-
Absperrhahn mit kugelförmigem Küken Die Erfindung bezieht sich auf
einen Absperrhahn mit kugelförmigem Küken, das mit Spiel im Hahngehäuse an zwei
senkrecht zur Durchflußbohrung angeordneten Zapfen geführt ist und dessen Abdichtung
durch ein oder zwei unter dem Druck des strömenden Mediums stehende, als Ringkolben
ausgebildete Dichtringe erfolgt. Meist besteht das Halmküken aus einem anderen Material
als das Hahngehäuse. Das letztere wird beispielsweise aus Stahlguß und das erstere
aus Aluminium oder Bronze hergestellt. Die Praxis hat gezeigt, daß im Laufe der
Zeit sogenannte Kontaktkorrosionen eintreten, die sich leicht unter dem Einfluß
des den Absperrhahn durchströmenden flüssigen Mediums bilden. Diese Korrosionen
können sogar dazu führen, daß die Küken überhaupt nicht mehr zu i)etätigen sind
und die Hähne dadurch unbrauchbar werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Absperrhahn der oben
bezeichneten Art zu schaffen, mit dem dieser Nachteil mit Sicherheit vermied-en
wird, bei dem also keine Korrosionserscheinungen ,Auftreten können.
-
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß zum
Isolieren des Kugelkükens gegenüber .dem Hahngehäuse die Lager für die Zapfen des
Kugelkükens aus Kunststoff oder Gummi gefertigt sind, die im oberen Kugelkükenzapfen
befindlichen Buchsen für die zwischen der in einer Kunst-"toffbuchse mit oben angebrachter
Dichtlippe geführten Spindel und dem Kugelküken vorhandenen Mitnehmerstifte aus
isolierendem Materialbestehen und die auf der dein Kugelküken zugewandten Seite
der Dichtringe aufvulkanisierte Gummischicht eine von der Durchflußbohrung abgewandte,
als Lippendichtung dienende Verlängerung aufweist.
-
Die letztere schließt den vom Außenumfang des Dichtringes einerseits
und von der Innenwandung des Hahngehäuses andererseits begrenzten Ringraum in Richtung
auf die Kugelkükenzapfen zu ab. Dieser Ringraum ist mit einem gegen Korrosion isolierenden
Fettpolster ausgefüllt.
-
Durch die Lippendichtung wird ein Eindringen von korrodierenden Medien
in die die Ringkolben führende Bohrung des Hahngehäuses und durch das Fettpolster
jede Kondensbildung verhindert. Das Fettpolster schafft außerdem eine zusätzliche
Sicherung gegen das Eindringen korrodierender Medien bei T-Tndichtwerden der Lippe.
Es soll verhindern, daß die Ringkolben in der Gehäuseibohrung festrosten bzw. festkleben.
Das letztere würde die Funktionsfähigkeit der Ringkolben stören.
-
Bei dem Absperrhahn nach der Erfindung erfolgt die Abdichtung des
Dichtringes gegenüber der Innenwandung des Hahngehäuses mittels eines in an sich
bekannter Weise unter dem Druck einer Fader stehenden, auf der Rückseite des Dichtringes
angeordrieten O-Ringes. Die den letzteren aufnehmende Ringnut ist .durch einen Druckring
abgeschlossen, auf .dessen Rückseite sich .die Druckfedern abstützen, die in Bohrungen
des Hahngehäuses gehalten sind. Der O-Ring steht also immer unter Federverspannung
und wird auch dann noch abdichten,. wenn durch Quellung oder Schrumpfung des Dichtringmaterials,
die durch die verschiedenen Arten der Materialien unter dem Einfluß von höheren
oder niederen Temperaturen hervorgerufen werden kann, eine Volumenänderung des Dichtringes
eintritt.
-
Es sind bereits Kugelküken bekannt, welche mit Spiel im Halmgehäuse
an zwei Lagerzapfen, deren Lager aus nichtmetallischem Material bestehen, geführt
werden und deren Oberfläche im wesentlichen keinen Kontakt mit Gehäuseflächen hat.
Die Kükenspindel steht jedoch mit dem Hahngehäuse und dem Küken in metallischem
Kontakt. Aus diesem Grunde ist die Forderung einer einwandfreien Isolation des Kugelkükens
nicht erfüllt.
-
Das gleiche gilt für Kugelküken, .deren Zapfen in Graphitringen gelagert
sind; denn die letzteren stellen keine Isolierringe dar, da Graphit ein Halbleiter
ist. Durchgeführte Versuche haben gezeigt, @daß Graphit die Elementhiil@dung zwischen
den Metallen infolge Porosität und Wasseraufnahme besonders steigert.
-
Man hat auch das zylindrische Küken. eines Ab-Sperrhahnes ganz mit
einer Gummischicht überzogen. Dies geschah aber nur zur besseren Abdichtung und
nicht zu Isolationszwecken. Dieses geht schon daraus
hervor, daß
die Schaltspindel mit dem Küken, dem Gehäusedeckel und den Rastkugeln in :direkter
metallischer Verbindung steht.
-
Schließlich ist noch zu erwähnen, daß es bei Absperrvorrichtungen
bekannt ist, zwischen ider Betätigungsspindel und dem Verschlußstück Mitnehrnerstifte
vorzusehen. Diese greifen dort jedoch nicht in aus isolierendem Material bestehende
Buchsen ein.
-
In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
-
Fig. 1 zeigt einen axialen Längsschnitt durch den erfindungsgemäß
ausgebildeten Absperrbahn, während in Fig.2 ein Ausschnitt aus Fig. 1 im vergrößerten
Maßstab veranschaulicht ist, der die Abdichtung des Kugelkükens gegenüber dem Hahngehäuse
erkennen läßt.
-
In den zusammengeschraubten Teilen l und 2 -des Hahngehäuses ist das
Kugelküken 3 freischwebend gelagert, welches mit einer Durchflußbohrung 4 versehen
ist. Das Kugelküken 3 ist unten mit einem Lagerzapfen 5 und oben mit einem Lagerzapfen
6 ausgerüstet. Diese Lagerzapfen sind in bereits anderweitig vorgeschlagener Weise
vollständig symmetrisch und so kurz, daß ihre äußeren Enden innerhalb des Außendurchmessers
des Kugelkükens 3 liegen. Durch diese konstruktive Ausbildung wird eine leichtere
und billigere Fertigung des Kugelkükens ermöglicht. Die Lagerzapfen 5 und 6 sind
in je einer als Lager 8 dienenden Buchse gelagert, die aus einem isolierenden Kunststoff
oder aus Gummi besteht. Die Isolierbuchsen sind durch als Gegenlager dienende Stützbriikken
7 gehalten, die mit ihrer zylindersektorförmigen Außenfläche in einer Bohrung 9
des Hahngehäuses 1, 2 gelagert sind. Seitlich sind die Stützbrücken 7 an den senkrecht
zu dieser Bohrung stehenden planen Flächen 10 abgestützt. Sie können sich in Umfangsrichtung
bewegen und damit in :der Gehäusebohrung 9 selbst zentrieren. wie es ebenfalls bereits
vorgeschlagen wurde.
-
Auf der Kugeloberfläche des Hahnkükens 3 liegen koaxial zur Durchflußbohrung
4 die als Ringkolben ausgebildeten Dichtringe 11 auf. Es ist auch eine Absperrhahnausführung
möglich, bei der im Gegensatz zu dem in Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispiel
statt zwei Ringkolben nur ein Ringkolben Verwendung findet.
-
Der obere Lagerzapfen 6 des Kugelkükens 3 ist mit der Schaltspindel
14 mittels vier Mitnehmerstiften 13 gekuppelt, von denen in der Fig. 1 nur zwei
zu sehen sind. Diese Stifte greifen in aus isolierendem Material gefertigte Buchsen
13' ein, welche im Lagerzapfen 6 befestigt sind. Es findet also keine Metallberühiung
zwischen der Schaltspindel 14 und dem Kugelküken 3 statt. Die Schaltspindel 14 ist
in gleichfalls bereits vorgeschlagener Mreise nur in ihrem oberen, relativ kurzen
Teil in der Bohrung 15 des Gehäuseteiles 1 geführt, so daß sie innerhalb dieser
Bohrung tim einen bestimmten kleinen Winkel pendeln kann Die Schaltspindel 14 weist
an ihrem oberen Ende einen Vierl:ant14' auf, der den Handhebel 18 trägt.
-
Um das Eindringen von Kondens- und Regenwasser in die Führungsbohrung
15 der Schaltspindel 14 zu verhindern, findet eine beispielsweise aus Polyamid bestehende
Kunststoffbuchse 16 Verwendung, deren Stirnfläche mit einer Dichtungslippe 16' ausgerüstet
ist. Die Anschlagkappe 17, die ebenfalls von dem oberen Vierkant 14' der Schaltspindel
14 gehalten ist, dient als Wasserschutz und begrenzt gleichzeitig den Ausschwenkwinkel
des Handhebels 18. In dem Ringrauen zwischen dem unteren, einen kleineren Durchmesser
aufweisenden Teil der Schaltspindel 14 und der Gehäusebohrung 15 sind der Dichtring
25, der Druckring 26 und die Druckfeder 27 angeordnet.
-
Die Fig.2 zeigt, daß, wie es in an sich wesensähnlicher Weise bekannt
ist, auf der dem Kugelküken 3 zugewandten Führungsfläche des Dichtringe# 11 eine
Gummischicht 19 aufvulkanisi.ert ist, wobei jedoch eine als Lippendichtung dienende
Verlängerung 19' so weit reicht, daß der von dem Gehäuseteil 1 bzw. 2 einerseits
und dem äußeren Umfang des Dichtringes 11 andererseits begrenzte Ringraum in Richtung
auf die Kugelküken-Lagerzapfen 5 und 6 zu abgeschlossen ist. Dieser Ringraum ist
mit einem Fettpolster 20 ausgefüllt.
-
Die Abdichtung zwischen den Absperrhahn-Gehäuseteil-en 1 und 2 und
den Dichtringen 11 erfolgt mittels je eines O-Ringes 24. Dieser ist in einer Ringnut
des Dichtringes 11 gelagert, welche auf der von dem Kugelküken 3 abgewandten Seite
durch einen Druckring 23 abgeschlossen ist. Auf dem letzteren stützen sich die Druckfedern
21 ab, die in Bohrungen 22 der Hah.ngehäuseteile 1 und 2 gehalten sind. Diese Bohrungen
werden zweckmäßigerweisv auch mit Fett ausgefüllt.
-
Aus der vorstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispfels ist zu
ersehen, daß das Kugelküken 3 vollständig isoliert im Hahngehäuse aufgehängt ist
und deshalb keine Kontaktkorrosionen auftreten können. Auf diese Weise wird die
Lebensdauer der Absperrhähne selbst dann erhöht, wenn durch den Absperrhahn eine
Flüssigkeit strömt, diedas Korrodieret; der Metallteile sonst stark begünstigen
würde.