Absperrorgan Gegenstand der Erfindung ist ein Absperrorgan mit einem von einem strömenden Medium durch- flossenen Gehäuse und einem in einer Bohrung desselben dichtend und beweglich geführten Absperr glied. Derartige, gewöhnlich mit dem Namen Hahn oder als Schieber bezeichnete, für Flüssigkeiten und Gase verwendete Absperrorgane sind vielerorts heute durch Ventile ersetzt und verdrängt worden. Der Grund hierzu ist wohl darin zu suchen, dass die Tendenz des beweglich geführten Absperrgliedes zum Festsitzen im Gehäuse bisher nicht behoben werden konnte.
Eine einmalige Schmierung des Ab sperrgliedes gibt auch keine Gewähr gegen Fest sitzen, da das Fett oder Öl bei erhöhter Tempera tur ausfliesst oder durch das Durchflussmedium aus gewaschen wird. Dort, wo solche Absperrorgane heute noch verwendet werden, ist dafür zu sorgen, dass durch entsprechend ausgewählte Werkstoff paarung zwischen Gehäuse und Absperrglied ein niedriger Reibungskoeffizient erzielt wird, das für die Erhaltung der Bewegungsmöglichkeit eine ge wisse Gewähr gibt.
Die grössten Schwierigkeiten bezüglich Fest sitzen bereitet die Verwendung von nichtrostendem Stahl, infolge dessen spezifischen Oberflächeneigen schaften (Fehlen von Oxydschichten und Kalt schweissen der Oberflächenmoleküle). Aus diesem Grunde sind seit einiger Zeit Hähne gebaut worden, welche mit besondern Schmierkanälen und Press- schrauben für Schmiermaterial ausgerüstet sind. Lei der konnten auch diese Massnahmen nicht voll be friedigen.
Die Erfindung ermöglicht die Vermeidung der er wähnten Nachteile. Zu diesem Zwecke besitzt das Absperrorgan nach der Erfindung eine das Absperr glied umgebende und an der Wandung der Bohrung anliegende Hülse aus Kunststoff, welche gleich- zeitig die Aufgabe der Abdichtung und der Schmie rung übernimmt.
Da für das gute Funktionieren des Reiberhahns die Auswahl der Werkstoffe von grosser Bedeu tung ist, wird die Hülse vorteilhaft aus einem Kunststoff mit besonders guten Gleit- und Dich tungseigenschaften hergestellt.
Die neuen Kunst stoffe von der Gattung Poly-Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel Polyäthylen, und Poly-Halogen- kohlenwasserstoffe, die unter den eingetragenen Marken Teflon , Kel-F sowie andere Kunststoffe, die unter Nylon, Perlon (eingetragene Marke) be kanntgeworden sind, weisen diese günstigen Eigen schaften auf und sind von Fall zu Fall als Material für die Hülse zu empfehlen.
Die oben erwähnten Kunststoffe haben zudem die Eigenschaft, chemisch sehr beständig zu sein. Wenn also das Gehäuse ebenfalls aus chemisch widerstandsfähigem Material oder Metall mit ent sprechenden Schutzüberzügen, wie zum Beispiel Email, hergestellt wird, so ist eine breite Basis für die Verwendungsmöglichkeit des Erfindungs gegenstandes geschaffen worden, welche speziell auch in der chemischen Industrie von grosser Bedeu tung ist. Dem Reiberhahn wird somit ein weites Gebiet der Anwendung eröffnet und dessen natür liche Vorteile wie Einfachheit und freier Durch gang (geringer Druckabfall, Möglichkeit des Durch stossens) voll ausgenutzt.
In der Zeichnung sind beispielsweise als Hahn ausgebildete Ausführungsformen des Erfindungs gegenstandes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 und 2 einen Hahn mit einem konischen Küken im Längsschnitt bzw. im Querschnitt, Fig.3 einen Hahn mit einem zylindrischen, in axialer Richtung verschiebbaren Küken im Axial schnitt, Fig.4 einen Hahn mit mehreren radialen und einer axialen Anschlussstelle und einem längsver schiebbaren und verdrehbaren zylindrischen Küken im Axialschnitt,
Fig. 5 einen Hahn mit einem zylindrischen Küken und einer mittels Spannbrille spannbaren Dichtungs hülse im Axialschnitt.
In der konischen Bohrung eines mit Anschluss- flanschen versehenen Gehäuses 1 ist ein konisches Küken 2 angeordnet. Eine das Küken 2 umgebende Hülse 3 aus Kunststoff schmiegt sich an die Wan dung der Gehäusebohrung. In an sich bekannter Weise ist das Küken 2 mit Hilfe einer Mutter 4 und einer Unterlagscheibe 5 am Gehäuse 1 ge halten. Ein Sicherungsring 6 verhindert das selbst tätige Lösen der Mutter 4.
Dieser Sicherungsring 6 könnte durch eine Federscheibe ersetzt wer den, welche das Küken 2 federnd in die Bohrung des Gehäuses 1 ziehen würde, um dabei das temperaturbedingte Dehnen und Schrump fen des Kunststoffes zu berücksichtigen, und das dichtende Zusammenwirken des Kükens 2 mit dem Gehäuse 1 auch bei Temperaturschwankungen zu gewährleisten.
Der in der gezeichneten Stellung des Kükens 2 freigegebene Durchfluss eines Mediums durch den Hahn kann durch Verdrehen des Kükens 2 um 90 vollständig unterbrochen werden. Die Kunst stoffhülse ergibt in beiden Kükenstellungen, wie auch selbstverständlich bei nur teilweise gedrossel tem Durchfluss, eine einwandfreie Abdichtung und vorzügliche, das Anfressen des Kükens ausschlie ssende Gleiteigenschaften. Dabei könnte man die Hülse mit dem Küken bewegen oder aber im Gehäuse festhalten.
Selbstverständlich können sämtliche bisherigen Bauformen und Querschnittsformen der bekannten Hähne, wie Ein- und Mehrweghähne, Hähne mit geradem und abgewinkeltem Durchgang, geflanschte Ausführung und solche mit Muffen in der beschrie benen Weise mit einer Kunststoffhülse ausgerüstet werden. Die Stopfbüchse als Dichtung kann weg fallen, das heisst, sie wird ersetzt durch die Kunst stoffhülse.
In der Ausführung gemäss den Fig. 1 und 2 mit einem konischen Küken, welches in einer ko nischen Bohrung angeordnet ist, kann die Wand stärke der Kunststoffhülse sehr dünn gehalten wer den. In einer modifizierten Ausführung nach der Fig.3 wird ein zylindrisches Küken 2' verwendet. Die Bohrung der Kunststoffhülse 3' ist selbstverständ lich auch zylindrisch, während die Bohrung des Gehäuses 1' und damit die Aussenfläche der Hülse 3' nach wie vor konisch ausgebildet sind.
Diese Aus führung erlaubt nicht nur das Verdrehen des Kükens 2' in der Hülse 3', sondern, wie dargestellt, auch das Verschieben des Kükens 2' in axialer Richtung und ergibt tatsächlich ein kombiniertes, als Hahn und als Schieber wirkendes Absperrorgan. Nach der Fig. 4 ist das Küken 2" als Schieber, mit meh- reren Querbohrungen und mit einer oder mehreren Längsbohrungen versehen. Das Gehäuse ist mit wei teren radialen und einer axialen Anschlussstelle ver sehen, wodurch eine ausserordentlich vielfältige Ver wendbarkeit des Absperrorgans gegeben ist.
Das Absperrglied könnte auch mittels eines Hebel systems betätigt werden, wodurch das Absperr organ zugleich als Schnellverschluss zum Einsatz kommen kann. Das Gesagte lässt sich freilich auch auf eine Ausführung anwenden, bei welcher die Kunststoffhülse eine zylindrische Aussenfläche und eine konische Bohrung aufweist.
Nach der Fig.5 besitzt das Absperrorgan eine Hülse 2"' mit zylindrischer Aussen- und Innen fläche, welche durch eine Spannbrille 7 derart unter Druck gesetzt werden kann, dass an den zy lindrischen Dichtflächen ein radialer Anpressdruck zum Abdichten erzeugt werden kann.
Die Sicherung der Hülse kann dadurch erfolgen, dass eine Dichtfläche, vorzugsweise im Gehäuse, weniger fein bearbeitet wird als jene des Absperr gliedes. Eine andere Sicherung kann vorgenommen werden, indem man die Kunststoffhülse ein wenig in die Durchflussöffnung hinein einbördelt. Eine sehr zuverlässige Sicherung gegen Verdrehen bietet eine axiale Nut in der Gehäusebohrung und eine entsprechende Feder in der Kunststoffhülse, resp. umgekehrt. Selbstverständlich müssen die Dicht flächen immer gut bearbeitet werden. Bei emaillier ten Hähnen und solchen aus Glas, Steinzeug oder Porzellan wird man kaum darum herumkommen, die Dichtflächen zu schleifen.
Immerhin sind die Anforderungen an die Genauigkeit der Bearbeitung eher geringer als bei den bisherigen Hähnen, dies gilt ganz besonders im grobgeometrischen Sinne, das heisst, die Kegelwinkel der beiden Dichtflächen brauchen nicht ganz genau übereinzustimmen. Falls die Hülse entsprechend geformt oder verformt wird, sind sogar starke Abweichungen in der Konizität zulässig.
Zur Unterstützung der Dichtung können in die Dichtflächen kreisförmige Rillen beliebigen Quer schnittes eingearbeitet werden. Für gewisse Mate rialien wird es nötig sein, eine Armierung einzu bauen, zum Beispiel aus Blech, Draht oder Ge webe, aus Asbestfasern, Glasfasern usw., welche von Fall zu Fall festgelegt werden muss.
Abschliessend sei noch bemerkt, dass die Ver wendung von Teflon , welchem Asbest, Glas oder andere, die Wärmeausdehnung hemmende Füll und Dichtstoffe zugemischt werden, als zweckmässig erachtet wird. Es ist dadurch zu erreichen, dass die Hähne bei relativ hohen Temperaturen, zum Bei spiel 240 C, und der nachfolgenden Abkühlung auf beispielsweise 20 C gleicherweise dicht bleiben. Dieser Umstand bedeutet mit andern Worten, dass zufolge der Wärmedehnungen bzw. Schrumpfungen keine plastischen Deformationen auftreten.
Bei der Verwendung von Teflon -Hülsen bil det sich am Küken durch die Reibung eine hauch- dünne Teflon -Schicht, an welcher, entsprechend den Eigenschaften des Teflon keine Stoffe hängen bleiben. Dies bezieht sich auch auf Partikel des Durchflussrnediums oder auf eventuelle Schmutz partikel, die zwischen die Dichtflächen gelangen. Während solche Partikel bei anderem Hülsenmate rial in diesem eingebettet verbleiben und das Küken zerkratzen, werden sie bei Verwendung von Teflon - Hülsen, ohne die Dichtflächen zu beschädigen, zwi schen diesen mitgerollt. Der Hahn bleibt so dauernd dicht.