DE2644225A1

DE2644225A1 - Kugelhahn fuer druckmittelanlagen

Info

Publication number: DE2644225A1
Application number: DE19762644225
Authority: DE
Inventors: Helmut Rueckerl; Bernd Dipl Ing Wosegien
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1976-09-30
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1978-04-06
Also published as: FR2366502A1

Description

Manchen, den 8.9.1976 Q?P-be

KNORR-BREMSE GMBH, Moosacher Straße 80, 8000 München 4-0 Kugelhahn für Druckmxttelanlagen

Die Erfindung betrifft einen Kugelhahn für Druckmittelanlagen, mit einem um eine Drehachse in zumindest zwei Schaltstellungen drehbaren, von einem Druckmittelkanal durchsetzten Kugelküken und einem das Kugelküken aufnehmenden Gehäuse mit zumindest einem Zuführungskanal, wobei beide Kanäle über zur Drehachse radiale Kanalabschnitte miteinander 'verbindbar sind.

Bekannt sind Kugelhähne der vorstehend genannten Art, die als Eohrarmatur mit Gewindeanschlüssen ausgebildet sind und die' in die Rohrleitungen einzuschrauben sind. Mir die sich heute in Druckmittelanlagen verstärkt durchsetzende Plattentechnik sind diese Kugelhähne nur schlecht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kugelhahn der eingangs genannten Art in einfacher Weise derart auszubilden, daß er als Flanschbaustein in in der Plattentechnik aufgebauten Druckmxttelanlagen ohne Schwierigkeit verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zumindest ein Zuführungskanal und der Druckmittelkanal oder ein weiterer Zufiihrungskanal an die radialen Kanalabschnitte anschließende, in gleicher Richtung parallel zur Drehachse abgewinkelt verlaufende und in einer ebenen Flanschf lache*" des Gehäuses mündende Kanal abschnitte aufweisen.

Der Kugelhahn erhält hierdurch eine Planschbauweise, d.h. er ist gut an-Schaltungsplatten von Druckmittelanlagen

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anflanschbar gestaltet.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ergibt sich eine besonders raumsparende Konstruktion des Kugelhahns, wenn der abgewinkelt verlaufende Kanalabschnitt des Druckraittelkanals gleichachsig zur Drehachse verläuft und ständig mit einem zu ihm gleichachsigen, geraden und in der Planschfläche des Gehäuses mündenden Zuführungskanal in Verbindung steht, wobei die die Kanalmündungen aufweisende Flanschfläche vorzugsweise senkrecht zur Drehachse verläuft.

Falls in weiterer Ausbildung der Erfindung der radiale Kanalabschnitt zumindest eines Zuführungskanals durch einen Stopf en'.verschließbar in einer zur Flanschfläche senkrechten Gehäuseaußenwand endet, ergibt sich ein Kugelhahn, welcher wahlweise durch Einsetzen bzw. Entfernen des Stopfens ohne oder mit Entlüftung betrieben werden kann-

Eine besonders vorteilhafte Konstruktion des Kugelhahns ergibt sich, wenn der gleichachsig zur Drehachse verlaufende Zuführungskanal in einen das Kugelküken aufnehmenden Gehäuseraum mündet, und wenn die in diesem Gehäuseraum einmündenden, radialen Kanalabschnitte der Zuführungskanäle wie bekannt von gehäusefesten Dichtringen umgeben sind, welche gegen das Kugelküken dichten, das seinerseits auf der dem Zuführungskanal abgewandten Seite mit einer abgedichtet drehbar im Gehäuse gelagerten Antriebswelle verbunden ist.

In den Zeichnungen(Fig. 1 bis Fig.6) sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele von nach der Erfindung ausgestalteten Kugelhähnen dargestellt.

Gemäß Fig. 1 befindet sich in einem Gehäuse 1 ein Raum 2, in welchem um eine Achse 3 ein Kugelküken 4- drehbar

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angeordnet ist. Das Kugelküken 4- ist einerseits mit einer Antriebswelle 5 verbunden, welche durch einen Dichtring 6 abgedichtet drehbar ins Freie ragt und dort mit einem nicht dargestellten Antriebselement verbindbar ist. Andererseits ist das Kugelküken 4- mit einem zylindrischen Ansatz 7 versehen, der drehbar in einem in das Gehäuse 1 dicht eingesetzten und durch einen Springring gehaltenen Teller 8 gelagert ist. Senkrecht zur Drehachse 3 ist das Kugelküken 4· von einem Druckraittelkanal 9 durchbrochen.

Im Gehäuse 1 befinden sich zwei radial zur Drehachse 3 in den Raum 2 einmündende Zuführungskanäle 10 und 11, deren eine«?-.Zuführungskanal 10 an. seinen radialen Kanalabschnitt 10' "anschließend rechtwinklig abgebogen ist und parallel zur Drehachse 3 zu einer Flanschfläche 12 des Gehäuses 1 verläuft. Im Mündungsbereich des Zuführungskanals -10 ist in die Flanschfläche 12 eine von einem Dichtring 13 umgebene Buchse W eingelassen. Es ist noch zu erwähnen, daß die Flanschfläche 12 senkrecht zur Drehachse 3 angeordnet ist. Der andere Zuführungskanal 11 führt durch das Gehäuse 1 bis zu einer zur Flanschfläche 12 senkrechten Gehäuseaußenwand 15 ₅ wo seine Mündung durch einen in das Gehäuse 1 eingeschraubten Schraubstopfen 16 verschlossen ist. Unmittelbar vor dem Schraubstopfen 16 zweigt vom Zuführungskanal 11 ein zur Drehachse 3 parallel -verlaufender, in der Flanschfläche 12 mündender Kanalabschnitt 11' ab, dessen Mündung ebenfalls von einer Buchse 14 und einem Dichtring 13 umgeben ist.

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Im Raum 2 befindet sichVlie Einmündung des Kanalabschnittes 10¹ umgebender^-gehäusefester Dichtring 17* <ier gegen die Kugelfläche des Kugelkükens 4- dichtend anliegt. Im Kugelküken 4- befindet sich eine zur Drehachse 3 parallele Bohrung 18, welche vom Druckmittelkanal 9 ausgehend den

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zylindrischen Ansatz 7 durchdringt. Der Teller 8 ist mit einer entsprechenden, auf Seiten des Kugelkükens 4- von einem Dichtring 19 umgebenen Bohrung 20 durchbrochen. Die Bohrungen 18 und 20 bilden zusammen mit Dichtring 19 eine Hahnentlüftung, wie sie aus dem DT-Gm 1 888 021 bekannt ist.

Entsprechend der in Fig. 1a dargestellten Aufsicht auf den Kugelhahn nach Fig. 1 ist das Gehäuse 1 mit einem rechteckigen Grundriß versehen und weist nahe seiner Ecken zur Drehachse 3 parallele Durchbohrungen 21 auf, durch welche Schrauben greifen können, mittels welchen es an einer nicht dargestellten Schaltungsplatte einer Druckmitte !anlage anflanschbar ist. Die Buchsen 14- greifen dabei in die Anschlußbohrungen der Schaltplatte ein. Eine der den Teller 8 umschließenden Wandungen des Gehäuses 1 ist von einer Nut 22 durchbrochen, welche der Entlüftung des Eaumes zwischen der nicht dargestellten Schaltplatte' und dem Teller 8 dient.

In der dargestellten Schaltstellung fluchtet der Druckmittelkanal 9 mit dem Kanalabschnitt 10' sowie dan Zuführungskanal 11, während die Bohrungen 18 und 20 zueinander seitlich versetzt sind. Der Kugelhahn ist damit geöffnet. Wird das Kugelküken 4- mittels der Antriebswelle 5 um 90° gedreht, so kommt der Dichtring 17 auf einem geschlossenen Abschnitt der Kugeloberfläche des Kugelkükens 4 zu liegen und die Zuführungskanäle 10 und 11 sind somit voneinander getrennt. Die Bohrungen 18 und gelangen bei der Verdrehung des Kugelkükens 4- aur Dekkung, r.o daß vom Zuführungskanal 11 über die Bohrungen und 20 sowie die Nut 22 eine kleinquerschnittige Entlüftung zur AtmosphäreT" freigegeben ist.

Falls der Kugelhahn nur si.r abschaltbaren Entlüftung eines mit dem Zuführungskanal 10 verbundenen, nicht dar-

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gestellten Kanals der Schaltplatte dienen soll, kann es zweckmäßig sein, den Schraubstopfen 16 zu entfernen: In der Durchgangsstellung wird dann eine großquerschnittige Entlüftung vom Zuführungskanal 10 durch den Druckmittelkanal 9 sowie den Zuführungskanal 11 zur Atmosphäre freigegeben. Die Bohrungen 18 und 20-sowie der Dichtring 19 können hierbei und auch, falls auf die kleinquerschnittige Entlüftung des Zuführungskanals 11 in der Sperrstellung bei eingesetztem Schraubstopfen 16 verzichtet wird, entfallen.

In Abänderung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 kann das Gehäuse 1 des Kugelhahns wesentlich kleiner ausgeführt weräfeir",' ,,wenn gemäß Hg· 2 der Druckmittelkanal 9 entsprechend dem Zuführungskanal 10 rechtwinklig abgebogen mit einem radialen Kanalabschnitt 9¹ sowie einem axialen Kanalabschnitt 9" ausgebildet wird. Der zylindrische Ansatz 7 des Kugelkükens 4 ist dabei verlängert ausgebildet und ragt' mit Spiel durch eine Bohrung 22 des Gehäuses 1 ins IPreie,wobei es die Flanschflache 12 etwas überragt. Im Bereich der Elanschflache 12 befindet sich ein gehäusefester, den zylindrischen Ansatz 7 umgebender Dichtring 23» Der Zuführungskanal 11 ist bei der Ausführung zu einem kurzen, radial verlaufenden Kanal geschrumpft, dessen Hündung zur Atmosphäre entsprechend dem Schraubstopfen 16 nach Kg. 1 bei der Ausführung nach Fig. 2 durch eine Platte 24 mit Dichtring 25 verschlossen ist.

Beim Anflanschen an eine Schaltplatte greifen die die Kündung des Zuführungskanals 10 umgebende Buchse 14 sowie der überstehende Abschnitt des zylindrischen Ansatzes 7 in die Anschlußkanäle der Leitungsplatte ein, wobei der Übergang durch die Dichtringe 13 und 23 abgedichtet ist. Im übrigen entspricht der Aufbau des Kugelhahnes nach Pig. 2 demjenigen nach Fig. 1.

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Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach !"ig. 2 ist der Kugelhahn als Durchgangshahn ohne Entlüftung verwendbar; soll eine Entlüftung vorgesehen werden, so ist die Platte 24- mit einer dem Entlüftungsquerschnitt entsprechenden Durchbohrung zu versehen. Eine derartige Platte ist in Fig. 3 unter dem Bezugszeichen 24-' dargestellt.

Der in "B¹Ip. ? c^eze^-C^^e Kugelhalm unterscheidet sich im weiteren dadurch von Eugelhähnen nach Mg. 1 und Fig. 2, daß sein Kugelküken 4-' von der Antriebswelle 5 getrennt ausgeführt und nur durch eine in eine Nut 26 eingreifende Feder 27 drehfest verbunden ist. Außerdem weist das Kugelküken 4-¹ kelne'n. zylindrischen Ansatz 7 auf, sein abgewinkelter Druckmittelkanal 9 mündet mit dem gleichachsig zur Drehachse 3 verlaufenden Kanalabschnitt 9" in den Baum 2 ein, von welchem vorzugsweise gleichachsig zur Drehachse 3 öin |curzer, gerader Zuführungskanal 28 zur Flanschfläche 12/ind dort von einem Dichtring 13 und einer Buchse 14· umgeben mündet. Der entsprechend der Ausführung nach Fig. 2 kurz und gerade ausgebildete Zuführungskanal 11 ist an seiner Einmündung in den Raum 2 von einem gehäusefesten, gegen das Kugelküken 4-¹ dichtenden Dichtring 17' umgeben. Die bereits erwähnte, den Zuführungskanal zur Atmosphäre hin abschließende Platte 24-' ist von einer Bohrung 29 durchbrochen, welche den Entlüftungsquerschnitt des Kugelhahnes bestimmt. Im übrigen entspricht der Kugelhahn nach Fig. 3 demjenigen nach Fig. 2.

Falln der Durchgangshahn nach Fig. 3 keine Entlüftung aufweiten εοΐΐ, ist lediglich die Platte 24' gegen eine geschlossene Platte ohne Bohrung 29 auszutauschen.

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Schließlich int es auch möglich, gemäß Fig. 4 den Kugelhahn. als lieh rwe ge hahn auszubilden. Hierbei sind, wie aus der den Grundriß dec HehrvTcgehahnes darstellenden Fig. 4-a er-

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sichtlich, drei um jeweils 90° um die Drehachse 3 versetzt angeordnete Zuführungskanäle 10 mit Dichtringen 17 und Buchsen 14 sowie Dichtringen 13 vorgesehen. Der Druckmittelkanal 9 im Hahnküken 4¹ ist wie bei der Ausführung nach Fig. 3 rechtwinklig abgebogen und mündet ständig in einen kurzen, geraden Zuführungskanal 28, welcher in der Flanschfläche 12 ebenfalls von einem Dichtring 13 und einer Buchse 14 umgeben endet. Der Zuführungskanal 11 weist einen radial verlaufenden Kanalabschnitt auf, welcher einerseits von einem Dichtring umgeben vor dem Kugelküken 4¹ endet; und andererseits durch eine Platte 24 dicht gegen die Atmosphäre abgeschlossen ist. In den radialen Kanalabschnitt mündet ein zur Drehachse 3 parallel verlaufender Kanalabschnitt 11'ein, welcher andererseits in der Flanschfläche 12 von einem Dichtring 13 und einer Buchse 14 umgeben endet. Auch hier ist das im Grundriß nahezti quadratische Gehäuse 1 nahe seiner Ecken mit Bohrungen 21 versehen, in welche Schrauben einführbar sind, mit welchen es an eine Sehaltplatte anflanschbar ist.

In Fig. 5 ist eine ilakonstruktiven Sinne besonders vorteilhafte Aus füb. rungs form dargestellt; bei dieser Ausführungsform kann auf den Dichtring 6 verzichtet werden. Das Kugelküken 4 ist in vorstehend beschriebener Weise reit einem Druckmittelkanal °i und einer parallel zur Achse 3 verlaufenden Bohrung9" ausgestattet. Befindet sich das Ilugelküken 4 in der in Wg. 5 dargestellten Position, dann steht die Druckmittelverbindung 10,1O¹, 9, 9"> vrnhrend diese Verbindung in der Position gemäß Fig. 6 unterbrochen ist. Befindet sich der Druckmittelkanal 9 in. der in Ii¹^g. 6 wiedergegebenen Lage, dann dient er zur Entlüftung, da er mit dem Raum 2 in Verbindung ntebfc und dieser über den Entlüftungskanal an die Außenluft angeschlossen ist. Die Entlüftung kann auch, wenn auch in vermindertem Haße, entlang der

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Antriebswelle 5 geschehen, da auf den Dichtring 6 verzichtet werden kann. Der zylindrische Ansatz 7 ist in bereits beschriebener V/eise mit einem Dichtring 23 umgeben, um druckdicht gegenüber dem Raum 2 abzudichten, wenn die in Fig. 5 wiedergegebene Position eingenommen ist.

Beim Kugelhahn nach Fig. 3 ergibt eine Drehung des Kugelkükens 4-¹ um 90° ein völliges Absperren des Zuführungskanals 28 mit dem Druckmittelkanal 9 und dem Raum 2. Erst eine weitere Drehung des Kugelkükens 4-¹ um 90°, also insgesamt um 180°, erbringt eine Verbindung der ZuführungsÄsüla^-e 28 und 11, so daß ersterer Kanal 28 über die Bohrung 29 entlüftet wird. Soll bereits eine Drehung des Kugelkükens 4¹ um 90° eine Entlüftung für den Zuführungskanal 28 freigeben, so ist im Kugelküken 4-¹ eine weitere, senkrecht zu den beiden Abschnitten des Druckmittelkanals 9 verlaufend^ in Fig. 3 unter dem Bezugszeichen 31 angedeutete "Bohrung anzubringen, welche einen relativ kleinen Durchmesser aufweisen kann.

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Claims

München, den 8.9.1976 TP-be

Patentansprüche

M ΛKugelhahn für Druckmittelanlagen, mit einem um eine Drehachse in zumindest zwei Schaltstellungen drehbaren, von einem Druckmittelkanal durchsetzten Kugelküken und einem das Kugelküken aufnehmenden Gehäuse mit zumindest einem Zuführungskanal, wobei beide Kanäle über ztir Drehachse radiale Kanalabschnitte miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Zuführungskanal (10) und der Druckmittelkanal (9) oder ein weiterer Zuführungskanal (11) an die radialen Kanalabschnitte CiO',9¹) anschließende, in gleicher Sichtung parallel zur Drehachse (3) abgewinkelt verlaufende und in einer ebenen Planschfläche (12)· des Gehäuses (1) mündende Kanalabschnitte (9",11') aufweisen.
2. Kugelhab.4 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgewinkelt verlaufende Kanalabschnitt des Druckmittelkanals (9) gleichachsig zur Drehachse (3) verläuft und ständig mit einem zu ihm gleichachsigen, geraden und in der Planschfläche (12) des Gehäuses

(1) mündenden Zuführungskanal (28) in Verbindung steht.
3. Kugelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kanalmündungen aufweisende Planschfläche (12) des Gehäuses (1) senkrecht zur Drehachse (3) steht.
4. Kugelhahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Kanalabschnitt ziimindest eines Zuführungskanals (11) durch einen Stopfen (16, Platte 24) verschließbar in einer zur Planschfläche (12) senkrechten Gehäuseaußenwand (15) endet.
5. Fugelhahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gleichachsig zur Drehachse (3) verlaufende Zuführungakanal (28) in einem das Kugelküken (4·)

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aufnehmenden Gehäuseraum (2) mündet, und daß die in diesem Gehäuseraum (2) einmündenden, radialen Kanalabschnitte (10¹) der Zuführungskanäle (10,11) wie bekannt von gehäusefesten Dichtringen (17,17') urageben sind, welche gegen das Kugelküken (4-¹ ) dichten, das seinerseits auf der dem Zuführungskanal (28) abgewandten Seite mit einer abgedichtet drehbar im Gehäuse (1) gelagerten Antriebswelle (5) verbunden ist.

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