DE2414052A1 - Mehrwegehahn - Google Patents
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Description
8011 Pöring/München Commerzbank München
H ubertusstrasse 20 440 6120
Telefon (08106) 21 76
Telegramme Postscheck München
PATENTMENGES Zorneding 307487-803
Mein Zeichen Tag
L 100
22. März 197
The Lee Company
2 Pettipaug Road Westbrook, Conn., V. St. A.
Mehrwegehahn
Die Erfindung betrifft allgemein Mehrwegehähne und insbesondere einen neuen und verbesserten Mehrwegehann,
der besonders nützlich bei einem Pluiddruckmeeser zum selektiven Anschließen des Druckmessers
anwendbar ist, um Druckanzeigen von verschiedenen Druckwerten eines schwankenden Pluiddruckes zu liefern.
Durch die Erfindung soll hauptsächlich ein neuer und verbesserter Mehrwegehahn für einen Fluiddruckmesser
zum wahlweisen Erzeugen von Druckanzeigen der maximalen
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und minimalen Druckwerte eines pulsierenden oder in anderer Weise zyklischen oder-schwankenden Fluiddruckes
geschaffen werden.
Außerdem soll durch die Erfindung ein neuer und verbesserter Druckmesser-Mehrwegehahn geschaffen werden,
um wahlweise Druckmesseranzeigen der maximalen und/oder minimalen Druckwerte und eines Durchschnittsdruckwertes
eines schwankenden Fluiddruckes zu schaffen.
Weiterhin soll durch die Erfindung ein neuer und verbesserter Mehrwegehahn für ein Fluiddrucksystem zum Aufbauen
eines gewählten Druckwertes in einer Fluiddruckleitung geschaffen werden, welch letzterer gleich dem
minimalen und/oder maximalen und/oder mittleren Druckwert einer schwankenden Pluiddruckquelle ist.
In Weiterbildung der Erfindung soll der neue und verbesserte Mehrwegehahn so ausgebildet sein, daß in einer
Jluidleitung in jeder von zwei alternativen Strömungsrichtungen wahlweise ein Pluidstrom nur in einer Bichtung
ausgebildet wird.
Der neue und verbesserte Mehrwegehahn der obenbeschriebenen
Art soll gemäß der Erfindung eine kompakte und wirtschaftliche Konstruktion haben, die einen zuverlässigen
Betrieb über eine lange nutzbare und wartungsfreie Lebensdauer gewährleistet·
Gemäß der Erfindung wird also ein pneumatisches System mit einem Luftdruckmesser und einem Mehrwegehahn zum
selektiven Anschließen des Luftdruckmessers geschaffen, um Luftdruckanzeigen der minimalen, maximalen und mittleren
Druckwerte einer schwankenden Luftdruckquelle zu erhalten.
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Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung sind zum Teil ersichtlich und sind zum Teil im folgenden näher beschrieben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigent
Fig. 1 eine teilweise schematische Ansicht, teilweise
weggebrochen und teilweise im Schnitt/ eines pneumatischen Systems, bei welchem eine Ausführungsform eines Mehrwegehahns
nach der Erfindung verwendet ist, und
Pig. 2 eine vergrößerte Teillängsschnittansicht, teilweise weggebrochen und teilweise im
Schnitt, des Mehrwegehahns im wesentlichen länge der Linie 2-2 von Fig. 1, sowie als
- Phantombild die relative Lage eines Auslaßkanals des Mehrwegehahns nach der Erfindung.
Die Zeichnung zeigt ein pneumatisches System 10, welches
eine Luftdruckquelle 12 (beispielsweise ein Luftbehälter, der an eine geeignete Luftpumpe angeschlossen ist, die
so gesteuert ist, daß innerhalb des Luftbehälters ein vorbestimmter
Luftdruckwert aufgebaut wird), ein geeignetes Luft Zuführungssystem 13 zum Verbinden der Luftquelle mit
zugeordneten Geräten (nicht dargestellt), die den Luftdruck verwenden, einen druokluftbetätigten bzw. pneumatischen
Druckmesser 14 mit einer Luftleitung 15 und eine Ausführungsform 18 eines Mehrwegehahns nach der
Erfindung hat, der zwischen das Luftsystem 13 und die
Leitung 15 geschaltet ist, um den Luftstrom zwischen dem
Luftsystem 13 und dem Druckmesser 14· zu kontrollieren.
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Der Mehrwegehahn 18 weist, wie dargestellt, ein langgestrecktes
Hahngeliäuse 20 auf, welches einen konstanten
sechseckigen Querschnitt mit drei Paaren von diametral einander gegenüberliegenden parallelen Seiten 22 und
sich in Längsrichtung erstreckende koaxiale Bohrungen 23, 24 an den Längsenden des Hahngehäuses 20 mit genormten
Rohrgewinden zum Anschließen des Hahns an das Fluidsystem 13 und die Leitung 15 aufweist. Eine zylindrische Querbohrung
26, die eich normal zu einem Paar der parallelen Seiten 22 des Hahngehäusee 20 erstreckt, ist zentral in
dem Hahngehäuse 20 angeordnet, und ein zylindrisches Hahnküken 30 ist in der zylindrischen Bohrung 26 drehbar
gelagert. Ein Drehgriff 34 ist auf einen sich axial erstreckenden, mit kleinerem Querschnitt versehenen Hahnkükenschaft 36 aufgesetzt und an demselben durch eine
Klemmschraube 38 befestigt. Mit dem Drehgriff 34 ist eine wahlweise Winkelverstellung des Hahnkükens 30 möglich.
Eine ebene innere Stirnfläche 40 des Drehgriffes 34 ist
an eine Seite 22 des Hahngehäuses 20 anlegbar, um die Axialverschiebung des Hahnkükens 30 in einer axialen
Richtung zu begrenzen, und ein geeigneter Sprengring 42, der in einer Ringnut 43 an dem gegenüberliegenden Ende
des Hahnkükens 30 sitzt, begrenzt in Zusammenwirkung mit einer Abstandshülse 44 die Axialbewegung des Hahnkükens
30 in der entgegengesetzten axialen Richtung. Geeignete ringförmige Luftabschlüsse 46, 48 sind an gegenüberliegenden
Enden der zylindrischen Bohrung 26 vorgesehen, und die zylindrische Bohrung 26 und das Hahnküken 30
Bind so ausgebildet, da/3 jeglicher wesentliche Pluidstrom
längs ihrer zusammenpassenden Oberflächen verhindert ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist
die Ringdichtung 46 innerhalb einer Ringnut in dem Hahnküken 30 angebracht, und die Ringdichtung 48 ist
innerhalb eines erweiterten Bohrungsteils an dem entgegengesetzten Ende der Bohrung 26 angebracht und darin
durch eine Halteplatte 50 festgehalten, die eine öffnung
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zum Aufnehmen des Hahnkükens 30 hat und die an einer Seite 22 des Hahngehäuses 20 durch geeignete Befestigungsmittel
52 befestigt ist.
Das zylindrische Hahnküken 30 hat eine sich axial erstreckende
Bohrung 56 mit einem inneren zylindrischen Bohrungsteil 58 mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser,
mit einem zylindrischen Bohrungszwischenteil 59 mit größerem Durchmesser und mit einem äußeren zylindrischen
Bohrungsteil 60 mit geringfügig größerem Durchmesser. Zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete,
sich radial erstreckende Einlaß- und Auslaßbohrungen oder -kanäle 62 bzw. 64· sind in dem Hahnküken 30 vorgesehen,
um eine Einlaßöffnung 65 zu schaffen, die mit dem inneren Bohrungsteil 58 in Verbindung steht, und um eine
Auslaßöffnung 66 zu schaffen, die mit dem Bohrungszwischenteil 59 in Verbindung steht. Zwei sich in Längsrichtung
erstreckende Einlaß- und Auslaßbohrungen oder -kanäle 67 bzw.. 68 sind in jedem Ende des Hahngehäuses
22 gebildet, um in axialem Abstand voneinander angeordnete Einlaß- und Auslaß öffnungen 69 Tdzw. 70 in jedem
Ende des Hahngehäuses zu schaffen, die mit den Einlaß- und Auslaßöffnungen 65 bzw. 66 des Hahnkükens 30 zusammenwirken.
Die Hahnkükenöffnungen 65 und 66 liegen einander diametral gegenüber (und sind außerdem axial versetzt)
und die Achsen der Paare von Einlaß- und Auslaßöffnungen 691 70 in dem Hahngehäuse liegen in einer gemeinsamen,
sich in Längsrichtung erstreckenden Ebene, die durch die Achse des drehbaren Hahnkükens 30 hindurchgeht
.
Eine zweckmäßige Einwegrückschlagventilanordnung 72 ist innerhalb des Zwischenbohrungsteils 59 des Hahnkükens
angebracht und durch einen geeigneten Stopfen 73 festgelegt, der mit Preßsitz in den Bohrungsteil 60 eingepaßt
ist. Die Kugelrückschlagventilanordnung 72 hat,
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wie gezeigt, ein äußeres Gehäuse 74· mit einer axialen
Einlaßöffnung 76» die mit dem verengten Bohrungsteil
fluchtet, und einen geeigneten Ventilsitz 75 zum Aufnehmen eines Kugelrückschlagventils 78, welches einen
Fluidstrom nur in einer Richtung von der Hahnkükeneinlaßöffung 65 zu der Auslaßöffnung 66 zuläßt. Die Kugel
wird durch eine zweckmäßige schwache Druckfeder 80, die zwischen einem feststehenden Federhalter 82 und einem
verschiebbaren Federhalter 84 angeordnet ist, der an der Kugel 78 anliegt, gegen den Ventilsitz 75 gedrückt.
Folglich, wenn die Kraft auf die Kugel durch den Fluiddruck an der Einlaßöffnung 65 die entgegenwirkende Kraft
auf die Kugel durch den Fluiddruck an der Auslaßöffnung 66 um die Größe der schwachen Federvorspannkraft übersteigt,
wird das Kugelventil 78 von seinem Ventilsitz abgehoben, damit Fluid nur in eine Richtung von der Einlaßöffnung
65 zu der Auslaßöffnung 66 strömen kann. Wie leicht zu ersehen ist, wird ein Fluidstrom in der umgekehrten
Richtung durch das Kugelrückschlagventil 78 verhindert .
Demgemäß kann das Hahnküken in jede von zwei, einen Winkelabstand von 180 ° aufweisende umgekehrte Betriebsstellungen gebracht werden, in welchen seine öffnungen "
65, 66 in Fluidverbindung mit den beiden öffnungen 69t
des Hahngehäuses sind. In einer der beiden umgekehrten Betriebswinkelstellungen des Hahnkükens 30 (z. B. in der
in Fig. 1 gezeigten) ist seine Einlaßöffnung 65 in Fluidverbindung
mit der Einlaßöffnung 69 an einem Ende des Hahngehäuses, und seine Auslaßöffnung 66 ist in Fluidverbindung
mit der Auslaßöffnung 70 an dem entgegengesetzten Ende des Hahngehäuses, so daß ein Fluidstrom
nur in einer Richtung durch den Mehrwegehahn hindurchgeht (von rechts nach links durch den Mehrwegehahn, gesehen
in Fig. 1, wobei sich das Hahnküken 30 in seiner in Fig. 1 gezeigten Betriebsstellung befindet)· Durch
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Drehen des Hahnkükens um 180 ° in eine umgekehrte Betriebsstellung
werden die Hahnküken-Einlaß- und -auslaßöffnungen 65, 66 mit entgegengesetzten Enden des
Hahngehäuses verbunden, um eine Pluidströmung nur in
einer, und zwar entgegengesetzten Richtung durch den Mehrwegehahn zu schaffen·.
Wenn sich das Hahnküken 30 in seiner in Fig. 1 dargestellten
Stellung befindet, kann deshalb Luft frei nur von dem Luftsystem 13 zu dem Druckmesser 14 strömen,
und zwar so, daß der Druckmesser 14 eine Druckanzeige
des Maximaldruckes in dem Luftsystem 13 liefert. Durch
Winkelverstellung bzw. Drehung des Hahnkükens in eine 180 ° umgekehrte Betriebsstellung wird die Richtung des
Luftstroms durch den Mehrwegehahn umgekehrt und der
Druckmesser 14 liefert eine Druckanzeige des Minimaldruckwertes in der Leitung 13·
Wenn ein schwankender oder pulsierender Luftdruck in dem Luftsystem 13 vorhanden ist, beispielsweise aufgrund des
zyklischen Luftbedarfs der zugeordneten Geräte (nicht dargestellt), die mit dem Luftsystem 13 verbunden sind,
oder aufgrund einer pulsierenden Zufuhr von Luft zu dem System durch die Luftsystempumpe (nicht dargestellt),
ist demzufolge der Mehrwegehahn so betätigbar, daß Druckanzeigen der maximalen und minimalen Druckwerte des
schwankenden Luftdruckes geliefert werden.
Der Mehrwegehahn 18 ist außerdem so betätigbar, daß eine Zwischen- oder Durchschnittsdruckanzeige gewählt werden
kann. Zu diesem Zweck ist eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Umfangsnut 90 an dem Eahnküken 30 vorgesehen
und sich in Längsrichtung erstreckende Bohrungen oder Kanäle 91 ι die einander diametral gegenüberliegende
koaxiale öffnungen 92 haben, sind in den Enden des Hahn-
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gehäuses 20 vorgesehen, damit sie mit der Umfangsnut
zusammenwirken. Bei der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Umfangsnut 90 angenähert auf 270 °
um das Hahnküken 30 herum, und, r/ie in Fig. 2 gezeigt, ist die Umfangsnut 90 in "bezug auf die Einlaßöffnung
des Hahnkükens 30 derart angeordnet, daß, wenn die Hahnkükeneinlaßöffnung 65 in Fluidverbindung mit einer der
Hahngehäuseeinlaßöffnungen 69 ist, die Hut 90 nicht in Fluidverbindung mit den Zwischenöffnungen 92 ist. Wenn
sich das Hahnküken 30 in einer 90 °-Zwischenstellung
befindet, die in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Zwischenöffnungen 92 in dem Hahngehäuse 20 durch die Umfangsnut
90 miteinander verbunden, damit Luft in beiden Eichtungen zwischen dem Luftsystem 13 und dem Druckmesser 14 strömen
kann. Die Querschnittsfläche der Nut 90 ist derart klein,
daß ein begrenzter Luftdurchlaß bzw. eine beschränkte öffnung vorhanden ist, und zwar so, daß der Druckmesser
eine Druckanzeige liefern wird, die ungefähr gleich dem Durchschnittsdruckwert in dem schwankenden Luftdrucksystem
ist. Außerdem ist die Nut 90 als ein exzentrischer Ring ausgebildet, dessen Querschnittsfläche in beiden
Winkelrichtungen von der Mitte der Nut aus abnimmt, und
zwar so, daß das Hahnküken 30 um bis zu 45 ° in jeder Richtung aus ihrer 90 °-Zwischenstellung, die in Fig.
gezeigt ist, gedreht werden kann, um die Fluiddrosselung zwischen den Zv/ischenöffnungen 92, die durch die Umfangsnut
90 hervorgerufen wird, zu ändern. Falls eine schwankende Druckanzeige vorhanden ist, wenn sich das
Hahnküken 30 in seiner 90°-Zv/ischenstellung befindet, kann demzufolge das Hahnküken um bis zu 45 ° aus seiner
90 °-Stellung heraus in jeder Winkelrichtung gedreht
werden, um die Druckmesseranzeige auf einen mittleren Luftdruck zu stabilisieren.
Es ist folglich ersichtlich, daß der Mehrwegehahn 30
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„ g „
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von Hand betätigt werden kann, um wahlweise Druckmesseranzeigen der minimalen, maximalen und mittleren
Druckwerte einer schwankenden Druckquelle zu erhalten. Außerdem kann der Mehrwegehahn 30 verwendet werden,
um einen Pluidstrom jeweils nur in einer Richtung von zwei alternativen Strömungsrichtungen zu wählen. Da**·
überhinaus kann der Mehrwegehahn 30 zum Ausbilden eines gewählten Druckwertes· in einer Pluiddru.ckleitung verwendet
werden, der im wesentlichen gleich dem minimalen, maximalen oder mittleren Druckwert einer Fluiddruckquelle
ist.
Im Rahmen der Erfindung bieten sich dem Fachmann zahlreiche Abwandlungs-, Verbesserungs- und Anwendungsmöglichkeiten des oben beschriebenen Mehrwegehahns nach
der Erfindung.
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Claims (8)
- 2 λ 1 ζ-, η 5 2Patentansprüche :1J Mehrwegehahn, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hahngehäuse (20) mit einer Hahnbetätigungskammer (26) und ersten und zweiten getrennten Pluidkanälen (23, 24) vorgesehen ist, die mit der Hahnbetätigungskammer verbunden sind, daß ein Hahnküken (30) in der Betätigungskammer in erste und zweite getrennte Betriebsstellungen verstellbar ist, daß das Hahnküken eine Durchlaßeinrichtung (62, 56, 64) mit einer Einlaßöffnung (69) und einer Auslaßöffnung (70), eine Hahnkükenbetätigungseinrichtung (34) zum wahlweisen Verstellen des Hahnkükens in seine erste bzw. zweite Betriebsstellung und eine in seiner Durchlaßeinrichtung angeordnete Einwegventileinrichtung (72) hat, die ein Fluid nur in einer Richtung von der Einlaßöffnung zu der Auslaßöffnung des Hahnkükens strömen läßt, daß in einer der Betriebsstellungen des Hahnkükens seine Einlaß- und Auslaßöffnungen in Fluidverbindung mit den ersten bzw. zweiten Fluidkanälen (23, 24) sind und daß in der anderen Betriebsstellung des Hahnkükenseine Einlaß- und Auslaßöffnungen in Fluidverbindung mit den zweiten bzw. ersten Fluidkanälen sind, wodurch sich ein Fluidstrom durch den Hahn hindurch jeweils nur in einer Richtung ausbildet, die von der Betriebsstellung des Hahnkükens abhängig ist.
- 2. Mehrwegehahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hahnküken (30) in der Hahnbetätigungskammer (26) in seine ersten und zweiten Betriebsstellungen drehbar ist.
- 3. Mehrwegehahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen (69, 70) des Hahnkükens (30) axial versetzt sind und daß die ersten und zweiten Fluidkanäle (23, 24) jeweils axial unterteilte Ka-A098A2/Ü327nalteile (67, 68) haben, die mit den Einlaß- und Auslaßöffnungen des Hahnkükens in der ersten bzw. zweiten Betriebsstellung des Hahnkükens verbunden sind.
- 4. Mehrwegehahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßeinrichtung in dem Hahnküken (30) eine erste Axialbohrung (56) und zweite und dritte axial versetzte Bohrungen (62, 64) hat, die sich insgesamt radial von der ersten Bohrung aus erstrecken und die Einlaß- und Auslaßöffnungen (65 bzw. 66) bilden, und daß die Einweg vent i !einrichtung (72) in der ersten Axialbohrung zwischen den zweiten und dritten axial versetzten Bohrungen angebracht ist.
- 5. Mehrwegehahn nach einem der Ansprüche 1-bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hähnküken (30) in eine dritte getrennte Betriebsstellung verstellbar ist und einen begrenzten Fluidkanal (90) hat, der in der dritten getrennten Betriebsstellung des Hahnkükens eine beschränkte Fluidverbindung zwischen dem ersten und zweiten Fluidkanal (23, 24) bildet.
- 6. Mehrwegehahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hahnküken (30) in der Hahnbetätigungskammer (26) in seine ersten, zweiten und dritten gesonderten Betriebsstellungen winkelverstellbar ist.
- 7. Mehrwegehahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der begrenzte Fluidkanal (90) eine Umfangsnut in dem Hahnküken (30) ist, die einen veränderlichen Querschnitt hat (Fig. 2).
- 8. Mehrwegehahn nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen (69, 70) des Hahnkükens (30) in einer von dessen ersten und zweiten Betriebsstellungen in Fluidverbindung mit dem ersten bzw.409842/0327- 12 - 7AUH52zweiten Fluidkanal (23 bzw. 24) stehen, damit sich ein Fluidstrom nur in einer Richtung von dem ersten Fluidkanal zu dem zweiten Fluidkanal ausbildet, und daß in der anderen der ersten und zweiten Betriebsstellungen des Hahnkükens dessen begrenzter Fluidkanal (90) in Fluidverbindung mit dem ersten und dem zweiten Fluidkanal ist, um eine beschränkte Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Fluidkanal zu schaffen.■9. Fluiddruckregistriersystem mit einer Fluiddruckregistriereinrichtung, die zum Registrieren eines Druckwertes in einem Fluidbehälter mit demselben verbindbar ist, und mit einem Registrierungssteuerhahn, insbesondere mit einem Mehrwegehahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, der wahlweise so betätigbar ist, daß die Fluiddruckregistriereinrichtung mit dem Fluidbehälter wahlweise verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Registrierungssteuerhahn (18) ein Hahngehäuse (20) mit einer Hahnbetätigungskammer (26) und ersten und zweiten getrennten Fluidkanälen (23, 24), die mit der Hahnbetätigungskammer verbunden sind, wobei einer der Fluidkanäle (24) mit der Fluiddruckregistriereinrichtung (14) verbunden ist und der andere Fluidkanal (23) mit dem Fluidbehälter (12) verbindbar ist, und ein Hahnküken (30) hat, welches in der Betätigungskammer in erste und zweite getrennte Betriebsstellungen verstellbar ist, daß das Hahnküken eine Durchlaßeinrichtung (62, 56, 64) mit einer Einlaßöffnung (69) und einer Auslaßöffnung (70), eine Hahnkükenbetätigungseinrichtung (34) zum wahlweisen Verstellen des Hahnkükens in seine erste bzw. zweite Betriebsstellung und eine in seiner Durchlaßeinrichtung angeordnete Einwegventileinrichtung (72) hat, die ein Fluid nur in einer Richtung von der Einlaßöffnung zu der Auslaßöffnung des Hahnkükens strömen läßt, daß in einer der Betriebsstellungen des Hahnkükens seine Einlaß- und Auslaßöffnungen in Fluidverbindung mit den ersten bzw. zweiten Fluidkanälen (23, 24) sind und daß in der anderen Betriebsstellung des Hahnkükens seine Einlaß- und Auslaßöffnungen in Fluidverbindung mit den zweiten bzw. ersten Fluid-409842/Ü327ζ., ι /, η 5 2kanälen sind, wodurch sich ein Fluidstrom durch den Registrierungssteuerhahn hindurch zwischen dem Fluidbehälter und der Fluiddruckregistriereinrichtung nur in einer Richtung ausbildet, die von der Betriebsstellung des Hahnkükens abhängig ist, und wodurch das Hahnküken selektiv so betätigbar ist, daß mit der Fluiddruckregistriereinrichtung die maximalen und minimalen Druckwerte des Fluiddrucks innerhalb des Fluidbehälters registriert werden.-10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Hahnküken (30) in eine dritte getrennte Betriebsstellung verstellbar ist und einen begrenzten Fluidkanal (90) hat, der in der dritten getrennten Betriebsstellung des Hahnkükens eine beschränkte Fluidverbindung zwischen dem ersten und zweiten Fluidkanal (23, 24) bildet.409842/0327Leerseite
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