DE1650527A1

DE1650527A1 - Hahn

Info

Publication number: DE1650527A1
Application number: DE19671650527
Authority: DE
Inventors: Reddy Robert Raymond
Original assignee: REDDY ROBERT RAYMOND
Current assignee: REDDY ROBERT RAYMOND
Priority date: 1966-12-27
Filing date: 1967-12-27
Publication date: 1970-09-24
Also published as: US3404864A; BE708532A

Description

H a h n Die Erfindung betrifft einen Hahn zur iteuerun- von Strörnuns;-mtttelströmen. Es ist immer schon angestrebt worden, ein einfach konstruiertes Absperrorgan zu schaffen, das fürrelativ große Strömungsmengen und relativ hohe Drücke geeignet ist und in relativ weiten Temperaturbereichen verwendet werden kann. Bei den bekannten Absperrorganen sind relativ große Kräfte erforderliche um das Absperrorgan aus der offenen in die geschlossene Stellung zu bewegen und umgekehrt. Ferner ist die Abdichtung kritisch. Infolgedessen ist die Herstellung des Absperrorgans schwierig oder kostspielig und sind die Absperrorgane nur für jeweils begrenzte Anwendunrsgebie te geeignet. 'Trl- iiälleii, in .denen eine absolute Zuverlässigkeit gefordert wird,.sind sehr kleine Toleranzen erforderlich. Die Aufgabe der i#rfindunbesteht in der Schaffungi eines Absperrorgans, aas durch das Drehen eines Kükens betätigt werden kann und in dem uie von dem Strömun-smittelstrom aus eübten -L3elastungen in esteuerter Weise zur Abdichtung beitragen und die innenbelastun;en so gut ausgeglichen sind, daß das ,Lbsperrorgan mit sehr schwachen Kräften betäti--t werden kann.. Das erfindungsgemäße Absperrorgan kann so a.üs-';ebildet werüen, daß nur einige der Erfindungsmerkmale vorhanden sind, wobei eine Kostenersparnis gegenüber einem Absperrorgan erzielt wird, ua.s sämtliche Srfindungsmerkmale besitzt.

Die Erfindung schafft einen ilalin mit einem Hahn,;ehäuse, an Giessen

Innenhohlraum eine Eintritts- und eine ikus trittjöfinunc; cin,;e-

schlossen sind. In diesem ,lohlraum ist ein Halmküken um eine

Drehf.chse drehbar gelagert. Eine Umfangawandun- des Kükens ist

mit einer Sitzfläche versehen, die einen Druckraum begrenzt.

Die Sitzfläche bildet eine konkave Drehfläche, die auf der Dreh-

achse des Kükens zentriert ist. Von einer der Öffnungen erstreckt

sich in den Druckraum ein in dem Gehäuse gelagertes Jichtrohr,

das einen Kanal besitzt, der mit vier entsprechenden Öffnung in

Verbindung steht. Auf dem Dichtrohr ist eine Dichtung montiert,

die eine Umfangsfläche hat, die mit der Sitzfläche kongruent iit

und sie in allen zuläsoi:;en 1)rehstellun@;erl des Kükens konti-

nuierlich berührt. 1)url:ri -ie LTilli'@.in;swandung und die Jitzfläche

führt ein Kükeridurc;Iil-i11 Lii clen DrllG:kr,.ilim.denn (l.ie eine Öffnung,

a13 h@.irit.L@L tt:@Liffriun=; clirt@iit, tr@it; t 1111L-1, i)c.uc;k

murlg>Iyilt t(31 (lae I)Lchtf @fi{:Iits f;i@:G:n die :f@t@:i'i@liaie, ao daß S trti.-

mungsmittel von der einen Öffnunc zur anderen mitströmen kann, wenn der Kükendurchlaß mit der Dichtfläche korrespondiert. Wenn die andere Öffnung als Eintrittsöffi-lung dient, ist der Druckraum zur Austrittsöffnunoffen und kann ::ie Dichtun; durch eine eigene Andruckeinrichtung gegen die Sitzfläche-gedrizckt werden. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Ausbilden einer toroidförmigen, konkaven Sitzfläche an dem Hahnkü',Len. Nach einer Weiterentwicklung des Erfinaun:;a;e:;en s u@;nües ist das Dichtrohr in üem Gehäuse verschiebbar gelagert und bann es durch eine Andruckeinrichtung hermetisch dicht gegen üie äitzfläche gedrückt werden. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zei=t Fig. 1 in Seitenansicht ein derzeit bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 in Pig. 1, Pi,. 3 den Hahn nach hig. 2 nach dem Verdrehen eines Teils, Fig. 4 in einer Stirnansicht einen eil der Fig. 3, von der

Z.Inie 4*4 gesehen,

5 in Seitenansicht das Bahnküken nach Fic. 2 und Fit. 6 eine Ansicht, in Fig. 5 von links gesehen,

Fig. 7 und 8 zeihen schaubildlich eome t;risciie -Purraen zur yrläute-

rung von Erfindungsmerkmalen.

Fig. 9 bis 14 zeigen in axialen Querschnitten '2eile von abreänderten Ausführungsormen des Hahns nach Fig. 1 und 2.

Fig. 15 zeigt in einer Dars tellurii.# nach r'i.;. .5 das derzeit 'bevorzu--4 -

t> e Verfahren zum Ausbilden einer Sitzfläche an dem Hahnküken,

Fig. 16 einen Querschnitt längs der Linie 16-16 in Pig. 1, Fig. 17 im axialen Querschnitt einen feil einer andern abgeänderten Ausführungsform des Hahns nach Fig. 1 und 2, Fig. 18 in Seitenansicht eine abc;eänderte Ausführungsform des Bahnkükens nach Fig. 5 und 6 und Fig. 19 eine Ansicht, in Pig. 18 von links gesehen.

Fig. 1 zeigt die derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfin-

dung. Ein Hahn lt) besitzt ein Gehäuse 11, einen- Griff 12 und

eine Spindel. 1.3, die an dem Griff befestigt ist und mit ihm

6edrelitrrerdeii kann. Daa Gehäuse besitzt zwei Teile 14 lind 15,

die durch geeignete Schrauben 16 zusammengehalten werden und mit einer gintrittsöffnung 17 bzw. einer AustrittsöffnunL- 1£i aus;ebildet sind. In dem rGehäuseteil 14'is t ein Hohlraum 20 ausgebildet, der ein Küken 21 enthält, das um seine Drehachse 22 drehbar gelagert ist. Gemäß 1'ig. 2 führt die Achse durch den Punkt 23 und verläuft sie an dieser Stelle in Fig. 2 senkrecht zur Zeichenebene. Die Eintrittsöffnun' durchsetzt die den Hohlraum 20 begrenzende Wand 24. Ein mit der Austrittsöffnung verbundenes Rohr 25 steht in den Raum 20 vor und bildet einen Fortsatz des Gehäuse teils 15. In dem zentralen Kanal 26 des Rohrs 25 ist ein Dichtrohr 27 angeordnet, das an seinem freien Ende eine kontinuierliche-Umfangsfläche 28 besitzt, die eine Dichtfläche bildet. Diese Fläche 28 liegt in einer zur Achsft der Rohre normalen Ebene und steht durch den Hohlraum 20 hindurch bis zu der entgegengesetzten Seite des Punktes 23 vor. Das Strömungsmittel tritt vorzugsweise vom Einken Gehäu$eende ein und.wird durch das Hahnktiken 21 gesteuert, das 4gceh Drehen des Griffs 12 und damit der 8pIndel 13 hingestellt wird. Wenn dau Strömungsmittel von links in den Hahn eintri t t® gelangt unter Druck s tehon<iso S trömungamit tel in den Druckraume so deß

die DIchtfläche 28 @;e@gQ# da,a@ken'.i g@g:b:@:t wird und 'eitis

1 t rettge d3' A -z@i 4o r rdolt-a

t1JiS'Lf:@t@ .rv@C:.@W-xLt 'T14

Dichtfläche 28 korrespondiert. Wenn Strömungsmittel von rechts. in den _Hahn eintritt, steht der Druckraum mit der linken Öffnung in Verbindung, so daß in dem Druckraum bei geschlossenem Küken ein geringerer Druck herrscht. Man kann eine Andrückeinrichtung 46 vorsehen, welche die Dichtfläche 28 gegen die Sitzfläche des Halmkükens 21 drückt. Das Hahnküken 21 ist am besten in den Fiäuren 5 und 6 gezeigt.

An dem Hahnküken ist der griff 12 mit Hilfe einer Mutter 51 befestigt.. Auf der Außenseite des tiahilkükens sind zwei 0-.-Hin,;-Nuten 32, 33 ausgebildet, in denen je ein 0-Ring 54, 55 sitzt, die auf entgegengesetzten axialen Seiten der Eintrittsöffnung 17 hermetisch dicht an der Wandung des Druckraums anliegen. Das Hahnküken-21 ist um die genannte Drehachse drehbar gelagert. Es besitzt eine Außerrumf,3.ngswandunt; 36, die von dem Strömungsmittel bestrichen wird, das von der Eintrittsöffnung kommt.

In dieser Umfangewandung ist eine Sitzfläche 37 versenkt ausge-

bildet, die zum feil von einer konkaven Drehflähhe gebildet wird,

die auf der Drehachse zentriert ist. In der Zeichnung ist die

bevorzugte form dieser PLäche gezeigt, die durch die Drehung

eines Kreisbonnns um die Drehachse erzeugt wird. Daher ist die

Fläche je nach dem HKdiun dec3 Kro labogsn s toroidförmig oder

kugelförmig. Zwischen fiten Worrziiiri0;tzri 36 und 3'I Lot dis Hatinkükeri

in f.@t#1,' Nähe doEi f?inen heindo:i iot.itt-@f.'it;hfl 'Ton eLriem K11kaI1-

ilU@'l@li@.tl@

Die Dichtfläche 28 ist mit der Sitzfläche kongruent. Jies geht zig. 7 hervor, die eine kugelförmige Fläche 40 zeigt, die von einer Ebene in einem Kreis 41 geschnitten wird. Dasselbe gilt für eine Toroiäfläche. Fig. 8 zeigt in einer WeieerenUwicl>lung eine Zylinderfläche 4@, die von einer verzogenen vierseitigen Fläche 4j kontinuierlich begrenzt ist. Dies sind zwei i3eispiele von kontinuierlichen Flächen, die mit der Drehfläche in Berührung bleiben. eine Sitzfläche, die von einem Kreisbogen erzeugt wird, und eine sie scüneidende kreisförmige, periphere Dichtfläche 28 . stellen die einfachste und am leichtesten herstellbare Ausbildung dar und führen zu der höchsten Präzision. Im nahmen der Erfindung können jedoch -uch andere Flächen verwendet werden. Fis;. 15 und 16 zeigen ein bevorzugtes Verfahren zur Ausbildung der Sitzfläche 37. Dab Halmküken 21 wird um seine Ac'Lise 22 drehbz.,r angeordnet. Die Achse 22 geht durch den Mittelpunkt 75 für die Erzeugung der toroidförmigen Sitzfläche 37. Die Spindel 77 des i?räswerkzeugea 76 ist um die Achse 78 drehbar, die senkrecht zu der@xchse 22 durch aen Mittelpunkt 75 geht. Das Präswerkzeug 76 hat einen Präserkörper 79 mit einer vieleckigen Fläche 80. Zwischen benachbarten Seiten der Vieleckfläche 80 befindliche Eckpunkte 81 bilden je einen an uem Haiink#cen..angreifenden Fräszahn. Die Vieleckfläche 80 erzeugt mit ihrem Schneiden einen Kreis, wobei sich die Präszähne 81 auf--der Seite des Fräserkörpers 79 axial erstrecken. Die Prä szähne 81 sind in r;1 eiohen Abständen . von der Achse 75 angeordnet. Der Präserkörper 79 wird im Sinne des Pfeils 82 um die Achse 78 gedreht und das Halmküken 21 im Sinne-des Pfeils 83 um die Achse 22 hin- und hergeschwerikt. Wenn das 2räswerkzeug an das Hahnküken angestellt wird, nehmen die Präszähne 81 zur Bildung der Sitzfläche Material von dem Halnküken ab. Das Präewerkzeug wird in der Richtung des Pfeils längs seiner Achse vorgeschoben, bis sich die üieleekfläche 80 über den Mittelpunkt 75 hinaus bewegt hat und der gewünschte größere Radius, der durch die strichlierte Linie 83 angedeutet ist, ausgebildet worden ist. Dieser Radius kann an der axialen Stellung der Spindel 77 genau erkannt werden, weil der größere Radius gleich dem Abstand zwischen den Fräszähnen 81 und dem Mittelpunkt 75 ist.

Der durch die strichlierten Linien 86 angedeutete Radius des Werkzeugkörpcrs bestimmt die Größe der toroidförmigen Sitzfli_iche 37 in der zur Achse 22 des 1-Iahnkükens parallelen Richtung. Der Radius des Präserkörpers ist mindestens so groß wie der Radius der Dichtfläche des Dichtrohrs, die an der Sitzfläche -anliegen soll. Nach der Ausbildung der Toroidfläche 37 in dem Halmküken kann der in Fig. 5 und 6 gezeigte Durchlaß 38 durch die Sitzfläche geschnitten werden. Diese Arbeitsweise wird bevorzugt, weil man dabei mit minimalem Schnittdruck eine glatte Toroidfläehe erhält. Es hat sich gezeigt, daß eine weniger glatte und weniger genaue 2läche erhalten wird, wenn man einen größeren Teil der Fläche auf einmal herstellt, beispielsweise mit Hilfe eines Profilfräsers, dessen Zähne das Werkstück über einen beträchtlichen Teil ihrer Länge berühren.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nur am hand geschnitten, so daß in einem gegebenen Leitpunkt nur eine minimale ZSuhg bearbeitet wird. Dabei werden auf das Werkzeug und das Werkstück kleinere .Zerstörungskräfte ausgeübt und wird ein besseres Werkstück erhalten. Pig. 13 zeigt eine andere Ausführuhgeform der Dichtfläche. Die mit der Sitzfläche kongruente Berührungsfläche 30 ist wie in gig. 1 am Ende des Dichtrohrs 92 ausgebildet. Das Dichtrohr 92 kann beispielsweise auf einem Rohrforteatz 93 aufgeschoben sein und ist an seinem Außenumfang in der Nähe der Dichtfläche 90 mit einer keilförmigen Ringnut 94 vereeh en, die mit dem Druckraum in Verbindung steht. Zwischen der Dichtfläche und der 'at otett ein Rand 92a vor. Der Druck des in dem Druckraum bef nelioher Strömunggmittele wirkt auf die Pläche. 95 der Nut 94 eins, so daß der Rand 92a und die Dichtfläche 90 zu der Sitzfläche 91 iäin gedrückt werden. Diese Anordnung gewährleistet eine volle Umfangsberührung der Dicb.rfläche 90 mit der gitzflicht.

Pig. 14 zeigt eins Abänderung zu Pig. 13. Ba wirkt nicht nur

der ßtrömusmittaIdruak auf die Pleobe 9r % P,,r;=Ern i n der

w

4 Ie.,if *in Druai.ring 944'#at@ -a:.e@o@r das.-ers.@w. a 5 Y'y.f, a

Nut erweitett, so daß das Ende des Rohrs besser gegen die Sitzfläche gedrückt wird. Der Druckring 96 drückt einwärts in der Richtung den Pfeile 97, so daß auf die Nut ein Dmcl; in der Richtung.den Pfeile 98 ausgeübt wird und dadurch der Druck auf die Dichtfläche und den Rand erhöht wird. Wie am besten aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, ist das Dichtrohr in ?1g. 1 gegenüber dem Rohr 25 verschiebbar und wird das Dichtrohr von einer Vaßßelfeder (waffle spring) 46 gegen die Sit$fläche gedrückt, so daß die Berührung zwischen der Sitzfläche und der Dichtfläche 28 zuverlässig aufrechterhalten wird. Anstelle dieser Andrückeinrichtung kann man gemäß Zig. 9 ein Dichtrohr 47 verschiebbar in einem Rohr 25 anordnen, das eine Auseenkung 48 besitzt und mit einen 0-Ring 49 versehen ist. Das Diehtrahr 47 besitzt iine n Absatz 50, der durch einen Spalt

51 4s Druck im Innern den hinterarbeiteten Teilg.des Halmkükens

ausgenetzt ist. Der DruoX den in den Druckraum befindlichen

etröenittel,e erkt über den b@Ut 51 auf den #beats 50 - ein,

eo d.f i@Dichtrohr nach 11n» in volle Unfangeberührung- mit

der Sitstl..äohe gedrückt vird:

liine adere IndrU ckeinr n oktung irt in g. 10 gezeigt. Dae in

den Gehäuse montierte Rohr 60 ist sWiachen ihren Enden außen mit

einem Ringflaneoh 63. versehen. Auf dem !ieh4Luiie ist die Mutter 62 sufgesobriabt, die eine Schraubenfeder 13 zwischen der pläohe 64 der Mytter und dem Rohrflansch 61 festhält. Auf der, entgegenge- setzten Seite den 'Rohre 60 ist das Dichtrohr 65 aufgeschoben, das an dem Absatz 61 angreift. Die reder 63 drückt die Rohre 60 und 65 in der Zeichnung nach links, so daß die Dichtfläche 28 am einen Ende des Dichtrohrs 65 mit der Sttzfläche 24 in voller Umfangsberührung steht. Der 0-Ring 49 bewirkt eine hermetische Abdichtung zwischen dem Gehäuse und dem verschiebbaren Dicht-, rohr 65. Eine weitere Andrückeinrichtunt; ist in Fig. 11 gezeigt. In der Gehäuse ist ein Dichtrohr 66 montiert, das am einen Ende einen elastischen Faltenbalg 67 bEmitzt. In dem Steuerrohr ist eine Innenhülse 68 angeordnet, die den Balg trägt. In den Gehäuse ist eine I#iutter 69 eingeschraubt, die einen Abstandhaltering 70 an dem Balg festhält. Der Balg drückt das Dichtrohr nach 'links, so daß die Dichtfläche 73 am einen Ende des Dichtrohrs voll an der Sitzfläche 74-anliegt. Die Fläche 71 des festgelegten Teils des Balges ist mit einem Betall plattiert, vorzugsweise mit einem leicht verformbaren Metall, das einen relativ hohen Schmelzpunkt hat, beispielsweise mit metallischem Kupfer in einer Dieke von etwa 0,0.5 mm. Man kann fUr diesen Zweck auch andere Metalle verwenden, sofern sie die erforderlichen physikalischen Eigenschaften haben. duf diese Weise erzielt man eine zuverlässige; hermetische Abdichtung zwischen dem *Balg und dem Gehäuse. Es kann erforderlich sein, daß der Hahn Temperaturunterschieden von etwa 440-560o C gewachsen ist. Durch die `femperaturveränderungen werden die geometrischen Verhältnisse verändert und können viele Dichtungen zerstört werden. In der in Fig. 11 gezeigten Anordnung wird eine Netalldichtunp verwendet, die hohen Temperaturen gewachsen ist, und ein elastischer Faltenbai;, der unabhängig von der Temperatur der den Hahn durchströmenden Strömungsmittel eine Andrückkraft auf' das Dichtrohr ausübt und eine beträchtliche Axialbewegung des Rohrs bestattet, so dal3 dieses mit der Sitzfläche in Berührung bleibt.

Auf der Eintrittsseite des Hahns, beispielsweise in dem von der Sitzfläche 74 begrenzten Druck, unter Druck s'tehendes Strömung smittel@kann nicht durch die Abdichtung zwischen der Fläche 71 und dem Gehäuse hindurchsickern. Zwischen dem Balg und dem Ab-Standhalter und zwischen diesem und der Mutter sind keine Dich-

tungen erforderlich, da an diesen Stellen nur abflidrendes Strö-

mungenittel in die Abflußleitung sickern könnte. Gegebenenfalls kann mm zwischen dem Hahagehäuse und der ihm benachbarten An- ordnung eine geeignete Dichtung ?2 vorseheh, die einen Austritt von abfließendem gtrömungsmiltel ins Preie verhindert. Fig. 12 erläutert eine weitere Andrückeinrichtuhg. Hier ist das Dichtrohr direkt einer Federkraft ausgesetzt und ein tragendes Fortsatzrohr überflüssig. Man erhält dadurch einen kleineren, einfacheren und aus einer kleineren Anzahl von Teilen bestehenden $ahn. Das Dichtrohr 100 ist in einem axialen Kanal 101 angeordnet, der eine Seite des Geaäuses 104 durchsetzt. Dau Dicht rühr 100 steht in den Hohlraum 103 vor und ist mit einer jiehtfläche 104 versehen, die unter der Wirkung der Waffelfeder 105 in satte Umfangsberührung mit der Sitzfläche 106 des in dem fohlrauen befindlichen Hahnkükens gedrückt wird. Die Waffelfeder 105 ist mit einem Abstandhalter 107 und äieser mit einem Sprehgring 109 abgestützt, der in eine Innennut 108 einschnappt. Zum Zusammensetzen des Hahns wird das Hahnküken in den Hohlraum . .

103 eingesetzt und das Dichtrohr durch den Kanal 101 eingeführt, bis die Dichtfläche 104 an der Sitzfläche 106 des Halmkükens angreift. Danach werden die Waffelfeder 105 und der Abstandhalter 106 in den Kanal eingeführt, in dem sie durch den Sprengring 109 festgehalten werden. Die Waffelfeder drückt das Dichtrohr in der Zeichnung nach linke, so daß die Dichtfläche 104in voller Umfangsberührung mit der Sitzfläche 105 gehalten wird. Der Vergleich mit der pig, 2 zeigt die mit dieser Ausbildung erzielte Vereinfachung der Konstruktion. Amtelle einer manuellen Betätigung kann auch eine mmp.etieche Hetiitägung tue üahnkükens vorgesehen sein, wie es ih. ig. 17 gezeigt ist, Die magnetische Steuerung der Stellung des Hahnkükene ist .besondere bei ferngesteuerten Hähnen vorteilWt, x.B. bei Hähnen an unzugänglichen Stellen, Das Hahnküken 115 ist in des iiohlraum 116 des Gehäuses 117 um eine Achse 118 drehbar gelagert, die zur Zeiohanebens senkrecht ist. In der Wand 11,9- d.ee Gehäueee 117 sind zwei Vertiefungen 120 und 121 vorgesehen# die je eine elektrische Wicklung 122 und 123 enthalten. Die Wicklun&'en 122 unoL 123 sind egensinni;; @ewi ckel t, s o daß beire P1ießen eines Gleichstroms durch die WicklunÜ 122 in einer Richtunö Gleichstrom durch üie Wicklung 123 in der entgegengesetzten Richtung fließt. Die Wicklungen 122 und 123 wirken als entgeäengesetzte Pole eines Elektromagneten. Je nach der Hichtun.; des S tromf luses in den Wicklungen erzeugt die eine Wicklung einen Nordpol und die andere einen Südpol. Das nahnküken 115 besitzt eine Vertiefung 124, die einen Dauermagneten 125 enthält. Der Manet 125 befindet sich in der in Fig. 1'T gezeigten, offenen Stellung des Halmkükens im Bereich der Wicklung 123 und in der ichließstellung des Kahnkükens im Bereich der Wicklun' 122. Der Dauermagnet 125 besitzt einen Nordpol und einen Südpol. Einer dieser Pole ist mit der Außenwandung 126 des Haiinkükens

bün@:li#gc Beispil#eleweiae ist in Fig. 17 der Nordpol des Magneten

125 mit der Außenwandung bündig. Die Wicklungen 122 und 123 sind

an einem er.le durch einer Leiter 3.27 so miteinander verbunden,

daß der Strom in entgegengesetzten Richtungen durch die Wicklungen fließt. Dis entgegengesetzten linden der Wicklungen sind über den Umeteuerachalter 128 mit der Batterie 129 oder einer anderen geeigneten Gleichstromquälle verbunden. In der in Fig. 17 gezeigten Stellung des Schalters 128 erzeugt der durch die Wicklungen 122 und 123 fließende Strom um die Wicklun en herum ein Magnetfeld, so daß die Wicklun;;en als ein Elektromagnet wirken. Im Bereich der Wicklung 122 wird ein magnetischer Nordpol und im Bereich der Wicklung 123 ein magnetischer Südpol gebildet. Da ungleichnamige Pole einander anziehen und gleichnamige Pole einander abstoßen, wird der magnetische Nordpol des Dauermagneten 125 des Hahakükens von den magnetischen Südpol angezogen, der von der Wicklung 123 gebildet wird. Das Halmküken nimmt daher die in Fig. 17 gezeigte Stellung ein. Wenn der Schalter 128 in die entgsAgengesetzte Stellung bewegt wird wie in Fige 17, wird die an die Wicklungen angelegte BatteriE spannurig umgepolt, so daB der Ström in der entgegengesetzten Richtung durch die Wicklungen fließt. Jetzt wird an vier Wicklung 122 ein magnetischer Südpol-und an der Wicklung 123 ein magnetischer Nordpol erzeugt. Der Nordpol des -Dauermagneten 125 wird von dem an der Wicklung 123 erzeugten Nordpol abgestoßen und von dem an der Wicklung 122 erzeugten Südpol angezogen. Das Halmküken dreht sich daher um die Achse 118, bis sich der Nordpol-des Dauermagneten 125 im Bereich des Südpols befindet, der von der Wicklung 122 ez'teugt wird. Das Halmküken befindet sich jetzt in seiner Schließstellung. Zum Zurückbewegen des liahnkükene in die offene Stellung wird der Sohalter-128 in die in ?1g. 17. gezeigte Stellung zurückgestellt, so daß die magnetischen Pole die dort geseigte Zage wiedereinneh»n. Zu versteht sich, daß die Anordnung für magnetische Betätigung in verschiedener Weise abgeändert werden kann. Beispielsweise kann man den Dauermagneten 125 durch einen Elektromagneten ersetzen. Wenn man an dem Hahaküken einen umsteuerbaren Blektromagneten vorsieht, kann man das Hahagehäuse anstatt mit den Wicklunen 122 und 123 mit einem Dauermagneten versehen. Es kann auch zweckmäßig sein, nur eine einzige i;lektromanetwicklung vorzusehen, die dazu dient, das Hahaküken in eine Stellung zu bewegen, während zum Zurückstellen des Bahnkükens in die andeute Stellung bei ausgeschaltetem Elektromagneten eine Feder verwendet wird. Die in Fig. 17 gezeigte Anordnung hat den Vorteil, daß s unabhängig von der Wirkung einer Feder eine zuverlässige Steuerung der Stellung des Bahnkükens gewährleistet wird. Fig. 18 und 19 zei-cen eine Abänderung des Bahnkükens nach Fig. 5 und 6. In der Außenumfangswandung 36 sind schräge 0-Rinc-Nuten 130 und 131 angeordnet, die nicht gezeigte 0-Ringe enthalten. Bei dieser zur Achse 22 geneigten Orientierung der O-Ring-Nuten kann das Bahnküken 21 so ausgewuchtet werden, da8 eine gute Fassung zwischen dem Bahnküken und dem Hahagehäuse erzielt und ein Leckren zwischen diesen Teilen im wesentlichen verhindert wird. Die Achse 132 des Kiücendurahlasaes-ist senkrecht zur Xbene der Fig. 18 und zur Ebene der Fig. 19. Vorzugsweise liegt jede 0-Ring-Nut in einer Ebene, die zu der Achse 132 parallel ist und hat jede O-Ring-Nut den größten axialen Abstand von der Achse 132 längs der Achse 22 im Bereich der die Sitzfläche 37 bildendah Öffnung .des Bahnkükens, während die Stelle des kleinsten axialen Abstandes 180 o von der Stelle des größten Abstanden entfernt ist. Fig. 2 zeit, daß der Anwendungsbereich des Hahns durch den Ansdhluß eines Rückschlagventils 55 erweitert werden kann.

Die Wirkungeweise des Hahns geht aus den Figuren 2 und '3 hervor. Fig. 2 zeigt den offenen Hahn, in dem sich das Hahnkükeri. in einer Drehstellunj Befindet, in welcher die Dichtfläche 28 dem Kükendurchlaß 38 gegenüberliegt. Durch den jetzt vollständig offenen Hahn kann daher das Strömungsmittel hindurchtreten. In Fig. 3"ist der geschlossene Hahn gezeigt, in dem das Hahaküken um 90o gedreht ist, so daß der Kükendurchlaß 38 von der Dichtflä che des Rohrs wegbewegt worden ist.

Es sind keine besonderen Maßnahmen zum Abdichten der Eintritts-

öffnung 17 getroffen* Hier ist ein Salt 56 vorhanden, durch den

Strömungsmittel das Halmküken außen uraetreichen lind @f de

Außenseite des Vereohlußrohre einen Druck ausüben kann$ so daß

dieses Rohr gegen die Sitzwandung gedrückt wird. Der Bereich im

Innern der Berührungsfläche 28 ist natürlich en.tlüftet.so daß

der auf die »tßeaaeite des Vorsclußrohre ausge,r-tq"ceinen

Überdruck darotell t, der dir Abdichtung aufrechtcr>_=t`.eae

Wirkung wird durch die Kraft der Waffelfeder 46 oatr in .'ig. 9

den Strömusmitteldruck unteratützt. Der Überdruck =_serd 19

PIK. 14 von der #e#er 63 uin Nigo 11 von dem Balg 7 unter-

stUtzt. Zn .Fig. 13 und 14 Wird die Berührungrwü@. sttr Dicht-

fläche und der Sitzwandung ferner durch den ee@d Irstütat,

der von der Ringnut 94 gebildet wird. Zu Pig. 1,4 =terstützt *r

Druckripg g6 ,das Aufseiten der Dutt.

Der Hahn ist daher selbstdichtend. Er besitzt keine Fläche, auf die eine Kraft wirkt, die den Hahn zu öffnen trachtet. Auf alle Flächen wirken Kräfte, die den Hahn zu schließen trachten. Alle Abdichtungen werden mit Hilfe von üblichen Mitteln bewirkt, beispielsweise 0-Ringen und dergleichen, die einfach konstruiert sind und 'leicht instandgehalten werden können. Das Mahnküken kann auch Zwischenstellungen einnehmen, in denen die Dichtfläche 28 den Kükendurchlaß 38 nur teilweise aufsteuert und eine Teilmenge durch den Hahn strömt. Die Ausbildung der Fläche 28 und der mit ihr .kongruenten Sitzfl;che 37 in Form einer kreisförmigen Fläche mit kreisbogenförmixen Erzeugenden ist besonders einfach. Aus .den .i@ig. 7 und 8 geht jedoch hervor, daß andere Drehflächen angewendet werden kö ;nerv die kongruent bleiben, wenn dierei:.fl.che gedreht wird.

Der i;: Fix. 1.1, gezeigte Hahn ist besonders für Anwendunaen ge-

ei:?-r @:t_ a@,eF. ;-ihe '.remperat#..iruntereamede auftreten. Die

aaF: ;lem leicht' vertoMbareniMetall bewirkt eine zuver-

herL} 2 i sehe Abdichtung. Der Balg ist hohen Temperaturen

ge°wz:chee-#: und erzeugt unabhängig von. fier Temperatur des S trö-

mun,gamittels eine Aadrüekkraf-e. Fixt 12 zeigt einen einfacher., aber zuverlässigen liahn, dessen Teile leicht hergestellt und zusammengesetzt werden können.

Er ist klein, hat eine einfache Konstruktion und kann mit einer geringexen Anzahl von Schritten zusammengesetzt werden. Das in Fig. 17 gezeigte, magnetisch betäti:;bare tiahnküken einet sich besonders für ferngesteuerte riähne, die beispielsweise an unzugänglichen Stellen eingebaut sind. Das Verfahren nach Fig. 15 und 16 führt zu einer glatten Toroidfläche, an der sichle Dichtfläche des Dichtrohrs an ihrem ;amen Umfang anlegen kann. Bei diesem Verfahren sind geringere Kräfte erforderlich als bei den bekannten Verfahren zur spargebenden Bearbeitung und wird eine bessere Dichtfläche erzielt als mit den bekannten Verfahren. Die Erfindung schafft somit einen einfachen Hahn, dessen Absperrfunktion vom Strömungsmitteldruck unabhängig ,ist und der leicht zusammengesetzt und mit relativ großen Toleranzen hergestell t werden kann.

Claims

Patentansprüche 1. Hahn mit einem Hahngehäuse, das eine Eintrittsöffnung und ein Austrittsöffnung hat, die in einen Lohlraum münden, der im Innern des Gehäuses-ausgebildet und in dem ein mit einem Kükendurchlaß versehenes Halunküken am eine Drehachse drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umfangswandung des Halmkükens mit einer Vertiefung ausgebildet ist, die einen Druckraum bildets der mindestens zum Teil von einer Sitzfläche begrenzt ist, die von einer auf der Drehachse zentrierten, kon@ kaven Drehfläche gebildet wird, ein in dem Gehäuse montiertes Dichtrohr sich von einer der Öffnungen in den Druckraum erstreckt und einen Kanal besitzt, der mit der betreffenden Öff- nung in Verbindung steht, das Dichtrohr mit einer Dichtung versehen ist, die an ihrem Umfang eine kontinuierliche Dichtfläche besitzt, die in allen zulässigen Drehstellungen des Hahnkükens mit dem ihr gegenüberliegenden 'geil der Sitzfläche kongruent ist und kontinuierlich an ihr anliegt, und der Kükendurchlaß durch die Umfangswandung und die Sitzfläche in den Druckraum mündet, so daß durch Drehen des Hahnkükens der Kükendurchlaß wahlweise mit dem von der Dichtfläche begrenzten Kanal in Verbindung gebracht oder von ihm getrennt und dadurch die Strömung von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung gesteuert wird.
2. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Umfangswandung des Halmkükens und der begrenzungewandung des Gehäusehohlraums ein Spalt vorhanden ist, der durch axial im Abstand voneinander angeordnete Dichtungen überbrückt ist, so daß bei geschlossenem Hahn der Eintrittsdruck auf beide Seiten des Hahnkükens mit Ausnahme des von der Dichtung begrenzton Bereichs ausgeübt wird.
3. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung am Ende eines axialbewegbaren Dichtrohres angeordnet'* iat, das mit einem rohrförmigen Forteatz versehen ist, der in dem Gehäuse angeordnet und montiert ist und das Dichtrohr trägt, und eine Andrückeinrichtu.g vorgesehen i et, #>rcly?e das Dicht- rohr gegen die Sitzflä^he dx@.i,.ckt.

4. Hahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzei -hne t #,k3@,:. Andrück-

einrichtung eine Feder besitzt. 5. Hahn. nach Anspruch 3, dadurch gekennzei'n.::-c:.etfi @-...@ d'.e Andrück- einr:t üh tung einen Druckmit -elkclber. be ei U z t 6. hal:n Fiac-h Anaprulch @. a (l.--.1"c.. :. ..< @-s`@ida@....äe.;_,...._ ...,..^.. .yas Di cht-. rohirr der Fähe oe `;.°@a @' cl- @;! %Hurra @r .-,:n^1ae au:e.o eine z.; <` .@x.:@.°. in

ver_b'.ndutig steht. hat.n @. Anppruch 6, dadlf ä-#'..#.. #=#:>.k.wÄl E) r_ ..wi. .:v °: .... I.;" dar Nut ein angeordnet B. Hahn nach Anapruch 1 Sitzflä- che durch Drehen eines Kre.ebogene um d. @@;.°:x@@e da:i Hahn- kükene erzeugt ist und die -iohtung ei nax Krille ,.-:.I det z der

in einer einzigen Ebene liegt. 9. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öi.tzfläche zylindrisch ist und die Dichtung eine verworfene Ebene bildet. 1U. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Ein-oder Austrittsöffnung ein Rückschlagventil verbunden ist. 1-1. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dicht- ohr bewegbar und an seinem Ende mit deDichtazä.g ver- gehen is;, und eine Andruckeinrichtung zum AndYUcker. der Dich- .tung gega j die Z; tlfläche vorgesehen ist.

12..ivä@ dadurch geernzeic@@z@: wt @ä%a3 clie Andrück- @,@ Feder besitzt e Andruck- 3,. b .###+ R der einen '_rei.i . des A.##li trohres e run g v o "''g e c, !@ j^_ &a r, 1 .,9 t e d c:. ne r. Teil des f iss thääl 3r da.3 d -"r P.1r. dem des 3Jal.g'2-a .ä@:de:e-@ die eine hermetische- Abdichtung zwischen diesem "",-'a h:=?.gee und dem Gehöuee bewirkt.

15. He-,Um nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Metallfläche des an dem Gehäuse befestigten Teils des Balges aus Kupfer besteht. 16. Hahn nach An2pruch 1'i, dadurch gekennzeichnet, da,ß dasehäuse einen Durchlaß zwischen einer der Öffnungen und dem Druckraum bildet, das Dichtrohr in dem Kanal verschiebbar gelagert ist, die Andrückeinrschtung in den Kanal angeordnet: und in dem Gehäuse ein Druckring montiert ist, der sich -i n den Kanal erstreckt und das Dichtr#Dlir -Luad die Andrürkeinrichtung :in dem Kanal hält. 17. Nah'= nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückeinrichtung eine Feder besitzt. 18. Hahn nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektromagnetisehe Einrichtung zum Drehen des Hahnkükens um seine Achse. 19. Hahn nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Einrichtung aus zwei magnetischen Elementen besteht, die im'Bereich des Hahnkükens mit dem Gehäuse bzw. mit dem Hahnküken verbunden sind, und eines der magnetischen Elemente eine Elektromagnetwicklung besitzt, die zum Erzeugen eines Magnetfeldes mit elektrischer Energie erregbar ist. 20. Hahn nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Einrichtung zwei Elektromagnetwicklungen besitzt, die unter zwei verschiedenen 'Winkeln in dem Gehäuse im Bereich des Halmkükens angeordnet und mit Hilfe einer Gleichstromquelle zwecks Erzeugung von ungleichnamigen Magnetpolen erregbar sii ferner einen an dem Hahnküken vorgesehenen Dauermagneten, dei einen Pol besitzt, der aus einer i#rehstellung zur andren bewegbar ist, so daß bei Erregung der Elektromagnetwicklungen durch einen in einer Richtung durch die Wicklungen fließender. Strom der Dauermagnet zu einer der 2lektromagnetwick lungen hi angezogen und dadurch das Hahnküken in die eine Drehstellung gedreht wird, während bei Erregung der Elektromagnetwicklunge durch einen in der entgegengesetzten Richtung durch die Wicklungen fließenden Strom der Dauermagnet zu der anderen der Elektromagnetwicklungen hin angezogen und dadurch das Hahnküken in die andere irehatellung verdreht wird. 21. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Umfangswandi;ng se.'--räg zur Drehachse des Hahnkükens orientierte Dichtungsmittel angeordnet sind, die eine hermetische Abdichtung zwischen dem Hahnküken und dem Gehäuse bewirken. 22. Verfahren zum Ausbilden einer konkaven toroidförmigen Sitzfläche mit einem gewünschten Radius an einem Hahnküken, wobei die Sitzfläche in allen zulässigen Drehstellungen des um sein( Achse drehbaren Hahnkükens in voller Umfangsberührung mit eins Dichtung stehen soll, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Halmkükens so angeordnet wird, daß sie durch einen 1aittel-Punkt geht, ein Schneidwerkzeug vorgesehen wird, das mehrere i einer Ebene liegende Zahnspitzen besitzt, die in gleichen Abständen von der iierkzeugachee und in einer gemeinsamen, zu dez Werkzeugachse senkrechten Ebene liegen, wobei der Abstand zwischen der Werkzeugachee und den Zahnspitzen nicht kleiner ist als der Radius der für die Berührung mit der toroidförmigen 2läche bestimmten Dichtung, die Achse des Schneidwerkzeuges so angeordnet wird, daß sie senkrecht zur Achse des Hahnkükens durch den I:Iittelpunkt geht, das Schneidwerkzeug um seine Achse gedreht wird, das Halmküken um. seine Achse gedreht wird, das Schneidwerkzeug gegen das Hahnküken gedrückt wird, mit Hilfe des Schneidwerkzeuges eine Fläche an dem Hahnküken ausgebildet wird, und das Schneidwerkzeug vorgeschoben wird, bis die genannte, gemeinsame Ebene durch den Mittelpunkt geht, und der Abstand der Zahnspitzen von dem Mittelpunkt gleich dem gewünschten Radius der toroidförmigen Fläche ist. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daa durch die Sitzfläche ein KükendurchlaB geschnitten wird.