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Die Erfindung betrifft einen Rohrleitungsschalter mit einem eine Kugeloberfläche aufweisenden Hahnküken, das an einer gegenüber einem Gehäuse des Rohrleitungsschalters drehbar gelagerten und eine axiale Bohrung aufweisenden Achse drehfest angeordnet ist, wobei eine von der Axialbohrung der Achse ausgehende, durch das Hahnküken hindurchführende Bohrung als Mediumleitung vorgesehen ist und das Gehäuse mit mindestens einer in Richtung zur Kugeloberfläche des Hahnkükens verschiebbar gelagerten und gegen die Kugeloberfläche mittels einer Dichtfläche pressbaren Dichthülse einer Mediumleitung versehen ist.
Aus der US-PS Nr. 4, 200, 123 ist ein Rohrleitungsschalter der eingangs bezeichneten Art bekannt. Das Hahnküken gemäss dieser US-PS ist an der hohl ausgebildeten Achse starr und axial unverschiebbar gelagert, so dass sich die Achse stets nach dem Hahnküken ausrichten muss. Ein weiterer Nachteil des aus der US-PS Nr. 4, 200, 123 bekannten Rohrleitungsschalters ist darin zu sehen, dass das Hahnküken im Gehäuse ohne jedes Spiel eingebaut ist, so dass, wenn eine 100%ige Dichtheit erzielt werden soll, das Gehäuse und die Dichtflächen der Dichthülsen genau eine Kugeloberfläche bilden müssen, was fertigungstechnisch sehr aufwendig ist.
Für verschiedene Apparate und Maschinenteile ist es erforderlich, ein Medium in bestimmten Arbeitsstellungen der Apparate bzw. Maschinenteile zuzuführen und in bestimmten andern Arbeitsstellungen abzuführen. Für diese Aufgabe waren bisher mehr oder minder aufwendige Steuerelemente hydraulischer, pneumatischer, elektrischer oder mechanischer Art erforderlich, die nicht nur einen beträchtlichen Mehraufwand, sondern auch einen hohen Wartungsaufwand bedingen und die daher eine erhöhte Störungsanfälligkeit aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rohrleitungsschalter der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, dessen Hahnküken sich unabhängig von der Achse ausrichten kann, der weiters einfach herzustellen ist und der für Apparate bzw. Maschinenteile, die in bestimmten Arbeitsstellungen mit einem Medium zu versorgen sind, verwendet werden kann, wobei keine aufwendigen Steuerelemente erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen dem Hahnküken und dem Gehäuse ein in Richtung der Achse gerichtetes Spiel vorgesehen ist und das Hahnküken an der Achse axial verschiebbar gelagert ist.
Durch die Selbstzentrierung des Hahnkükens gegenüber der Dichthülse unabhängig von der Achse ist stets ein sattes Anliegen der Dichtflächen der Dichthülse an der Kugeloberfläche des Hahnkükens gewährleistet.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung in eine Bohrung der Achse übergeht, welche ihrerseits in eine Axialbohrung der Achse mündet, wodurch einem sich drehenden oder schwenkenden Maschinenteil, der in bestimmten Arbeitsstellungen mit Medium versorgt werden muss, das Medium über die das Hahnküken aufnehmende Achse zugeführt werden kann.
Für die Selbstzentrierung des Hahnkükens des Rohrleitungsschalters ist zweckmässig der Durchmesser der Dichthülse gleich oder grösser als 60% des Durchmessers des Hahnkükens und der Durchmesser des Hahnkükens mindestens 80% grösser als der Durchmesser der das Hahnküken tragenden Achse.
Vorteilhaft ist das Hahnküken von der Achse durchsetzt und gegenüber der Achse mittels Ringdichtungen, die in ringförmigen Nuten der die Achse aufnehmenden Bohrung des Hahnkükens eingesetzt sind, gedichtet.
Wenn eine besonders hohe Dichtheit gefordert ist, ist zweckmässig in die Dichthülse ein Dichtkörper aus elastischem Material eingesetzt, der an dem radial vorstehenden Flansch der Dichthülse mit einem radial gerichteten, den radialen Flansch der Dichthülse überragenden Dichtflansch anliegt, dessen den radialen Flansch überragender Teil mit der Kugeloberfläche des Hahnkükens in Kontakt steht.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei die Fig. l und 2 jeweils eine teilweise geschnittene Ansicht einer Dichtheitsprüfanlage für einen Druckbehälter, in der ein erfindungsgemässer Rohrleitungsschalter eingebaut ist, in schematischer Darstellung zeigen. Fig. 3 zeigt den Rohrleitungsschalter in vergrössertem Massstab in zu Fig. l analoger Schnittdarstellung. Fig. 4 ist ein gemäss der Linie IV-IV der Fig. 3 geführter
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Schnitt.
In Fig. l ist ein um diametral gegenüberliegende Achsen --1, 2-- schwenkbarer Schwenkrah-
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setzten Ventil --6-- ausgeht, Luft beim Füllen des Behälters mit Wasser entweichen können bzw., wenn der Behälter --4-- um 180 in den Kopfstand gekippt ist (Fig. 2), soll Druckluft in den Behälter eingeleitet werden können, um das in dem Behälter --4-- befindliche Wasser aus dem Behälter herauszudrängen. Der Anschluss der Luftleitung --5-- an die Druckluftzuführleitung --7-- bzw. Luftabführleitung --8-- wird von einem Rohrleitungsschalter, der generell mit --9-- bezeichnet ist, hergestellt, u. zw. automatisch in Abhängigkeit von der Stellung des Schwenkrahmens
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Der Rohrleitungsschalter --9-- weist ein auf der Achse --2-- drehbar gelagertes Gehäuse - auf, wobei das Gehäuse --10-- an einem die Achse --2-- des Schwenkrahmens --3-- abstützenden Lagerbock --11-- mittels in Ausnehmungen --12-- des Lagerbockes ragender Gehäuse- schraubenköpfe --13-- verdrehgesichert ist. Dadurch verbleibt das Gehäuse --10-- bei einer Schwenkbewegung der Achse --2-- stets in der in Fig. 3 gezeigten Lage. Gegen axiale Verschiebung ist das Gehäuse --10-- mittels eines in eine radiale Nut der Achse --2-- eingreifenden Federringes --14-- gesichert. Für die Druckluftzuführ- und die Luftabführleitung sind in das Gehäuse jeweils um 180 um die Achse gegenüberliegende Anschlussbüchsen --15-- eingeschraubt.
Auf die Achse --2-- ist ein kugelförmiges, d. h. mit einer Kugeloberfläche --16-- versehenes Hahnküken --17-- aufgeschoben, Zwischen dem Hahnküken --17-- und den Gehäuseinnenwänden ist ein in Richtung der Achse --2-- vorgesehenes Spiel vorhanden. Das Hahnküken --17-- ist mit
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gegenüber der Achse --2-- gesichert. Die Nut lässt jedoch eine axiale Verschiebung des Hahnkükens --17-- gegenüber der Achse --2-- und wegen des Spieles zwischen Hahnküken und Gehäuseinnenwänden gegenüber dem Gehäuse --10-- in beschränktem Ausmass zu. Zwecks Dichtung des Hahn- kükens --17-- gegenüber der Achse --2-- sind in der durchgehenden zentrischen Bohrung --20-des Hahnkükens mit einer Dichtung --21-- versehene Ringnuten vorgesehen.
Die Achse --2-- weist eine Axialbohrung --22-- auf, die im Bereich des Hahnkükens --17-- in eine Radialbohrung --23-- übergeht. Die Axialbohrung --22-- ist an dem den Rohrleitungsschalter --9-- tragenden Ende mittels einer Dichtschraube --24-- verschlossen. Die Axialbohrung mündet in die Luftleitung --5-- ebenfalls mit einer Radialbohrung--25--. Das kugelförmige Hahn- küken --17-- weist ebenfalls eine radial gerichtete Bohrung --26-- auf, die in die Radialbohrung --23--derAchse--2--übergeht.
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dem kugelförmigen Hahnküken --17-- sind in die Anschlussbüchsen --15-- in Richtung zur Achse - radial verschiebbare Dichthülsen-27, 28-- eingesetzt, wobei in Fig. 3 zwei verschiedene Ausführungsformen gezeigt sind.
Die in Fig. 3 dargestellte untere Dichthülse --27-- ist einteilig ausgeführt. Sie weist einen sich radial nach innen erstreckenden Flansch --29-- auf, der mit einer zur Kugeloberfläche --16-- des Hahnkükens --17-- korrespondierenden Kugelgegenfläche - versehen ist. Zwischen der Dichthülse --27-- und der Anschlussbüchse --15- ist ebenfalls eine Dichtung --31-- vorgesehen. Die Dichthülse --27-- wird mittels einer zwischen der Anschluss- büchse --15-- und der Dichthülse --27-- wirkenden Feder --32-- gegen das Hahnküken --17-- gepresst.
Die in Fig. 3 oben liegende Dichthülse --28-- ist im Prinzip gleich aufgebaut, sie ist jedoch zweiteilig ausgeführt, wobei ein äusserer Teil --33-- einen radial nach innen gerichteten Flansch --29- aufweist, der ebenfalls mit einer zur Kugeloberfläche --16-- des Hahnkükens --17-- korres- pondierenden Kugelgegenfläche --30-- versehen ist. In diesen Teil ist ein weiterer hülsenförmiger Dichtkörper --34-- aus elastischem Material eingesetzt, der mit einem radial vorstehenden Flansch - über den radial vorspringenden Flansch --29-- des äusseren Teiles --33-- hinausragt und mit dem hinausragenden Flanschteil mit der Kugeloberfläche --16-- des Hahnkükens --17-- in Kontakt steht.
Der Durchmesser der Dichthülsen --27,28-- beträgt etwa 75% des Durchmessers des Hahn-
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kükens --17-- und der Durchmesser des Hahnkükens --17-- ist um etwa 80% grösser gewählt als der Durchmesser der das Hahnküken --17-- tragenden Achse --2--.
Die Funktion des Rohrleitungsschalters --9-- ist folgende:
Je nach Stellung des Schwenkrahmens --3-- ändert sich die Lage der Achse --2-- gegenüber dem Gehäuse --10-- des Rohrleitungsschalters --9--, so dass bei aufrechtstehendem Behälter --4-- die Luftabführleitung --8-- über das Hahnküken --17-- mit dem Behälterinneren in Verbindung steht. Bei um 180 geschwenktem Schwenkrahmen --3-- (vgl. Fig. 2) ist die Druckluftzuführleitung über das Hahnküken mit dem Behälterinneren leitungsmässig verbunden.
Der Druck des Mediums, im vorliegenden Fall der Luft, unterstützt vom Druck der die Dicht- hülse --27-- gegen das Hahnküken --17-- pressenden Feder --32-- ergibt einen für die Dichtheit des Rohrleitungsschalters verantwortlichen Anpressdruck, wobei die Kugelgegenfläche --30-- der Dichthülse --27-- das Hahnküken --17-- in eine zentrische Position zwingt und eine absolut dichte
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Entsprechend der Winkellage der Achse --2-- und damit der radialen Bohrung --26-- im Hahnküken --17-- ist einmal die eine und einmal die andere der diametral um die Achse gegen- überliegenden Anschlussbüchsen --15-- mit der Bohrung --22-- der Achse leitungsmässig verbunden.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. So ist es möglich, das Hahnküken --17-- mit beliebig vielen radialen Bohrungen --26-- zu versehen, also beispielsweise auch als Hahnküken für einen Dreiwegehahn auszubilden. Weiters ist es möglich, die axiale Bohrung --22-- der Achse wegzulassen, Je nach Grösse und Bauart des Rohrleitungsschalters --9-- kann dieser für eine beliebige Anzahl von Medienverbindungen vorgesehen sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rohrleitungsschalter mit einem eine Kugeloberfläche aufweisenden Hahnküken, das an einer gegenüber einem Gehäuse des Rohrleitungsschalters drehbar gelagerten und eine axiale Bohrung aufweisenden Achse drehfest angeordnet ist, wobei eine von der Axialbohrung der Achse ausgehende, durch das Hahnküken hindurchgehende Bohrung als Mediumleitung vorgesehen ist und das Gehäuse mit mindestens einer in Richtung zur Kugeloberfläche des Hahnkükens verschiebbar gelagerten und gegen die Kugeloberfläche mittels einer Dichtfläche pressbaren Dichthülse einer Mediumleitung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hahnküken (17) und dem Gehäuse (10) ein in Richtung der Achse (2) gerichtetes Spiel vorgesehen ist und das Hahnküken (17) an der Achse (2) axial verschiebbar gelagert ist.