-
Absperrorgan wie Hahn oder Schieber Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan
wie Hahn oder Schieber, bei welchem im Sperrglied oder im Gehäuse Ausnehmungen vorgesehen
sind, welche die Druckmittelkanäle umgeben, wenn sich das Sperr-Clied in der geschlossenen
Stellung befindet, und welche je eine Ringdichtung locker aufnehmen, die
aus einem metallenen Stätzring, dessen eine Umfangswand gleitbar mit einer Seitenwand
der Ausnehmung in Berührung steht, und einem elastischen Dichtungsring zusammengesetzt
ist, der mit der anderen Umfangswand des Stützringes verbunden ist und zwischen
dem Boden der Ausnehmung und der gegenüberliegenden Fläche zusammengepreßt wird.
-
Es ist bei derartigen Absperrorganen ganz allgemein wünschenswert,
daß der Druck der vom Ab-
sperrorgan gesteuerten Flüssigkeit die eine Abdichtung
erzeugende Kraft liefert, so daß es nicht erforderlich ist, mit mechanischen Einrichtungen
einen sehr hohen Dichtungsdruck an den aneinander anliegenden Dichtungsflächen des
Absperrorgans zu erzeugen. Die Verwendung eines elastischen Materials brinat bekanntlich
den Vorteil mit sich, daß die Oberflächen der zusammenwirkenden Teile nicht bis
auf sehr enge Toleranzen feinbearbeitet werden müssen.
-
Bei einem bekannten Absperrorgan besteht der wirksame Teil der Dichtung
vollständig aus Gummi. Die Dichtung hat die Form eines Napfes, welcher durch den
Leitungsdruck in die Aussparung gepreßt wird. Eine Verschiebung der Dichtungsanordnung
in axialer Richtung beim Anpressen des Dichtungsringes findet hier nicht statt,
und der Dichtungsring wird auch nicht durch einen metallischen Dichtungsring geschützt,
der ihn unabhängig von den Herstellunastoleranzen und der Breite des Spaltes zwi-C
scheu dem beweglichen Sperrglied und dem Gehäuse bis an das Gehäuse heran unterstützt.
-
Bei einem weiteren bekannten Absperrorgan sind der Metallteil und
der elastische Teil der Dichtung nicht miteinander verbunden. Weder der elastische
Teil noch der Metallteil werden unter dem Leitungsd -uck axial aus der Ausnehmung
herausgedrückt, da der elastische Teil an seinem unteren Ende in dem Boden der Ausnehmung
verankert ist. Der elastische Teil der Dichtung ist ige 'gen ein Eindrücken in den
Spalt zwischen den abzudichtenden Teilen und gegen einen Abrieb und ein Einreißen
beim öffnen und beim Schließen nicht geschützt, und diese bekannte Dichtun- dürfte
kaum Drücke von mehr als 20 kg/cm2 aushalten. Bei einem weiteren bekannten Absperrorgan
wird ein elastischer Teil dazu verwendet, Metallflächen abzuwischen, damit ein besserer
Metall-gegen-Metall-Kontakt zur Abdichtung erzielt wird.
-
Es ist weiterhin ein Absperrorgan bekannt, bei dem ein Dichtungsring
auf der Rückseite durch einen Druck beaufschla,-bar ist. Dieser Druck wird durch
komplizierte Kanäle mit eingebauten Schiebern aus dem Leitungssystem abgeleitet.
Dieser Nachteil des komplizierten Aufbaus wird noch dadurch vergrößert, daß eine
zusätzliche Bedienung erforderlich ist. Es ist weiterhin ein durch einen Metallring
geschützter Dichtungsring für ein Absperrorgan bekannt, der im Gehäuse eingesetzt
ist. Dieser bekannte Ring kann sich nicht unter der Einwirkung eines Differentialdruckes
bewegen. Bei diesem bekannten Ring sind Verstärkungen vorgesehen, um das elastische
oder nachgiebige Material zu zwingen, seine Form und seine Lage beizubehalten. Bei
diesem Ring sind Lippen am hinteren Ende des Ringes vorgesehen, die eine gewisse
Bewegung durchführen können, und diese Bewegung erfolgt zur Grundfläche der Aussparung
hin, um an dieser Stelle eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zu erzielen. Eingehende
Untersuchungen haben gezeigt, daß bei diesem bekannten Absperrorgan der Gummi der
Dichtungseinlage über den Bereich des Dichtungsringes hinweggedrückt bzw. verdrängt
wurde und daß dieser Gummi abgeschnitten wurde, wenn die öffnung des Absperrorgans
an der öffnung des Schiebergehäuses beim
öffnen oder Schließen vorbeigeht.
Es wurde festgestellt, daß bei dieser bekannten Einrichtung mechanische Beschädigungen
bei verhältnismäßig niedrigen Drücken auftreten können.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Abdichtungsproblem in
einfachster Weise zu lösen. Erfindungsgemäß überragt der elastische Dichtungsring
in an sich bekannter Weise die Enden des Stützringes, und der Teil des Dichtungsringes,
der an dem Boden der Aussparung dicht anliegt, ist gegenüber dem Teil des Dichtungsringes,
der an der gegenüberliegenden Fläche dicht anliegt, radial nach außen versetzt.
-
Hierdurch wird einmal ein besserer Schutz des Dichtungsringes gewährleistet,
als dies bei einer bekannten Vorrichtung der Fall ist, bei der ein Druck Scherkräfte
in Gummi erzeugt, wenn die Kükenöffnung sich über die Dichtung bewegt, und andererseits
wird bewirkt, daß durch den Druckunterschied ein Abheben des abströmseitigen Dichtungsringes
auftritt, durch das der zuströmseitige Dichtungsring noch stärker angepreßt wird.
Es wird also erreicht, daß sich der Stätzring beim Auftreten eines großen Druckes
gegen die gegenüberliegende Fläche bewegt und den an dieser Fläche anliegenden elastischen
Dichtungsring unterstützt, so daß das Material dieses elastischen Dichtungsringes
durch den hohen Druck in der Zuleitung zum Absperrorgan nicht in den Spalt zwischen
den Dichtflächen hineingedrückt werden kann.
-
Es kann vorteilhaft sein, daß der äußere Endteil des elastischen Dichtungsringes,
der an der gegenüberliegenden Fläche anliegt, einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt
hat, wobei der Scheitel des V mit der gegenüberliegenden Fläche in Berührung steht.
Mit besonderem Vorteil kann der Teil des elastischen Dichtungsringes, der mit dem
Gehäuse des Absperrorgans in Berührung steht, unter der Einwirkung einer kleinen
Druckdifferenz radial nach innen abbiegbar sein.
-
Einige beispielsweise Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind in
der Zeichnung dargestellt. In dieser zeigt F i g. 1 eine vertikale Schnittansicht
eines Kükenhahnes, der den neuartigen Dichtungsaufbau gemäß der Erfindung enthält
und die Teile so zeigt, wie sie erscheinen, wenn der Hahn geschlossen ist und nicht
unter Druck steht, Fig. 2 eine vergrößerte, teilweise horizontale Schnittansicht
des Hahnes nach Filg. 1, die man im wesentlichen entlang der Linie 2-2 in
F i g. 1 gewinnt, welche jedoch die Teile unter Leitungsdruck zeigt, wobei
das Küken bis zu der Stellung gedreht ist, die C
es einnimmt, wenn die Dichtung
aufgehoben wird, falls man den Hahn in der öffnungsrichtung bewegt, oder die es
einnimmt, wenn gerade die vollständige Abdichtung zustande kommt, falls der Hahn
in Verschlußrichtung bewegt wird, F i g. 3 einen vergrößerten Aufriß des
vom Hahn abgenommenen "zusammengesetzten Dichtungselements, F i g. 4 und
5 Schnittansichten, wie man sie entlang der Linie 4-4 in F i g. 3
bzw. entlang der Linie 5-5
in F i g. 3 gewinnt, F i a. 6 eine
Oberansicht einer abeel#vandelten Ausführungsfonn gemäß der Erfindung, F i
c-. 7 eine mittlere vertikale Schnittansicht entlang der Linie
7- 7 in F i g. 6,
F i g. 8 eine vertikale teilweise Schnittansicht,
in der ein Sperrschieber gemäß der Erfindung gezeigt ist, der geschlossen ist, und
auf den kein Strömungsdruck einwirkt, F i g. 9 eine teilweise Schnittansicht,
wie man sie entlang Linie 9-9 in F i g. 8 gewinnt.
-
Nach F i g. 1 enthält der dargestellte Hahn einen Körper
10, der mit Strömungskanälen 12 und 14 versehen ist, welche mit einer inneren,
im wesentlichen zylindrischen Kammer 16 in Verbindung stehen. Die äußeren
Enden der Kanäle 12 und 14 sind zur Aufnahme gewöhnlicher Röhrenanschlußstücke mit
Innengewinden versehen. Die Oberseite der Kammer 16 ist über eine zylindrische
öffnung 18 mit dem Boden einer nach außen gerichteten Vertiefung 20 verbunden,
in welcher eine Wälzlagereinrichtung 22 durch einen Sicherungsring 24 festgehalten
wird. Das andere Ende der Kammer 16 ist durch eine Deckplatte 26 verschlossen,
welche mittels mehrerer Schrauben 28 am Hahnkörper 10 abnehmbar befestigt
ist. Die Deckplatte 26 hat einen zum gleichen Stück gehörigen Vorsprung
30. Dieser enthält einen O-Ring 32, der sich abdichtend an die innere
zylindrische Wand der Kammer 16 anschmiegt. Die Deckplatte ist ebenfalls
mit einer sich nach außen öffnenden Vertiefung 34 versehen, in welcher eine gewöhnliche
Wälzlagereinrichtung 36 durch einen Sicherungsring 37 festgehalten
wird. Eine zentrale Öffnung 35 verbindet die Vertiefung 34 und die Kammer
16.
-
Das zylindrische Küken 38, welches von der Kammer
16 aufgenommen wird, hat ein Paar aus dem gleichen Stück hergestellter Zapfen
40 und 42, die an seinen entgegengesetzten Enden durch die Öff-
nungen
18 und 35 im Hahnkörper bzw. in der Deckplatte hindurch nach außen
ragen. Die Zapfen 40 und 42, welche, damit das Austreten von Strömungsmittel aus
der inneren Hahnhöhlung durch die öffnungen 18 und 35 verhindert wird,
mit O-Ringen 44 versehen sind, werden von den Wälzlagern 22 und 36 drehbar
getragen, und zwar derartig, daß die äußere Oberfläche des Kükens zur inneren Oberfläche
der Höhlung des Hahnkörpers längs ihrem ganzen Umfang Spiel hat. Solange das Spiel
so bemessen ist, daß das Küken und der Körper unter allen Betriebsbedingungen mit
Sicherheit außer Berührung bleiben, besteht keine Möglichkeit einer Beschädiaung
am elastischen Dichtungsaufbau, wie es unten im einzelnen dargelegt wird.
-
Das vorstehende Ende des oberen Zapfens ist mit einem Kopfstück 46
von üblicher Konstruktion versehen, welches einen Bedienungsgriff aufnehmen kann
und einen nicht verdrehbaren Arm 48 trägt, der, wenn der Hahn in der geschlossenen
Stellung ist, gegen den Anschlag 50 anliegt. Wird das Küken um
901 zur geöffneten Stellung gedreht, so liegt der Arm 48 gegen einen entsprechenden
nicht gezeigten Anschlag an.
-
Das Küken 38 ist mit einem zentralen durchlaufenden Kanal
52 versehen, der, falls das Küken von der in F i g. 1 gezeigten Stellung
aus um 90' gedreht wird, die Strömungskahäle 12 und 14 direkt verbindet.
Wenn der Hahn in die in F i g. 1 gezeigte Stellung gedreht wird, wird der
Strömungskanal 52 aus der Flucht der Kanäle 12 und 14 herausbewegt, welche
alsdann durch die beiderseits des durchgehenden Kanals 52 in den im Küken
38 ausgeformten ringförmigen Nuten befestigten zusammengesetzten Ringaufbauten
54 abgedichtet werden. In der Ausführungsfonn
gemäß der Erfindung,
wie sie in F i g. 1
dargestellt ist, werden die Nuten durch zylindrische innere
und äußere Wände 56 bzw. 58 begrenzt und haben eine flache Bodenwand
60.
-
Die zusammengesetzten Dichtungsringe, die am besten in den F i
g. 3, 4 und 5 dargestellt sind, bestehen aus einem metallenen Stützring
62 und einem Gummidichtungsring 64, der an dem zylindrischen inneren Umfang
des metallenen Stützringes 62 befestigt ist. Ein Material, das, wir, man
gefunden hat, die erforderlichen Eigenschaften für den Dichtungsring 64 aufweist,
ist Bun#a »N« mit einer Durometerhärte von 65 bis 75. Jedoch
können auch andere Materialien mit ähnlichen Eigenschaften verwendet werden. Die
zylindrische Außenfläche des Stützringes, 62 wird in sehr enger Passung gegen
dir, äußere zylindrische Wand 58 der Nut von dieseir aufgenommen. Die Breite
des metallenen Stützringes 62 ist an allen Punkten entlang des Ringumfanges
wesentlich kleiner als die Tiefe der Nut, in welcher er befestigt wird. Die äußere
Kante des Stützringes 62 hat eine Abschrägung 66, die dem Umriß des
inneren Umfanges der Kammer 16 folgt.
-
Die Gesamtdicke des Aufbaus an dem metallenen Stützring
62 und dem elastischen Dichtungsring 64 ist kleiner als die Weite der Nut,
von der er aufgenommen wird, dies zu dem Zweck, daß zwischen dem inneren Umfang
des Dichtungsringes 64 und der zylindrischen Wand 56 der Nutein beträchtlicher
Spielraum bleibt. Das Metall, das durch die zylindrische Wand 56 eingegrenzt
wird, kann in Fällen, wo die zusätzliche Festigkeit, die es der Kükenwand erteilt,
überflüssig ist, gänzlich weggelassen werden.
-
Über seine ganze Länge hin ist die Tiefe des Dichtungsringes 64 hinreichend
größer als die Tiefe der Nut, von der er aufgenommen wird, so daß der Ring zwischen
der inneren Wand der Kammer 16 und der flachen Grundwand 60 der Nut
in gleichmäßiger Weise ein wenig zusammengedrückt wird, wie dies in F i a 4 durch
die gestrichelten Liniengezeigt wird, welche die Oberflächen 16 und
60 repräsentieren. Zu diesem Zweck ist der Dichtungsring 64 mit einem Abschnitt
67, welcher bis zu einer Gipfellinie 68 nach außen hervorragt, versehen.
Der Dichtungsring 64 ist auch mit einem nach außen sich erweiternden Vorsprung
70 versehen, der auf der inneren Kante des Stützringes 62 liegt. Dieser
Vorsprung ist so abgeschnitten, daß eine Schräge 72 geformt wird. Die Linie
74, die die innere Grenze der Ebene bildet, in der der Dichtungsring die Grundwand,60
der Nut berührt, befindet sich somit radial weiter außen als die Linie
68, entlang welcher die äußere Kante des Dichtungsringes den inneren Umfang
des Hahnkörpers berührt. Der Durchmesser des inneren Umfanges des elastischen Dichtungsringes
64 ist (s. F i g. 1 und 2) näherungsweise derselbe wie der Durchmesser der
Strömungskanäle 12 und 14. Somit berührt der Dichtungsring 64 den Umfang der Wand
der Kammer 16 in dem ringförmigen Gebiet, das sich ganz um jeden der Strömungskanäle
12 und 14 herum erstreckt.
-
Die Dichtungselemente und der Hahnaufbau selbst sind zur Achse des
Kükens gänzlich symmetrisch ausgebildet, damit jedem der Kanäle 12 oder 14 Druck
zugeführt werden darf.
-
Wie bereits dargelegt, sind die Teile so bemessen, daß der Gummidichtungsring
64 zwischen der Kammer 16 des Hahnkörpers und der Bodenwand 60 der
Nut zusammengedrückt wird, wenn der Hahn zusammengebaut ist. Dies sichert eine tropffeste
Ab-
dichtung, wenn kein Druckunterschied vorhanden ist. Unter diesen Bedingungen
wird im wesentlichen die gesamte auftretende Verformung des Gummidichtungsringes
64 im Vorsprung 67 auftreten, da der Gummi in dieser Zone durch den Hahnkörper
zurückgebogen werden kann, während der den inneren Vorsprung 70 bildende
Gummi im zusammengebauten Hahn unter dem metallenen Stützring 62 zusammengedrückt
wird und weniger leicht verformt werden wird. Wenn ein Leitungsdruck zugeführt wird,
beispielsweise durch den Kanal 14, steht er frei mit der inneren Oberfläche des
benachbarten Dichtungsringaufbaus in Verbindung. Es werden zwei Dichtungszonen gebildet,
eine durch den Grat des elastischen Materials 67, welches sich mit dem Hahnkörper
in Berührung befindet, und die andere durch den Vorsprung 70 mit dem größeren
Durchmesser an der Bodenwand 60 der Nut, von welcher der Dichtungsring aufgenommen
wird. Infolgedessen drückt eine Kraft, die gleich dem Produkt der Druckdifferenz
und der ringförinigen Fläche zw1.ischen den Dichtungsdurchmessem ist, den Dichtungsaufbau
gegen den Hahnkörper. Der Gummi im Vorsprung verformt sich ohne weiteres unter Leitungsdruck
und läßt den Metallring 62 mit dem Rumpf in Berührung kommen. Dieser Vorgang
verhindert ein Abdrängen des Gummis über den Stützring 62 in die innere Höhlung
hinein. Wenn der Dichtungsringaufbau nach außen bewegt wird, hält der Leitungsdruck
den Gummi an der äußeren Oberfläche des Vorsprunges 70 in fester dichtender
Berührung mit der Nutenwand 58. Da der Stützring 62 eine enge Passung
gegen die äußere Wand 58 der Nut hat, ist ein Verdrängen des Gummis vom Boden
der Nut weg in ähnlicher Weise verhindert. Je höher die Druckdifferenz ist, desto
stärker wird der Stützring gegen den Körper gepreßt, und ohne Rücksicht auf das
Druckniveau besteht keine Möglichkeit, daß der Gummi abgedrängt wird.
-
Die Arbeitsweise der stromabwärts gelegenen Dichtung soll als nächstes
betrachtet werden, und zwar unter der beispielsweisen Annahme, daß in die innere
Höhlung Druck eingeführt wird. Unter diesen Bedingungen neigt der Dichtungsring
dazu, sich vom Hahnkörper weg gegen den Boden der Nut hin zu
bewegen, da die
Druckdifferenz nunmehr in dieser Richtung -auf die oben beschriebene ringförmige
Fläche wirkt. Der Dichtungseinsatz wird daher in die Nut zurückgestoßen werden,
so daß er ein Auslaufen zum stromabwärts gelegenen Strömungskanal hin ermöglicht.
Diese Eigenart schließt die Möglichkeit einer hydraulischen Stauung aus, da der
Druck in der inneren Höhlung in eine Zone niedrigeren Drukkes auf der stromabwärts
gelegenen Seite des Hahnes entweichen kann. Diese Konstruktion verhindert eine Beschädigung
des Hahnes, wie sie sonst infolge einer thennischen Ausdehnung oder des Verdampfens
einer in der inneren Höhlung gefangenen Flüssigkeit möglich wäre.
-
Die Dichtungsringe arbeiten also als Rückschla.-, ventile, indem sie
eine Strömung vom Inneren des Hahnes zu jedem Ende hin, aber keinesfalls von den
Enden zur inneren Höhlung hin zulassen. Dementsprechend kann, wenn der Hahn geschlossen
ist, die innere Höhlung zur Umgebung hin geöffnet werden, damit man den Zustand
beider Dichtungen prüfen und ein Vermischen von Strömungsmittel von
den
zwei Seiten des Hahnes her verhindern kann. Ein mit einem Innengewinde versehenes
Loch 75 befindet sich zu diesem Zweck im Boden des Kükens. Das mit Gewinde
versehene Loch 75 ist normalerweise mit einem Rohrpfropfen verschlossen,
welcher durch ein Meßventil ersetzt werden kann, wenn eine Anzeige erwünscht ist.
-
F i g. 2 zeigt die Stellung des Kükens, wenn die Dichtung durch
eine Bewegung des Kükens entgegen dem Uhrzeigersinn zur offenen Stellung hin gerade
aufgehoben wird oder wenn die Dichtung bei einer bezüg glich der Darstellung ID
im Uhrzeigersinn verlaufenden Bewegung gegen die geschlossene Stellung
C
hin g aerade gebildet wird. Es werde zunächst angenommen, daß der Hahn geöffnet
wird. Dieses ist für jeden Hahn mit elastischen Dichtungen die gefährlichste Stellung,
da der Dichtung der größte Differenzdruck zugeführt wird und das elastische Material
durch den Differenzdruck sehr leicht verdrängt und beschädigt oder geschert werden
kann, wenn das Küken bewegt wird. Hieran liegt es, daß sich die meisten früheren
Anordnungen im Betrieb als unzureichend erwiesen haben. In der hier geoffenbarten
Konstruktion jedoch sind die elastischen Bestandteile der Dichtung gegen jede Art
von Beschädigung gänzlich geschützt.
-
Mehr als eine Hälfte des Dichtungsringes wird weiterhin vollständig
vom Körper gestützt, wenn der Dichtungsring über die öffnung am inneren Ende des
Kanals 12 hinweggeht. Diese Hälfte ist nicht in Gefahr, beschädigt zu werden. Der
erste Abschnitt der verbleibenden Hälfte des Dichtungsringes, der nicht mehr durch
den Rumpf gestützt wird, befindet sich in der Mittelebene des Hahnes. An dieser
Stelle wird das elastische Material der vollen Druckdifferenz ausge - setzt.
Der Vorsprung 67 des elastischen Dichtungsringes 64 ist so geformt, daß er mit der
Kante der Körperöffnung einen sehr flachen Winkel einschließt, wenn er sich dieser
beim Drehen des Kükens von der einen oder anderen Richtung her nähert. Diese Konstruktionsweise
verhindert zusammen mit der Abrundung 76, welche sich rundum entlan- dem
inneren Ende der Kanäle 12 und 14 erstreckt, eine mechanische Beschädigung des Gummis.
Da der metallene Stützring 62 an der stromabwärts gelegenen Seite des elastischen
Dichtungsringes 64 angeordnet ist, schützt er diesen somit jederzeit davor, weggedrängt
zu werden. Demgemäß ist die Möglichkeit einer Beschädigung des elastischen Dichtungsaufbaus
gänzlich ausgeschlossen.
-
Die Konstruktion der stromabwärts gelegenen Dichtung' welche diese
lecken läßt, schützt den Gummi bis zu einem aewissen Grade vor einer Verdrängung.
Wenn jedoch das Volumen des Strömungsmittels groß ist, würde das Ausmaß des möglichen
Ablaufens nicht dazu ausreichen, eine Verdrängung des stromabwärts aele-enen Einsatzes
zu verhindern, falls dieser nicht an dem metallenen Stützring 62 befesti-t
wäre, damit er an seinem Platz festgehalten wird. Mehrere frühere elastisch gedichtete
Hähne haben sich nicht bewährt, da versäumt wurde, die Gefahr einer Beschädigung
der stromabwärts gelegenen Dichtung einzuschätzen, selbst dann, wenn die stromaufwärts
gelegene Dichtung nicht beschädigt wurde.
-
F i g. 6 und 7 stellen eine abgewandelte Ausfährungsform
gemäß der Erfindung dar, die hinsichtlich der Betriebsweise mit der früher beschriebenen
Anordnung identisch ist, die jedoch von einfacherer Konstruktion ist und somit wegen
der durch sie ermöglichten wesentlich sparsameren Herstellungsmethode bevorzugt
wird. In dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung erhält der Hahnkörper einen
einfachen Rohrabschnitt 77, der von einem handelsüblichen Rohr geschnitten
werden kann. Gleichartige mit Innengewinde versehene Leitungsabschnitte
78
sind an den röhrenförinigen Abschnitt 77 angeschweißt, wobei ihre
inneren Enden die Strömungsöffnungen 80 umschließen, die in der Wand des
röhrenförmigen Hauptteils 77 ausgebildet sind. Die offenen Enden des röhrenförmigen
Hauptteils 77 sind durch im wesentlichen gleichartige Deckplatten
82
und 84 abgeschlossen. Diese Deckplatten haben fluchtende öffnungen
86 bzw. 88, in welchen die Gleitlager 90 befestigt sind. Diese
haben die Aufgabe, die Zapfen 92 und 94 drehbar zu tragen, welche von den
entgegengesetzten Enden des Hahnkükens 96
hervorstehen. Die Deckplatten werden
durch vier Schrauben 98 an ihrem Platz festgehalten. Die Zapfen
100 sind dazu angebracht, die Befestigung der Platten in der richtigen Winkellage
zu sichern.
-
Der vorstehende Abschnitt des oberen Zapfens 92
ist mit einem
Anschlaganzeigehebel 102 versehen, der an die Anschlagzapfen 104 oder
106 anstößt, wenn der Hahn geschlossen bzw. geöffnet wird. Der Hahnkörper
selbst ist durch O-Ringe 108 und 110
abgedichtet, die von den Deckplatten
82 bzw. 84 aufgenommen werden. Die Zapfen 92 und 94 sind mit Nuten
112 und 114 für O-Ringe 116 und 118 versehen. Diese Konstruktion erlaubt
es, alle O-Ringe zu ersetzen, ohne daß die Leitung, in der der Hahn eingebaut ist,
entleert werden muß, und somit bietet sie gegenüber der in den F i g. 1 und
2 gezeigten Konstruktion einen bedeutsamen Vorteil hinsichtlich des Betriebes. Das
Küken 96 enthält einen zentralen Strömungskanal 120 und gleicht ansonsten
dem Küken 38, außer daß zur Vereinfachung der Herstellungsvorgänge das zylindrische
Feld innerhalb des Dichtungsringaufbaus weggelassen worden ist.
-
C
In beiden soweit beschriebenen Ausführungsformen gemäß der
Erfindung sind die Bedienungsdrehkräfte ausnehmend gering, da zwischen dem Küken
und dem Hahnkörper ein beträchtlicher Spielraum ist und da die Zapfenlager, welche
jegliche seitliche Belastung aufnehmen, mit einem verhältnismäßig kleinen Halbmesser
aufgebaut sind. Auch sind bei beiden Ausführungsformen gemäß der Erfindung die axialen,
auf das Küken wirkenden Belastungen völlig ausgeglichen, da die durch die ringförmigen
O-Ringe 116 und 118 begrenzten Flächen gleich groß sind.
-
Wie oben festgestellt wurde, kann die Erfindung auch in Absperrschiebern
eingebaut werden, und eine solche Anwendung ist in den F i g. 8 und
9, auf welche nun im einzelnen Bezug genommen wird, dargestellt.
-
Das Schiebergehäuse, welches gemeinhin bei 122 angezeigt ist, hat
fluchtende, durchlaufende Kanäle 124 und 126, welche ihre inneren gerundeten
Enden in eine zentrale Höhlung 128 öffnen. Der Schieber ist in jeder Beziehung
symmetrisch, und jeder der Kanäle 124 und 126 kann mit dem Druck verbunden
worden. Die zentrale Höhlung 128 ist an zwei Seiten durch die flachen Wände
130 und 132 begrenzt, zu denen die Achse der Kanäle 124 und
126 senkrecht verläuft und die sich nach oben hin bis zum oberen
Ende
des Hahnkörpers erstrecken. Der Boden der Höhlung 128. wird durch eine gekrümmte
Wand 134 und eine zentrale gekrümmte Vertiefung 136 gebildet. An seinen oberen
Enden geht die Vertiefung 136
sanft in die Wand 134 über, und oberhalb dieses
Punktes geht jeder dieser Wandabschnitte in die flachen senkrechten Wände
138 über.
-
Ein Schieberglied 140 hat flache, einander gegenüberliegende Seiten
142 und 144, welche frei gleitbar entlang den flachen Wänden 130 und
132 aufgenommen werden. Das Schieberglied ist in seiner Form kreisfönnig
und hat einen wesentlich größeren Durchmesser als der Durchmesser der Kanäle 124
und 126 ist und im wesentlichen denselben Durchmesser wie die gekrümmte Bodenhöhlungswand
134. Das Schieberglied ist mit Hilfe einer Haltevorrichtung 146 am unteren Ende
einer Stange 148 befestigt. Die Haltevorrichtung 146 ist so ausgebildet, daß das
Schieberglied sich in einer Richtung parallel zur Achse der Kanäle 124 und
126 ein wenig verschieben kann.
-
Der obere Abschnitt des Gehäuses ist durch eine Haube 150 von
üblicher Bauweise verschlossen und abgedichtet. Diese stützt auch den oberen Teil
der Stange 148 und trägt einen (nicht gezeigten) Mechanismus zum Bedienen der Stange,
welcher verschiedene Formen annehmen kann, z. B. der in der britischen Patentschrift
749 932 gezeigten Bauweise gleicht. Die sich gegenüberliegenden Stirnseiten
142 und 144 des Schiebergliedes sind mit gleichförmigen Ringvertiefungen versehen.
Diese haben äußere zylindrische Wände 152, innere zylindrische Wände 154
und ebene Bodenwände 156, wobei der Durchmesser der inneren Wände 154 im
wesentlichen derselbe ist wie der Durchmesser der Kanäle 124 und 126.
-
Gleichartige zusammengesetzte Dichtungsringaufbauten 158 werden
von den Vertiefungen des Schiebergliedes aufgenommen. Die Dichtungsringe, die den
im Zusammenhang mit der obigen Anordnung beschriebenen Ringen gleichen, außer
daß sie nicht für die Aufnahme in einer zylindrischen Hahnkörperhöhlung geformt
sind, bestehen je aus einem äußeren metallenen Ring 160, der so aufgenommen
wird, daß er an der äußeren Wand 152 der Schiebergliedvertiefung frei gleiten
kann, und aus einem Gummidichtungselement 162, das an dem inneren Umfang
des metallenen Ringes 160 befestigt ist. Die Teile sind so bemessen, daß
zwischen dem inneren Durchmesser der Gummidichtungselemente 162 und den benachbarten
inneren Wänden 154 der Schiebergliedvertiefungen ein beträchtlicher Spielraum ist.
Somit umgeben die Dichtungsringe die Strömungskanäle gänzlich, wenn das Schieberglied
sich in der geschlossenen Stellung befindet (s. F i g. 8). Die Gummidichtungselemente
162 sind in axialer Richtung so bemessen, daß sie, wenn der Schieber, wie
in F i g. 8, geschlossen ist, zwischen den Flächen 130
und
156 bzw. 132 und 156 ohne Vorhandensein eines Strömungsdruckes
ein wenig zusammengedrückt werden. Die Dichtungsfunktion dieser Teile gleicht derjenigen
der entsprechenden oben beschriebenen Teile. Da der Schieber völlig symmetrisch
ist, kann jedes seiner Enden mit der Druckquelle verbunden werden, und wie bei den
Kükenhahnanordnungen kommt die Abdichtung auf der stromaufwärts gelegenen Seite
zustande, und die Dichtung auf der stromabwärts gelegenen Seite läßt jegliches Strömungsmittel,
das unter dem Schieberglied eingeschlossen wird, wenn dieses gegen die geschlossene
Stellung hinbewegt wird, entweichen. Da die Abdichtung auf der stromaufwärts gelegenen
Seite zustande kommt, kann das Gehäuse mit einer öf[nung 164 versehen werden, welche
normalerweise durch die Pfropfen 166 verschlossen ist. Letzterer kann durch
ein Meßinstrument ersetzt werden, mittels dessen der Zustand der Dichtungen leicht
bestimmt werden kann.