DE2221941C3 - Absperrhahn mit über Stangen gegen den Dichtungsitz preßbarem Kükenteil - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Absperrhahn mit einem Gehäuse, das zwei fluchtend zueinander angeordnete Flansche aufweist, einem in und normal zur Durchströmungsrichtung schwenkbaren Strömungsrohr, das über wenigstens eine gleichzeitig zur Drehung des Rohrs dienende Welle in den Gehäusewandungen gelagert ist und bei Öffnungsstellung des Absperrhahns einen freien Durchgang begrenzt, sowie mit einem an der Außenseite des Rohrs befindlichen Kükenteil, das Ober seitlich an dem Strömungsrohr vorbeigreifende Stangen an der Welle exzentrisch zur Wellenachse angelenkt ist und in Schließstellung des Absperrhahns auf einen gehäusefesten, ringförmigen Dichtungssitz anpreßbar ist.

Bei einem bekannten Absperrhahn dieser Art sind zwei Kükenteile vorgesehen, die vor die jeweiligen öffnungen des Strömungsrohrs geschwenkt und dann durch einen zentralen Druck gegen die öffnungen gepreßt werden können. Das Aufwenden eines zentralen Drucks ergibt zwar eine gleichmäßige Anpreßdruckverteilung am gesamten Umfang der jeweiligen Dichtungssitze, doch erfordert die Erzeugung dieses gleichmäßigen Anpreßdrucks aufwendige Gelenk- und Hebelkonstruktionen, da die Kraft ja nicht unmittelbar auf die Mitte der Kükenteile ausgeübt werden kann. Für eine zentrale Einleitung der Anpreßkraft steht hinter den Kükenteilen bei einem solchen Absperrhahn kein Raum zur Verfügung, da sich an dieser Stelle das Strömungsrohr befindet, das in der offenen Stellung des Absperrhahns die Strömungsverbindung herstellt. Die Gelenk- und Hebelverbindungen sind also notwendig, um die zur Erzielung des gleichmäßigen Anpreßdrucks notwendige Kraft exzentrisch an das jeweilige Kükenteil heranzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Absperrhahn der eingangs angegebenen Art derart auszugestalten, daß mit tinem konstruktiv einfachen Aulbau ohne zentrale Einleitung der zur Erzielung des Anpreßdrucks erforderlichen Kraft eine für viele Anwendungszwecke ausreichende Abdichtwirkung des Kükenteils am Dichtungssitz erzielt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die seitlichen Stangen in axialer Richtung starr, jedoch quer dazu elastisch biegbar sind, dai3 am Dichtungssitz zwei im Abstand voneinander liegende gerillte Ansätze derart angeordnet sind, daß von zwei am Kükenteil angebrachten Anschlägen nach dem Schwenken des Kükenteils vor den Dichtungssitz zum Andrücken des Kükenteils an den Dichtungssitz zunächst einer mit einem der gerillten Ansätze kämmend in Eingriff kommt und beim Weiterschwenken der andere Anschlag durch eine Drehbewegung des Kükenteils mit dem anderen gerillten Ansatz kämmend in Eingriff gebracht wird, und daß zwischen Strömungsrohr unr¹ Kükenteil eine Abstützung symmetrisch zu den Anschlägen an dem den Anschlägen gegenüberliegenden umfangsabschnitt des Kükenteils angebracht ist.

Beim erfindungsgemäßen Absperrhahn wird das Kükenteil zunächst so vor die zu verschließende öffnung geschwenkt, daß es exzentrisch zu dieser Öffnung liegt. Einer der Anschläge am Kükenteil kommt dabei in Eingriff mit einem Ansatz am Dichtungssitz. Beim Weiterschwenken des Kükenteils verdreht sich dieses durch Abrollen auf dem Ansatz so, daß es genau vor die zu versperrende öffnung gelangt, worauf dann der andere Ansatz in Eingriff mit dem anderen Anschlag am Dichtungssitz kommt. Das Kükenteil wird jetzt von den beiden Anschlägen gegen den Dichtungssitz gehalten. Überdies wird das Kükenteil von der Abstützung zwischen dem Strömurigsrohr und dem Kükenteil gegen den Dichtungssitz gepreßt, so daß insgesamt drei feste Punkte vorgesehen sind, an denen das Kükenteil gegen den Dichtungs;.itz gepreßt wird. Auf Grund der Beschaffenheit der beiden Stangen, die das Kükenteil halten, kann dieses die geschilderte Schwenk- und Rollbewegung ausführen.

Beim erfindungsgemäßen Absperrhahn wird zwar ein Anpreßdruck zwischen dem Kükenteil und dem Dichtungssitz erzielt, der am Umfang des Dichtungssitzes zwar nicht ganz gleichmäßig ist, doch hat sich gezeigt, daß die Abdichtwirkung des erfindungsgemäßen Absperrhahns, die mit Hilfe der zwei Stangen und mit Unterstützung durch die drei Anpreßpunkte erzielt wird, für ein großes Anwendungsgebiet ohne weiteres ausreicht.

Damit beim Weiterschwenken des Kükenteils in die endgültige Schließstellung eine Relativbewegung zwischen dem Kükenteil und dem Strömungsrohr an deren Berührungsstelle ermöglicht wird, ist die Abstützung vorzugsweise durch eine zylindrische Walze gebildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Absperrhahns, wobei Teile zur Verdeutlichung des Innenaufbaus weggebrochen sind,

F! g. 2 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Absperrhahns, wobei die Schließstellung des Hahns mit gestrichelten Linien angedeutet ist,

F i g. 3 eine schematische Teilansicht der Schließteile des Absperrhahns, wobei mit gestrichelten Linien die Lage der Teile zu Beginn des Verschwenken in die vollständig geschlossene Stellung angegeben ist und

F i g. 4 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Bewegungen und Kräfte, die beim Verschweiken des Kükenteils in die endgültige Schließstellung auftreten.

Der in Fig. 1 dargestellte Absperrhahn IO hat ein äußeres Gehäuse il, mit zwei auf entgegengesetzten Seiten liegenden kreisförmigen Flanschen 12 bzw. 13 zur Befestigung des Hahngehäuses an dem unter Druck stehenden Raum, in dem der Hahn angeordnet ist. Der Einfachheit halber ist das Hahnende an dem Flansch 12 als Einlaßende und das Hahnende am Flansch 13 als Auslaßende bezeichnet. An dem inneren Umfang des Flansches 12 ist ein trichterförmiger Dichtungssitz 14 befestigt. Der Dichtungssitz 14 ist von dem Flansch 12 durch eine Dichtung 15 getrennt. Gemäß Fig. 1 und 2 ist der Dichtungssitz 14 kreisringförmig ausgebildet und er erstreckt sich in der Querschnittansicht über ein Viertel eines Kreises.

Das in F i g. 1 teilweise aufgeschnitten dargestellte Hahnsehließelemeni besteht aus einem Kükenteil 16. Die Außenfläche des Kükenteils 16 trägt am Umfang 17 einen Dichtungsring aus Kunststoff, der sich auf den Dichtungssitz 14 aufsetzt. Gemäß Fig. 1 trägt das Kükenteil 16 ein Paar konisch sich verjüngende Anschläge 18 und 19, die im Abstand voneinander am Außenumfang des Kükenteils 16 angebracht sind. Diese Anschläge 18 und 19 sind so angeordnet, daß sie mit einem Paar von gerillten Ansätzen 20 in Eingriff kommen, die auf dem Innenumfang des Dichtungssitzes winkelmäßig im gleichen Abstand voneinander liegen wie die Anschläge 18 und 19 am Umfang des Kükenteils 16.

Das Kükenteil 16 wird von zwei zylindrischen Stangen 21 und 22 gehalten, die in axialer Richtung starr, jedoch quer dazu etwas elastisch sind, um eine Biegung längs ihrer Länge während des Aufsetzens des Kükenteils zu ermöglichen, wie dies anschließend genauer beschrieben wird. Die Stangen 21 und 22 sind an einem Ende durch Schweißen oder auf andere Weise am Kükenteil 16 befestigt. An den entgegengesetzten Enden sind die Stange 22 ebenfalls an einer Ringmuffe 23 und die Stange 21 ebenfalls an einer Ringmuffe 24 befestigt. Die Stangen 21 und 22 sind an den entgegengesetzten Seiten eines Strömungsrohres 25 angeordnet, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Form eines hohlen Kegelstumpfs hat. Abhängig von der Ausführung der anderen Hahnteile kann das Strömungsrohr 25 auch eine zylindrische Form oder eine ähnliche Form haben. Gemäß F i g. 2 liegt die Achse des Strömungsrohres 25 in der offenen Hahnstellung in der Achsrichtung des Dichtungssitzes 14, wobei die innere Oberfläche 25a des Strömungsrohres eine im allgemeinen konisch sich verjüngende Wand zum Leiten des fließfähigen Mediums vom Einlaßende zum Auslaßende des Hahns bildet.

Sowohl das Strömungsrohr 25 als auch das Kükenteil 16 können mit Hilfe von zwei Wellen gedreht werden, wobei eine Welle 26 in der Ringmuffe 23 und eine nicht dargestellte, auf der anderen Seite des Strömungsrohrs 25 gleichachsig mil der Welle 26 liegende Welle von einer ebenfalls am Strömungsrohr 25 angebrachten Ringmuffe aufgenommen sind. Entsprechende Lager erlauben eine relative Drehbewegung zwischen den Wellen und dem übrigen Gehäuse. Die Welle 26 Kann an ihrem äußeren Ende kerbverzahnt oder auf andere Weise geformt sein, um auf einfache Weise ein Antreiben mittels eines Motors zu ermöglichen.

Zur Vervollständigung der Beschreibung der mechanischen Elemente der Hahnkonstruktion sei die rückwärtige Fläche des Kükenteils 16 erwähnt. Diese rückwärtige Fläche ist so angeordnet, daß sie mit einer Walze 35 in Eingriff kommt, die sich in einer Rille 36 befindet. Die Rille 36 ist gemäß F i g. 2 an dem äußeren Umfang des Strömungsrohres 25 befestigt. Die zylindrische Walze 35 ist im wesentlichen auf dem Durchmesser des Kükenteüs 16 angeordnet, der gemäß Fig. 1 den Winkel zwischen den Anschlägen 18 und 19 halbiert.

Bezogen auf die Achse des Dichlungssiizes 14 sind die Stangen 21 und 22 exzentrisch angebracht, um auf das Kükenteil Kräfte aufzubringen, die es gegen den Dichtungssitz drücken. Da die Stangen in axialer Richtung starr sind, werden sie unter den Drücken, die das Kükenteil von dem Sitzring abheben wollen, nicht zusammengepreßt und das Kükenteil hat ein starres Gegenlager. Da die Stangen jedoch auf ihrer Länge biegbar sind, können sie an ihren Enden, die in dem Kükenteil sitzen, derartige Bewegungen ausführen, daß eine exzentrische Verschiebung der Arme ermöglicht wird, nachdem die Schwenkbewegung des Kükenteüs beendet ist. Der exzentrische Ausschlag der Stangen, nach Beendigung der Schwenkbewegung des Kükenleils, bewirkt ein konzentrisches und festes Anlegen des Kükenteüs gegen seinen Dichtungssitz.

Beim Betrieb wird der Anschlag 18, beim Drehen Welle 26 in die Hahnschließstellung von einem der gerillten Ansätze 20 aufgenommen, und der Anschlag 19 am Kükenteil 16 wird dicht an seinen zugehörigen gerillten Ansatz 20, jedoch noch nicht in eine zentrierte Position gebracht. Dann veranlaßt eine weitere Drehung der Welle einen Bewegungsablauf, wie er in F i g. 4 dargestellt ist. Die Pfeile in F i g. 4 zeigen, daß die Drehbewegung des Kükenteüs 16 in zwei Richtungen zerlegt werden kann. Eine dieser Richtungen verläuft senkrecht nach unten und die andere verlauft waagerecht, um das Kükenteil an seinem unteren Umfang sicher auf den Dichtungssitz 14 aufzusetzen. Eine zusätzliche Drehbewegung der Welle 26 drückt dann die zylindrische Walze 35 fest gegen den oberen Umfang des Kükenteüs 16, und die Walze drückt das Kükenteil nach vorne, damit der Eingriff zwischen dem Kükenteil und seinem Dichtungssitz gewährleistet wird.

Wenn die Welle 26 in die entgegengesetzte Richtung zum Abheben des Kükenteüs gedreht wird, veranlaßt eine vorbestimmte Winkeibewegung der Welle, daß das Strömungsrohr 25 so gegen den Dichtungssitz 14 geschwenkt wird, daß die Auslaßöffnung zum Flansch 13 zeigt. Der Strömungskanal ist auf diese Weise frei von irgendwelchen mechanischen Teilen, da alle Schließelemente für das Kükenteil und alle Halteteile gemäß Fig. 1 und 2 au( der Außenseite des Stromungsrohrcs angeordnet sind. Auf diese Weise wird ein völlig freier Durchflußweg für das fließfähige Medium geschaffen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Absperrhahn mit einem Gehäuse, das zwei fluchtend zueinander angeordnete Flansche aufweist, einem in und normal zur Durchströmungsrichtung schwenkbaren Strömungsrohr, das über wenigstens eine gleichzeitig zur Drehung des Rohrs dienende Welle in den Gehäusewandungen gelagert ist und bei Öffnungsstellung des Absperrhahns einen freien Durchgang begrenzt, sowie mit einem an der Außenseite des Rohrs befindlichen Kükenteil, das über seitlich an dem Strömungsrohr vorbeigreifende Stangen an der Welle exzentrisch zur Wellenachse angelenkt ist und in Schließstellung des Absperrhahns auf einen gehäusefesten, ringförmigen Dichtungssitz anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Stangen (21, 22) in »xiiiler Richtung starr, jedoch quer dazu elastisch biegbar sind, daß am Dichtungssitz (14) zwei im Abstand voneinander liegende gerillte Ansätze (20) derart angeordnet sind, daß von zwei am Kükenteil (16) angebrachten Anschlägen (18, 19) nach dem Schwenken des Kükenteils (16) vor den Dichtungssitz (14) zum Andrücken des Kükenteils an den Dichtungssitz zunächst einer mit einem der gerillten Ansätze (20) kämmend in Eingriff kommt und beim Weiterschwenken der andere Anschlag (19) durch eine Drehbewegung des Kükenteils mit dem anderen gerillten Ansatz (20) kämmend in Eingriff gebracht wird, und daß zwischen Strömungsrohr (25) und Kükenteil eine Abstützung (35,36) symmetrisch zu den Anschlägen an dem den Anschlägen gegenüberliegenden Umfangsabschnitt des Kükenteils angebracht ist.

2. Absperrhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung durch eine zylindrische Walze (35) gebildet ist.