-
Hahn mit Kugelküken Die Erfindung betrifft einen Hahn mit Kugelküken,
das zwischen zwei im Gehäuse einaeselzten, gleichen, nachgiebigen Abdichtringen
gelagert ist, welche die Durchflußkanäle umgeben und am Kugelküken anliegen, wobei
in Schließstellung des Kugelkükens der stromaufwärts gelegene Abdichtring mit seiner
Stirnfläche von der Sitzfläche des Gehäuses abgehoben ist.
-
Bei einem vorbekannten Hahn dieser Art sind zum Zwecke des Druckausgleichs
in den Dichtringen Entlastungsnuten vorgesehen; durch die Entlastungsnut des stromaufseitigen
Dichtrings fließt nach Schließung des Hahns das abgesperrte Medium in den inneren
Ventilraum, so daß die Dichtung allein durch die Dichtwirkung des stromab gelegenen
Dichtrings bewirkt wird.
-
Der diese Dichtwirkung erzeugende Dichtdruick zwischen der Stirnfläche
des stromabwärts gelegenen Dichtrings und der ihm entsprechenden Fläche des Gehäuses
wird allein durch den Druck des von dem Hahn abgesperrten Mediums erzeugt. Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, bei gleichem Druck des abgesperrten Mediums den Dichtdruck
gegenüber dem bei bekannten Anordnungen zu erhöhen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der äußere
Toil der Stirnfläche in Richtung auf das Gehäuse kegelförmig erweitert und am Gehäuse
eine komplementäre Kegelfläche vorgesehen ist. Durch diese kegelförmige Ausbildung
der Stirnflächen der beiden Dichtringe und die entsprechende Ausgestaltung der Sitzflächen
wird erreicht, daß der Druck des abgesperrten Mediums den stromabwärts gelegenen
Dichtring in die entsprechend ausgestaltete Sitzfläche des Gehäuses hineindrückt;
der so erhaltene Dichtdruck ist größer als der zwischen senkrecht zur Durchströmungsrichtung
angeordneten Dichtflächen wirksame Dichtdruck.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 eine Aufsicht auf den in eine Rohrleitung eingebauten Hahn,
F i g. 2 einen Längsschnitt durch den geöffneten Hahn und Fig.
3 eine Teilansicht ähnlich Fig. 2 des geschlossenen Hahns, in vergrößertem
Maßstab.
-
In den Zeichnungen ist der Hahn 10 zwischen ein Einlaßrohr
14 und ein Auslaßrohr 12 eingebaut dargestellt, wobei die Pfeile die Strömungsrichtung
des gesteuerten Mediums angeben.
-
Das Gehäuse 20 weist eine Kammer 22 auf, in der ein Kugelküken 24
mittels eines Griffs 26 und eines Schafts 28 in öffnun-s- und Schließstelluno,
gedreht werden kann. In der Kammer 22 sind einander gegenüberliegende nachgiebige
Dichtringe 30 und 32 angeordnet.
-
Der Schaft 28 weist einen oberen, mehreckigen Ab-
schnitt
34 auf, an welchem der Griff 26 mit einer Mutter 36 befestigt ist.
Am Schaft kann außerdem eine Begrenzungs-Anschlagplatte 38 befestigt sein,
deren Verlängerungen 40 und 42 mit einem am Gehäuse angebrachten Anschlagstift 44
in Berührung zu gelangen vermögen.
-
Das Kugelküken 24 kann zwischen der Offenstellung gemäß F i
g. 2 und der Schließstellung gemäß F i g. 3 um 90' verdreht
werden. Der Schaft wird durch eine in einen nach außen vorstehenden Gehäuseansatz
48 eingeschraubte Mutter 46 gehalten, deren unteres Ende an einer Druckscheibe
50 anliegt, welche ihrerseits auf einem Flanschabschnitt 52 des Schafts
mit anderem Durchmesser aufliegt. Unterhalb des Flanschabschnitts 52 ist
eine an einem anderen und etwas dünneren Abschnitt 56 des Schafts anliegende
Schaftdichtung 54 vorgesehen.
-
Der Schaft 28 ist mit dem Kugelküken 24 durch einen am Ende
des Schafts vorgesehenen und mit etwas Spiel in eine Nut 60 im Kugelküken
eingesetzten Lappenabschnitt 58 kraftschlüssig verbunden. Die Nut verläuft
im rechten Winkel zum Strömungsdurchgang 62 des Kugelkükens 24.
-
In der Offenstellung des Hahns ist der Strömungsdurchgang
62 des Kugelkükens 24 auf einen im Stirnabschnitt
66
des Gehäuses 20 vorgesehenen Strömungsdurchgang 64 ausgerichtet. Der Stirnabschnitt
66 weist eine plane Stirnfläche 68 auf, die an eine plane Stirnfläche
70 eines Verbindungsendstücks 16A
anlie-t. Ein Flansch 74 einer Überwurfmutter
16B, die auf den Stirnabschnitt 66 aufgeschraubt ist, über-0,reift einen
rinaförmigen Außenflansch 76 des Verbindunasstücks 16A; der
Stirnabschnitt 66 ist so mit dem Verbindunasstück 1.6A verbunden.
In einer Nut 80 des Gehäusestirnabschnitts 66 liegt ein Dichtring
78. Das Verbindungsstück 16A weist einen inneren Strömungsdurchgano,
82 mit etwas größerem Durch-Messer als der Durchgang 64 des Gehäuses auf.
Das Stromaufende des Gehäuses weist eine Axialöffnung 84 mit etwas größerem Durchmesser
als das Kugelküken auf, um dieses beim Abnehmen eines Verbindungsendstücks ISA in
das Gehäuse einsetzen zu
können. Das Stromaufende des Hahns ist außerdem mit
einem Abstandsstück 86 versehen, das mit seiner äußeren Umfangsfläche 88
eng, in die Axialöffnung 84 des Gehäuses eingepaßt ist. Dieses Abstandsstück weist
einen Innendurchgang 90, dessen Durchmesser dem des Strömungsdurchgangs
62 des Kugelkükens entspricht, sowie eine an einer planen Stirnfläche 94
des Verbindungsendstücks 18A anstoßende plane Stimfläche 92 auf. Das
Verbindungsendstück 18A ist mit einem äußeren Umfangsflansch 96 versehen,
der von dem nach innen aerichteten Flansch 98 einer auf das Gehäuse auf-eschraubten
überwurfmutter ISB übergriffen wird.
-
An der Über-anasstelle zwischen der Umiangsfläche 84 und der- planen
Fläche, 92 des Abstandsstücks 86 ist eine Nut 102 vorgesehen, in welche
eine Dichtung 104 mit etwas größerem Durchmesser als die Abmessungen der Nut eingesetzt
ist, wobei die Dichtung, wenn sie gemäß F i g. 2 eingebaut ist, zwisehen
dem Abstandsstück und der Umfangsfläche 84 des Gehäuses in Radialrichtung und zwischen
der radialen planen Fläche der Nut 102 in der Fläche 94 des Verbindungsendstücks
und der planen Fläche 92
des Abstandsstücks in Axialrichtung zusammengepreßt
wird und dabei Undichtigkeiten in mehreren Richtungen verhindert. Die Herstellungstoleranzen
sind derart festgelegt, daß das Verbindungsendstück 18A stets am Abstandsstück
86 und an der Dichtunc, C
104 anstößt, doch sollte es praktisch nicht
am Ge-
häuse 20 selbst anstoßen.
-
Die Dichtring 30, 32 sind mit kegelförmigen Stirn-Ce el flächen
30 A, 32 A versehen, die an komplementären kegelförmigen Flächen
110 bzw. 112 eines Gehäuse-C abschnitts 66 bzw. eines Abstandsstücks
86 anliegen. Die Kegelflächen sind nach außen gegen die Drehachse des Kugelkükens
24 geneigt. Weiterhin weisen C C
die Dichtringe 30, 32 orekrümmte Berührungsflächen
C
30B bzw. 32B für das Küken und plane Berührungs-C flächen 30C bzw.
32C für das Gehäuse auf, die mit Teile des Gehäuseabschnitts 66 bildenden
planen Ab-
schnitten bzw. mit dem Abstandsstück 86 in Berührung stehen.
Bei geöffnetem Hahn wird das Kugelküken 24 durch die nachgiebigen Dichtringe
30, 32
gegemäß F i g. 2 wirksam zentriert und abgedichtet
,
halten. Unter Druck wird das Kugelküken stromab verlagert, wie dies in F
i g. 3 dargestellt ist, wobei der Dichtrin-, 30 etwas zusammengepreßt
und der Dichtring 32 zusammen mit dem Kugelküken stromab verlagert wird.
Hierdurch wird um den äußeren Teil der Stimfläche 32A des Dichtrings
32 herum ein ringförmiger Durchgang 114 geöffnet, der einen Druckausgleich
um diesen Dichtring herum bewirkt, was das Schließen des Ventils erleichtert.