CH337697A - Absperrorgan - Google Patents

Description

  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.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Absperrorgan mit einem von einem strömenden Medium durchflossenen - Gehäuse und einem in einer Bohrung desselben dichtend und beweglich ge führten Absperrglied, gekennzeichnet durch eine das Absperrglied umgebende und an der Wan dung der Bohrung anliegende Hülse aus Kunststoff, welche gleichzeitig die Aufgabe der Abdichtung und der Schmierung übernimmt. UNTERANSPRÜCHE 1. Absperrorgan gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Absperrglied massiv aus nichtrostendem Stahl hergestellt ist, während am Gehäuse aus Eisen Anschlussstutzen aus nichtrosten dem Stahl eingebaut sind. 2.

   Absperrorgan gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mediumberührten Teile des Gehäuses und des Absperrgliedes mit nicht rostendem Stahl plattiert sind. 3. Absperrorgan gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Durchflussmedium in Berührung kommenden Teile des Gehäuses des Absperrgliedes mit einem gegen Korrosion schützen den Überzug versehen sind. 4. Absperrorgan gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhülse aus poly merisiertem Kohlenwasserstoff hergestellt ist. 5. Absperrorgan gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhülse aus Poly- Halogenkohlenwasserstoff hergestellt ist. 6.

   Absperrorgan nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhülse im Ge häuse gegen Verdrehen gesichert ist. 7. Absperrorgan nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhülse am Ab sperrglied gegen relatives Verdrehen gesichert ist. B. Absperrorgan nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsflächen des Ge häuses und des Absperrgliedes konisch ausgebildet sind und die Hülse demzufolge innen und aussen eine Kegelfläche aufweist. 9. Absperrorgan nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsfläche des Ge häuses zylindrisch ausgebildet ist und jene des Ab sperrgliedes konisch. 10.

   Absperrorgan nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsfläche des Ge häuses konisch und jene des Absperrgliedes zylin drisch ausgebildet ist. 11. Absperrorgan nach Patentanspruch und Un teranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Absperrglied in der Kunststoffhülse dreh bar gehalten und verschiebbar geführt ist. 12. Absperrorgan nach Patentanspruch, mit wenigstens einer konischen Dichtfläche, dadurch gekennzeichnet, dass zur einwandfreien Abdichtung unter variablen Temperaturen und Drücken sowie zum Ausgleich der durch die Wärme bedingten Dilatationsbewegungen der dichtenden Flächen fe dernde Spannmittel vorgesehen sind. 13.

   Absperrorgan nach Patentanspruch und Un teranspruch 12, gekennzeichnet durch eine Feder, welche die Ausdehnungen aufnimmt und gleich zeitig die Dichtflächen unter Vorspannung gegen einanderpresst. 14. Absperrorgan nach Patentanspruch und Un teranspruch 13, gekennzeichnet durch eine federnde Unterlagscheibe, welche gleichzeitig die Mutter ge gen ungewolltes Lösen sichert. 15. Absperrorgan nach Patentanspruch und Un teranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Federcharakteristik derart auf die durch die Tem peratur und den Druck des Mediums bedingten De formationen der Dichtflächen abgestimmt ist, dass auch bei variablem Druck immer eine ausreichende Dichtkraft gewährleistet ist.