DE1096137B - Hahn mit gewindeloser Hahnspindel - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hahn, der eine Spindel aufweist mit einer Schulter, auf der sich der Spurring eines Schublagers abstützt, das den Druck auf die Spindel auf das Gehäuse überträgt, und mit einer weiteren, weiter innen befindlichen Schulter, die durch den Leitungsdruck dichtend auf eine Gegenfläche am Gehäuse gedrückt wird, wenn das ersterwähnte Schublager abgenommen wird, und der mit einer Dichtungspackung zwischen den beiden Lagern ausgestattet ist.

Die bekannten Hähne dieser Art haben den Vorteil, daß bei ihnen das Schublager beispielsweise zwecks Wartung oder Erneuerung abgenommen werden kann, ohne daß die Leitung, in welche der Hahn eingeschaltet ist, drucklos gemacht werden muß, da das durch die innenliegende Schulter der Spindel und die Gegenfläche am Gehäuse gebildete Ventil in diesem Falle ein Austreten des Druckmittels aus der Leitung verhindert.

Bei diesen bekannten Hähnen wird aber die Dichtpackung beim Abnehmen des Schublagers zwangläufig mitgelöst, so daß ihre Dichtungswirkung verlorengeht und Druckmittel aus der Leitung, welches im Falle einer nicht vollständigen Dichtigkeit des Ventils an diesem vorbeisickert, nach außen gelangen kann. Dies ist beispielsweise bei gesundheitsschädlichen chemischen Flüssigkeiten oder Dämpfen ein gefährlicher Nachteil.

Durch das zwangläufige Lösen der Dichtpackung mit dem Abnehmen des Schublagers wird auch die Wartung erheblich erschwert, da nach jedem Abnehmen des Schublagers die Packung erneut eingestellt werden muß, obzwar es genügen würde, sie auf ihre Dichtigkeit zu prüfen, wofür ein Lösen nicht erforderlich, sondern im Gegenteil sogar unerwünscht ist.

Außerdem kann bei den bekannten Hähnen der für die Dichtungswirkung entscheidende, auf die Packung ausgeübte Druck nicht getrennt eingestellt werden, sondern er ist von der Anordnung des Schublagers abhängig und somit nur sehr schwer kontrollierbar.

Das Ziel der Erfindung besteht nun darin, die obengenannten Nachteile zu vermeiden, und dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Packung durch eine von dem Schublager unabhängige Halterung in ihrer Lage gehalten und gegen die Spindel und das Gehäuse gepreßt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Hahn bleibt die Packung beim Abnehmen des Schublagers unverändert, wodurch das Auswechseln des Schublagers und/oder die Inspektion der Packung erheblich erleichtert werden. Außerdem kann bei dem erfindungsgemäßen Hahn der auf die Packung ausgeübte Druck für sich eingestellt werden und wird nicht durch die Anordnung des Schublagers festgelegt.

Hahn mit gewindeloser Hahnspindel

Anmelder:

Rockwell Manufacturing Company,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz

und Dr. rer. nat. G. Hauser, Patentanwälte,

München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 6. September 1956

Adolph Wolfensperger, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen Axialschnitt durch das obere Ende eines erfindungsgemäßen Hahnes.

Das Hahngehäuse 11 der Kugelhahnanordnung, das den kugeligen Hahnkörper 12 umschließt, ist mit einem nach oben ragenden Fortsatz 13 ausgestattet, der innen mit einer glatten zylindrischen Bohrung 14 versehen ist. Die Hahnspindel 15 hat am unteren Ende einen Mitnehmerlappen 16, der in einen Schlitz 17 im Kugelkörper 12 eingreift. Innerhalb der Bohrung 14 besitzt die Spindel einen zylindrischen Abschnitt 18, der in die Bohrung 14 drehbar eingepaßt und durch diese gegen eine seitliche Verschiebung gesichert ist.

Der über dem in der Bohrung gelagerten Abschnitt

18 befindliche obere Endabschnitt 19 der Spindel 15 hat einen etwas kleineren Durchmesser, wodurch eine nach oben weisende Ringschulter 21 gebildet wird. Ein aus einem schweren Metallring bestehender Ringbund 22 umgibt die Spindel mit engem Sitz und besitzt eine nach unten weisende Schulter 23, die sich im zusammengebauten Zustand gegen die Ringschulter 21 der Spindel legt.

Auf einer nach oben weisenden Schulter 27 des Ringbundes 22 sitzt der untere Laufring eines Kugellagers 26. Der obere Ring des Kugellagers stützt sich gegen eine nach unten weisende Schulter 28 einer

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Deckplatte 29 ab, so daß das Kugellager 26 zwischen der Deckplatte 29 und dem Ringbund 22 eingeklemmt wird, wenn die Kopfschrauben 31 beim Befestigen der Deckplatte 29 am Hahngehäuse angezogen werden. Das Kugellager 26 dient im normalen Betrieb sowohl als Schublager als auch als Radiallager für die Hahnspindel 15. Oberhalb des Lagers 26 wird die Hahnspindel von einer in die Deckplatte 29 eingesetzten Staubdichtung 30 umgeben.

Der Innendurchmesser des Gehäusefortsatzes 13 ist am oberen Ende des Fortsatzes erheblich größer als an der Bohrung 14, wodurch ein Hohlraum 34 gebildet wird, der das Schublager aufnimmt. Zwischen diesem Hohlraum und der Bohrung 14 befindet sich ein Bohrungsabschnitt 35, der ebenfalls einen größeren Durchmesser hat als die Bohrung 14, so daß Raum für die Aufnahme der Spindelpackung geschaffen wird. Der Boden dieses Raumes bildet eine nach oben weisende Auflagefläche 36. Innerhalb des zwischen dem Bohrungsabschnitt 35 und dem Spindelabschnitt 18 vorhandenen Raumes ist ein Packungssatz angeordnet. Dieser besteht aus einem starren Metallring 37, nachgiebigen V-förmigen Packungsringen 42 und 43, die oberhalb und unterhalb des starren Ringes 37 angeordnet sind, und einem wulstförmigen flexiblen Packungsring 44, der zwischen den unteren nachgiebigen Ringen 43 und einer Auflagefläche 45 am Boden des Bohrungsabschnittes 35 eingezwängt ist. Der Packungssatz wird durch eine einen Befestigungsflansch 41 aufweisende Stopfbüchse 46 axial zusammengedrückt, die einen Ansatz hat, welcher in den Bohrungsabschnitt 35 hineinragt. Die nach unten weisende Stirnfläche dieses Ansatzes ist mit einer V-förmigen Rille ausgestattet, die an der oberen nachgiebigen Packung 42 aufliegt, so daß die Packungen axial zusammengedrückt und dichtend gegen die Spindel und die Wand des Bohrungsabschnittes 35 gepreßt werden, wenn die Kopfschrauben 47 fest angezogen sind und den Stopfbüchsenflansch 41 gegen die Auflagefläche 36 pressen.

Die Packung kann über einen nicht gezeigten Schmierkanal und miteinander verbundene Rillen 38 und 39 im starren Metallring 37 mit einem Schmiermittel beliefert werden, das die Dichtungswirkung erhöht und das Drehen der Spindel erleichtert.

Eine weitere Abdichtung und Schmierung wird am tragenden Hauptteil der Spindel durch eine schmale, in der Fläche des Spindelabschnittes 18 gebildete und über einen nicht gezeigten Kanal mit einem Schmiermittel belieferte Ringrille 51 erzielt.

Von der Rille 51 erstreckt sich noch ein zweiter verschließbarer Radialkanal 54 durch den Gehäusefortsatz 13 nach außen, der den Austritt von bei der Montage der Packung etwa ausgesickertem Medium gestattet.

Das untere Ende der Bohrung 14 ist im Durchmesser vergrößert und bildet einen nach unten weisenden glatten ringförmigen Ventilsitz 56, der mit einem verbreiterten Bund 57 am unteren Ende der Spindel so zusammenwirkt, daß eine Axialverschiebung der Spindel 15 nach außen auf ein geringes Maß begrenzt wird und der Austritt von Medium aus der Leitung weitgehend verhindert wird, wenn die Deckplatte 29 z. B. zwecks Erneuerung oder Prüfung entweder des Lagers 26 oder der Packung abgenommen wird. Wenn in diesem Fall die Hahnspindel unter dem in der Leitung herrschenden Druck nach außen bewegt wird, setzt sich die Sitzfläche 56 gegen den glatten ringförmigen Ventilsitz 58, dem sie in der Form angepaßt ist. Dieser Ventilverschluß verhindert, durch den um den Spindelabschnitt 18 herumgehenden Schmiermittelfilm unterstützt, ein Austreten des in der Leitung unter Druck stehenden Mediums und hält die Spindel in der Bohrung fest.

Bei dem erfindungsgemäßen Hahn erfährt die gewindelose Spindel im normalen Betrieb keine axiale Verschiebung, und der innerhalb des Hahngehäuses wirkende Druck des Mediums in der Leitung wird im normalen Betrieb vom Schublager 26 aufgenommen, welches das zum Drehen der Spindel erforderliche Drehmoment auf ein Mindestmaß beschränkt. Die nachgiebigen Packungen im Bohrungsabschnitt 35 können instandgesetzt oder erneuert werden, ohne daß die Leitung drucklos gemacht oder der Hahn aus der Leitung ausgebaut werden muß, indem lediglich die Deckplatte 29, das Lager 26, der Bundring 22 ynd die Stopfbüchse 46 entfernt werden. Der obere "nachgiebige Packungsring 42 kann dann durch Erhöhung des Schmiermitteldruckes nach oben gedruckt werden.

ao Wenn lediglich die Dichtungswirkung der Packung überprüft werden soll, dann wird die Stopfbüchse 46 nicht mit gelöst, so daß der eingestellte Druck auf die Packung nicht verändert wird. Dadurch wird die Wartung des errindungsgemäßen Hahnes erheblich eras leichtert und verbilligt. Während aller dieser Arbeiten verhindert das Ventil 56, 58 ein Austreten des unter Druck stehenden Mediums aus der Leitung, wobei das Ventil durch den in der Leitung herrschenden Druck selbst in der geschlossenen Stellung gehalten wird. Das um die Spindel herum verteilte Schmiermittel aus der Rille 51 bildet hierbei eine zusätzliche wirksame Abdichtung gegen das Medium in der Druckleitung für den Fall, daß dennoch Medium durch das Ventil 56, 58 aussickern sollte. Der erfindungsgemäße Hahn kann natürlich auch mit kegeligen oder zylindrischen Hahnkörpern ausgestattet sein.

In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Stopfbuchse durch Kopfschrauben festgehalten. Statt dessen kann sie aber auch am oberen, sich in den Raum 34 erstreckenden Ende ein Außengewinde aufweisen und in ein Gewinde eingeschraubt sein, das in die den Raum 34 begrenzende Seitenwand eingeschnitten ist. In diesem Falle kann dann der auf die Packung ausgeübte Druck auf einfache Weise genau eingestellt und gegebenenfalls nachgestellt werden.

Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß bei dem erfindungsgemäßen Hahn das Lager der gewindelosen Hahnspindel ohne weiteres ausgebaut werden kann, ohne daß die Spindelpackung entfernt werden muß und ohne daß die Gefahr auftritt, daß Medium aus der Leitung entweicht.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Hahn mit Spindel mit einer Schulter, auf der sich der Spurning eines Schublagers abstützt, das den Druck auf die Spindel auf das Gehäuse überträgt, und mit einer weiteren, weiter innen befindlichen Schulter, die durch den Leitungsdruck dichtend auf eine Gegenfläche am Gehäuse gedrückt wird, wenn das ersterwähnte Schublager abgenommen wird, und mit einer Dichtpackung zwischen den beiden Lagern, dadurch gekennzeichnet, daß die Packung durch eine von dem Schublager (26J unabhängige Halterung (46) in ihrer Lage gehalten und gegen die Spindel (15) und das Gehäuse (11) gepreßt wird.

2. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung durch eine in der Gehäuse-

bohrung für die Spindel (15) festgelegte Stopfbüchse (46) gebildet wird.

3. Hahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfbüchse am oberen Ende einen Flansch (41) aufweist, der mit Kopfschrauben (47) gegen eine in der Gehäusebohrung für die Spindel gebildete, nach außen weisende Schulter (36) festgezogen ist.

4. Hahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfbüchse in die Gehäusebohrung für die Spindel eingeschraubt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 231 253, 689 658; USA.-Patentschriften Nr. 2 647 721, 2 734 715.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen