DE1303515C2 - Hahn mit kugelkueken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kugelhahn mit ungeteiltem Gehäuse, in das durch eine quer zum Durchflußkanal liegende, zylindrische Einführungsbohrung Kugelküken und Sitzringe einbaubar sind, wobei letztere abdichtend mit konvexer Kugelfläche an entsprechenden konkaven Gehäuseausnehmungen sowie mit konkaver Kugelfläche am Kugelküken anliegen.

Ein derartiger Hahn ist Gegenstand eines älteren Rechts, in dem auch bereits vorgeschlagen wurde, in der konv.'xen Kugelfläche der Sitzringe eine Nut zur Aufnahme und Halterung eines O-Ringes mit einer Einstiehrichtung zum Kugelmittelpunkt hin anzuordnen. Die dabei für die Lagerung der Sitzringe vorgesehenen konkaven Gehäuseausnehmungen sind dazu als beiderseits vom Kugelküken liegende, exzentrisch zueinander und zum Mittelpunkt der Kükcnkugcl angeordnete Gelenkpfannen ausgebildet, in denen die Sitzringe mit ihrer konvexen Kugelfläche gelenkartig verschwenkbar eingebettet sind. Aufgabe einer derartigen Anordnung ist es, durch axiak Verschiebung des Kükens und vermittels dieser gelenkartigen Verschwenkbarkeit der Sitzringe, deren veränderbare Anpressung gegen die zugeordneten Anlage- und Dichtflächen und somit eine regulierbare Dichtwirkung zu erreichen. Als nachteilig ist dabei zu bewerten, daß zum Auswechseln der Sitzringe auch das Kugelküken ausgebaut werden muß.

Ein mit der vorstehenden Konstruktion gleichfalls gelöstes und bei Kugelhähnen allgemein bestehendes Problem, deren Einbauteile nach Verschleißerscheinungen auch bei einem in der Rohrleitung eingebaut verbleibenden, z. B. eingeschweißten Hahngehäuse austauschen zu können, fand auch bereits in einigen anderen Konstruktionen eine Lösung,
ίο Bei einer solchen Lösung (deutsche Patentschrift

1 042 322) wurde auch die Anwendung von außen zylindrischen Halbschuhen bekannt, in die das Kugelküken und die Sitzringe eingebettet sind und so zusammengefaßt, ähnlich der Montage eines zylin-

drischt Kükens, in eine zylindrische Gehäusebohrung eingeführt werden können.

Derartige Einschubmontagen und ähnliche Einbauverfahren haben ebenfalls den Nachteil, daß, auch wenn nur die dem Verschleiß am stärksten unterworfenen Sitzringe oder einzelne davon ausgetauscht zu werden brauchten, deren Montage nur stets im Zusammenhang mit dem vorherigen oder gtcichzeitigen Aus- oder Einbau des Kugelkükens vorgenommen werden kann. Bei Anwendung solcher Hähne als Großarmatup in Rohrleitungen größerer Nennweiten und für höhere Betriebsdrücke werden die Aufwendungen und Schwierigkeiten durch den gleichzeitig erforderlich werdenden Abbau von Schalthilfen und infolge der GröiSe und Schwere sämtlicher Einbauteile noch erhöht. Hinzu kommen bei einer derartigen Einschubmontage noch die Schwierigkeiten, die richtige Einbaulage sämtlicher Teile überwachen zu müssen und die zerstörungsfreie Einbringung der in der Außenfläche der Sitzringe anzuordnenden Dichtungsringe (O-Ringe) zu ermöglichen. Diese entweder in planen Außenflächen oder in gekrümmter Lage einer zylindrischen Außenfläche anzubringenden Dichtungsringe hab^n, infolge ihrer elastischen Vorspannung, bei dieser Einführungsmontage das Bestreben und die Möglichkeit, durch dabei auftretender sogenannter Walk- oder Knetwirkung sich aus ihrer Einbaunut zu lösen, wobei sie dann beim Überfahren der Öffnungen des gehäuseseitigen Durchflußkanals abgeschwert werden können. Bei einem in der Rohrleitung eingebaut verbleibenden Hahngehäuse sind korrigierende Eingriffe zur Verhinderung solcher Beschädigungen oder Zerstörungen und auch entsprechende Einbau- und Lagekontrollen nicht möglich.

Bei einem anderen Kugelhahn (USA.-Patentschrift

2 233 074) ist es möglich, Dichtringe bei einem im Gehäuse eingebaut verbleibenden Kugelküken auszutauschen. Dabei handelt es sich aber um kükenseitig eingebaute Dichtringe die gegen das Gehäuse wirken, also um eine umgekehrte Dichtanordnung. Diese Dichtringe können bei entsprechender Drehstellung des Kükens über eine besondere, seitlich im Gehäuse angebrachte öffnung ausgetauscht werden. Eine derartige Konstruktion löst aber nicht das Problern einer einfachen Austauschmöglichkeit von gehäuseseitig angebrachten Sitzringen. Außerdem benötigt dieser Kugelhahn eine die Herstellungskosten wesentlich erhöhende zusätzliche Flansch- oder Gehäuseverschraubung und eine dabei die Festigkeit des Gehäuses schwächende zusätzliche Einbauöffnung, da die Dichtringe nicht über Einbauöffnungen im Bereich der Lagerzapfen montiert werden können.

Die vorliegende Erfindung hat sich nun die Auf-

gäbe gestellt, die Austausch- und Montagemöglichkeit der Einbauteile eines Kugelhahnes der eingangs genannten Art auch bei einem in der Rohrleitung eingebaut verbleibenden Hahngehäuse dahingehend zu verbessern, daß die Montage dieser Einbauteile zwecks Einbaucrleichterungen und besserer Einbaukontrolle nicht nur einzeln durchgeführt werden kann, sondern gegebenenfalls auch ein Einzelaustausch nu: der Sitzringe allein ohne den sonst erfor-

drehsicher eingesetzte Halbschalen 4 gehalten. Diese haben dazu an entsprechender Stelle seitliche Ausdrehungen in der Größe des Außendurchmessers der Sitzringe.

In der sjegcn das Kugelküken abdichtenden Kugelfläche der Sitzringe kann zur Verbesserung der Dichtwirkung ein Dichteinsatz 20 eingesetzt sein. In der geccnüberliegenden konvexen Kugelfläche ist zur Aufnahme und Halterung eines hier abdichtenden

derlichen Kükenausbau und Abbau der Schalthilfen io O-Ringes 13 eine Nut mit einer Einstich richtung möglich ist. Dazu wird auch angestrebt, die Lagerung zum Kugelmittelpuiikt dieser Kugelfläche angeordder in der Rückseite der Sitzrfnge für Abdichtungs- net. Derliezüglich seiner Schnurringstärke dabei der zwecke eingesetzter O-Ringe dahingehend zu verbes- Nutbreitc und -tiefe angepaßte O-Ring 13, der zusern, daß diese beim Einfuhrjngsvorgang nicht aus dem in seinem inneren Ringdurchmesser etwas kleiihrer Halterung heraussprineLii und beschädigt wer- 15 tier gehalten werden kann als der entsprechende inden können. ' nerc Drehdurchmesser der Nut. wird dadurch und in-

Ei-findungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß folge seiner elastischen Spannung fest in den Grund bei einem Kugelhahn der c;ngüns>s genannten Art de Γ sich «ach innen verjüngenden Nut gezogen, woalle Kugelflächen der Sitzringe und der Gehäuseaus- durch seine sichere Halterung bei der Montage der neiimungen zueinander und zu der des Kugelkükens 30 Sitzringe gewährleistet und liabei ein Herausspringen konzentrisch angeordnet sind, daß d.z Sitzringe bei so gut wie ausgeschlossen ist.

eingebautem Kugelküken um dieses herum zwischen In dem Ausführungsbeispiel ist ein Kugelhahn mit

der Einführungsbohrung und ihrer Betriebsstellung einem in Zapfen gelagerten Kugelküken dargestellt, vor dem Gehäusedurchflußkanal einzeln ein- und Ein neben der Lagerung auch der Kiikendrehung ausschwenkbar sind und durch in die Einführungs- 25 dienender, mit der Kükenkugel fest verbundener bohrung verdrehsicher einsetzbare Halbschalen in ih- Zapfen 21 ist in jener Gehäuseseite gelagert, die der rer Einbaulage gehalten werden. Öffnung der Einführungsbohrung gegenüberliegt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen zum Erfindungsgedanken ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es stellt dar:

F \g. la einen Kugeihahn im Schnitt und F! g. 1 b den Seitenschnitt desselben.

Das ungeteilte Hahngehäuse 1 hat senkrecht zu im Querschnitt runden, miteinander fluchtenden Durchflußka-alabschnitten 17 eine zylindrische Einführungsbohrung 19 durch die ein Kugelküken 2 soweit

Durch diese Anordnung erüb-igt es sich, die in vielen Fällen für die Kukendrehung benötigten und auf den

30 Betätigung?-zapfen aufgesetzten Schalthilfen bei Montagearbeiten für den Austausch der Sitzringe mit abbauen zu müs; :n. Der auf der anderen Kükenseite in einem Zwischendecke! 7 gelagerte Zapfen kann entweder als fester Lagerzapfen so ausgebildet sein, daß

35 er bezüglich seiner axialen Länge nicht aus der Kugelfläche der Kükenkugel hervorsteht, oder wie in der Zeichnung dargestellt, als abnehmbarer Zapfen 5 lösbar mit der Kükenkugel verbunden sein, wobei dieser Zapfen 5 auf einen innerhalb der Kugelfläche

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in das Gehäuse eingeführt ist, bis sein Kugelmittel- 40 der Kükenkugel liegenden Achsstummcl aufgesetzt

punkt mit dem Schnittpunkt zusammenfällt, der ist. Dabei dient eine Imbussehraubeo der Befesti-

durch seine Drehachse mit der quer dazu liegenden gung. Dadurch wird erreicht, da£ die Öffnung der

Achse des Durchflußkanals gebildet ist. Dieser Einführungsbohrung auch bei Anwendung eines in

Schnittpunkt bildet gleichfalls den Mittelpunkt einer Zapfen gelagerten Kugelkükens für die Schwcnkhe-

kugelig erweiterten Gehäuseausnehmung der Einfüh- 45 wegung der Sitzringe bei ihrem Ein- oder Ausbau

rungsbohrung 19. Diese dadurch mit der Kugelfläche frei gegeben wird.

18 des Kugelkükens 2 konzentrisch liegende Gchäu- Bei dem Ausführungsbeispiel sorgen Kugellager

seausnehmung mit der konkaven Kugelfläche 16 ist 11 für die leicht drehbare Lagerung der Zapfen, und

mit einem so großen Kugeldurchmesser ausgeführt, die in deren Lagerung eingesetzten Nutringe 10 so-

daß die hier zentrisch einmündenden öffnungen des 50 wie ein in einer Nut im Außenrand des Zwischondek-

Durchflußkanals 17 rundherum eine allseitig geni"·- kels 7 eingesetzter O-Ring 14 für die Gehäiiseabdieh-

gend breile kugelige Anlage- und Dichtfläche für die tung, während ein Flanschdeckel 8 die Einführungs-

an dieser Stelle eingesetzten Sitzringe 3 aufweisen. bohrung V) verschließt.

Diese Siitzringe3 besitzen gleichfalls konzentrisch Der Aus- und Einbau der Sitzringe 3 und des Kuzueinandcr liegende Kugelendflächen und zwar eine 55 gelkükens 2 erfolgt auf folgende Weise: kugelig-konvexe entsprechend der Kugelfläche 16 der Bei abgeschraubtem Flanschdeckel 8 wild sowohl Gehäuseausnehmung und eine kugelig-konkave 18 der Zwischendeckel 7 als auch die untere Halbentsprechend der des Kugelkükens 2. Der Abstand schale 4 dem Hahngehausc 1 entnommen. Nachdem dieser Endflächen zueinander ist geringfügig kleiner der Zapfen 5 abgeschraubt ist, lassen sich die Sitzais der des Kugelringspaltes zwischen dem Kugclkü- 60 ringe 3 nacheinander im Kugelringspalt zwischen der ken und der kugeligen Gehäuseausnehmung, so daß Kükenkugel und dem Gehäuse um das eingebaut verdie Sitzringe in diesem Kugelringspalt zwischen ih- bleibende Küken herum von ihren Einbauort bis zur rein Einbaaort und der Einführungsbohrung 19 um Einführungsbohrung des Gehäuses verschieben und das Kugelküken herum für Montagezwecke ein- und aus dem Gehäuse herausnehmen. Hiernach kann ausgeschwenkt werden können. In ihrer Einbaulage 65 auch bei Bedarf das Kugelküken 2 ohne weiteres werden sie durch zwei beiderseits über das Kugelkü- durch die Einführungsbohrung ausgebaut werden, ken gestülpte, in die Einführungsbohrung 19 vcr- Der Einbau erfolgt in umgekehrter Reihenfolge

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

I 303 515 Patentansprüche:

1. Kugeliiiihn mit ungeteiltem Gehäuse, in das durch eine quer zum Durchflußkanal liegende, zylindrische Einführungsbohrung Kugelküken und Sitzringe einbaubar sind, wobei letztere abdichtend mit konvexer Kugelfläche an entsprechenden konkaven Gchäuseausnehmungen sowie mit konkaver Kugelfläche am Kugelküken anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kugelflächen (16, 18) der Sitzringe (3) und Gehäuseausnehmungen zueinander und zu der des Kugelkükens (2) konzentrisch sind, daß die Siitzringe bei eingebautem Kugelküken um dieses herum /.wischen der Einführungsbohrung (19) und ihrer Bctriebsstellung vor dem Gehäuse — Durchflußkanal (17) einzeln ein- und ausschwenkbar sind und durch in die Einführungsbohrung verdreh ^;cher einsetzbare Halbschalen (4) in ihrer Einbaulage gehalten werden.

2. Kugelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung der Einführungsbohrung in an sich bekannter Weise dem der Kükendrehung dienenden Zapfen (21) gehäusescitig gegenüberliegt.

3. Kugelhahn nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung einen Lagerzapfens in der Einfuhrungsbohrung dieser in an sich bekannter Weise bezüglich seiner Länge als Teil des Kükens mierhalb der Kugelmantelfläche liegt oder bei größerer LHnge a's abnehmbarer Zapfen (5) mit dem Küken lösbar verbunden ist.

4. Kugclhahn nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzringe in ihrer konvexen Kugelfläche zur Aufnahme und Halterung eines O-Rings (13) eine Nut mit einer Einstichrichtung zum Kugclmitteipunkt dieser Fläche hin aufweisen