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Absperrhahn Die Erfindung bezieht sich auf Absperrhähne, bei denen.
der Druck des flüssigen oder gasförmigen Mittels dazu benutzt wird, eine mit dem
drehbaren Halmküken in Verbindung stehende Dichtung aus elastischem Stoff gegen
die Ausgangsöffnungen im Halmgehäuse zu pressen. Bei bekannten. Hähnen dieser Art
hat man das in das Gehäuse leicht eingepaßte Hahnküken mit einer Ausnehmung versehen
und in diese eine Dichtungsplatte eingelegt. Diese wird durch den Flüssigkeitsdruck
gegen eine benachbarte Wand des Gehäuses angepreßt, in welcher zahlreiche kleine
Durchtrittsbohrungen vorgesehen sind. Bei Betätigung des Hahnes Wird die Dichtungsplatte
zusamirien mit dem Küken aus dem Bereich dieser Öffnungen herausgedreht. Dieser
bekannten Ausführungsform haftet der Mangel an, daß die Dichtungsplatte notwendigerweise
ein längliches Gebilde geringer Breite darstellt, welches lose in das Küken eingelegt
werden muß und aus diesen Gründen eine größere runde Öffnung nicht überbrücken und
abdichten kann; es können vielmehr nur kleine in größerer Anzahl vorhandene Öffnungen
abgedichtet werden. Dadurch ergibt sich bei gleicher Durchflußmenge ein Hahn mit
unvorteilhaft großen Abmessungen.
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Es ist ferner ein Wasserhahn bekannt, bei dem ein starrer Kükengrundkörper
miteiner äußeren Dichtungshülse, z. B. aus Gummi, fest überzogen ist, und bei welchem
der Wasserdruck zur Herbeiführung einer Dichtung ausgenutzt wird. Wenn derartige
Hähne gegen größeren Triebmitteldruck abdichten sollen, muß das Küken samt der darauf
sitzenden elastischen Hülse schließend eingepaßt sein, wodurch sich -ein großer
öffnungswiderstand und ein entsprechend starker Verschleiß ergeben. Bei einem ,ähnlichen
Absperrhahn wurde beobachtet, daß ein stirnseitiges Übergreifen des Grundkörpers
durch die elastische Hülse dazu führt, daß das Triebmittel zwischen Hülse und Grundkörper
eindringt und eine die Abdichtung beeinträchtigende Aufweitung der Hülse herbeiführt.
Zur
Beseitigung dieser Nachteile wurde vorgeschlagen, die _ Dichtungshülse mit besonderen
Öffnungen zu versehen, um eine solche Aufweitung zu verhindern.
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' Die vorliegende Erfindung geht nun ebenfalls von einem solchen Absperrhahn
aus, bei welchem der starre Kükengrundkörper mit einer ,äußeren Dichtungshülse aus
elastischem, biegsamem Werkstoff, insbesondere Gummi, fest gekuppelt ist und die
Abdichtung zur Austrittsöffnung hin durch den Druck des Mediums :erfolgt. Die Erfindung
geht von dem Leitgedanken aus, für die Abdichtung planmäßig eine örtliche Aufweitung
der elastischen Dichtungshülse heranzuziehen und kennzeichnet sich dadurch, daß
an der in Schließstellung des Hahnes dem Austritt des Mediums zugekehrter. Seite
zwischen dem Kükengrundkörper einerseits und der an beiden Enden offenen und mit
radialem Spiel im Hahngehäuse geführten Dichtungshülse anderseits eine dauernd mit
dem Eintrittsstutzen in Verbindung stehende Druckkammer geringer Umfangserstreckung
vorgesehen ist. Auf diese Weise wird nur an der die Austrittsöffnung des Halmgehäuses
umgebenden Gehäusewandung eine Aufweitung und damit eine dichtende Anpressung der
Gummihülse erreicht, so daß der Öffnungswiderstand und Verschleiß auf ein Mindestmaß
beschränkt werden.
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Es ist an sich nicht mehr neu, aus Gutami o. dgl. Stoffen bestehende
Körper durch Flüssigkeits- bzw. Gasdruck aufzuweiten und diese Aufweitung für Abdichtungszwecke
nutzbar zu machen. So hat man bereits bei großen Durchgangsventilen an der Innenseite
des rohrförmigen Ventilkörpers in eine nutenförmige Ausnehmung einen ringsum laufenden,
in sich geschlossenen Streifen aus Gummi eingelegt und diesen Körper durch Flüssigkeitsdruck
aufgeweitet, so daß er sich dicht an die zylindrische Außenseite einer drehbaren
Absperrklappe anpreßte und somit einen dichten Abschluß herstellte. Man benutzte
dabei zur Aufweitung die gleiche Flüssigkeit, welche durch das Ventil abgesperrt
werden soll.
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Man hat ferner bei den üblichen Absperrventilen mit Kegelsitzen den
Ventilteller längs einer waagerechten Ebene in zwei Hälften unterteilt und zwischen
beide ein schlauchartiges Gebilde aus Gummi gelegt, -welches durch die abzusperrende
Flüssigkeit von innen her aufgeweitet wird und hierbei den mit dem Ventilsitz ausgestatteten
Teil des Ventiltellers fest auf seinen Sitz preßt.
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Endlich hat man auch schon bei Absperrschiebern mit großer Durchgangsweite
die vielfach übliche metallische Abdichtung des Schiebers auf seinen beiden Seiten
vermieden ' und statt dessen die Abdichtung dadurch bei «wirkt, daß man an jeder
Seite eitlen ringförmig geführten Körper aus Gummi oder einem ' ähnlichen nachgiebigen
Werkstoff durch Flüssigkeits- oder Gasdruck aufblähte und an den Schieber anpreßte.
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Bei einem Kolbenventil ist es bekannt. einen aus Gummi bestehenden
Kolben als nur am unteren Ende offenen Hohlkörper auszubilden und diese Öffnung
durch einen Kanal mit dem Eintrittsstutzen des Ventils in ständiger Verbindung zu
halten, derart, daß bei Abschluß des Ventils der Hohlkolben sich aufblähen und einen
dichten Abschluß herbeiführen soll. Besitzt ein solcher Hohlkolben die für das Aufblähen
erforderliche geringe Wandstärke, so -wird er schon infolge der Unmöglichkeit, eine
innere @ersteif:zn anzubringen, durch das Triebmittel um den zur Erzielung einer
dichtenden Anpressung erforderlichen geringen Winkel geschwenkt bzw. abgebogen,
so daß gerade an der den Austrittskanal umgebenden Gehäusewandung eine @lufweitung
nicht eintritt. Die Aufweitung kann sich lediglich im oberen Teil, d. h. in dem
zur Unterbringung der Spindel dienenden Gehäuseaufsatz auswirken, ---o sie aber
eine starke Erhöhung der Reibung und des Üffnungswiderstandes hervorruft, d. h.
Nachteile, wie sie die vorliegende Erfindung bei Hähnen gerade vermeiden -will.
Im übrigen sind bei diesem Kolbenventil die Merkmale der Erfindung nicht vorhanden;
da ein Kükengrundkörper überhaupt nicht vorgesehen ist, fehlt auch eine zwischen
diesem und der Außenhülse vorgesehene Druckkammer. Ebenso -wird bei dem bekannten
Kolbenventil die Aufgabe der Erfindung weder erstrebt noch gelöst, eine Aufweitung
lediglich an der Steile der Austrittsöffnung hervorzurufen.
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Besonders zweckmäßig ist es, -wenn der Erfindungsgedanke in der Weise
vetivirklicht wird, daß nicht nur auf einer Seite, sondern auf zwei diametral-'
egenüberliegenden Seiten eine solche Druckkammer vorgesehen ist. Auf diese Weise
kann der Hahn für beide Durchilußrichtungen An-v endurig finden, ohne daß jeweils
eine besondere Einstellung des Grundkörpers erforderlich ist.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Fig. z ist ein Längsschnitt durch den geschlossenen Absperrhahn, Fig.
a ist ein Längsschnitt durch den geöffneten Hahn.
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Fig.3 ist ein waagerechter Schnitt durch den geschlossenen Hahn.
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Der Hahn besteht im wesentlichen aus dem Hahngehäuse 6 und einem mittels
des Handgriffes 4. drehbaren Abschlußkörper. Dieser
setzt sich zusammen
aus dem metallischen Grundkörper (Küken) 5 und der aus elastischem Stoff (z. B.
Gummi) bestehenden H:üJsei. In die Querbohrung des Abschlußkörpers ist ein Rohr
7 eingesetzt, welches gleichzeitig eine feste Verbindung zwischen Grundkörper 5
und Gummihülse i herbeiführt, so daß die Hülse gegen relative Drehung gegenüber
dem Grundkörper gesichert ist.
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Die Gummihülse ist mit solchem Spiel in dem Gehäuse geführt, 'daß
ein Ringraum 2 gebildet wird. Ebenso ist oberhalb und unterhalb des Abschlußkörpers
ein Spiel 2a und 2b vorgesehen.
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Zwischen Grundkörper und Hülse sind auf zwei - diametral gegenüberliegenden
Seiten Druckkammern 3a und 3b vorgesehen, die in Schließstellung des Hahnes gegenüber
der Einlaßöffnung und gegenüber der Auslaßöffnung liegen (s. Fig. 3).
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Die Wirkungsweise des Hahnes ist folgende Wird der Hahn aus der Öffnungsstellung
der Fig. 2 in die Schließstellung nach Fig. i und 3 @üjberg;eführt, so tritt Druckluft
aus dem Eintrittsstutzen 8 über den Ringraum 2 und die Spalte 2a, 2b in die Druckkammern
3a und 3b ein. In der dem Einlaßstutzen zugekehrten Druckkammer 3a tritt hierbei
keine Veränderung ein, weil die Druckwirkung auf der Innen- und Außenseite sich
aufhebt. Dageben findet in der dem Auslaßstutzen 9 zugekehrten Druckkammer
3b eine örtliche Aufweitung der Gummihülse statt, so daß diese sich gegen die die
Auslaßöffnung umgebende Gehäusewand fest und dichtend anlegt. Auf dem übrigen Teil
des Umfangs der Gummihülse wird ,eine feste Anpressung vermieden, so daß der Hahn
sich leicht öffnen läßt und .der Verschleiß dementsprechend gering bleibt.