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Hahn mit einem Drehkörper, der einen rohrförmigen Durchgang und zwei beweglich gelagerte Verschlussplatten aufweist
Die Erfindung betrifft einen Hahn mit einem Drehkörper, der einen rohrförmigen Durchgang und zwei beweglich gelagerte Verschlussplatten mit kugelkalottenförmigen Aussenflächen aufweist, welche in der Sperrstellung unter einem vom Strömungsmedium unabhängigen Druck an gegenüberliegenden, gehäusefesten und ringförmigen Dichtflächen anliegen, wobei die Verschlussplatten zwischen sich und dem Drehkörper einen Spaltraum dicht umschliessen, der zur Druckentlastung der Verschlussplatten zum Strömungsmedium offen ist.
Bei bekannten Hahnausführungen, die der eingangs genannten Bauart angehören, wird eine weitgehende Druckentlastung der Verschlussplatten erzielt und es wird auch der Anpressdruck, mit dem die Verschlussplatten an den Dichtflächen des Gehäuses anliegen, vom Mediumdruck unabhängig und damit kontrollierbar. Die konstruktive Gestaltung dieser Hähne schliesst auch eine gleitende Reibung der zusammenwirkenden Dichtflächen und Verschlussplatten unter Druckeinwirkung aus.
Trotz aller dieser dem Verschleiss entgegenwirkenden Massnahmen lässt sich eine gewisse betriebsbedingte Abnutzung nicht vermeiden, die zunächst an den zusammenwirkenden Dichtflächen des Gehäuses und an den Verschlussplatten auftritt, nach gewisser Zeit aber auch an den Führungsflächen der Verschlussplatten spürbar werden kann. Diese Führungsflächen und die Gegenflächen der Verschlussplatten sind bei den bekannten Hahnkonstruktionen sehr eng toleriert, damit keine Fremdkörper zwischen zusammenwirkende Führungsflächen gelangen und Verklemmungen verursachen können. Eine extrem weite Tolerierung bzw. absichtliche Belassung eines grossen Spaltes bei Verwendung einer Dichtung verbietet sich bei höheren Druckbelastungen durch das Strömungsmedium, weil die Dichtung dem Druck eine zu grosse Angriffsfläche bietet und herausgerissen wird.
Die enge Toleranz der zusammenwirkenden Führungsflächen setzt bei der Fertigung aber auch bei der Montage oder beim Auswechseln verschlissener Bauteile allerhöchste Präzision voraus, so dass Herstellung und Betrieb bei bekannten Hahnausführungen mit einem grossen Kostenaufwand verbunden sind.
Die bekannten Hahnausführungen eignen sich überdies nicht, wenn das Strömungsmedium stark verunreinigt ist und schleifend oder schmirgelnd wirkt. Bei hohen Drücken oder Strömungsgeschwindigkeiten genügt häufig die Erosion als Verschleissursache um die dichtend zusammenwirkenden Bauteile, insbesondere die gehäusefesten, ringförmigen Dichtflächen und die Randzonen der Verschlussplatten soweit abzutragen, dass Austausch erforderlich ist. Besonders stark tritt die Erosion bei beginnendem Öffnungvorgang und kurz vor beendetem Schliessvorgang ein, weil das Medium dann nur durch stark drosselnde schlitzförmige Durchlassquerschnitte fliessen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile bekannter Hahnausführungen zu vermeiden, insbesondere einen einfach und verschleissfest ausgebildeten Hahn zu schaffen, der auch für Feststoffe aufweisende Medien eingesetzt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich ein Hahn der eingangs genannten Bauart erfindungsgemäss dadurch, dass die Verschlussplatten zur Führung auf dem Drehkörper einen umfänglichen, hohlzy-
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lindrischen Rand mit innerer zylindrischer Führungsfläche und einen mittig angeordneten Zapfen mit kugelkalottenförmigerUmfangsfläche und in einer Nut aufgenommenen Dichtring, vorzugsweise O-Ring aufweisen, während der Drehkörper mit einerden Zapfen aufnehmenden zylindrischen Bohrung und einer äusseren kugelkalottenförmigen Führungsfläche für den Hohlzylinder versehen ist, wobei die kalotten- förmige Führungsfläche mit einem, in einer Nut gehaltenen Dichtring, vorzugsweise in Form eines O-Ringes ausgerüstet ist.
Bei der neuen Ausbildung des Hahnes ist eine erhebliche, Herstellungs- und Betriebskosten senkende Erweiterung der Toleranzen möglich, weil die Verschlussplatten im Drehkörper auf bzw. mit balligen, kalottenartigen Führungsflächen unter Zwischenschaltung von Dichtringen geführt sind, wobei die entsprechenden Gegenflächen der Verschlussplatten am äusseren Rand zylindrisch und in der Mitte ballig ausgebildet sind. Die Dichtringe sind in ihren Nuten tiefsitzend aufgenommen und bieten dem Mediumdruck daher nur eine sehr kleine, vemachlässigbare Angriffsfläche. Trotzdem besteht aber zwischen den Führungsflächen des Drehkörpers und den Gegenflächen der Verschlussplatten ein grosses Bewegungsspiel, das auf der Kombination von Kalottenfläche und Zylinderfläche beruht.
DieGefahr von Verklemmungen der Verschlussplatten im Drehkörper ist dadurch weitgehend ausgeschlossen.
Sehr wesentlich ist aber, dass die Verschlussplatten in bezug auf den Drehkörper infolge des beschriebenen Bewegungsspieles begrenzte Taumelbewegungen ausführen können, ohne dass ihre axiale Abdichtung im Drehkörper beeinflusst wird. Dadurch können sich die Verschlussplatten weitgehend an den gegebenenverlauf der gehäusefesten Dichtflächen anpassen, indem sie sich in bezug auf den Drehkörper so einstellen, dass eine satte Auflage ihrer frontseitigen Kalottenflächen auf den Dichtflächen des Gehäuses erreicht ist. Im Hinblick auf die Fertigung tritt dadurch eine erhebliche Vereinfachung ein, denn die einströmseitigen und ausströmseitigen, gehäusefesten Dichtflächen brauchen nicht mehr genau zu fluchten.
Bei der Montage können begrenzte Abweichungen des Drehkörpers in bezug auf die Ein- und Ausströmöffnung zugelassen werden, weil sie durch die Beweglichkeit der Verschlussplatten selbsttätig kompensiert werden.
Durch die geschilderte neue Ausbildung des Hahnes kann der Verschleiss an sich nicht vermieden werden, dennoch führt die Beweglichkeit der Verschlussplatten dazu, dass verschleiss-oder erosionsbe- dingte Abtragungen an den Verschlussplatten sowie den gehäusefesten Dichtflächen längere Zeit ausgeglichen werden, weil sich die Verschlussplatten entsprechend bewegen können.
Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung ist wenigstens der die Dichtungsfläche bildende Teil jeder Verschlussplatte aus Kunststoff hergestellt. Diese Ausführung hat den erheblichen Vorteil, dass sich bei entsprechender Wahl des Kunststoffes eine Feinstverarbeitung der Dichtflächen der gehäusefesten Sitzringe erübrigt, da durch entsprechende Nachgiebigkeit des Kunststoffes in jedem Fall auch bei normaler Feinbearbeitung der Sitzflächen eine sichere Abdichtung bei geringem Anpressdruck trotz hoher Betriebsdrücke erzielen lässt.
Dabei ist es ohne weiteres möglich, die gesamte Verschlussplatte aus Kunststoff herzustellen und diese lediglich im Bereich des hohlzylindrischen Randes mit einem metallischen Verstärkungsring auszurüsten.
Bei einer andern Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede Verschlussplatte aus einem die Mittelzone bildenden Einsatzteil und einem ringförmigen metallischen Aussenteil besteht und dass zwischen Mittel- und Aussenteil ein mit dem Sitzring zusammenwirkender, im Querschnitt L-förmiger Dichtring in einer entsprechenden L-förmigen Nut gehalten ist. Erfahrungen haben gezeigt, dass ein derartiger L-förmiger Dichtring bei Halterung in einer entsprechenden L-förmigen Nut mit seiner geringfügig über die Aussenoberfläche der Verschlussplatte vorstehenden Dichtfläche zu einer sicheren Abdichtung des Hahnes in der Sperrstellung führt, ohne dass bei der anfänglichen Öffnungsbewegung die Gefahr des Herausreissens der Dichtung aus ihrer Nut besteht.
Dabei kann die Dichtung verhältnismässig schmal gehalten werden bei einer geringfügig überstehenden Dichtungskante.
Bei einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform des neuen Absperrhahnes ist die Ausführung so getroffen, dass jede Verschlussplatte aus einem Metallkern mit aufgebrachtem, die Dichtfläche bildenden Hartgummi- oder Kunststoff-Formteil mit gummielastischer Oberfläche und umfänglichem Haltering besteht und dass der Spaltraum zwischen der Verschlussplatte und dem Drehkörper mit einer FüllmassehoherViskosität, beispielsweise Fett, gefüllt und die Verbindungsbohrung der Platte mit einem Trennmolch aus Schaumstoff od. dgl. ausgerüstet ist.
Durch die vorgenannte Ausbildung des Absperrhahnes wird dieser zugleich als Drossel-und Regelorgan verwendbar, u. zw. auch dann, wenn als Betriebsmedium ein Flüssigkeitsfeststoffgemisch vorliegt, welches beispielsweise beim Spülungsbohren anfällt. Bekanntlich bereitet gerade die Führung sowie Regelung und Drosselung von Flüssigkeitsfeststoffgemischen erhebliche Schwierigkeiten, wenn das Me-
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dium unter hohem Druck steht, da infolge der Beaufschlagung der Dichtflächen bei nicht vollständiger Öffnung oder Schliessung des Absperrorganes ein sehr hoher Verschleiss eintritt, der nach kurzer Betriebsdauer zur Funktionsunfähigkeit des Absperrhahnes führt.
Demgegenüber wird bei der neuen Ausbildung des Hahnes durch die kugelige gummielastische Oberfläche der Verschlusskörper in der Absperr- und Drosselstellung ein federnder Aufprall der Festkörper erzielt, so dass die schädlichen Auswirkungen, welche zum Abrieb und Verschleiss der Dichtflächen bei der bekannten Ausbildung führen, nicht auftreten oder zumindest in sehr erheblichem Masse gemildert werden. Damit sich in dem Spaltraum keine grobstofflichen Sinkstoffe ansammeln können, ist der Spaltraum zwischen der Verschlussplatte und dem Drehkörper mit der hochviskosen Substanz gefüllt und in der Verbindungsbohrung der Verschlussplatte der aus Schaumgummi oder einer ändern gummielasti- schen Substanz bestehende Trennmolch angeordnet.
Hiedurch wird das Eindringen von unreinen Medien in den Spaltraum zwischen Verschlussplatte und Drehkörper mit Sicherheit verhindert. Durch die Fettfüllung des Spaltes erreicht man weiterhin eine wesentliche Erhöhung der Lebensdauer, da diese Fettfüllung zugleich eine Schmierung der Dichtflächen bzw. der O-Ringe bewirken.
Die Herstellung der Formteile aus Hartgummi oder Kunststoff für die Verschlussplatten erfordert keinerlei Nachbearbeitung, da die Formteile massgerecht und spanfrei hergestellt, beispielsweise gespritzt werden können. Durch die gesamte elastische Kugeloberflächewird das Dichtelement mit Sicherheit auch bei geringen Anpressdrücken gegen den Sitzring dichtend gepresst, auch wenn bereits durch die genannte Spaltwirkung beim Öffnen des Hahnes ein grösserer Verschleiss, beispielsweise Riefenbildung in dem Sitzring, eingetreten sein sollte. Um hier die Verschleisswirkungen gering zu halten, ist bei allen Ausführungen erfindungsgemäss der Sitzring im Bereich der Sitzfläche aushochverschleissfestem Werkstoff hergestellt und zur Auswechselbarkeit zweckmässig im Gehäuse eingelötet.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben. Fig. 1 zeigt den neuen Absperrhahn in einem durch die Achsen der Zu- und Abströmbohrung des Gehäuses und des Drehkörpers gelegten Schnitt mit beiderseits verschiedenartig ausgebildeten Verschlussplatten. Fig. 2 stellt einen Teilschnitt entsprechend Fig. 1 für eine andere Ausbildung der Verschlussplatte dar. Fig. 3 zeigt die Anordnung des Hahnes nach Fig. 1 im Schnitt senkrecht zur Achse des Drehkörpers. Fig. 4 gibt einen Teilschnitt durch den oberen Teil des Hahnes nach Fig. 1 mit der Betätigungseinrichtung für das Druckmittel wieder, Fig. 5 gibt im Teilschnitt die Ausbildung eines Absperrhahnes entsprechend Fig. 1 als Drossel- und Regelventil im Teilschnitt wieder.
In den Figuren ist jeweils das Gehäuse des Absperrhahnes mit 1 bezeichnet. Dieses Gehäuse weist eine Durchflussbohrung 2 auf, durch die das Medium je nach Strömungsrichtung auf der einen Seite ein-und auf der andern Seite austritt. Das Gehäuse ist mit einer zylindrischen Ausnehmung 3 versehen, die sich bis unter die Mittelachse der Durchflussbohrung 2 erstreckt und zur Aufnahme eines Drehkörpers 4 dient. Der Drehkörper ist mittels zweier Achszapfen 5 und 6 im unteren Teil des Gehäuses 1 sowie im oberen Teil des Gehäuses in einem Führungsteil 7 drehbar gehalten, wobei der Führungsteil 7 mit seinem oberen, in Form eines Quadrates gehaltenen Ansatz in einen auf dem Gehäuse 1 festgeschraubten Deckel 8 eingreift.
Der Drehkörper 4 ist im Querschnitt etwa rechteckförmig gehalten und weist an den einander gegenüberliegenden Seiten Führungsansätze 9 auf, welche zur Aufnahme und Führung der Verschlussplatten dienen, die eine der Form einer Kugelkalotte entsprechende Dichtungsfläche aufweisen.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist in der rechten Hälfte der Figur die Verschlussplatte mit 10 bezeichnet. Sie ist mit einem hohlzylindrischen Rand 12 ausgerüstet, mit dem sie den Führungsansatz 9 des Drehkörpers 4 übergreift. Während die Führungsfläche des hohlzylindrischen Randes 12 eben ausgebildet ist, weist der Führungsansatz 9 eine kalottenartige Umfangsfläche auf und ist im Bereich des Scheitels mit einem Dichtungsring 13 versehen, der in einer Nut des Führungsansatzes aufgenommen ist. Dieser Dichtungsring ist zweckmässig als O-Ring ausgebildet, der aus einem Fluorelastomer besteht.
Die Verschlussplatte 10 ist im Bereich ihres Zentrums auf ihrer dem Drehkörper zugewendeten Seite mit einem Zapfen 15 ausgerüstet, welcher in eine Bohrung 16 des Drehkörpers 4 eingreift. Der Zapfen 15 weist wieder eine kalottenartige Umfangsfläche 14 auf und ist im Bereich des Scheitels mit einem O-Ring 17 versehen, der wieder in einer Umfangsnut des Zapfens gehalten ist. Die Bohrung 16 des Drehkörpers 4 ist zylindrisch ausgebildet.
Durch die Ausbildung der Führungsflächen des Zapfens 15 und des Führungsansatzes 9 kann die Verschlussplatte 10 in bestimmten Grenzen Schwenkbewegungen ausführen, wenn die kalottenartigen Führungsflächen als Kugelzonen um einen gemeinsamen Mittelpunkt ausgebildet sind.
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Die Verschlussplatte 10 ist mit Verbindungsbohrungen 11 ausgerüstet, die in einem Spaltraum 20 zwischen dem Führungsansatz 9 und der Verschlussplatte 10 ausmünden. Dieser Spaltraum erstreckt sich über den gesamten Umfang, u. zw. über dem Bereich zwischen dem Zapfen 15 und dem hohlzylindrischen Rand 13 der Verschlussplatte.
InderSchliessstellung des Absperrhahnes, wie sie in Fig. 1 in der rechten Hälfte wiedergegeben ist, gelangt das unter Druck stehende Medium aus der Durchströmöffnung 2 durch die Verbindungsbohrungen 11 in der Verschlussplatte 10 in den Spaltraum 21 zwischen Verschlussplatte und Drehkörper 4, so dass bei entsprechender Bemessung der Umfangsfläche des Spaltraumes 20 der auf der kugelsegmentförmigen Aussenfläche der Verschlussplatte 10 und der im Spaltraum anstehende Druck etwa die gleiche Grösse erreichen und somit die Verschlussplatte 10 praktisch vom Betriebsdruck entlastet ist.
Dadurch, dass die kugelsegmentförmige Fläche der Verschlussplatte 10 im Bereich innerhalb des Sitzringes 18 etwas grösser gehalten ist als die Umfangsfläche des Spaltraumes 20, wird bei jedem Betriebsdruck die Verschlussplatte 10 gegen den Drehkörper 4 gedrückt, so dass ein kleiner Spaltraum zwischen dem Sitzring 18 und der diesem Ring zugekehrten Fläche der Verschlussplatte verbleibt.
Durch diesen füllt sich der nicht von dem Drehkörper ausgefüllte Innenraum der Bohrung 3, so dass dieser Druck auch an der der Verschlussplatte 10 gegenüberliegenden weiteren Verschlussplatte von aussen her ansteht und auch diese Verschlussplatte, die im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mit 22 bezeichnet ist, und eine zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform andere Ausgestaltung als die Platte 10 aufweist, ebenfalls gegen den Drehkörper 4 gedrückt wird und somit von dem zugehörigen Sitzring 18 abgehoben ist.
Aus der Fig. 1 geht weiterhin hervor, dass die zur Aufnahme des Zapfens 15 vorgesehene Bohrung 14 mit einer kanalförmigen Ausnehmung 26 und Verbindungsbohrung 27 mit einem zylindrischenDruckmittelraum 25 verbunden ist, wobei dieser Druckmittelraum 25, welcher ein inkompressibles Medium, beispielsweise Drucköl, aufnimmt, durch einen Kolben 29 abgeschlossen ist, derseinerseits unter der Einwirkung einer Feder 30 und eines Exzenters 31 steht, so dass er je nach Stellung des Exzenters 31 über die Feder 30 mit einem einstellbaren Druck beaufschlagt wird, der sich über das im Druckmittelraum 25 befindliche Medium bis in die kanalförmigen Ausnehmungen 26 fortsetzt.
Dieser Druck steht auch auf dem als Kolben wirksamen Zapfen 15 an und führt bei entsprechender Druckhöhe dazu, dass die Verschlussplatte 10 mit der jeweils durch die Druckhöhe einstellbaren Kraft gegen den Sitzring 18 gedrückt wird.
Da auf beiden Seiten des Drehkörpers auf den Führungsansätzen 9 Verschlussplatten 10 angeordnet sind, wird durch den anstehenden Betätigungsdruck im Druckmittelraum 25 auf beide Verschlussplatten der Dichtungsdruck aufgebracht, mit dem die Verschlussplatten gegen die Sitzringe gedrückt werden. Man erhält somit bei geringem Betätigungsdruck eine ein-und austrittsseitige Abdichtung des Absperrhahnes, so dass beim Undichtwerden der Ein-oder Austrittsseite die andere Seite noch für eine betriebssichere Abdichtung sorgt.
Das für die Betätigung der Verschlussplatten erforderliche Druckmittel, welches unter der Einwirkung des Kolbens 29 im Druckmittelraum 25 steht, ist dabei völlig von dem Betriebsmedium getrennt, so dass eine Vermischung dieser beiden Medien ausgeschlossen ist.
Wegen der geringen Flächenbeanspruchung der Verschlussplatte 10 kann diese aus Kunststoff hergestellt sein, welche infolge seiner Elastizität auch ohne besondere Feinstbearbeitung der Sitzflächen der Ringe 18 zu einer guten Abdichtung führt. Die Radialbeanspruchungen können dabei durch einen um den Aussenumfang der Verschlussplatte bzw. um den hohlzylindrischen Rand 13 gelegten Verstärkungsring 19 aufgefangen werden, wie dies im rechten Teil der Fig. 1 angedeutet ist.
Die im linken Teil der Fig. 1 wiedergegebene Verschlussplatte 10 unterscheidet sich von der Ausführung im rechten Teil der Figur dadurch, dass diese Verschlussplatte einen Mittelteil 22 aufweist, welcher in einem ringförmigen Aussenteil 24 durch Schrauben gehalten ist. Zwischen dem Mitteloder Einsatzteil 22 und dem ringförmigen Aussenteil 24 ist eine L-förmige Nut vorgesehen, in welcher eine ebenfalls L-förmige Dichtung 23 Aufnahme findet, die nur geringfügig über die kugelsegmentförmige Oberfläche der Verschlussplatte 10 herausragt. Es hat sich gezeigt, dass derartige Dichtungen 23 zu einem sicheren Verschluss und einer sicheren Abdichtung des Hahnes führen, auch ohne dass der Sitzring 18 im Bereich der Abdichtungsfläche eine besondere Feinstbearbeitung aufweisen muss.
Diese Ausführung der Verschlussplatte 10 ist insbesondere dann empfehlenswert, wenn
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der Absperrhahn für gasförmige Medien und wechselnde Drücke sowie grosse Nennweiten Verwendung finden soll. In diesen Fällen wird der kalottenartige Einsatzteil 22 aus hochfestem Werkstoff hergestellt und die Dichtfunktion im wesentlichen von der Dichtung 23 übernommen. Dabei hat es sich gezeigt, dass auch bei sehr hohen Betriebsdrücken und gasförmigen Medien während des Öffnens des Absperrhahnes die Dichtung 23 nicht aus ihrer L-förmigen Nut herausgerissen wird.
AusdervorstehendenSchilderunggehthervor, dass nach Entlastung des Druckmittelraumes 25 zur Überführung des Absperrhahnes in die Offenstellung durch die Einwirkung des Betriebsmediums die Verschluss platten 10 in ihre abgehobene Lage überführt werden, in der sie fest an dem Drehkörper anliegen und somit nicht mehr mit den Sitzflächen der Ringe 18 in Berührung sind, so dass bei der Umschaltbewegung von der Schliess- auf die Offenstellung keine Reibungskräfte zu überwinden sind.
In der Ausführung gemäss Fig. 2 ist eine Verschlussplatte 10 mit zugehörigen Verbindungsbohrungen 11 wiedergegeben, welche aus Kunststoff gefertigt ist und statt eines Zapfens 15 eine entsprechendeAusnehmung aufweist, in die ein Zapfen 28 des Drehkörpers 4 mit zugehörigem Dichtungsring 28a eingreift, der eine Mittelbohrung 28b aufweist, durch welche das zur Betätigung der Verschlussplatte 10 wirksame Druckmittel aus dem Druckmittelraum 25 durch die Bohrungen 27 in den kanalförmigen Raum 26 zugeführt wird. Die Funktionsweise dieser Verschlussplatte 10 entspricht der bereits beschriebenen Funktion der Platten, die im Zusammenhang mit der Fig. 1 im einzelnen erläutert wurde.
Auch im Fall der Ausführung gemäss Fig. 2 sind die mit den Dichtungsringen aus- gerüstetenFührungsflächen. welchezurHalterungder Verschlussplatte 10 dienen, als Kugelzonen ausgebildet, um die beschriebene Beweglichkeit der Verschlussplatte 10 zu gewährleisten.
Aus der Schnittdarstellung der Fig. 3 ist erkennbar, dass der Drehkörper 4 zur Bildung der Durchströmöffnung mit rohrförmigen Einsatzteilen, nämlich zwei Rohrendstücken 33 und einem gummielastischen rohrförmigen Mittelstück 34, versehen ist. Das gummielastische rohrförmige Mittelstück 34 weist einen Bund 35 auf, mit dem es formschlüssig in einer entsprechenden Nut des Drehkörpers 4 aufgenommen ist. Die Rohrendstücke 33 werden unter der Einwirkung des unter federnder Vorspannung stehenden Rohrmittelstückes 34 stets nach aussen gedrängt, so dass sie in der Offenstellung fest gegen die Sitzflächen der Ringe 18 gedrückt werden. Hiedurch werden Durchströmungen des Gehäuses und damit verbundene Ablagerungen und Wirbelbildungen verhindert.
Um den Einund Ausbau des Drehkörpers 4 in das Gehäuse 1 trotz des balligen Eingreifens der Stirnflächen der Rohrenden 33 zu ermöglichen, können nach Abnahme des Gehäusedeckels 8 und des Führungsteiles 7 über die dann zugänglichen Exzenter 36, welche mit einem Exzenterstift 37 in ein Langloch 38 eines jeden Endstückes eingreifen, die Rohrendstücke 33 so gegeneinander verschoben werden, dass sie mit den Sitzringen 18 völlig ausser Eingriff kommen.
InderFig. 4ist ein Teilschnitt des Oberteiles des Absperrhahnes wiedergegeben, aus dem dieHand- betätigung des Absperrhahnes sowie die Verriegelung des Drehkörpers gegen Verstellbewegungen in der Schliessstellung hervorgeht.
Man erkennt aus der Fig. 4, dass der in Fig. 1 wiedergegebene Exzenter 31 mit einem Handhebel 39 verbunden ist, der im linken Teil der Fig. 4 in der Stellung bei Druckentlastung des Betätigungskolbens 29 dargestellt ist, während er im rechten Teil der Figur strichpunktiert in der Anpressstellung der Verschlussplatten 10 gezeichnet ist.
MansiehtweiterhinausderFig. 4, dassmitdemDrehzapfen 6 des Drehkörpers 4 ein Hebel 40 verbunden ist, welcher dazu dient, den Drehkörper 4 in die verschiedenen Stellungen, d. h. in die Schliess-oder Offenstellung zu überführen. Ist der Hebel 40 in eine Stellung überführt, in der die Verschlussplatten im Bereich der Sitzringe 18 liegen, so wird der Hebel 39 von der ausgezogenen Stellung in die strichpunktierte Stellung überführt, wodurch der Kolben 29 über die Feder 30 und den Exzenter 31 in den Druckmittelraum 25 hineingedrückt wird und somit über das Druckmittel die Verschlussplatten gegen die Sitzringe drückt.
Der Betätigungshebel 39 ist mit einem Ansatz 41 ausgerüstet, der durch eine Ausnehmung 42 des Hebels 40 hindurch in eine Ausnehmung 43 in den Deckel 8 des Absperrhahnes eingreift. Hiedurch wird verhindert, dass der Hahn in der Schliessstellung betätigt werden kann, ohne dass vorher die Verschlussplatten durch Rückführung des Hebels 39 in die ausgezogene Stellung von den Sitzringen abgehoben werden. Auf diese Weise wird eine unsachgemässe Bedienung des Hahnes, die zu einem hohen Verschleiss der Dichtungsflächen führen kann, vermieden.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist die Verschlussplatte 10 aus einem Metallkern 44 mit aufgebrachtem, die Dichtflächen bildendem Hartgummi- oder Kunststoff-Formteil 45 gebildet. Der Metallkem 44 weist wieder einen Zapfen 46 auf, mit dem er in eine entsprechende Ausnehmung
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des Drehkörpers 4 eingreift, auf welchen in der beschriebenen Weise das Betätigungsdruckmittel aus dem Druckmittelraum 25 zur Einwirkung gebracht wird, um die Verschlussplatte 10 gegen den Sitzring 18 zu drücken.
Um den Kunststoff-Formteil 45 sicher auf dem Metallkern zu halten, ist, ähnlich wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1, rechter Teil, ein metallischer Ring 19 auf dem hohl- zylindrischen Rand der Verschlussplatte aufgezogen. Zwischen dem Ring 19 und dem hohlzylindrischen Rand des Metallkernes 44 erstreckt sich ein ebenfalls zylinderförmiger Ansatz des Kunststoff-Formteiles 45, so dass der Kunststoff-Formteil fest und sicher auf dem Metallkern 44 gehalten wird. Zwischen dem Drehkörper 4 und dem Metallkern 44 ist wieder ein Spaltraum 20 vorhanden, welcher über Verbindungsbohrungen 11 in der Verschlussplatte 10 mit der Ein- bzw. Ausströmbohrung des Gehäuses in offener Verbindung steht.
In den Verbindungsbohrungen 11 sind Trennmolche 21 bzw. 21a vorgesehen, die entweder die Form eines gummielastischen Balles, wie im oberen Teil der Figur wiedergegeben, oder aber die Form eines elastischen länglichen Stopfens entsprechend dem unteren Teil der Figur aufweisen. Der Spaltraum 20 und der zwischen dem Spaltraum und dem Trennmolch 21 bzw. 21a befindliche Teil der Verbindungsbohrung 11 sind mit einem hochviskosen Stoff, beispielsweise Fett, gefüllt, so dass in diesen Raum das Betriebsmedium durch die Verbindungsbohrung 11 nicht eindringen kann. Auch bei der Anordnung dieses Füllmediums im Spalt 20 und den hinter den Trennmolchen befindlichen Teilen der Verbindungsbohrungen 11 bleibt die Funktionsweise des Absperrhahnes die gleiche wie sie bereits beschrieben wurde.
Es wird lediglich der Trennmolch in der Bohrung bestimmte Längsbewegungen ausführen, wobei er jedoch verhindert, dass das Betriebsmedium mit dem Füllmedium in Berührung kommt.
Die in Fig. 5 wiedergegebene Ausführung des Absperrhahnes ist sowohl als Schliess- und Öffnungsorgan als auch als Drosselorgan verwendbar, das in der Drosselstellung einem verhältnismässig geringen Verschleiss unterworfen ist, weil es die mit hoher Geschwindigkeit auftreffenden Feststoffanteile des Mediums federnd auffängt, ohne dass hiedurch seine Oberfläche nennenswerte Beschädigungen erfährt.
Dabei ist der Sitzring 18 lediglich im Bereich der Sitzfläche mit einem hochverschleissfesten Werkstoff auszurüsten, der auch bei der hohen Beanspruchung in der Drosselstellung des Absperrorganes eine grosse Lebensdauer aufweist. Selbst bei erheblichem Verschleiss an den Dichtflächen des Sitzringes und gegebenenfalls auch an der Oberfläche des Kunststoff-Formteiles lässt sich noch eine gute Dichtwirkung dadurch erzielen, dass sich der Kunststoff-Formteil infolge seiner Elastizität der Gegenfläche des Sitzringes 18 in weiten Grenzen bei ausreichendem Anpressdruck anpasst.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die Herstellung derartiger Kunststoff-Formteile ohne Schwierigkeiten möglich ist und dass durch die Verwendung von entsprechend abriebfesten, jedoch elastischen Kunststoffen für die Dichtflächen der Verschlussplatten, beispielsweise aus Acetatmischpolymerisaten, eine hohe Lebensdauer der Absperrhähne auch bei Verwendung als Drosselorgane entsprechend der Ausführung nach Fig. 5 zu erzielen ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hahn mit einem Drehkörper, der einen rohrförmigen Durchgang und zwei beweglich gelagerte Verschlussplatten mit kugelkalottenförmigen Aussenflächen aufweist, welche in der Sperrstellung unter einem vom Strömungsmedium unabhängigen Druck an gegenüberliegenden, gehäusefesten und ringförmigen Dichtflächen anliegen, wobei die Verschlussplatten zwischen sich und dem Drehkörper einen Spaltraum dicht umschliessen, der zur Druckentlastung der Verschlussplatten zum Strömungsmedium offen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussplatten (10) zur Führung auf dem Drehkörper einen umfänglichen, hohlzylindrischen Rand (12) mit innerer zylindrischer Führungsfläche und einen mittig angeordneten Zapfen (15) mit kugelkalottenförmiger Umfangsfläche (14) und in einer Nut aufgenommenen Dichtring,
vorzugsweise 0-Ring (1*7) aufweisen, während der Drehkörper (4) mit einer den Zapfen (15) aufnehmenden zylindrischen Bohrung (16) und einer äusseren kugelkalottenförmigen Führungsfläche für den Hohlzylinder versehen ist, wobei die kalottenförmige Führungsfläche mit einem, in einer Nut gehaltenen Dichtring, vorzugsweise in Form eines O-Ringes (13) ausgerüstet ist.