DE1185438B

DE1185438B - Rooster with relieving plug

Info

Publication number: DE1185438B
Application number: DER28963A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Herbert Mueller; Hans Guhl
Original assignee: Rockwell GmbH
Current assignee: Rockwell GmbH
Priority date: 1960-10-25
Filing date: 1960-10-25
Publication date: 1965-01-14

Description

Hahn mit entlastbarem Küken Die Erfindung bezieht sich auf einen Hahn mit kegelförmigem Küken und über ein von außen zu betätigendes Ventil an die Durchflußbohrung des Kükens anschließbarer Entlastungsleitung.Cock with releasable plug The invention relates to a cock with a conical plug and via an externally operated valve to the flow bore of the plug connectable discharge line.

Die Küken von Hähnen, insbesondere Hochdruckhähnen, klemmen nach längerer Standzeit unter einseitiger Belastung oft derart in ihrem Sitz, daß sie sich nur schwer wieder in die Durchflußstellung bringen lassen. Dieses Festsetzen tritt vor allem bei Hähnen mit kegelförmigem Küken auf. Es ist darauf zurückzuführen, daß der Zuflußdruck des Mediums das in seine Schließstellung bewegte Küken unter Verdrängung des zwischen Kükenmantel und Gehäusewandung befindlichen Schmierfilms nach der Abflußseite des Hahngehäuses hin verlagert und durch den sich dabei auf der Zuflußseite sichelförmig erweiternden Dichtspalt hindurch in der Durchflußbohrung des -Kükens und in dem durch dessen größere Stirnfläche begrenzten Raum zur Wirkung kommt. Das Küken wird dadurch von seiner Durchflußbohrung her aufgebläht und durch den auf seiner größeren Stirnfläche lastenden Druck axial übermäßig stark in seinen konischen Sitz gepreßt.The chicks of taps, especially high-pressure taps, jam after a long time Standing under one-sided load often so in their seat that they only difficult to bring back into the flow position. This fixing occurs especially on taps with a cone-shaped chick. It is due to the fact that the inflow pressure of the medium pushes the chick into its closed position of the lubricating film located between the plug casing and the housing wall towards the discharge side of the valve body is shifted towards and through which it becomes sickle-shaped on the inflow side widening sealing gap through in the flow hole of the -Kükens and in the limited space comes into effect through its larger frontal area. The chick will thereby inflated by its flow-through hole and by the one on its larger one End face burdening pressure axially pressed excessively strong in its conical seat.

Die bisher bekannten Entlastungsvorrichtungen für das Küken beschränken sich im wesentlichen darauf, über eine das Küken umgehende Leitung vor dem Öffnen des Hahnes einen Druckausgleich zwischen dessen Zu- und Abflußseite herbeizuführen. Für einen schnellen Abbau des Druckes in der Durchflußbohrung und in dem durch die größere Stirnfläche des Kükens begrenzten Raum sind sie nicht geeignet.The previously known relief devices for the chick limit essentially relying on a line bypassing the chick before opening of the tap to bring about a pressure equalization between its inflow and outflow side. For a quick relief of the pressure in the flow hole and in that through the larger face of the chick limited space they are not suitable.

Es ist schon bekannt, die Entlastungsleitung zwischen Zuflußseite und Abflußseite des Hahnes durch die Durchflußbohrung des Kükens hindurchzuführen und einen der beiden auf diese Weise an die Durchflußbohrung angeschlossenen Kanäle des Kükens mit einem von außen zu betätigenden Ventil auszustatten. Der andere der beiden Kanäle bleibt dabei je nach der Durchflußrichtung des Mediums nach der Zuflußseite bzw. der Abflußseite hin dauernd geöffnet. Im ersteren Falle senkt sich nach dem Öffnen des Entlastungsventils der Druck in der Durchflußbohrung des Kükens nur allmählich und allenfalls auf einen Mittelwert aus dem Zuflußdruck und dem Abflußdruck, so daß die Entlastung des Kükens nur unvollkommen und zu langsam erfolgt. Im letzteren Falle wird durch das ungehinderte Abfließen des von der Zuflußseite her eindringenden Mediums aus der Durchflußbohrung des Kükens zwar dessen Aufblähung verhütet, aber ein dichtes Schließen des Hahnes unmöglich gemacht. Mittel zur Entspannung des Druckes, den das Medium auf die größere Stirnfläche des Kükens ausübt, sind bei dieser Entlastungsvorrichtung nicht vorgesehen. Sie sind aber an sich bei anderen Hähnen bekannt, bei welchen zu diesem Zweck der von der größeren Stirnfläche des Kükens begrenzte Raum über ein Hilfsventil wahlweise mit der Zuflußseite des Hahnes verbunden oder nach außen entlastet werden kann.It is already known, the relief line between the inflow side and to pass the discharge side of the tap through the through-flow bore of the plug and one of the two channels connected in this way to the through-flow bore to equip the plug with an externally operated valve. The other the Both channels remain depending on the direction of flow of the medium towards the inflow side or the drain side open continuously. In the former case, after the Opening the relief valve gradually increases the pressure in the plug's flow bore and at most to an average of the inflow pressure and the outflow pressure, see above that the discharge of the chick is only incomplete and too slow. In the latter Trap is created by the unimpeded drainage of the inflow from the inflow side Medium from the flow hole of the chick prevents its bloating, but a tight closing of the cock made impossible. Means to relieve pressure, that the medium exerts on the larger face of the plug, are with this relief device not provided. But they are known per se in other taps, which ones for this purpose the space bounded by the larger face of the chick over an auxiliary valve optionally connected to the inflow side of the tap or to the outside can be relieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für sehr hohe Drücke geeigneten Hahn zu schaffen, bei dem sowohl die Durchflußbohrung des kegelförmigen Kükens von dem dessen Aufblähung verursachenden Innendruck als auch der durch die größere Stirnfläche des Kükens begrenzte Raum von dem die axiale Verschiebung des Kükens bewirkenden Druck schnell und möglichst vollkommen entlastet werden kann.The invention is based on the object of a for very high pressures To create a suitable tap in which both the flow bore of the conical The internal pressure causing its inflation as well as that caused by the larger face of the plug limited space from which the axial displacement of the Chick causing pressure can be relieved quickly and as completely as possible.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Durchflußbohrung des Kükens in der Schließstellung des Hahnes nur mit der einen Seite des Ventils der Entlastungsleitung und mit dem durch die größere Stirnfläche des Kükens begrenzten Raum verbunden ist.This object is achieved according to the invention in that the flow bore of the plug in the closed position of the tap only with one side of the valve the discharge line and with the limited by the larger face of the chick Space is connected.

Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß bei geschlossenem Hahn das Küken infolge des Abschlusses seiner Durchflußbohrung sowohl gegenüber der Zuflußseite als auch gegenüber der Abflußseite jeden unerwünschten Durchfluß des Mediums verhindert, aber bei Öffnung des Ventils der Entlastungsleitung sofort in den Zustand gelangt, in dem es ohne besonderen Aufwand in die Durchflußstellung bewegt werden kann. Die Öffnung dieses Ventils hat nämlich zur Folge, daß über die freigegebene Entlastungsleitung der Druck in der dabei nach der Zuflußseite geschlossen bleibenden Durchflußbohrung des Kükens zur Entspannung kommt und das Küken seine Aufblähung verliert, während zugleich auch der mit der Durchflußbohrung verbundene, durch die größere Stirnfläche des Kükens begrenzte Raum an die Entlastungsleitung angeschlossen und damit der das Küken axial in seinen Sitz pressende Druck aufgehoben wird. Die schon dadurch erreichte Leichtgängigkeit des Kükens wird noch dadurch gesteigert, daß der auf seiner kleineren Stirnfläche lastende Druck des Mediums wirksam bleibt und das Küken unter axialer Verschiebung aus seinem Sitz löst.The advantage of this design is that when closed Hahn both opposite the chick as a result of the completion of its flow bore the inflow side as well as against the outflow side any undesirable flow of the medium is prevented, but immediately when the valve in the relief line is opened reaches the state in which it is in the flow position without any special effort can be moved. The opening of this valve has the consequence that over the Released relief line the pressure in the closed after the inflow side permanent flow bore the chick comes to relax and the chick loses its bloating, while at the same time the one with the flow-through hole connected, limited by the larger face of the plug space to the discharge line connected and thus canceled the pressure pressing the chick axially into its seat will. The ease of movement of the chick already achieved in this way is further enhanced by it increased that the pressure of the medium on its smaller end face remains effective and releases the chick from its seat with axial displacement.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung im Schnitt dargestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel stützt sich das Küken 1 im Hahngehäuse 2 unter Vermittlung der Kugel 3 auf der Stellspindel 4 ab, welche den Dekkel 5 durchgreift. Der Raum unterhalb des Kükens 1 ist durch eine Metallmembran 6 nach außen abgedichtet und steht durch die Leitung 7 ständig mit der Durchflußbohrung des Kükens in Verbindung. Zwischen dem Küken 1 und seiner Betätigungsspindel 8 liegt ein Ausgleichsring 9, welcher am Küken und an der Spindel 8 angeordnete Mitnehmer mit derartigem Spiel umgreift, daß er die Drehung der Spindel erst nach Zurücklegung eines Leerlaufweges auf das Küken überträgt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing shown in section. In the exemplary embodiment, the plug 1 is supported in the tap housing 2 with the mediation of the ball 3 on the adjusting spindle 4, which extends through the cover 5. The space below the plug 1 is sealed off from the outside by a metal membrane 6 and is continuously connected through line 7 to the through-flow bore of the plug. Between the chick 1 and its actuating spindle 8 there is a compensating ring 9, which on the chick and on the spindle 8 arranged driver with such play encompasses that it does not stop the rotation of the spindle until it has covered an idle path transfers to the chick.

In seiner Längsachse trägt das Küken 1 ein Entlastungsventil mit federbelasteter Kugel 10, von dem aus die Kanäle 11 und 12 zu den Zu- und Abflußanschlüssen des Hahnes führen. Beide Kanäle sind mit Rückschlagventilen 13 und 14 ausgestattet, die in Richtung zu dem Entlastungsventil hin schließen. Die Kanäle 11 und 12 sind beim Ausführungsbeispiel vorgesehen, um den Hahn für beide Durchflußrichtungen verwendbar zu machen. Bei Hähnen für nur eine Durchflußrichtung wird das Küken mit nur einem dieser Kanäle ausgestattet, der dann in der Schließlage des Kükens auf der Abflußseite des Hahnes mündet und kein Rückschlagventil 13 bzw. 14 aufzuweisen braucht.In its longitudinal axis, the plug 1 carries a relief valve with a spring-loaded ball 10, from which the channels 11 and 12 lead to the inflow and outflow connections of the tap. Both channels are equipped with check valves 13 and 14 which close in the direction of the relief valve. The channels 11 and 12 are provided in the embodiment in order to make the tap usable for both flow directions. In the case of taps for only one flow direction, the plug is equipped with only one of these channels, which then opens out on the outflow side of the plug in the closed position of the plug and does not need to have a check valve 13 or 14.

Zum Öffnen des Entlastungsventils dient die mit einer Steuerfläche 15 versehene Schwenkscheibe 16, deren Lagerbolzen 17 außermittig zum Küken angeordnet ist und deren Mitnehmer 18 in den Ausgleichsring 9 eingreift. Die Schwenkscheibe ist dichtend so auf das Küken aufgesetzt, daß sie den oberhalb des Kükens liegenden Raum gegen die Kanäle 11 und 12 abschließt. Der von der Schwenkscheibe auf die Ventilkugel 10 ausgeübte Druck wird über Zwischenkugeln übertragen. Dadurch wird erreicht, daß die Druckübertragung stets in der Achsrichtung des Ventils, reibungsfrei und ohne Blockierung der in der Ventilführung vorgesehenen Querbohrungen erfolgt. The swivel disk 16, which is provided with a control surface 15 and whose bearing pin 17 is arranged eccentrically to the plug and whose driver 18 engages in the compensating ring 9, serves to open the relief valve. The swivel plate is sealingly placed on the plug in such a way that it closes off the space above the plug from the channels 11 and 12. The pressure exerted by the swivel plate on the valve ball 10 is transmitted via intermediate balls. This ensures that the pressure is always transmitted in the axial direction of the valve, without friction and without blocking the transverse bores provided in the valve guide.

In der Schließlage wird das Küken durch den von der Zuflußseite her wirkenden Druck einseitig belastet. Es wird infolgedessen unter Verdrängung des Schmierfilms zur Abflußseite hin verschoben, wodurch sich der zwischen Kükenmantel und Gehäusebohrung liegende Dichtspalt auf der Zuflußseite im Querschnitt sichelförmig verbreitert.In the closed position, the chick is pulled from the inflow side acting pressure loaded on one side. As a result, the Lubricant film shifted to the discharge side, whereby the between the chick jacket and housing bore lying sealing gap on the inflow side in cross section sickle-shaped widened.

Das Medium dringt über diesen Spalt allmählich in die Durchflußbohrung des Kükens und über die Bohrung 7 auch in den Raum unterhalb des Kükens ein. Der dadurch erhöhte Druck in diesem Raum preßt das Küken stärker nach oben in die konische Bohrung des Gehäuses, so daß schon dadurch nach längerer Standzeit die Bewegung des Kükens in die Durchflußlage erschwert wird. Hinzu kommt aber, daß der steigende Innendruck des Kükens dessen Wandungen zu einer regelrechten und durch Messung nachweisbaren Blähung - bringt, welche sich naturgemäß besonders - an - derjenigen Fläche des Kükenmantels auswirkt, die frei in dem Abflußstutzen des Hahnes liegt. Das ergibt eine Blockierung des Kükens, welche sich nur durch Anwendung größter Losbrechmomente und unter Umständen nicht ohne Beschädigung des Hahnes oder seiner Stellvorrichtung lösen läßt.The medium gradually penetrates into the flow bore through this gap of the plug and via the bore 7 also into the space below the plug. Of the the resulting increased pressure in this space presses the chick more strongly upwards into the conical Bore in the housing, so that the movement after a long period of time of the chick is made more difficult in the flow position. In addition, however, the rising Internal pressure of the chick its walls to a regular and detectable by measurement Flatulence - brings about, which naturally is particularly - on - that surface of the Chick jacket, which lies freely in the drain port of the tap. That makes a blockage of the plug, which can only be achieved by applying the greatest breakaway torque and possibly not without damaging the valve or its adjusting device can solve.

Beim Erfindungsgegenstand führt nun die Betätigungsspindel 8 vor ihrer kraftschlüssigen Kupplung mit dem Küken eine kurze Leerlaufdrehung aus, an der über den Ausgleichring 9 auch die Schwenkscheibe 16 teilnimmt. Dadurch wird über die Steuerfläche 15 die Ventilkugel 10 in ihre Offenstellung bewegt und die Verbindung der Durchflußbohrung des Kükens über den Kanal 11 bzw. 12 mit dem Abflußstutzen des Hahnes hergestellt. Der Druck in der Durchflußbohrung des Kükens und in dem unterhalb des Kükens liegenden Raum wird infolgedessen nach der Abflußseite hin entspannt, während der Druck in dem Raum oberhalb des Kükens aufrechterhalten bleibt und das Küken nach unten schiebt und damit lockert. Gleichzeitig wird auch die bis dahin durch den Innendruck erzeugte Blähung des Kükens aufgehoben, das sich dann ohne Schwierigkeiten drehen läßt.In the subject matter of the invention, the actuating spindle 8 now performs a short idle rotation before its frictional coupling with the plug, in which the swivel plate 16 also participates via the compensating ring 9. As a result, the valve ball 10 is moved into its open position via the control surface 15 and the connection of the through-flow bore of the plug is established via the channel 11 or 12 with the drain connection of the tap. The pressure in the through-hole of the plug and in the space below the plug is consequently relaxed towards the discharge side, while the pressure in the space above the plug is maintained and pushes the plug down and thus loosens it. At the same time, the bloating of the chick, which has been generated by the internal pressure up to that point, is also eliminated, and the chick can then be turned without difficulty.

Die Erfindung ist in ihrer Ausführung nicht auf das gezeichnete Ausführungsbeispiel beschränkt.The embodiment of the invention is not based on the illustrated embodiment limited.

So könnte das Ventil des Entlastungskanals 11 bzw.12 statt durch die Spinel8 durch gesonderte Mittel selbsttätig oder von Hand in die Offenstellung bewegt werden. Ebenso braucht die Entlastungsvorrichtung nicht unbedingt im Kopfteil des Kükens angeordnet sein. Man könnte sie unter anderem auch von dem unterhalb des Kükens liegenden Raum ausgehen lassen, wenn dieser Raum wie beim Ausführungsbeispiel durch die Bohrung 7 mit der Durchflußbohrung des Kükens in Verbindung steht.So the valve of the relief channel 11 or 12 instead of through the Spinel8 moved into the open position automatically or by hand by separate means will. Likewise, the relief device does not necessarily need in the head part of the Chick be arranged. You could also use it from the one below the Let go of the chick lying room if this room is as in the exemplary embodiment communicates through the bore 7 with the flow bore of the plug.

Eine besonders einfache Ausführung ergibt sich, wenn man das Hahngehäuse mit einer Durchbrechung an derjenigen Stelle ausstattet, an welcher die Durchflußbohrung des Kükens in dessen Schließstellung anliegt. Diese Durchbrechung kann aus einer Bohrung bestehen, welche eine einfache Dichtschraube oder ein von Hand oder selbsttätig gesteuertes Ventil aufweist. Eine derartige Bohrung läßt sich bei durch Kükenblähung etwa blockierten Hähnen besonders leicht nachträglich anbringen und dann zum Entlasten des Kükens verwenden. Die Durchbrechung des Hahngehäuses kann frei nach außen münden oder an eine in den Abflußstutzen des Hahnes führende Leitung angeschlossen werden.A particularly simple design is obtained when the tap housing equipped with an opening at the point at which the flow bore of the plug in its closed position. This breakthrough can consist of a Bore exist, which a simple sealing screw or by hand or automatically having controlled valve. Such a hole can be made with bloated chicks For example, it is particularly easy to retrofit blocked taps and then relieve them use of the chick. The opening in the valve body can open freely to the outside or connected to a line leading into the drainage connection of the faucet.

Claims

Claims: 1. Cock with a conical plug and to the flow hole of the plug via an externally operated valve connectable relief line, characterized in that the flow hole of the plug (1) in the closed position of the cock only with one side of the in the relief line provided valve and is connected to the space bounded by the larger face of the plug. 2. Tap according to claim 1, characterized in that the other side of the relief valve through two channels (11, 12) in the plug (1) is in communication with the inflow and outflow connections of the tap, one in each of the channels in the direction of Relief valve closing check valve (13, 14) is provided. Documents considered: German Patent No. 884 263; German utility model No. 1754 264; British Patent No. 540 067; U.S. Patent Nos. 1697 608, 2103 536; 2670752.