DE2115651C3

DE2115651C3 - Kugelabsperrhahn

Info

Publication number: DE2115651C3
Application number: DE2115651A
Authority: DE
Inventors: Bernard Drancy Pillonnet (Frankreich)
Original assignee: FONDERIES DE PONT-AMOUSSON NANCY Ste; PLAST-INDUSTRIE PARIS
Current assignee: FONDERIES DE PONT-AMOUSSON NANCY Ste; PLAST-INDUSTRIE PARIS
Priority date: 1970-04-24
Filing date: 1971-03-31
Publication date: 1974-06-27
Also published as: DE2115651A1; FR2088813A5; DE2115651B2; CH538057A; ES197009U; BE764959A; ES197009Y; GB1341254A; NL7105559A

Description

Die Erfindung betrifft einen Kugelabsperrhahn, dessen Kugelküken im Hahngehäuse zwischen Ringdichtungen und diese einfassenden starren Ringen angeordnet ist.

Oft müssen mehrere Bauteile am Venvendungsort in relativ genauer Anordnung zueinander angeordnet sein, bei der diese Bauteile befestigt oder wenigstens gesichert sind gegenüber denen, bezüglich derer eine Relativbewegung erfolgt. Schwierigkeiten treten bei der genauen Positionierung dieser Absperrhahnbauteile. insbesondere während der Montage, auf.

Bei bekannten Kugelabsperrhähnen, bei denen das Hahngehäuse entweder in mehrere Bauteile zerlegbar ist (USA.-Patentschrift 3 231 235) oder in Form eines einzigen Gußstücks durch Umgießen von Kugelküken und Ringdichtungen hergestellt wird (USA.-Patentschrift 3 271 845), ist der Zusammenbau gewöhnlich dadurch erschwert, daß die verschiedenen Bauteile innerhalb des Hahngehäuses positioniert und festzulegen sind. Zur Erzielung einer vollkommenen Abdichtung des Kugelkükens gegenüber dem Hahngehäuse ist es nämlich erforderlich, daß die als Halterung für die Ringdichtungen dienenden starren Ringe beiderseits des Kugelkükens sowohl gegenüber dem Gehäuse als auch gegenüber dem Kugelküken genau anzuordnen sind. Auch der Ausbau sowohl des Kugelkükens als auch der Ringdichtungen und der starren Ringe beim Auftreten von Undichtigkeiten erfordert meist viel Montagearbeit ebenso wie die Wiederherstellung der Abdichtung durch Einsetzen der neuen Teile.

Es soll nun ein Kugelabsperrhahn der eingang'; genannten Art derart weitergebildet werden, daß bei Erzielung einer vollkommenen Abdichtung der Strö mungskanäle innerhalb des Hahngehäuses der Zusammenbau des Absperrhahns erleichtert wird.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß das Kugelküken, die Ringdichtungen und die starren Ringe durch eine thermoplastische, nach einer Wärmebehandlung aufschrumpfbare Hülle in der für den Einbau und Gebrauch erforderlichen gegenseitigen Lage zusammengehalten sind.

Vorzugsweise ist das Hahngehäuse in mehrere Bauteile zerlegbar.

Zweckmäßig wird das Hahngehäuse in Form eines einzigen Gußstücks hergestellt, welches durch Um-

gießen der Baugruppe gebildet ist, die aus dem Kugelküken, den Ringdichtungen, den starren Ringen und der Hülle besteht.

In überraschend neuartiger Weise werden also durch die erfindungsgemäße Maßnahme Kugelküken,

Ringdichtungen und starre Ringe, die die Ringdichtungen einfassen als einheitliche Baugruppe zusammengefaßt und fabrikseitig in der für den Einbau und Gebrauch dieser Teile erforderlichen gegenseitigen Lage durch eine thermoplastische Hülle miteinander

verbunden, die diese Bauteile ringsum umschließt und lediglich an den Stellen unterbrochen ist, wo ein freier Durchgang erforderlich ist, beispielsweise an den Durchgangsöffnungen des Kugeikükens. Diese Vormontage aller Bauteile, die im Gehäuse des

Kugelabsperrhahns zu lagern sind, erleichtert sowohl den Zusammenbau derartiger Kugelabsperrhähne als auch das Austauschen etwaiger defekter, nämlich undicht gewordener Bauteile, indem die gesamte durch die Hülle zusammengehaltene Baugruppe ausgetauscht wird.

Die durch eine Wärmebehandlung aufgeschrumpfte Kunststoffhülle übt eine axiale Spannwirkung auf die starren Ringe und die Ringdichtungen aus, so daß letztere an das Kugelküken angedrückt werden, wie es zur Erzielung einer vollkommenen Abdichtung erwünscht ist. Man kann bei einem Kugelabsperrhahn folglich auf die üblichen Klemmvorrichtungen zum axialen Andrücken der Ringdichtungen an das Kugelküken verzichten.

Die thermoplastische Hülle isoliert auch das Kugelküken gegenüber dem Hahngehäuse und läßt eine erleichterte Drehbewegung des Kugeikükens diesem gegenüber zu. Die Zwischenschaltung dieser Kunststoffhülle kann auch den Verschleiß des Kugelkükens herabsetzen, wenn dieses aus Kunststoff besteht und wenn das Hahngehäuse von metallischer Bauart ist.

Auf dem Gebiet der Wälz- und Rollenlager für Wellen ist es bereits bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 1 450 012), den Einbau des Wälzlagers in ein Gehäuse durch Vormontage des Wälzlagers und des Dichtungsrings in einer gemeinsamen Hülse zu erleichtern. Abgesehen von dem Bekanntsein dieser Maßnahme auf einem für die vorliegende Erfindung fremden Gebiet, fehlt hier der wesentliche Gedanke.

eine durch eine Wärmebehandlung aufschrumpfbare Hülle zum Zusammenfassen der Baugruppe, die aus mehreren in der Formgebung vollkommen voneinander abweichenden Bauteilen besteht, zu verwenden. Andererseits ist es bekannt 'deutsche Auslege-

f>" schrift ! Π24 443), eine Verbindung zwischen zwei glätte ;i Rohrenden durch Verwendung einer Muffe vo;:'unelimi.n, für die eine bei Wärmeanwendung kontrahierende Kunststoffhülse verwendet wird. Diese Maßnahme verkörpert aber nichts anderes ;i!s cias, was man gemeinhin unter dem Begriff »Schrumpfverbindung« versteht.

Die durch die erfindungsgemäße Maßnahme vorgeschlagene Schrumpfhülle hat noch einen indirekten

günstigen Einfluß auf die Strömungskontinuität des Fluids, da sie zum großen Teil sich der Innenwandung des Hahngehäuses anpaßt, was z\sr Folge hat, daß die Toträume zwischen der Unterbaugruppe und dem Hahngehäuse auf ein Minimum herabgesetzt werden oder sogar ganz verschwinden, da der Gehäusekörper von oben über die Unterbaugruppe überformt werden kann.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Fig. 1 eine· Ausführungsform nach der Erfindung im Schnitt, und zwar einen Schnitt durch eine Unterbaugruppe in Anwendung auf den Innenraum eines auseinandernehmbaren Gehäuses eines Absperrhahns zeigt;

Fig. 2 eine Darstellung ähnlich Fip. 1 zur Erläuterung einer Vorrichtung ist, mit der t'ne Unterbaugruppe in einer weiteren Ausführung herstellbar ist;

Fig. 3 ein Schnitt durch die Ausführungsform der Fig. 2 ist;

F i g. 4 einen Schnitt durch eine Gießform mit einer Unterbaugruppe nach F i g. 3 als Kern zur Herstellung des Gehäuses eines aus einem einzigen Gießblock bestehenden Absperrhahns zeigt und

Fig. 5 einen Schnitt durch ein Hahngehäuse nach der Herstellung in einem Form entsprechend F i g. 4, einschließlich der Unterbaugruppe, wobei auch eine Vorrichtung zum Ausfräsen eines Abschnitts der Hülle im Bereich eines Sacklochs zur Aufnahme des Kükendrehzapfens dargestellt ist, zeigt.

In F i g. 1 ist eine Unterbaugruppe nach der Erfindung mit III für einen aus mehreren Teilen gebildeten Absperrhahn bezeichnet. Die Unterbaugruppe 111 umfaßt ein Kugelküken 33, das durch einen Drehzapfen 34 verlängert ist, mit dem das Kugelküken um eine Achse Y-Y drehbar ist. Es ist durchgehend durchbrochen von zwei Einlaß- und Auslaßöffnungen 35, 36 für das zu steuernde strömungsfähige Medium ausgebildet; außerdem umiaßi die Unterbaugruppe 111 zwei aus Gummi, Kautschuk oder ähnlichem Material bestehende Dichtungsringe 37 und zwei starre Ringe 38, die die Ringe aus Kautschuk zum Teil einrahmen. Diese Bauteilgruppe ist durch eine in der Wärme auf das Kugelküken 33, die Ringdichtung 37, die Ringe 38 und den Schaft 34 herum aufgeschrumpfte und in stabilem Zustand hierauf aufgedrückte Hülle 6 b zusammengehalten. Die Hülle verlängert sich im Zeitpunkt des Finbaus um diesen Schaft an der Stelle 39 und wird bei 40 wahrend der Montage der Unterbaugruppe 111 in dem Absperrhahn ^geschnitten. Dies bedingt natürlich, daß der verwendete gedehnte Hülle nabschnitt einen Elurchmcsser größer oder gleich der Län^e d-e aufweist.

Die Unterbaugruppe IH ist in ein H.'ihni'ehäuse 41 eingesetzt, in dem sie durch einen Deckel 42 (.',ehalten ist, der mittel Schrauln?:i ooVi lioben juf den oberen Teiler^ 43 des Gehäuses 41 befestigt ist. in den im übrigen Vcrbin-lungwii'eke 44 und 4." des F^::n!;is:es und Auslasses für d;i:- Mrömemic .Λί'ίϋϋΐ einsschraubt sind.

Das Hahngchkusc -+i '.nwi -:ier 1 ~\':\ ·.'·! ■'."■ kö'_;:_:cn aus einem üblichen Material her ^ si.11; .ein. Aiüircnü die oberen Teile b?w. Verbinduiiiisslcckc 43 und 44 zweckmäßig aus einem edlen t./w. hochwertigen Werkstoff bestehen, der cinei eventuellen korrosiven Einwirkung des durch den Hahn fließenden strömungsfähigen Mediums widerstehen kann. Die Ringe 38 können aus Metall oder einem Kunststoffmaterial bestehen, das mit dem strömungsfähigen Medium verträglich ist und aus dem auch das Küken 33 besteht.

Die teilweise eingeschnürte bzw. geschrumpfte Hülle 6 b hält die RingdicMungen 37 vollkommen in richtiger Lage auf dem Küken 33 und das Hahngehäuse 41 und den Deckel 42 gegen das Medium

ίο isoliert und vermeidet jegliche tote Zonen.

Die Anordnung ist derart, daß die Unterbaugruppe III von oben her durch einfaches Anheben des Deckels 42 der nach der Montage wieder eingesetzt wird, montiert sein kann. Es ist also möglich, die Abschnitte einer Kanalisationsleitung auf die Stutzen bzw. Muffen der Verbindungsstücke 44 und 45 zu schweißen. Außerdem ist die Unterbaugruppe III vollkommen austauschbar gegen eine andere ähnliche Unterbaugruppe, und zwar ohne

Demontage des Absperrhahns aus der Leitung. Es handelt sich nicht nur um eine einfache Austauschbarkeit der Dichtungssätze, sondern um eine Austauschbarkeit des gesamten Blocks, bestehend aus dem Kugelküken, den Ringdichtungen, den starren Ringen und der in der Wärme geschrumpften Hülle. Die F i g. 2 bis 5 beziehen sich auf eine Ausführungsform eines Absperrhahns, bestehend aus einer Unterbaugruppe IV, die der vorhergehenden ähnlich ist und um die das Hahngehäuse in Form eines einzigen Gußblocks vergossen ist. Die Unterbaugruppe IV umfaßt wie beim ersten Ausführungsbeispiel ein Kugelküken 33 a, das mit einem Sackloch 46 versehen ist. Letzteres ist dazu bestimmt, einen abnehmbaren Drehzapfen aufzunehmen. Weiterhin gehören zu dieser Unterbaugruppe zwei Ringdichtungen 37 und zwei starre Ringe 38, welche diese Ringdichtungen einrahmen oder einfassen.

Die Bauteile werden durch die Hülle 6 c gehalten, die in der Wärme geschrumpft ist und sich in stabilem Zustand befindet. Diese Hülle erhält man aus einem im instabilen Expansionszustand befindlichen Hüllenabschnitt 6" (F i g. 2). Dessen enge Anlage an die Bauteile der Unterbaugruppe ergibt sich mit Hilfe einer Erhitzung durch den Ansatz Ha für eine Infrarotheizung. Die Bauteile der Unterbaugruppe werden auf zwei Dornen 9 und 10 wie im Beispiel von F i g. 2 gehalten

Ist die Unierbaugruppe IV so hergestellt, wird sie von den beiden Dornen 9 und 10 und einem dritten Dorn 47 in einer Form 48 abgestützt. In den Hohlraum 49 der Form um die Dornen 9, 10, 48 und um den von der Unterbaugruppe IV gebildeten Kern vergießt man das Gießmaterial (Metall, Kunststoffmaterial od. dgl.), das dazu bestimmt ist, das aus einem Block bestehende Hahngehäuse zu bilden.

Das das Hahngehäuse 50 bildende Material haftet nach dem Erkalten mehr oder weniger an der KunststofThülle, was eine vollkommene Abdichtung um die Unterbaugruppe IV zwischen der Unterbaugruppe

'■·.' und dem Gehäuse 50 des Absperrhahns ergibt. Nun ηιυί': iur noch derjenige Teil eier Hülle (ir mit Hilfe eiiii's Fräsers 51 (Fig. 5) abgeschnitten werden, der d;is Suckloch 46 verschließt, um die Welle in Eingriff mil dc'ii Sp.kloch mi hiiiigen, die als Drehantrieb de··.

f·-, Kugelküken . 7.3 Jient.

Die Hülle 6'- i-uhert nicht nur die Lage der Bauteiic ¹O <;. yi. M\ der Unterbaugruppe, sondern dichtet diese Unierbaugruppe noch ab und vermeidet

jegliches Eindringen des flüssigen Materials, das in die Unterbaugruppe bzw. um diese herum vergossen wurde.

Darüber hinaus wird durch diese Hülle noch vermieden, daß dieses vergossene Material an Bauteilen der Unterbaugruppe haften kann, die durch die Hülle vorher verbunden worden sind.

Schließlich gilt für die genannten Ausführungsforrnen, daß die Vorfertigung der verschiedenen Unterbaugnippen die Herstellung von Anordnungen, in denen sie eingesetzt werden, beschleunigt. Im übrigen bietet sich die Möglichkeit der Lagerung sowie einer besseren Organisation im Fließfertigungsverfahren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kugelabsperrhahn, dessen Kugelküken im Hahngehäuse zwischen Ringdichtungen und diese einfassenden starren Ringen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelküken (33, 33 a), die Ringdichtungen (37) und die starren Ringe (38) durch eine thermoplastische, nach einer Wärmebehandlung aufschrumpfbare Hülle (6 b, 6 c) in der für den Einbau und Gebrauch erforderlichen gegenseitigen Lage zusammengehalten sind.

2. Kugelabsperrhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hahngehäuse in mehrere Bauteile (41, 42, 44, 45) zerlegbar ist.

3. Kugelabsperrhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hahngehäuse (50) in Form eines einzigen Gußstücks hergestellt ist, das durch Umgießen der Baugruppe gebildet ist, die aus dem Kugelküken (33 a), den Ringdichtungen (37), den starren Ringen (38) und der Hülle (6 c) besteht.