DE2829286A1

DE2829286A1 - Kugelhahn

Info

Publication number: DE2829286A1
Application number: DE19782829286
Authority: DE
Inventors: Fritz Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-04
Filing date: 1978-07-04
Publication date: 1980-01-17

Description

Unser Zeichen: A 14 177 Lh/fi

Fritz MÜLLER

Am Bahnhof

7118 Ingelfingen-Criesbach

Kugelhahn

909883/0252

h _ F. Müller

- A 14 177 -

Bes chreibung

Die Erfindung betrifft einen Hahn, insbesondere einen Kugelhahn aus Kunststoff, mit einem Hahnküken und einem um dieses gespritzten, gegossenen oder gepreßten, insbesondere einstückigen Hahngehäuse, sowie je einem Dichtring zwischen Hahngehäuse und Hahnküken an der Einlaß- und der Auslaßseite des Hahnkükens.

Kugelhähne aus Kunststoff mit um das Hahnküken gespritzem Gehäuse sind bekannt (DE-PS 1 207 603). Bei diesen Kugelhähnen liegt das Gehäuse an der gesamten umspritzten Oberfläche "des Hahnkükens an. Bei der Herstellung dieser Kugelhähne wird als Kern ein Stab durch den Durchflußkanal des Hahnkükens hindurchgeschoben, auf welchen zwei Dichtungsringe aufgesetzt werden, von denen je einer an der Einlaßseite und an der Auslaßseite des Hahnkükens anliegt, worauf das Ganze unter Verwendung einer geeigneten Form umspritzt wird.

Nachteilig hierbei ist, daß, wie bereits erwähnt, das Gehäuse über die gesamte umspritzte Oberfläche des Hahnkükens an diesem anliegt, wodurch bei der Betätigung des Hahnkükens eine beträchtliche Reibung zwischen dem Küken und dem Gehäuse zu überwinden ist. Nachteilig ist ferner, daß das Hahnküken wegen der - abgesehen von den Durchflußöffnungen - vollständigen Umspritzung in dem Gehäuse axial gehalten ist und keine axiale Bewegungsfreiheit hat.

Die Erfindung sucht diese Nachteile zu vermeiden, weshalb ihr die Aufgabe zugrundeliegt, einen Hahn der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß die Reibung zwischen Hahnküken und

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Hahngehäuse herabgesetzt wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zwischen dem Hahngehäuse und dem Hahnküken vorzugsweise zwei kalottenförmige Stützschalen angeordnet sind, deren Innenfläche, außer an ihrem stirnseitigen Randbereich, einen radialen Abstand von der Außenfläche des Hahnkükens hat.

Jede der Stützschalen ist vorzugsweise an ihrem einlaßseitigen bzw. auslaßseitigen Randbereich mit je einem der Dichringe versehen, die so angeordnet sind, daß nur die Dichtringe mit ihren Dichtlippen an der Außenfläche des Hahnkükens anliegen, der übrige Teil der Stützschalen jedoch nicht.

Vorzugsweise bestehen die Stützschalten aus einem Dichtungswerkstoff und sie sind jeweils einstückig mit je einem der Dichtringe ausgebildet.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird erreicht, daß beim Umspritzen des Hahnkükens das Material des Hahngehäuses nur an der Außenfläche der beiden Stützschalen zum Anliegen gelangt, während von diesen nur die Dichtringe an der Außenfläche des Hahnkükens anliegen, der übrige Teil der Außenoberfläche des Hahnkükens jedoch frei ist. Auf diese Weise läßt sich die Reibung zwischen Hahnküken und Hahngehäuse beträchtlich verringern.

Ferner hat das Hahnküken, da es von den Stützschalen nicht behindert wird, eine gewisse axiale Bewegungsfreiheit, so daß bei geschlossenem Hahn das Hahnküken durch den Druck des einströmenden bzw. an der Einlaßseite anstehenden Druckmittels zusätzlich gegen die auslaßseitige Dichtung angepreßt wird, wodurch die Dichtwirkung verbessert wird.

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Vorzugsweise ist jeder Dichtring jeweils an der äußeren Stirnseite der jeweiligen Stützschale ausgebildet, deren Wandstärke einwärts des Dichtringes geringer ist als im Bereich des letzteren. Zweckmäßigerweise stoßen die Stützschalen in der Mittelebene des Hahnkükens aneinander und sie können dort vorteilhafterweise mittels einer Nut- und Feder-Verbindung ineinandergreifen, um ein Eindringen des Materials des Hahngehäuses beim Spritzen zu verhindern. An den Innenflächen der Stützschalen können Stützrippen ausgebildet sein, die sich an der Außenfläche des Hahnkükens abstützen, wobei diese Stützrippen zweckmäßigerweise angrenzend an die beiden aneinanderstoßenden Stirnflächen der beiden Sttfczschalen ausgebildet sind.

Vorzugsweise verlaufen die Stützrippen in Umfangsrichtung der Stützschalen quer zur Längsachse des Kugelhahns und beidseits der Trennfuge zwischen den beiden Stützschalen.

Bei der Herstellung des Kugelhahns kann eine Außenform für das Gehäuse und eine Innenform für den Durchflußkanal verwendet werden. Auf die Innenform wird das Hahnküken aufgesetzt und auf das letztere werden die beiden Stützschalen aufgebracht, die mit ihren inneren Stirnflächen aneinanderstoßen bzw. mittels der Nut- und Feder-Verbindung stirnseitig ineinandergreifen. Die Dichtlippen der Dichtringe der beiden Stützschalen liegen an der Außenfläche des Hahnkükens an. Danach wird das Gehäuse um die Innenform, das Hahnküken und die Stützschalen herumgespritzt oder gegossen.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur der Zeichnung erläutert, die einen Schnitt durch einen Kugelhahn zeigt.

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Der dargestellte Kugelhahn 10 besteht aus einem Gehäuse 12 aus einem geeigneten Kunststoffmaterial sowie zwei Rohrstutzen 14, die mit Hilfe von Überwurfmuttern 16 am Gehäuse befestigt sind. Die Überwurfmuttern sind hierbei zweckmäßigerweise auf das Gehäuse aufgeschraubt. Zwischen dem Gehäuse und den Rohrstutzen 16 ist je eine Dichtung 18 angeordnet.

Im Gehäuse sitzt beweglich, d.h. um die in der Zeichnung senkrechte Achse drehbar, ein Hahnküken 20, das einen Durchgangskanal 22 aufweist, dessen Mittelachse mit den Achsen der Rohrstutzen 14 in Flucht liegt.

Das Hahnküken 20 ist z.B. mittels eines Handrades oder eines Hebels 40 betätigbar, wobei der Hebel 40 einen Schaft 42 besitzt, der an seinem vorderen Ende eine Nase 46 aufweist, die mit Spiel in eine entsprechende Aussparung des Hahnkükens 20 eingreift. Zwischen obm Schaft 42 und dem Gehäuse 12 ist eine Dichtung 44 angeordnet.

Zwischen dem Hahnküken 20 und dem Gehäuse 12 sind nun zwei Stützschalen 24 und 26 aus einem geeigneten Kunststoffmaterial angeordnet, die jeweils in Form einer kugel-kalottenförmigen Halbschale ausgebildet sind. Jede der Stützschalen 24, 26 ist an ihrem, dem jeweiligen Rohrstutzen 14 zugewandten Stirnende mit einem Dichtring 30 versehen, dessen Dichtlippe (oder Dichtlippen) an der Außenoberfläche des Hahnkükens anliegt.

Wie dargestellt, liegt nun jede Halbschale 24, 26 nur über die Dichtlippe 32 ihres jeweiligen Dichtringes 30 am Hahnküken 20 an, während zwischen dem übrigen Bereich jeder Stützschale 24, 26 und dem Hahnküken 20 ein radialer Spalt 34 vorhanden

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Mit anderen Worten, die Innenwand jeder Stützschale 24, hat außer im Bereich der jeweiligen Dichtlippen 32 einen radialen Abstand von der Außenwand des Hahnkükens, so daß die Stützschalen 24, 26 das Hahnküken 20, abgesehen von den Dichtlippen 32 , nicht berühren.

Der Spalt zwischen der Innenwand der Stützsdnalen 24, 26 und der Außenwand des Hahnkükens 20, der in der Zeichnung mit 34 bezeichnet ist, kann hierbei z.B. 1 mm betragen.

Die Stützschalen 24, 26, die vorzugsweise aus einem Dichtungsmaterial bestehen, sind zweckmäßigerweise aus einem Stück mit ihrem jeweiligen Dichtring 30 hergestellt. Sie stoßen mit ihren inneren Stirnflächen längs der Mittelebene oder Symmetrieebene 48 des Hahnkükens 20 aneinander und sie sind zweckmäßigerweise an ihren aneinanderstoßenden Stirnflächen mit einer Nut- und Feder-Verbindung versehen, d.h. beispielsweise ist die Stützschale 24 in ihrer inneren Stirnfläche mit einer Nut und die Stützschale 26 mit einem entsprechenden Bund versehen, der in diese Nut eingreift, wie bei 28 gezeigt ist. Die Nut- und Feder-Verbindung 28 verläuft im wesentlichen über die gesamten beiden Stirnflächen der beiden Stützschalen 24, 26, außer im Bereich des Schaftes 42, wo die Stützschalen eine entsprechende Aussparung zur Aufnahme des Schaftes 42 haben und mit einem Bund 38 versehen sind, der an der Außenfläche des Schaftes 42 anliegt.

Durch die Nut- und Feder-Verbindung 28 wird - abgesehen von einer gegenseitigen Abstützung der beiden Stützschalen erreicht, daß beim Umspritzen der Stützschalen, d.h. bei der Herstellung des Gehäuses 12, kein Material zwischen den inneren Stirnflächen der beiden Stützschalen hindurch und in den Spalt 34 zwischen dem Hahnküken 20 und den Stützschalen eindringt.

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Zur Abstützung der Stützschalen gegen den Gießdruck oder Spritzdruck kann jede Stützschale gegebenenfalls mit einer Stützrippe 36 versehen sein, die an ihrer Innenfläche zweckmäßigerweise im Bereich ihres inneren Endes bzw. angrenzend an ihre innere Stirnfläche ausgebildet ist. Diese Stützrippe 36 verläuft geeignet in einer Ebene quer zur Längsachse des Kugelhahns und parallel zur inneren Stirnfläche der jeweiligen Stützschale, entweder praktisch über den gesamten Umfang oder nur in Teilbereichen des ümfanges jeder Stützschale, abgesehen von dem Bereich der Aussparung, in welcher der Schaft 42 zwischen den Stützschalen aufgenommen ist.

Die Anordnung der Stützrippen 36 im Bereich der inneren Enden der Stützschalen beidseits der Mittelebene 48 gewährleistet, daß trotz der Stützrippen das Hahnküken 20 eine gewisse axiale Bewegungsfreiheit hat, so daß es in geschlossener Stellung durch den an der Einlaßseite anstehenden Druck eine axiale Bewegung ausführen und gegen die auslaßseitige Dichtung angedrückt werden kann.

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Leerseite

Claims

F. Müller - A 14 177 -

Ansprüche

Hahn, insbesondere Kugelhahn, aus Kunststoff, mit einem Hahnküken und einem um dieses gespritzten, gegossenen oder gepreßten, insbesondere einstückigen Hahngehäuse, sowie je einem Dichtring zwischen Hahngehäuse und Hahnküken an der Einlaß- und an der Auslaßseite des Hahnkükens, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Hähngehäuse (12) und dem Hahnküken (20) vorzugsweise zwei kalottenformige Stützschalen (24, 26) angeordnet sind, deren Innenflächen,außer in ihrem stirnseitigen äußeren Randbereich, einen radialen Abstand von der Außenfläche des Hahnkükens (20) haben.

Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede Stützschale (24, 26) je einen Dichtring (30) enthält und nur im Bereich des Dichtringes (30) an der Außenfläche des Hahnkükens (20) anliegt.

Hahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η ζ eich η e t , daß die Stützschalen (24, 26) aus einem Dichtungswerkstoff bestehen und jede Stützschale einstückig mit je einem Dichtring (30) ausgebildet ist.

Hahn nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Dichtringe (30) jeweils an der äußeren Stirnseite der jeweiligen Stützschale (24, 26) ausgebildet ist und daß die Wandstärke jeder Stützschale einwärts des jeweiligen Dichtringes (30) geringer ist als im Bereich des Dichtringes.

5. Hahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Stützschalen (24, 26) in der Mittelebene (48) des Hahnkükens (20) aneinander s toßen.

6. Hahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnfläche der einen Stützschale (24) eine Nut und in der Stirnfläche der anderen Stützschale (26) ein entsprechender Bund ausgebildet ist, der unter Bildung einer Nut- und Feder-Verbindung (28) in die Nut eingreift.

7. Hahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß an der Innenfläche jeder Stützschale (24, 26) jeweils wenigstens eine Stützrippe (36) ausgebildet ist, die sich an der Außenfläche des Hahnkükens (20) abstützt.

8. Hahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrippen (36) im Bereich der inneren, aneinanderstoßenden Enden der Stützschalen (24, 26) ausgebildet sind und daß sie parallel zur Mittelebene (48) des Hahnkükens (20) verlaufen.

9. Verfahren zur Herstellung eines Hahns nach Anspruch 1, mit einer Außenform für das Gehäuse und einer Innenform für den Durchflußkanal·, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Außenfläche des Hahnkükens zwei kalottenförmige Stützschalen aufgebracht werden,, die mit ihren inneren Stirnflächen aneinanderstoßen und im Bereich iher äußeren Stirnflächen mittels ringförmiger Dichtlippen an der Außenfläche des Hahnkükens anliegen,, und daß dann das Hahnküken und die Stützschalen mit dem Gehäusematerial umspritzt werden.

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