DE1147454B - Absperrhahn - Google Patents

Description

• Absperrhahn Die Erfindung betrifft einen Absperrhahn mit vorzugsweise anlüftbarem Küken, das mit einem Überzug aus gummielastischem Material versehen sein kann. Das Neue besteht darin, daß der den Betätigungsschaft des Kükens umgebende Raum gegenüber dem Küken mittels eines Faltenschlauches abgedichtet ist, dessen Falten im wesentlichen etwa in Längsrichtung des Schaftes verlaufen, wobei die freie Balglänge zwischen den Einspannstellen höchstens gleich dem Durchmesser des gefalteten Teiles ist. Der Faltenschlauch kann dabei unter Zwischenschaltung eines mit Falten versehenen Teiles, das in einer Ebene etwa senkrecht zum Schaft verläuft, an dem Küken befestigt sein bzw. in dessen überzug übergehen.
• Der Faltenschlauch kann in Längsrichtung des Schaftes einen gleichbleibenden Durchmesser aufweisen, also etwa zylindrische Gestalt haben. Es ist aber auch möglich, den Faltenschlauch zu einem Ende oder zu beiden Enden hin sich verjüngend auszubilden. Welche der möglichen Formen dem Faltenschlauch jeweils zugegeben wird, hängt von den Umständen des Einzelfalles ab.
• Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß der Faltenschlauch in der Betriebsstellung des Hahnes entspannt ist.
• Es sind zwar bereits Armaturen und andere Einrichtungen bekannt, die die Verwendung eines um seine Längsachse zu verdrehenden Faltenschlauches vorsehen. Dabei ist jedoch in allen Fällen die Länge des Schlauches ein Vielfaches seines Durchmessers. Die Anbringung derartiger Faltenschläuche in die üblichen Kükenhähne würde zu einer Bauhöhe führen, die die praktische Verwendbarkeit eines solchen Hahnes ausschlösse. Außerdem ist bei allen bekannten Einrichtungen eine Verdrehung um nur 15 bis 30° vorgesehen, wohingegen bei einem üblichen Hahn in den meisten Fällen mit einer Verdrehung um 90° zu rechnen ist. Dies läßt sich mit dem Faltenbalg gemäß der Erfindung erreichen, ohne daß eine unzulässige Beanspruchung des den Schlauch bildenden Materials aufträte.
• Der wesentliche Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist darin zu erblicken, daß insbesondere bei Hähnen für Gasleitungen auch bei höheren Drücken die Gefahr eines Undichtwerdens nicht besteht, da der Faltenschlauch zum Schaft hin eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet und das Gehäuse an der gegenüberliegenden Seite ohnehin mit den üblichen Mitteln dichtschließend ausgeführt werden kann.
• In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig.1 einen Längsschnitt durch einen Absperrhahn, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1, Fig. 4 die perspektivische Ansicht des Kükens und der damit verbundenen Teile, Fig. 5 einen Teil des Gehäuses in perspektivischer Ansicht, Fig. 6 einen Teil des Schaftes in perspektivischer Ansicht, Fig.7 die perspektivische Ansicht eines weiteren Teiles, Fig.8 eine weitere Ausführungsform des Faltenschlauches, wobei die linke Hälfte in Ansicht, die rechte Hälfte im Schnitt dargestellt ist, Fig.9 eine der Fig. 8 entsprechende Darstellung einer dritten Ausführungsform, Fig. 10 eine den Fig. 8 und 9 entsprechende Darstellung einer vierten Ausführungsform.
• Gemäß Fig. 1 bis 4 der Zeichnung besteht der Absperrhahn der Erfindung im wesentlichen aus einem Gehäuse 11, das der Länge nach von einem Durchströmkanal 12 durchsetzt ist, einem Küken 13, das mit einer Längsbohrung 14 sowie einem quer zur Längsrichtung des Kanals 12 sich erstreckenden Schaft 15 versehen ist sowie einem Gehäusedeckel 16. Das Küken ist außen mit einem Überzug 17 aus gummielastischem Material versehen. Dieser überzug 17 kann gegebenenfalls auch die Durchtrittsöffnung 14 in dem Küken 13 auskleiden. - In Fig. 1 bis 3 ist das Küken in seiner geöffneten Stellung dargestellt, d. h. also, daß die Durchbrechung 14 in dem Küken 13 sich in dem Durchströmkanal 12 des Gehäuses 11 einfügt.
• Das Küken 13 ist leicht konisch ausgebildet und in einem entsprechenden Sitz 18 geführt. Wesentlich ist dabei, daß der Sitz 18 in Längsrichtung des Kükens 13 eine etwas größere Ausdehnung aufweist als das Küken, und zwar befindet sich bei der in den Fig. 1 und 3 dargestellten Lage der Teile zueinander unterhalb der unteren Begrenzung der jeweiligen Teile des Kükens ein freier Raum 19 bzw. 20. Unterhalb des Kükens 13 sind im Gehäusesitz zwei wendet förmig ausgebildete Flächen 21 und 22 angeordnet, die über den Umfang des Sitzes verlaufen. Die Steigung beider Flächen 21 und 22 ist gleichgerichtet. Jede der beiden Flächen nimmt die Hälfte des Umfanges ein. Bei 21a und 22a entstehen somit übergänge von der größten Stärke der einen Fläche in die geringste Stärke der anderen Fläche, und zwar unter Zwischenschaltung von in Längsrichtung des Kükens und radial zum Gehäuse verlaufenden Flächen 21 b bzw. 22b. Diese Flächen wirken zusammen mit entsprechenden Fortsätzen 23 und 24 an der Unterseite des Kükens 13. Diese Fortsätze 23 und 24 sind an ihrer den wendelförmigen Flächen 21 und 22 zugekehrten Seiten ebenfalls wendelförmig begrenzt. -An seiner dem Schaft 15 zugekehrten Seite trägt das Küken 13 auf seinem Hals 25 (Fig. 6) ebenfalls eine wendelförmige Fläche 26, die mit einer entsprechend ausgebildeten Fläche 27 einer oberhalb des Kükens 13 im Gehäuse 11 angeordneten Scheibe 28 zusammenwirkt. Die Fläche 27 .der Scheibe 28 erstreckt sich etwa über den halben Umfang derselben. Die andere Hälfte des Umfanges in Verlängerung der Fläche 27 wird von einer Durchbrechung 29 gebildet. (Fig. 7), in die eine segmentförmige Rippe 30, die ebenfalls von dem Kükenhals 25 getragen ist, eingreift. Durch den Anschlag 30 im Zusammenwirken mit der Durchbrechung 29 in der Scheibe 28 wird die Drehbewegung des Kükens nach beiden Seiten begrenzt. - Die an den Stirnflächen des Kükens 13 angebrachten Wendelflächen und die damit zusammenwirkenden Flächen im Gehäuse und auf der Scheibe 28 sind insbesondere bezüglich ihrer Steigung derart ausgebildet und angeordnet, daß bei einer Drehung des Kükens um 90° aus der in Fig. 1 dargestellten Öffnungslage in seine Verschließlage das Küken 13 nach unten abgesenkt, und zwar über die Wendelflächen 26 des Kükenhalses und 27 des Ringes 28. Umgekehrt wird bei der Drehung in entgegengesetzter Richtung, also von der Verschlußstellung in die in Fig. 1 dargestellte geöffnete Stellung des Kükens 13 dasselbe über die Wendelflächen 21, 22 am Gehäuse und 23, 24 an seiner Unterseite in Richtung auf den Schaft 15 verschoben, also aus dem Sitz 18 herausgehoben. - Das Ausmaß der Längsverschiebung des Kükens kann ohne weiteres so gewählt werden, daß in der geöffneten Stellung desselben zwischen dem Gummiüberzug und dem Sitz im Gehäuse ein Luftspalt vorhanden ist, d. h., daß das Küken bzw. seine Ummantelung nicht oder doch zumindest nicht vollständig an dem Gehäusesitz anliegt. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, das Ausmaß der Längsverschiebung so zu wählen, daß in der geschlossenen Stellung des Kükens eine Pressung des Gummiüberzuges stattfindet, in der geöffneten Stellung dagegen der Gummiüberzug völlig unbeansprucht ist, jedoch noch an dem Sitz anliegt. Das heißt, daß bei der durch die Verschließbewegung ausgelösten Längsverschiebung des Kükens in den konischen Sitz hinein sofort eine Pressung des Gummis gegen die Wandung des Sitzes erfolgt. Dies ist auch ohne weiteres möglich, da der Gummi in einem erheblichen Umfang die Möglichkeit hat, auszuweichen, so daß eine Pressung des Überzuges in den Sitz hinein erfolgen kann, ohne daß das gummielastische Material beschädigt würde. - Abweichend von der in der Zeichnung, insbesondere Fig. 6 und 7, dargestellten Ausführungsform können die Scheibe 28 statt mit dem Schlitz 29 mit einer weiteren Wendelfläche und der Hals 25 des Kükens 13 an Stelle der kreisförmigen Rippe 30 ebenfalls mit einer weiteren Wendelfläche versehen sein. In diesem Fall würde die Begrenzung der Drehbewegung dadurch erfolgen, daß die stirnseitigen Enden der am Küken angebrachten Leisten, die ihrerseits die Wendelflächen tragen, vor die Flächen 21 b und 22 b (Fig. 5) stoßen. Entsprechendes gilt dann auch für die Schaftseite des Kükens, wo den Flächen 21 b und 22 b entsprechende Flächen von den die Wendel tragenden Leisten gebildet würden.
• Der Überzug 17 aus gummielastischem Material geht an dem Schaftseitigen Ende des Kükens 13 über in einen Faltenbalg 31, der mit seinem Ende zwischen der Scheibe 28 und dem Gehäuse 11 eingespannt ist. Zur Erzielung einer besonders guten Dichtwirkung ist der Faltenbalg an seinem Ende bei 32 noch einmal abgewinkelt und hintergreift mit dieser Abwinkelung eine entsprechend ausgebildete ringförmige Leiste 33 des Gehäuses 11. Die Scheibe 28, die ihrerseits vom Gehäusedeckel 16 gegen die Membran 38 gepreßt wird, weist zwei radiale Fortsätze 34 auf, die in entsprechende Ausnehmungen 35 der Gehäusewandung eingreifen und somit die Scheibe 28 gegen Verdrehung sichern. Um die bei der Verdrehung des Kükens um seine Längsachse auftretende Beanspruchung des Faltenbalges möglichst klein zu halten, sind die Falten etwa in Längsrichtung des Kükens verlaufend angeordnet. Außerdem ist der Faltenschlauch derart ausgebildet und angeordnet, daß er der Längsbewegung des Kükens beim Verschließvorgang folgen kann, ohne daß in ihm irgendwelche Zugspannungen auftreten. Bei der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Faltenteil des Balges eine zylindrische Form, wobei die Falten in der Öffnungsstellung des Ventils etwas schräg zur Längsachse des Kükens stehen. Erfolgt die Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 36, dann wird; wie bereits erwähnt, eine Torsionsbeanspruchung des Balges weitgehend durch die Falten 37 verhindert, wobei gleichzeitig, da das eigentliche Faltenteil an seinem oberen Ende der Drehbewegung auf Grund der Einspannung an der Leiste 33 nur wenig folgen kann, eine Änderung der Winkeleinstellung der Falten erfolgt, derart, daß sie etwa parallel zum Schaft 15 verlaufen.
• Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das eigentliche Faltenteil nach oben, also in Richtung auf den Schaft 15 sich verjüngend ausgebildet. Wesentlich ist, daß das eigentliche Faltenteil 37 unter Zwischenschaltung eines freien Bodenteiles 38 in den Überzug 39 des Kükens 13 übergeht. Durch diese Anordnung wird bei 40 eine weitere Falte geschaffen, die insbesondere die Längsbewegung des Kükens bei der Verdrehung in die Verschlußstellung aufnehmen kann. Andererseits ist das Bodenteil 38 selbst auch mit Falten versehen, die praktisch die Fortsetzung der Falte 41 des Teiles 37 darstellen. Das Teil 38 trägt also auch mit dazu bei, daß der Faltenschlauch möglichst wenig auf Torsion beansprucht wird.
• Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel verjüngt sich das eigentliche Faltenteil 44 etwa von der Mitte 43 aus nach beiden Enden, so daß bei 43 eine Falte entsteht, die ebenfalls die Längsbewegung des Kükens beim Verschließvorgang ausgleichen kann.
• Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel verjüngt sich das eigentliche Faltenteil 44 zum Schaft 15 hin, wobei die Falten schräg zur Längsachse des Kükens 13 verlaufen. Im übrigen ist auch hier ein Bodenteil 45 wie bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist. Im wesentlichen liegt der Unterschied zwischen dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 und dem gemäß Fig. 10 darin, daß wie bereits erwähnt, die Falten bei dem letztgenannten Ausführungsbeispiel in der öffnungsstellung des Kükens 13 schräg zu seiner Längsachse verlaufen, so daß bei dem Verdrehen des Kükens in die Verschlußstellung in Richtung des Pfeiles 46 in der bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Weise die einzelnen Falten 47 etwa parallel zur Längsachse des Kükens gestellt werden.

Claims (4)

1. P,1 T ENTANSPRÜCHE: 1. Absperrhahn mit vorzugsweise anlüftbarem Küken, das mit einem Überzug aus gummielastischem Material versehen sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß der den Betätigungsschaft (15) des Kükens (13) umgebende Raum gegenüber dem Küken mittels eines Faltenschlauches (31, 37, 44) abgedichtet ist, dessen Falten im wesentlichen etwa in Längsrichtung des Schaftes (15) verlaufen, wobei die freie Balglänge zwischen den Einspannstellen höchstens gleich dem Durchmesser des gefalteten Teiles ist.
2. 2. Absperrhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenschlauch (31, 37, 44) unter Zwischenschaltung eines mit Faltungen versehenen Teiles, das in einer Ebene etwa senkrecht zum Schaft (15) verläuft, in den Überzug (39) des Kükens (13) übergeht.
3. 3. Absperrhahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Faltenschlauch (31) zu einem Ende oder zu beiden Enden hin verjüngt.
4. 4. Absperrhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenschlauch (31) in der Betriebsstellung des Hahnes entspannt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 814 825; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1682 372; britische Patentschrift Nr. 672 356; USA.-Patentschrift Nr. 2 626124.