DE2045065A1 - Hahn und Verfahren zum Herstellen desselben - Google Patents

Description

Hahn und Verfahren zuni Herstellen desselben

Priorität: 11. September 1969 / V.St.A. Anmelde-Nr.: 857 058

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hahn und ein Verfahren zum Herstellen desselben, insbesondere einen leckdichten Hahn bzw. ein Drehventil, bei dem bei geschlossener Stellung das Ventilgehäuse das Küken bzw. den drehbaren Ventilkörper fest vorspannt bzw. mit demselben in Eingriff tritt, um jegliche Undichtigkeit zwischen dem Gehäuse und dem Körper zu verhindern, sowie auf ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Ventils, dessen Gehäuse aus Kunststoff hergestellt und um den Ventilkörper herum geformt ist.

Bisher war es nötig, eine oder mehrere Dichtungen zwischen dem drehbaren Ventilkörper und dem Gehäuse von Drehventilen vorzusehen, um ein Hindurchsickern zwischen dem Ventilkör-

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per und dem Gehäuse zu verhindern. Die Verwendung derartiger Dichtungen erhöht nicht nur die Herstellungskosten der Ventile, sondern macht auch den Zusammenbau und die Fertigung derselben besonders kompliziert. Bei vielen Arten von Drehventilen ist es ferner nötig, gesonderte Haiteeinrichtungen für derartige Dichtungen und in manchen Fällen auch Einstelleinrichtungen vorzusehen, um die-durch die Relativbewegung zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilgehäuse verursachte Abnutzung der Dichtungen auszugleichen.

Folglich ergab sich die Notwendigkeit, einen einfachen und billigen Hahn bzw. ein Drehventil zu schaffen, das Leine Dichtungen zwischen dem beweglichen Ventilkörper und dem Ventilgehäuse benötigt. Bedarf besteht gleichfalls an einem einfachen Herstellungsverfahren für derartige Ventile.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Drehventil oder einen Hahn, der leckdicht ist und keine Dichtungen zwischen dem drehbaren Küken und dem dasselbe umgebenden Gehäuse braucht, sowie ein einfaches Verfahren zum billigen Herstellen derartiger Ventile zu schaffen.

Ein Vorteil des durch die Erfindung geschaffenen Hahns liegt darin, daß das drehbare Küken, wenn es sich in geschlossener Stellung befindet, in engen Eingriff mit dem dasselbe umgebenden Ventilgehäuse gepreßt wird, um jegliche Undichtigkeit zwischen dem Küken und dem Gehäuse zu vermeiden. Ein weiterer Vorteil des Hahns nach der Erfindung ist es, daß für das Küken, wenn es sich in geöffneter Stellung befindet, ein Einschnappanschlag vorgesehen ist.

Das Verfahren nach der Erfindung zur einfachen Herstellung eines Hahns der oben erwähnten Art hat den Vorteil _s daß das Ventilgehäuse aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt und um das drehbare Küken herum geformt wird.

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Zur Lösung der obengenannten Aufgabe wird nach der Erfindung ein Hahn geschaffen, bei dem ein mit einer Durchgangsbohrung versehenes Küken innerhalb eines Ventilgehäuses drehbar angebracht ist, welches eine· Einström- und Ausströmöffnung aufweist. Das Gehäuse hat an seiner Innenfläche einen oder mehrere erhabene Bereiche, die zum festen Eingriff mit dem Küken oder zum Vorspannen desselben geeignet sind, wenn das Küken in geschlossene Stellung gedreht wird, wodurch jegliche Undichtigkeit zwischen dem Küken und dem Gehäuse verhindert wird.

Beim Herstellen eines solchen Hahns nach dem erfin- % dungsgemäßen Verfahren wird das Gehäuse aus·einem zweckmäßigen Kunststoff um das Küken herum geformt. Vor dem Formvorgang wird das Küken in offener Stellung in die Form gebracht und an seiner Außenfläche mit einem oder mehreren ausgesparten Bereichen versehen, so daß dazu komplementäre, erhabene Bereiche an der Innenfläche des geformten Ventilgehäuses gebildet werden, wenn der Kunststoff in die ausgesparten Bereiche fließt. Die Lage der erhabenen Bereiche im geformten Kunststoffgehäuse ist so bestimmt, daß die erhabenen Bereiche mit dem Küken in festen Eingriff treten bzw. dasselbe vorspannen, wenn es in geschlossene Stellung gedreht wird, um jede Undichtigkeit zwischen dem Küken und dem Gehäuse wirksam zu verhindern. A

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand von schematischen Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht eines Hahns nach der Erfindung und zeigt das Küken in geöffneter Stellung innerhalb der Form für das Ventilgehäuse;

Fig. 2 ist ein im wesentlichen entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 verlaufender Schnitt und zeigt das Küken in geschlossener Stellung ohne die Form und die Kernteile;

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Pig. 3 ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Hahns nach der Erfindung und zeigt das Küken in geöffneter Stellung;

Fig. 4 ist ein Schnitt im wesentlichen längs der Linie 4-4 in Fig. 3 und zeigt das Küken in geschlossener Stellung;

Fig. 5 ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Hahns nach der Erfindung und zeigt das Küken in geöffneter Stellung;

Fig. 6 ist ein Schnitt im wesentlichen längs der Linie 6-6 in Fig. 5, bei dem das Küken nicht im Schnitt und in gell schlossener Stellung gezeigt ist.

• Fig. 1 zeigt einen Hahn 10 nach der Erfindung, der in einer Form 12 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geformt wurde. Der Hahn 10 umfaßt einen Körper bzw. ein Küken 14» dessen Gestalt beliebig sein und beispielsweise die Form eines kugelförmigen oder zylindrischen oder abgeschrägten Zapfens haben kann,, sowie einen Schaft 16, der mit dem Küken entweder einheitlich ausgebildet oder in bekannter Weise an demselben befestigt ist. Das Küken 14 und der Schaft 16 sind innerhalb eines Gehäuses 18 drehbar angebracht. Ein hier nicht gezeigter Handgriff kann entweder mit dem Schaft 16 in einem Stück ausgebil- ^ det oder an demselben befestigt sein, so daß er bequem gedreht werden kann. Ferner kann der Schaft 16 mit einer hier nicht gezeigten Ringnut ausgebildet sein, in der ein O-Ring oder eine andere Art ringförmiger Dichtung angeordnet sein kann, um in bekannter v/eise eine Abdichtung zwischen dem Schaft und dem Ventilgehäuse 18 zu schaffen«

Das Küken 14 ist durch seinen mittleren Bereich hindurch mit einer Durchgangsbohrung 20 ausgebildet, die mit einer Einström- und Ausströmöffnung 22 bzw. 24 im Gehäuse 18 in Ausrichtung gebracht werden kann, nenn sich das Küken in der in Fig, 1 gezeigten, geöffneten Stellung befindet® Das Gehäuse 18 hat erweiterte _t zylindrische Sockelbereiche 26 und 28 in der

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Nähe der Sinstrom- bzw. Ausströmöffnung 22 bzw. 24» die in beliebiger Weise an benachbarte Teile einer hier nicht gezeigten Rohrleitung anschließbar sind.

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist das Küken 14 an seiner gekrümmten Außenfläche mit einem flachen oder ausgesparten Bereich 30 versehen. Das Gehäuse 18 ist mit einem flachen oder erhabenen Bereich 32 an seiner gekrümmten Innenfläche versehen, welcher dem Bereich 30 entsprechend ausgebildet und geeignet ist, mit demselben zusammenzuwirken, wenn das Küken 14 sich in der in Pig. 1 gezeigten geöffneten Stellung befindet.. Gemäß der Erfindung können die einander entsprechend ausgebildeten Bereiche' 30 und 32 statt flach auch gekrümmt cdojr anderweitig gestaltet sein.

Wenn das Küken 14 in die in Fig. 2 gezeigte geschlossene Stellung (in einer in Fig. 2 gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn weisenden Richtung) gedreht wird, so wird der flache Bereich 30 am Küken vom flachen Bereich 32 am Gehäuse wegbewegt, so daß der Gehäusebereich 32 mit der gekrümmten Außenfläche des.Kükens 14 in Eingriff tritt und dieses in festen Eingriff mit der Innenfläche des Gehäuses 18 drängt oder vorspannt. Dieser enge Eingriff dient dazu, jegliche Undichtigkeit zwisehen dem Küken und dem Gehäuse auszuschließen, wenn der Hahn geschlossen ist. <

Vorzugsweise ist der erhabene, flache Bereich 32 an der Innenfläche des Gehäuses 18 in der Nähe der Einströmöffnung 22 des Gehäuses angeordnet, so daß er das Küken in Richtung . zur Ausströmöffnung des Gehäuses drängt, wenn das Küken in die in Pig. 2 gezeigte geschlossene Stellung gedreht wird«, Auf diese Weise kann der Druck des Pluids in der Einströmöffnung 22 mit dazu benutzt werden, das Küken in Richtung zur Ausströmöffnung zu pressen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß nach der Erfindung der erhabene Bereich 32 auch woanders am Ventil-

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gehäuse vorgesehen sein könnte, s.B» in der Nähe der Ausströmöffnung 24.

Beim Herstellen des Hahns 10 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Küken 14 siit dem flachen oder ausgesparten Bereich 30 an seiner Außenfläche ausgebildet und in die Form 12 gebracht, wie Pig. 1 zeigt. Abgesetzte Kernteile 34 und 36, deren äußeres Profil der Innengestalt des Gehäuses 18 entspricht, werden dann gleitend in die Durchgangsbohrung 20 des Kükens 14 eingebracht. Danach wird Kunststoff in die Form 12 eingefüllt und. umgibt die Kernteile 34 und 36 sowie das Küken 14 und den Schaft 16_S um das Gehäuse 18 au bilden. Wenn dieser Formvorgang beendet ist_f werden &*β geformte Gehäuse 18 und das eingeschlossene Küken 14 mit dem Schaft 16 aus der Form 12 in beliebiger bekannter Weise herausgenommen, und ein hier nicht gezeigter Handgriff kann anschließend am Schaft 16 befestigt, werden.

Da die Innenfläche des Gehäuses 18 au der Außenfläche des Kükens 14 komplementär ist, entsteht der erhabene, flache Bereich 32 an der Innenfläche des Gehäuses und ist dem ausgesparten^ flachen Bereich 30 am Küken 14 entsprechend ausgebildet und in der Nähe desselben vorgesehen,, wenn sich das Küken

in der in Fig» 1 gezeigten offenen. Stellung befindet. Wenn dann das Küken 14 in die in Fig₀ 2 dargestellte geschlossene Stellung gedreht wird₈ tritt der erhabene _s flache Bereich 32 an der Innenfläche des Gehäuses 18 mit der gekrümmten Außenfläche des Kükens 14 fest in Eingriff \mä spannt dasselbe in der oben beschriebenen Weise

Als Werkstoff für das Küken 14 und den Schaft 16 eignen sich beispielsweise Metall_B Kunststoff oder ICaramikg und das Gehäuse 14 kann aus einem "beliebigen Kunststoff hergestellt werdenj der um aas Küken herum verformbar Ist_@ beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen, Polyäthylen oder AorjX-

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Fig. 3 und 4 zeigen einen Hahn 100 nach der Erfindung. Dieser Hahn 100 ist nach dem oben "beschriebenen Verfahren herstellbar, bei dem ein Gehäuse 102 um ein Küken 104 herum geformt wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Küken 104 an seiner Außenfläche um die Enden der Durchgangsbohrung 110 herum mit ringförmigen, flachen oder ausgesparten Flächen 106 und 108 versehen. Wenn das Ventilgehäuse 102 um das Küken 104 in der in Fig. 3 -gezeigten geöffneten Stellung herum geformt wird,

■ ■ ■ werden erhabene, ringförmige Bereiche 112 und 114 an der Innenfläche des Gehäuses in der Nähe der Einström- und Ausströmöffnung 118 bzw« 120 gebildet. Die erhabenen, ringiormigen Bereiche 112 und 114 im Innern des Gehäuses 102 sind komplementär zu den flachen, ringförmigen Flächen 106 bzw. 108 an der Außenseite des Kükens 104·

Wie Fig. 4 zeigt, werden bei einer Drehung des Kükens 104 in geschlossene Stellung die erhabenen, ringförmigen Bereiche 112 und 114 am Ventilgehäuse 102 außer Berührung mit den.flachen, ringförmigen Flächen 106 bzw. 108 und in feste Berührung mit der gekrümmten Außenfläche des Kükens 104 bewegt, wodurch sie mit dem Küken in festen Eingriff treten und in Form von "Streifendichtungen" ein Hindurchsickern zwischen dem Küken und dem Gehäuse verhindern. Die Anordnung der doppelten, ringförmigen, zueinander komplementären Flächen am Küken und am Gehäuse bietet also aufgrund des zusammenpassenden Eingriffs der ringförmigen Flächen einen Schnappsitz für das Küken innerhalb des Gehäuses, wenn das Küken wieder in die in Fig. 3 ge-, zeigte geöffnete Stellung bewegt wird.

Gemäß der Erfindung kann auch nur ein Ende des Kükens 104 eine flache, ringförmige Fläche aufweisen mit dem Ergebnis, daß auch nur ein ringförmiger, erhabener Bereich im Gehäuse ausgebildet würde. In diesem Fall steht der ringförmige, erha-

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bene Bereich am Gehäuse in abdichtendem Eingriff mit der gekrümmten Oberfläche an nur einer Seite des Kükens, wenn dieses in geschlossene Stellung gedreht wird, und bildet eine "Streifendichtung" und preßt das Küken in festen Eingriff mit der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses, wodurch jegliche Undichtigkeit zwischen dem Küken und dem Gehäuse vermieden wird.

Fig. 5 und 6 zeigen einen Hahn 200 nach der Erfindung, dessen Küken 202 mit ringförmigen Nuten 204 und 206 in der Nähe der Enden einer Durchgangsbohrung 208 durch das Küken versehen ist. Wenn ein Gehäuse 210 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren um das Küken 202 herum geformt ist, weist das Gehäuse nach innen ragende, ringförmige Bereiche 212 und 214 auf, die zu den Nuten 204 bzw. 206 am Küken komplementär sind.

Wird das Küken 202 aus der in Fig. 5 gezeigten geöffneten Stellung in die in Fig. 6 gezeigte geschlossene Stellung gedreht, so treten die sich nach innen erstreckenden, ringförmigen Bereiche 212 und 214 am Gehäuse in engen Eingriff mit der gekrümmten Außenfläche des Kükens 202 und verhindern in Form von "Streifendichtungen" ein Hindurchsickern zwischen dem Küken 202 und dem Gehäuse 210, wenn der Hahn geschlossen ist. In ähnlicher Weise wie beim Hahn 100 gemäß Fig. 3 und 4 kann auch der Hahn 200 mit nur einer Ringnut im Küken 202 ausgebildet sein, wobei dann auch nur ein nach innen weisender, ringförmiger Bereich an der Innenfläche des Gehäuses 210 ausgebildet wäre. Diese ringförmige Fläche am Gehäuse dient dann dazu,

mit der gekrümmten Außenfläche des Kükens in abdichtenden Eingriff zu treten, wenn das Küken in die in Fig. 6 gezeigte geschlossene Stellung gedreht wird, und eine "Streifendichtung" zu bilden,und preßt das Küken in engen Eingriff mit dem gegenüberliegenden Ende des Gehäuses, wodurch ein Hindurchsickern zwischen dem Küken und dem Gehäuse unterbunden wird.

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Wie aus Fig. 5 und 6 ferner hervorgeht, ist der Hahn nach der Erfindung auch zusammen mit einer Rohrschelle oder einem Rohrsattel 216 verwendbar, der mit dem Gehäuse 210 in einem Stück geformt sein könnte. Vorzugsweise ist der Rohrsattel 216 mit einer inneren Ringnut 218 zur Aufnahme eines hier nicht gezeigten O-Rlnges oder einer anderen Art Dichtung sowie mit einem mit Bohrung versehenen Bereich 220 zur Aufnahme eines hier nicht gezeigten Bolzens oder dergl. ausgebildet, mit dessen Hilfe der Rohrsattel 216 an einem hier nicht gezeigten, entsprechend ausgebildeten Sattelteil befestigbar ist.

Patentansprüche

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Claims (12)

1. Patentansprüche

   1 .'· Hahn mit einem Gehäuse und einer Einström- und Ausströmöffnung, dadurch gekennzeichnet , daß ein Ventilkörper bzw. Küken (14;104;202) drehbar in dem Gehäuse (18;1O2;21O) angebracht und mit einer Durchgangsbohrung (20; 110;208) versehen ist und daß das Küken zwischen einer offenen Stellung, bei der die Durchgangsbohrung mit der Einström- und Ausströmöffnung (22,24;118,120) fluchtet, und einer geschlossenen Stellung, bei der die Durchgangsbohrung nicht mit' der Einström- und Ausströmöffnung fluchtet, bewegbar ist, und daß das Gehäuse (18;102;210) einen erhabenen Bereich (32;112,114;212, 214) an seiner Innenfläche hat, welcher mit dem Küken (14;104; 202), wenn es sich in geschlossener Stellung befindet, in engem -Eingriff steht, um jegliche Undichtigkeit zwischen dem Küken und dem Gehäuse zu verhindern.
2. 2. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Küken (14;104;202) an seiner Außenfläche einen ausgesparten Bereich (50;106,108;204»206) aufweist, welcher zu dem erhabenen Bereich (32 ; 112,114;212,214) komplementär ist und mit demselben zusammenwirkt, wenn das Küken sich in geöffneter Stellung befindet.
3. 3. Hahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der erhabene Bereich in der Nähe der Einströmöffnung (22; 118) des Gehäuses (18;1O2;21O) angeordnet ist und das Küken in Richtung zu dem Bereich des Gehäuses in der Nähe der Ausströmöffnung (24;120) drängt, wenn sich das Küken (14;104;202) in geschlossener Stellung befindet.
4. 4. Hahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der. erhabene Bereich (112,114; 212,214) ringförmige Gestalt aufweist.

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5. 5« Hahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e ken η ζ ei c h η e t , daß der erhabene-Bereich und der ausgesparte Bereich ringförmige Gestalt haben und in der Nahe der Einströmöffnung (118) des Gehäuses (1O2;21O) angeordnet sind, wenn sich das Küken (I04;2o2) in geöffneter Stellung "befindet.
6. 6. Hahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e kennzeic h η et , daß das Gehäuse (1O2;21O) einen zweiten ringförmigen, erhabenen Bereich an seiner Innenfläche in der Nähe der Ausströmöffnung (12O) aufweist, und daß das Küken (1O4;2Ö2) einen zweiten ringförmigen, ausgesparten Bereich an meiner Außenfläche aufweist, welcher dem zweiten erhabenen Bereich entsprechend ausgebildet ist und mit demselben zusammenwirkt, wenn sich das Küken in geöffneter Stellung befindet.
7. 7. Verfahren zum Herstellen eines Hahns nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e η η ζ e ic h η e t , daß ein ausgesparter Bereich an der Außenfläche des Kükens gebildet wird, daß das Küken in geöffneter Stellung in einen Pormhohlraum gebracht wird, dessen Gestalt zu der Gestalt des Kükens komplementär ist, und daß Kunststoff in den Formhohlraum eingeführt wird, um das Ventilgehäuse um das Küken herum zu formen und einen erhabenen Bereich an der Innenfläche des ge- -formten Ventilgehäuses zu bilden, welcher dem ausgesparten Bereich des Kükens entsprechend ausgebildet ist, so daß beim späteren Drehen des Kükens aus der offenen in die geschlossene Stellung der erhabene Bereich vom ausgesparten Bereich weg in engen Eingriff mit der Außenfläche des Kükens bewegt wird, um jegliche Undichtigkeit zwischen dem Gehäuse und dem Küken zu verhindern, wenn sich das Küken in geschlossener Stellung befindet.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der erhabene Bereich in der Nähe der

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   Einströmöffnung des Kükens gebildet wird und dazu dient, das Küken in Richtung zu dem Bereich des Gehäuses in der Nähe der Ausströmöffnung zu drängen, wenn das Küken in geschlossene
   Stellung bewegt wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der ausgesparte Bereich an der Außenfläche des Kükens ringförmig gestaltet wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der ausgesparte Bereich in Form eines flachen, ringförmigen Bereichs, welcher ein Ende der Durchgangsbohrung durch das Küken umgibt, ausgebildet wird.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß der ausgesparte Bereich in Form einer Ringnut in der Nähe eines Endes der Durchgangsbohrung durch das Küken ausgebildet wird.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch g e k e η η - ■ zeichnet , daß der ausgesparte Bereich an der Außenfläche des Kükens in der Nähe eines Endes der Durchgangsbohrung durch dasselbe ausgebildet wird und daß ein zweiter ausgesparter Bereich an der Außenfläche des Kükens in der Nähe des anderen Endes der Durchgangsbohrung ausgebildet wird, wodurch entsprechende ringförmige, erhabene Bereiche an der
    Innenfläche des geformten Ventilgehäuses gebildet werden, die zum engen Eingriff mit dem Küken dienen, wenn dieses in geschlossene Stellung gedreht wird,

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