Hahn mit zylindrischem Küken Die Erfindung betrifft einen Hahn mit zylin drischem Küken, bei dem neben den gedachten Durchdringungslinien von Kükenbohrung und Durch lassbohrung Dichtringe aus flexiblem Material ein gesetzt sind.
Diese Nuten waren bisher in der Regel mit gleichbleibender Tiefe in die Gehäuseinnenwand des Ventils eingearbeitet, was nur durch qualifizierte Facharbeiter mit einer teuren Innenschleifmaschine möglich ist, da die Nuten dem sphärischen Verlauf der gedachten Durchdringungslinie zwischen Küken bohrung und Gehäusebohrung mit grosser Genauig keit folgen müssen, um einen zuverlässigen und zu gleich klemmfreien Dichtungsschluss nach dem Ein setzen der Dichtungsringe und des Kükens zu ge währleisten.
Der Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, diesen Herstellungsaufwand zu vermindern. Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass die Nuten im wesentlichen zylindrisch mit ebenem kreisringförmigem Grund und über ihren Umfang wechselnder Tiefe ausgebildet sind, wobei die Dicht ringe aus den Nuten um ein über ihren Umfang gleichbleibendes Mass herausgewölbt sind. Diese Nuten mit ebenem Grund können mit einer ein fachen Drehbank eingearbeitet werden.
Die elastischen Dichtungsringe haben dann wie die Nuten eine über ihren Umfang wechselnde Tiefe, die aber keine nachteilige Veränderung des elasti schen Dichtungsschlusses zwischen Küken und Ge häuse ergibt, weil für die elastische Andrückung nur der verformbare aus den Nuten herausgewölbte Teil der Gummiringe massgeblich ist, dessen Quer schnitt jedoch über den ganzen Umfang des Dich tungsringes gleich bleibt.
Ein besonders gleichmässiger elastischer Dich tungsschluss kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass der Dichtungsring schlauchförmig ausgebildet und mit einer Flüssigkeit gefüllt ist und dass der schlauchförmige Hohlraum, vorzugsweise über eine Membrane und einen Druckzylinder, unter Druck setzbar ist. Auf diese Art kann beim Betrieb des Hahnes ein kräftiger Dichtungsdruck aufrechterhal ten werden, der zur leichten Verstellbarkeit des Kükens vorübergehend weggenommen wird.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der in den Fig. 1-14 schematisch dargestellten Ausführungs beispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 im Längsschnitt und darunter im waag rechten Axialschnitt einen Hahn mit zwei senkrecht zueinander in der Kükenoberfläche angeordnete Dichtringe, in Schliessstellung, Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Hahn in der Öffnungsstellung, mit auf jeder Seite der Küken bohrung in der Kükenoberfläche angeordneten Dicht ringen, Fig. 3 einen Hahn entsprechend Fig. 1, mit zwei Dichtringen in zueinander senkrechten Ebenen ange ordnet,
Fig. 4 und 5 einen Hahn entsprechend der Dar stellung nach Fig. 1, jedoch mit zwei parallel und zwei konzentrisch zur Kükenachse angeordneten Dichtungsringen, Fig. 6/1-6/11 verschiedene Profile für Nut und Dichtring, Fig.7 die linke Hälfte eines Hahnes ähnlich Fig.2, jedoch in Öffnungsstellung und mit abge rundeter Gehäusekante, Fig.8 einen Hahn, oben im Längsschnitt und darunter teilweise in waagrechtem Axialschnitt, in Schliessstellung, mit zwei hydraulisch andrückbaren schlauchförmigen Dichtungsringen,
Fig.9, 10 und 11 Einzelheiten der Fig.8, in vergrösserter Darstellung, Fig. 12 einen Hahn mit im Gehäuse angeordnetem Dichtring, im halben Axialschnitt durch die Dreh achse des Kükens, Fig. 13 den Hahn nach Fig. 12, im Schnitt radial zur Kükenachse, Fig. 14 im halben Schnitt einen Hahn mit in die Kükenoberfläche angeordneten Dichtringen.
Das Ventilgehäuse 1 bildet eine zylindrische Auf nahmebohrung 2 für das Küken 3 und eine diese senkrecht durchdringende Durchlassbohrung 4 für das abzusperrende Medium. In die Aussenfläche des Kükens sind Ringnuten 5 mit ebenem Nutengrund zur Aufnahme und in Anpassung an die verschiede nen Dichtungsprofile 6/1-6/11 eingearbeitet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind vier derartige profilierte Nuten und Dichtringe paarweise konzentrisch um die Mündungen der Kükenbohrun gen 7 bzw. senkrecht dazu, parallel zur Drehachse des Kükens, eingearbeitet, so dass in jeder Winkel lage des Kükens eine Abdichtung erzielt ist. Dieses Ventil kann nach Belieben rechts- oder linksgängig betätigt werden.
In der durch Weglassung des zur Kükenbohrung konzentrischen Ringpaares vereinfachten Ausfüh rungsform nach Fig. 2 wird eine Abdichtung nur in Schliessstellung erhalten, die wiederum rechtsgängig wie auch linksgängig eingestellt werden kann.
In der Ausführungsform nach Fig. 3 sind eben falls nur zwei profilierte Dichtringe eingesetzt, jedoch koaxial und parallel zur Kükenbohrung, wodurch eine vollständige Abdichtung der Druckseite gegenüber der Aufnahmebohrung für das Küken in Öffnungs- und Schliessstellung erhalten wird; jedoch ist dabei nur eine öffnungs- und Schliessbewegung möglich; der Drehweg des Kükens im Ventilgehäuse muss durch Anschläge auf 90 so begrenzt sein, dass auf der in Fig. 3 links angenommenen Druckseite jedes mal ein Dichtungsring zum Tragen kommt.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5, sind wiederum zwei profilierte Dichtungsringe 6/10 konzentrisch um die Kükenbohrung 7 eingelegt, und für eine Abdichtung sowohl der Einlass- wie auch der Auslassseite der Ventilbohrung 4 gegenüber der Aufnahmebohrung 2 für das Küken in jeder Winkellage desselben sorgen zwei einfache konzen trisch zur Kükendrehachse eingenutete Rundgummi ringe 612.
Nur mit solch einfachen Ringen kommt das Küken nach der Fig. 4 und 5 aus.
In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 5 wird also die eine Raumkurve entsprechend der Durchdringungslinie der beiden zylindrischen Bohrungen 4 und 2 bildende Tragfläche der pro filierten Dichtungsringe und ihrer Nuten erreicht, wobei trotzdem ein leicht einzuarbeitender, ebener kreisringförmiger Nutengrund vorhanden ist; dafür haben die Nuten und die zugehörigen profilierten Dichtringe über ihren Umfang wechselnde Tiefe, wie aus den Figuren deutlich zu ersehen ist.
Wie aus den Darstellungen des Ausführungs- beispieles nach Fig. 7 ersichtlich, ist die Innenfläche des Gehäuses 1 längs der gedachten Durchdringungs- linie zwischen Durchlassbohrung 4 und Aufnahme bohrung 2 für das Küken 3 mit einer Abrundung 8 versehen, um eine Beschädigung des profilierten Dichtringes 611 während der Betätigung des Kükens an dieser Stelle zu vermeiden.
Die Darstellungen nach Fig. 8 zeigen einen Hahn, in dessen Küken 3 konzentrisch zu seiner Bohrung zwei schlauchförmige Dichtungsringe 6/13 vorhanden sind, die über am Umfang verteilten Bohrungen 9 (Fig. 11) mit dem Hohlraum 10 des doppelwandigen Kükens in Verbindung stehen. Die schlauchförmige Dichtung 6/13 und der Hohlraum 10 sind mit einer Flüssigkeit ausgefüllt, die durch Verformung der Membran 12 über den Druckkolben 13 (Fig.9) unter Druck gesetzt werden kann. Der Druckkolben 13 ist zur Schonung der zweckmässig als Gummi körper ausgebildeten Membran 12 mittels einer Längsnut 14 und eines in diese greifenden in dem das ganze führenden Spindelgehäuse 16 am Küken sitzenden Stiftes 15 drehfest geführt.
Der Druck kolben 13 ist dadurch gegenüber dem Druckmittel 10 dauerhaft, zuverlässig und vollständig gedichtet; er wird von einer im Ventilgehäuse steigend geführten Spindel 17 über einen Vierkant 18 betätigt, auf den als Betätigungshandhabe ein mit einem geriffel ten Gummiring überzogenes, nicht dargestelltes, Manometer gesetzt werden kann.
Mit 21 sind auf dem Gehäusegrund gleitende zur Reibungsminderung aus Kunststoff bestehende Distanzbolzen für das verhältnismässig schwere doppelwandige mit Druckmittel gefüllte Küken be zeichnet.
Ausführungsbeispiel nach den Fig. 12 und 13: In der mit über den Umfang wechselnder Tiefe ausgeführten, im wesentlichen zylindrischen Innen nut 8a des Ventilgehäuses 1 sitzt der entsprechend profilierte, auf die Büchse<I>2a</I> gepresste Dichtring<I>7a,</I> dessen Tragfläche 7'a im Durchdringungsbereich der beiden Gehäusezylinder liegt und dem dortigen Krümmungsverlauf angepasst ist und mit der Ober fläche des Kükens 4a zusammenarbeitet, welche im Bereich der Mündungen seiner Bohrung 6a durch Ausfräsen mit einem profilierten Walzenfräser so weit zurückgesetzt ist,
dass beim Vorbeigehen des Kükens die Tragfläche 7a mit den scharfen Rändern der Kükenbohrung 6a keine Berührung mehr haben können.
Ausführungsbeispiel nach Fig. 14: Das Ventil gehäuse 1 bildet die Durchlassbohrung 2b und die Kükenbohrung 3b, deren beiderseitige sphärische Durchdringungslinie bei 4b angedeutet ist. Im Be reich dieser Durchdringungslinie, um die Durchlass- bohrung 5b des Kükens 6b, ist in die stirnseitige Kükenoberfläche die Nut 7b für den Dichtring 8b eingearbeitet. Diese Kükenoberfläche könnte auch eine Kunststoffbüchse sein.