DE3100037C2

DE3100037C2 -

Info

Publication number: DE3100037C2
Application number: DE3100037A
Authority: DE
Inventors: Andre Saint-Maur Fr Legris
Original assignee: Legris SA
Current assignee: Legris SA
Priority date: 1980-01-03
Filing date: 1981-01-02
Publication date: 1993-06-03
Also published as: ES269765Y; ES269765U; GB2066931A; FR2473149B1; US4399976A; DE3100037A1; FR2473149A1; GB2066931B; ES265093U; ES265093Y

Description

Die Erfindung betrifft einen Hahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Hahn ist aus der FR 12 47 010 bekannt.

Bekannte Hähne benötigen für den Ausbau ihrer biegsamen Dichtungen die systematische Zerlegung des gesamten Ver schlußglieds, wobei die Dekompression der Dichtung häufig die Anwendung von komplizierten Teilen oder Bearbeitungen erfordert. Der Hauptnachteil derartiger Hähne beruht in der eventuellen Gefahr eines falschen Wiederzusammenbaus der Verschlußglieder nach dem Ersetzen der Dichtung, wenn dieser Vorgang nicht durch einen Spezialisten durchgeführt wird, woraus sich ein Hahn mit fehlerhaftem Betrieb er gibt. Derselbe Nachteil wird bei den Dekompressionsorganen der Dichtung angetroffen. Derartige Vorrichtungen genügen den geforderten Bedingungen keineswegs, wobei ihre Zuver lässigkeit stark gefährdet ist.

Die FR 12 47 010 beschreibt einen Hahn mit einem ring förmigen Organ, das in einen Bogen eingreift und unter an derem dazu dient, die Dichtung zu haltern.

Dieses ringförmige Organ dient hauptsächlich dazu die Dichtung zu quetschen, um dessen Dichtfläche axial zu ver schieben und um andererseits die innere Öffnungsfläche zu verändern. Um das ringförmige Organ zu entfernen, ist es erforderlich, den stromauf bezüglich des Ventils gelegenen Teil abzumontieren. Darüberhinaus weist das ringförmige Organ Öffnungen auf, die das Dichtungslager mit dem Rohr system stromauf der Dichtung verbinden. Dieser Druckaus gleich dient dazu, den Kontakt zwischen der Dichtung und dem Schließorgan während des Schließens zu verbessern.

Die DE-AS 21 31 643 zeigt eine Abdichtung und Kükenab streifeinrichtung für einen Hahn, deren komplizierte An bringung im Hahn einen einfachen leicht durchführbaren Dichtungsaustausch nicht zulassen.

Auch die US 41 72 584 und die US 35 22 930 zeigen Hähne mit kugelsegmentförmigen Verschlußgliedern, die einen Dichtring stark komprimieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Hahn anzugeben, bei dem das Auswechseln des Dichtrings so einfach wie möglich erfolgt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Anordnung nach der Erfindung gestattet mit einem ein zigen Organ die Ausführung der folgenden Funktionen:

1) Das Halten der Dichtung in ihrem ringförmigen Sitz.
2) Die Dekompression des Sitzes der Dichtung beim Öffnen des Hahns.
3) Den schnellen und wirtschaftlichen Ausbau der ringförmigen Dichtung und deren Austausch ohne Ausbau von inneren Teilen des Hahns.

Die Dichtung wird an ihrem Innendurchmesser durch ein ringförmiges Organ gehalten, das die vollständige Fest legung dieser Dichtung im Gehäuse und den teilweisen Verschluß der Ringnut gewährleistet.

Die am ringförmigen Organ vorgesehenen Entlüftungs löcher gewährleisten eine schnelle und wirtschaftliche Dekompression des im Sitz der Dichtung enthaltenen Fluids. Beim Öffnen des Hahns entsteht ein beträchtlicher Druckabfall in der Leitung während des Füllens des stromab gelegenen Kreislaufs, wobei der hinter der Dichtung in ihrem Sitz bestehende erhöhte Druck kräftig auf die Dichtung wirkt und sie aus dem Sitz heraus drückt. Es ist daher sehr wichtig, die Dekompression unter Anwendung von Verbindungseinrichtungen mit groß bemessenen Querschnitten durchzuführen.

Bezüglich des Ein- und Ausbaus der Dichtung genügt nach einer Drehung des Verschlußglieds um 90 oder 180° eine Freigabe des ringförmigen Organs nach einem Ausbau des Verriegelungsorgans oder nach dem Abschrauben des ringförmigen Organs, um Zutritt zur Dichtung zu erhalten und diese herauszuziehen oder einzusetzen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispiels weise beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Hahns mit kugel segmentförmigem Verschlußglied mit der Verbesserung nach der Erfindung;

Fig. 1a einen vergrößerten Schnitt einer Ausführungs form der Dichtung und deren Halte- und Dekompressionseinrichtung;

Fig. 1b und 1c Schnitte mit der Wirkung der Kräfte, die bei der Dekompression auf die Dichtung wirken;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Hahn mit einer Darstellung des Ausbaus der Dichtung;

Fig. 3 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungs form eines Teils des verbesserten Hahns;

Fig. 3a einen Schnitt IIIa-IIIa von Fig. 3;

Fig. 4 einen Längsschnitt eines Teils des ver besserten Hahns, indem das ringförmige Organ in das Gehäuse eingeschraubt ist;

Fig. 4a einen Querschnitt mit einer Darstellung der Nuten des ringförmigen Organs;

Fig. 5 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungs form des in das Gehäuse eingeschraubten ringförmigen Organs;

Fig. 6 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungs form des in das Gehäuse eingeschraubten ringförmigen Organs;

Fig. 7 und 7a Längsschnitt einer weiteren Aus führungsform des durch einen Verriegelungs ring gehaltenen ringförmigen Organs;

Fig. 8 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungs form des mit einem kegelförmigen Gewinde eingeschraubten ringförmigen Organs;

Fig. 9 einen Längsschnitt eines ringförmigen Organs, das durch einen elastischen geschlitzten Ring gebildet ist;

Fig. 9a eine Ansicht der verschiedenen Stellungen des geschlitzten Rings für den Ein- und den Ausbau;

Fig. 10 einen Schnitt eines Hahns mit nach der Erfindung verbessertem kugelförmigem Küken;

Fig. 11 einen Längsschnitt eines Hahns mit gemäß der Erfindung verbesserten Flanschen;

Fig. 12 bis 15 Querschnitte von Dichtungen mit verschiedenen Querschnittsformen.

Fig. 1 zeigt einen Hahn mit einem Gehäuse 1, das einen Kanal 1a aufweist, in dem ein Fluid in Richtung eines Pfeils F strömt und in dem ein kugelsegmentförmiges Verschlußglied 2 drehbar eingebaut ist. Das Ver schlußglied ist auf der einen Seite auf einen Ansatz 3 gesetzt und auf der anderen Seite in einen Einschnitt einer Steuerstange 4 für seinen Drehantrieb.

Das Gehäuse 1 hat stromab des Verschlußglieds 2 eine Ringnut 1b (Fig. 1 und 1a), in der eine ring förmige Dichtung 5 angeordnet ist, die eine Abdichtung herstellt einerseits an einer kreisförmigen Berührungs zone 1c der Ringnut 1b und andererseits an einer Kugelkalotte 2a des Verschlußglieds 2, wenn sich diese in ihre Schließstellung befindet.

Die Dichtung 5 wird an ihrem Innendurchmesser durch ein ringförmiges Organ 6 gehalten, das in einer stromab vom Verschlußglied 2 befindlichen Bohrung 1e verschiebbar eingebaut ist. Dieses Organ 6 wird durch einen an einer Schulter 1d des Gehäuses 1 anliegenden elastischen geschlitzten Ring 7 in zurückgesetzter Stellung festgelegt.

Diese Anordnung der verschiedenen Organe im Gehäuse 1 dient zum Einfangen der Dichtung 5 durch teilweises Verschließen der Ringnut 1b. Zur Ausführung der Entspannung oder Dekompression der Dichtung 5 hat das ringförmige Organ Ablauf- oder Entlüftungslöcher 6a, die radial in Nähe der Dichtung 5 angeordnet sind und mit der Ringnut 1b über Kerben oder Ausnehmungen 1f in Verbindung stehen, die im Gehäuse 1 des Hahns aus gebildet sind. Wenn das Verschlußglied 2 sich gemäß Fig. 1b in Schließstellung befindet, wirkt der Druck P₁ des Fluids in der Nut 1b stromauf der Abdichtungszone 1c und übt das Verschlußglied 2 auf die Dichtung 5 einen Druck P₂ aus, der diese in Berührung mit dem Grund der Ringnut 1b hält. Beim Öffnen des Verschlußglieds 2 (Fig. 1c) erfolgt die Dekompression der Dichtung 5 durch Verbinden der Ausnehmungen 1f, der Entlüftungslöcher 6a und der Ringnut 1b, wobei die Dichtung 5 durch die Kraft P beaufschlagt wird, die die Dichtung vom Grund der Ringnut 1b abheben will, während die Dichtung vom Ende 6b des ringförmigen Organs 6 und vom Rand der Ringnut 1b gehalten wird.

Diese Anordnung gestattet die Freigabe des in der Ringnut 1b gegenüber der Dichtfläche 2a der Dichtung 5 angesammelten Fluids, das längs des Pfeils F₁ in die stromab des Verschlußglieds gelegene Leitung 1a strömt. Da die Dichtung 5 durch das ringförmige Organ 6 gehalten wird aufgrund der Freigabe des Fluids aus der Ringnut 1b keinerlei bedeutenden Druck erfährt, wird somit das Ausstoßen der Dichtung aus ihrem Sitz vermieden.

Zum Ersetzen der Dichtung 5 nach dem Abbau des Hahns von der Rohrleitung genügt das Zurückziehen des elastischen Rings 7 und das Verschieben des ring förmigen Organs 6 gegen die Schulter 1d des Gehäuses 1, vergleiche Fig. 2.

Die Ausbaubedingungen der Dichtung 5 sind erfüllt, wenn bei den linsen- oder kugelsegmentförmigen Verschlußgliedern (Fig. 1) das Verschlußglied eine Drehung um 180° oder 90° gegenüber der Schließstellung, etwa eine halbe Umdrehung, gemacht hat.

Dagegen ist bei den Hähnen mit vollkugelförmigen Verschlußgliedern 8 (Fig. 10) eine Abflachung 8a vor gesehen, die zur völligen Freigabe der Dichtung 5 genügt. Diese Abflachung 8a befindet sich um 180° gegenüber der Schließstellung gemäß Fig. 10, wobei das Ver schlußglied geschlossen ist, während bei der Fig. 2 das Verschlußglied 2 sich in der Ausbaustellung der Dichtung 5 befindet und die Abflachung 8a die Dichtung völlig freigibt.

Die gemäß der Erfindung verbesserten Hähne müssen die Rastvorrichtung schnell freigeben (im allgemeinen 1/4 Drehung) und eine halbe Umdrehung des Verschluß glieds ausführen, um sich in die Stellung für das Wechseln der Dichtung zu bringen.

Sind diese Vorgänge ausgeführt, so ist es sehr leicht, die Dichtung 5 zu entfernen, um sie durch eine andere zu ersetzen, was in Fig. 2 gezeigt ist.

Um den Hahn in einen guten Betriebszustand zu bringen, muß die neue Dichtung 5 in die Ringnut 1b des Gehäuses gebracht werden und muß danach das ringförmige Organ 6 auf die Dichtung geschoben werden. Dieses Organ 6 wird zur Verhinderung seiner Rück bewegung durch Einbau des elastischen Rings 7 verriegelt.

Bei der Ausführungsform von Fig. 3 ist der elastische Ring 7 in eine Ringnut 1g des Gehäuses ein gesetzt, wo er festgelegt ist. Diese Anordnung ermöglicht eine Bohrung 1e mit konstantem Durchmesser und ein Verschieben des ringförmigen Organs 6 auf der gesamten Länge der Bohrung für dessen vollständiges Herausziehen, was Zugang zur Dichtung 5 erleichtert. In Fig. 3 und 3a sind die Ausnehmungen 1f dargestellt, die die Verbindung zwischen den Entlüftungslöchern 6a und der Ringnut 1b ermöglichen. Bei den Ausführungsformen von Fig. 4 bis 6 ist der elastische verriegelte Ring 7 weggelassen und hat das den Ring 5 haltende ringförmige Organ 9 außen einen Gewindeteil 10, durch den es in einen entsprechenden Gewindeteil des Gehäuses 1 eingesetzt ist.

Das ringförmige Organ 9 hat innen eine mehrflächige Öffnung 11, die die Verwendung eines entsprechenden Werkzeugs beim Los- oder Festschrauben des ring förmigen Organs ermöglicht.

Bei diesen Ausführungsformen von Fig. 4 bis 6 liegt das ringförmige Organ 9 nach seinem Einschrauben in das Gehäuse 1 an einer Schulter 12 des Gehäuses an.

Der Sitz, in dem sich die Dichtung 5 befindet, ist gebildet durch die Vereinigung einer Schulter 13 im Gehäuse 1 und einer Schulter 14 an einem der Enden des ringförmigen Organs 9.

Bei der in Fig. 4 und 4a dargestellten Ausführungs form erfolgt die Verbindung zwischen den Entlüftungs löchern 9a und dem Sitz der Dichtung 5 durch im Gehäuse 1 ausgebildete Ausnehmungen 1f, während bei den Ausführungsformen von Fig. 5 und 6 die Verbindung zwischen den Entlüftungslöchern 9a und dem Sitz der Dichtung 5 durch Einschnitte 15 (Fig. 5) oder Leitungen 16 (Fig. 6) erfolgt. In Fig. 7 und 7a ist eine Aus führungsvariante der Fig. 1a dargestellt, in der das ringförmige Organ 6 in der Bohrung 1e des Gehäuses nach dem Ausbau des elastischen Rings 7 eingefangen ist. Um ein größeres Zurückstellen des ringförmigen Organs 6 zu ermöglichen, hat dieses an seinem mit dem Ring 7 in Berührung stehenden Ende einen ausgedrehten Teil 17 mit geringerem Querschnitt, der sich über die Mündung der Bohrung 1e hinaus erstrecken kann, wenn das ringförmige Organ nach dem Ausbau des Rings 7 in Anlage an der Schulter 1d liegt, vergleiche Fig. 7a. Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des ring förmigen Organs 18 mit einem kegelförmigen Gewinde 19, das in ein entsprechendes Gewinde 19a am Gehäuse 1 eingeschraubt ist. Das ringförmige Organ 18 hat außerdem einen Teil mit großem Querschnitt und mit einer radialen Fläche 18a, die in Anlage an einer Schulter 20 des Gehäuses steht, und einen Teil 18b mit verringertem Querschnitt, dessen Ende in Berührung mit der Dichtung 5 steht.

Für den Ein- und Ausbau hat das ringförmige Organ 18 einen Einschnitt 21, in den die Klinge eines Schraubenziehers eingesetzt werden kann.

Fig. 9 und 9a zeigt eine weitere Ausführungsform des ringförmigen Organs, das aus einem bei 23 geschlitzten Ring 22 besteht, der radial verformbar ist. Zum Einsetzen in die Bohrung 1e des Gehäuses wird der Ring 22 gemäß Fig. 9a zusammengedrückt, damit dessen Querschnitt verringert wird, wonach er entspannt wird und elastisch seine in der Bohrung 1e festgelegte Stellung einnimmt. Der Ring 22 wird in Anlage an eine Schulter 1d des Gehäuses gehalten. Der Ring 22 hat außerdem zwei Löcher 24, 24a, in die zum Verspannen die beiden Teile eines Werkzeugs eingesetzt werden können. Bei der Ausführungsform von Fig. 11 hat das Gehäuse 1 des Hahns Befestigungsflansche 25. Eine Ringdichtung 26 des Befestigungsflansches ist in einem Sitz 27 des Gehäuses eingesetzt und liegt an einem mit gegenläufiger Verjüngung versehenen Teil 28 an, der am Ende des ringförmigen Teils 6 ausgebildet ist und sich aus der Bohrung 1e des Gehäuses heraus erstreckt. Die Ringdichtung 26 gewährleistet das Festhalten des ringförmigen Organs 6 bei der Zerlegung des Hahns.

Bei den verschiedenen Ausführungsformen des Hahns ist eine Dichtung 5 mit kreisförmigem Querschnitt dargestellt, die somit ringförmig ist. Es können aber ebenfalls Dichtungen 29 mit vieleckigen oder quadratischem Querschnitt verwendet werden, was in Fig. 13 dargestellt ist. Eine Dichtung 30 kann ebenfalls eine Lippe 30a (Fig. 14) oder Nuten 31 an den vier Seiten aufweisen (Fig. 15).

Claims

1. Hahn mit einem kugelförmigen bzw. kugelsegmentförmigen Verschlußglied (2), das unter Zwischenschaltung einer runden Dichtung (5) drehbar in ein Hahngehäuse (1) ein gebaut ist, wobei das Hahngehäuse (1) auf einer Seite des Verschlußglieds (2) eine Bohrung (1e) aufweist, in der ein ringförmiges Organ (6) angeordnet ist, gegen das die Dichtung (5) derart andrückt, daß diese in dem Lager, das durch mindestens eine Stufe dieser Bohrung (1e) und dem ringförmigen Organ (6) gebildet wird, ge fangen ist, und wobei das ringförmige Organ (6) einen kugelförmigen Bereich (6b) aufweist, der eine mit dem Verschlußglied (2) kompatible Form hat sowie Entlüf tungslöcher (6a), die die Bohrung (1e) mit dem Lager, in dem die Dichtung (5) aufgenommen ist, verbinden, dadurch gekennzeichnet,
daß das ringförmige Organ (6) stromab bezüglich des Verschlußglieds (2) abnehmbar an dem Gehäuse mit einem Befestigungsorgan (7) befestigt angeordnet ist, das auf der gegenüberliegenden Seite der Dichtung angeordnet ist, und dadurch daß
das Lager durch eine Ringnut (1b) gebildet ist, in der Ausnehmungen (1f) vorgesehen sind, die die Verbindung zwischen den Entlüftungslöchern (6a) und der Ringnut (1b) ermöglichen.

2. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß das ringförmige Organ (9) einen Gewindeteil (10) hat, der in einem entsprechenden Gewindeteil des Ge häuses (1) eingeschraubt ist, das eine Schulter (12) hat, mit der das ringförmige Organ am Gehäuse (1) an liegt, und
- daß das ringförmige Organ (9) für das Verspannen ein mehrflächiges Loch (11) hat (Fig. 4-6).

3. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Sitz, in dem die Dichtung (5) angeordnet ist, gebildet ist durch Vereinigung einer Schulter (13) im Gehäuse (1) und einer Schulter (14) an einem der En den des ringförmigen Organs (9) (Fig. 4-6).

4. Hahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß das ringförmige Organ (18) ein kegelförmiges Gewinde (19) hat, durch das es in einem entsprechen den Gewindeteil (19a) des Gehäuses (1) eingeschraubt ist, und
- daß das ringförmige Organ (18) folgendes aufweist: einen Teil mit großem Querschnitt und mit einer radi alen Fläche (18a), die an einer Schulter (20) des Ge häuses (1) in Anlage kommt, und einen Teil mit ver ringertem Querschnitt (18b), dessen Ende in Berührung mit der Dichtung (5) steht (Fig. 8).

5. Hahn nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet,

- daß das ringförmige Organ (18) an einem seiner Enden einen Schnitt (21) zur Anwendung eines Schraubenzie hers hat (Fig. 8).

6. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß das ringförmige Organ (22) aus einem geschlitzten radial verformbaren Ring (22) besteht, der in eine Bohrung (1e) des Gehäuses (1) elastisch eingesetzt ist, das an einem seiner Enden eine Schulter (1d) hat, an der eines der Enden des ringförmigen Organs (22) anliegt (Fig. 9).

7. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Gehäuse Befestigungsflansche (25) hat und
- daß die in einem Sitz (27) des Gehäuses (1) ange ordnete ringförmige Dichtung (26) des Befestigungs flansches (25) in Anlage an einem Teil (28) ist, das eine gegenläufige kegelförmige Abschrägung hat, die am Ende des ringförmigen Organs (6) ausgebildet ist und sich außerhalb der Bohrung (1e) des Gehäuses (1) erstreckt, und
- daß die Dichtung (26) das ringförmige Organ (6) wäh rend der Zerlegung des Hahns festhält (Fig. 11).

8. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Dichtung (5, 29, 30, 31) einen kreisförmigen, quadratischen, mit einer Lippe (30a) versehenen oder viereckigen Querschnitt hat (Fig. 12-15).