teflon) ge­ bildet. Oberhalb und unterhalb der Dichtungsschicht 21 verblei­ ben Umfangsflächen 22, 23, die an der Innenausnehmung 5 anlie­ gen. In der unteren Umfangsfläche 23 ist vorzugsweise in einer Ringnut 24 ein O-Ring 25 untergebracht. Dieser dichtet das Küken 20 gegenüber der Innenausnehmung 5 des Hahngehäuses 3 ab.

Das Küken 20 mit einstückigem Bedienungsschaft 11 besteht bis auf die Dichtungsschicht 21 aus Metall, z. B. Messing, Messing- Kupferlegierung, nicht rostendem Stahl. Seine Außenfläche kann fein geschliffen sein. Es besitzt eine mittige Längsbohrung 30, mit einer dem Boden 6 zugekehrten Mündung 31. Diese ist deckungs­ gleich mit der Bohrung 14 des Anschlußstutzens 12, wenn ein solcher vorhanden ist.

Die Längsbohrung 30 setzt sich in eine Querbohrung 32 fort, deren Mündung 33 sich mit der Bohrung 17 des Anschlußstutzens 15 in der Offenstellung des Hahns 2 deckt.

Es ist eine Drehbegrenzung für das Küken 20 vorgesehen. Hierzu ist am Bedienungsschaft 11 ein Vierkantteil 35 vorgesehen. Über dieses ist eine Scheibe 36 geschoben, die über einen Umfangs­ bereich eine Ausnehmung 37 durch verringerten Durchmesser der Scheibe 36 bildet. Eine nicht dargestellte Madenschraube, die in das Hahngehäuse 3 einschraubbar ist, greift in diese Aus­ nehmung 37 ein und begrenzt dadurch den Drehwinkel des Kükens 20. An der Unterseite ist diese Scheibe 36 mit einem O-Ring 38 versehen, der bei eingeschraubtem Deckel 9 gegen die Oberseite des Kükens 20 gepreßt wird und dadurch abdichtet.

Wie in Fig. 1 angedeutet, kann das Hahngehäuse 3 am Umfang mehrere, z. B. zwei Anschlußstutzen 15, 15′, gleich ausgebildet wie der Anschlußstutzen 15, um bestimmte Umfangswinkel zuein­ ander versetzt, aufweisen. Ebenso kann das Küken 20 mehrere, z. B. zwei Querbohrungen 32, 32′ mit Mündungen 33, 33′ besitzen, die mit den Bohrungen 17, 17′ der Anschlußstutzen 15, 15′ zur Deckung gebracht werden können.

Es ist auch möglich, den Hahn 2 in eine axiale Leitung ein­ zubauen. Es entfällt dann der Anschlußstutzen 12 sowie die mit der Bohrung 14 fluchtende Bohrung 30 im Küken 20. Es ist dann mindestens ein mit dem Anschlußstutzen 15 in Verbindung setzba­ rer weiterer Anschlußstutzen 15′, wie strichpunktiert an­ gedeutet, vorzusehen. Die Anschlußstutzen 15 und 15′ können fluchtend angeordnet sein. Auch können wiederum mehrere An­ schlußstutzen 15, 15′ über den Umfang verteilt vorgesehen sein. Einer der Anschlußstutzen 15, 15′ ist dann als Zuleitung ver­ wendet, der andere als Auslaßleitung.

Es kann zur Abdichtung des Bedienungsschaftes 11 im Deckel 9 ein O-Ring 39 vorgesehen sein.

Wesentlich ist auch, daß alle metallischen Teile des Hahns 2 durch spanabhebende Bearbeitung der durch spanlose Formung herstellbar sind. Wenn nicht vorhanden, bedarf es somit keiner Gießerei.

Die Anschlußstutzen 15, 15′, können getrennt ausgebildet sein und in passende Schraublöcher im Gehäuse 2 eingedreht werden.

Es ist auch möglich die Anschlußstutzen 15, 15′, einstückig mit dem Hahngehäuse 3, z. B. durch Kaltverformung, wie Pressen, Gesenkdrücken oder dergleichen, auszubilden. Es kann auch eine spanabhebende Bearbeitung hierfür vorgesehen werden.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 stimmt weitgehendst mit der Fig. 1 überein. Abweichend ist, daß das Küken 20 in Längsrich­ tung erheblich verkürzt und damit als Art zylindrische Scheibe 40 ausgebildet ist. Die Innenausnehmung 5 ist dann ebenfalls zylindrisch ausgebildet. Ansonsten kann das Küken 20, wie auch die übrigen Hahnteile, gleich ausgebildet sein.

Abweichend ist es möglich, die Scheibe 40 aus Keramik mit ein­ gesetztem Bedienungsschaft 11 aus Metall auszubilden. Die Kera­ mikscheibe 40 benötigt dann keine zusätzliche Dichtungsschicht 21. Das Keramikmaterial ist ebenso wie die Dichtungsschicht 21 nicht korrodierbar.

Zudem ist auch von Bedeutung, daß bei den beschriebenen Ausfüh­ rungsformen zwischen Küken 20 und Hahngehäuse 3 keine Hohlräume verbleiben, die vom Fluid nicht ausfüllbar sind. In diesen könnten sich Rückstände, Bakterien oder dergleichen einnisten.

Bei der weiteren geänderten Ausführung des Hahns 2 nach Fig. 5 und 6 ist der Deckel 9′ an seinem Stutzen 8 mit einem Umfangs­ bereich mit verringertem Durchmesser versehen, so daß eine Ausnehmung 41 entsteht. In diese greift eine nicht dargestellte Nase oder sonstiger Vorsprung des Kükens 20 ein. Hierdurch wird die Drehung des Kükens 20 auf einen bestimmten Schwenkwinkel begrenzt.

Es ist auch möglich über einen Umfangsbereich am oberen Ende des Kükens 20 durch Verringerung des Durchmessers über einen Umfangsbereich eine Ausnehmung 41′ (Fig. 6) zu bilden und an der Unterseite des Deckels 9′ eine Nase auszubilden.

Die Oberseite des Deckels 9 ist bündig mit dem Ende des Hahnge­ häuses 3. Sie kann Schlüsselflächen 43 zum Aufdrehen des Deckels 9 besitzen.

Bei dieser Ausfertigung ist die Scheibe 50 des Kükens 20 aus Keramik oder Polytetrafluorethylen. Der Bedienungsschaft 11′ und eine einstückige Scheibe 44 sind aus Metall, getrennt von der Scheibe 50, ausgebildet. Zwischen Scheibe 44 und der Schei­ be 50 ist eine schwalbenschwanzförmige Verbindung 45 vorgese­ hen. Dadurch kann die Scheibe 50 leicht ausgewechselt werden.

Es können obere und untere Gleitringe 52, 53 zwischen Deckel­ unterseite bzw. Boden 6 vorgesehen sein. Ein O-Ring 54 kann an der metallischen Scheibe 44 vorgesehen sein.

Claims (20)

1. Absperrvorrichtung für Fluids, insbesondere Hahn für eine Flüssigkeit,
mit einem Gehäuse (3) mit Zulauf und wenigstens einem Aus­ lauf,
einem darin drehbaren, passenden Küken (20) mit wenigstens einem Durchlaßkanal, dessen Mündung in Offenstellung mit Zulauf und Auslauf am Gehäuse fluchten,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche des Kükens (20), die Kanalmündungen des Kükens freilassend, eine korrosionsfreie Dichtungsschicht (21) besitzt.

2. Absperrvorrichtung für Fluids, insbesondere Hahn für eine Flüssigkeit,
mit einem Gehäuse (3) mit Zulauf und wenigstens einem Aus­ lauf,
einem darin drehbaren, passenden Küken (20) mit wenigstens einem Durchlaßkanal, dessen Mündung in Offenstellung mit Zulauf und Auslauf am Gehäuse fluchten,
dadurch gekennzeichnet, daß das Küken (20) eine zylindrische Keramikscheibe oder eine Scheibe aus Polytetrafluorethylen aufweist.

3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschicht (21) auf den Kükenkörper aus Metall bündig aufgebracht ist.

4. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschicht (21) aus Polytetrafluorethylen (CF₂)n (Teflon) ist.

5. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche des Kükens (20) und die Ausnehmung (5) des Gehäuses (3) konisch sind.

6. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Kükens (20) sich auf dem Boden (6) des Gehäuses (3) abstützt.

7. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (6) des Gehäuses (3) eine Durchlaßbohrung (14) mit Anschlußstutzen (12) und am Umfang des Gehäuses (3) ein oder mehrere Durchlaßöffnungen mit Anschlußstutzen (15, 15′) vorgesehen sind.

8. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Kükens (20) ein oder mehrere Querkanäle (30, 30′) mit Mündungen ausgebildet sind und, daß das Gehäuse (3) am Umfang damit in fluchtende Stellung bringbare Öffnungen mit Anschlußstutzen (15, 15′) aufweist.

9. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Küken (20) nahe dem bodenseitigen Ende einen Dich­ tungsring (25) aufweist.

10. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschicht (25) des Kükens (20) aus Keramik ist.

11. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Küken (20) und die Ausnehmung (5) des Gehäuses (3) zylindrisch sind.

12. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) und das metallische Küken (20) spanabhebend oder durch spanlose Verformung hergestellt sind.

13. Absperrvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) eine zylindrische Außenfläche (4) und eine konische oder zylindrische Innenausnehmung (5) besitzt, daß das Küken (20) konisch oder zylindrisch ausgebildet ist und, daß die Anschlußstutzen (12, 15, 15′) einstückig oder getrennt mit dem Gehäuse (3) ausgebildet sind.

14. Absperrvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Kükens (20) eine Scheibe (36) mit Dichtring (29) an ihrer Unterseite und darüber ein abschließender Deckel (9) in das Gehäuse (3) eingeschraubt sind.

15. Absperrvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (36) mit im Durchmesser verringertem Umfangs­ bereich und eine Begrenzungsschraube als Drehbegrenzung des Kükens (20) ausgebildet sind.

16. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bedienungsschaft (11) mit metallischer Scheibe (44) und die Kükenscheibe aus Keramik oder Kunststoff, z. B. Polyte­ trafluorethylen getrennt ausgebildet und beide Teile lösbar verbindbar sind.

17. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbegrenzung am Deckel und an der Kükenscheibe ausge­ bildet ist.

18. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Deckels (9′) in eingeschraubter Stellung bündig mit dem Hahngehäuse (3) ist.

19. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Scheibe (50) des Kükens (20) und dem Boden des Hahngehäuses (3) bzw. der Unterseite des Deckels (9′) Gleitringe (52, 53) eingesetzt sind.

20. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe (44) und die Keramik- bzw. Kunststoff­ scheibe am unteren Ende O-Ringe (25, 54) aufweisen.