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Kugelhahn
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Die Erfindung betrifft einen Kugelhahn in einem einstückigen -Gehäuse
mit eingesetz-ten Dichtungen und Kugel, bei denen die Dichtungen mit Kugel mittels
über Gewinde befestigte. Scheibe axial begrenzt sind, Bei Kugelhähnen in einem einstückigen
bzw. einteiligen-Gehäuse werden die Dichtungen entweder mittels Gewindering zusammen
mit der Kugel verspannt oder mittels eingelegten Oder aufgesetzten Flansch verschraubt,
so daß sie eine funktionsfähige, transportable Einheit bis zur Montage z.B. in einer
Rohrleitung bilden. In beiden Fällen sind Gewinde erforderlich was einerseits eine
aufwendige Fertigung bei den Einzelteilensund andererseits auch eine aufwendige
Montage bedeutet.
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-Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Kugelhahn mit eingesetzten
Dichtungen und Kugel zu schaffen, der nur im Steckverfahren montiert wird und Uber
eine metallische oder aus einer dem. Gehausewerkstoff gleichen oder ähnlichen Material
bestehende axiale Begrenzung die Fixierung der Teile erfolgt. Der Kugelhahn bildet
in dieser Form eine transportable Einheit,-wobei es ohne Bedeutung ist ob die-axiale
Begrenzung so bemessen ist, daß der Kugelhahn unmittelbar funktionsfähig ist oder
die Funktionsfähigkeit erst über die Montage in der Rohrleitung oder Verspannung
auf dem Prüfstand erhält. Wesentlich ist, daß die montierten Teile derart lagegesichert
sindb daß die Funktion des Kug-elhahns gesichert- ist.
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Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß anstatt eines
Gewinderinges eine z.B. schwalbenschwanzförmige Nut über
ein Ringscheibenelement
oder Hülsenelement und Gehäuse zur Aufnahme eines Sicherungringes für eine formschlüssige
Verbindung im zusammengesetzten Zustand gebildet wird. Diese z.B. schwalbenschwanzförmige
Nut ist so gestaltet, daß zumindest der im Gehäuse befindliche Teil der Nut eine
Hinterdrehung aufweist, welche dem Sicherungsring als Widerlager dient. Zweckmäßiger
ist es jedoch, wenn in beiden Teilen d.h., im Gehäuse und Ringscheibenelement der
Teil der Nut eine Hinterdrehung aufweist. Nach erfolgter Montage von Schaltwelle
-sofern diese von der Strömungsseite montiert wird-Dichtungen und Kugel wird das
Ringscheibenelement eingesetzt, in die schwalbenschwanzförmige Nut eine Sicherungseinlage
in Form eines Kunststoffringes oder ähnlich, der höher als die Nuttiefe ist, eingelegt
und mittels Presse zusammengedrückt im Gehäuse bis das Ringscheibenelement gegen
eine SchulteTVzur Anlage kommt, wodurch eine axiale Begrenzung erfolgt. Der höhenmäßig
überstehende Teil des Kunststoffringes wird hierbei zusammengedrückt und in die
schwalbenschwanzförmige Hinterdrehung verdrängt. Der Kugelhahn bildet in dieser
Form eine feste, transportable Einheit, wobei nach erfolgter Montage über die Flansche
der Kugelhahn voll funktionsfähig ist. Auch bei einer Prüfung ist über die flanschseitige
Aufspannung des Kugelhahns die Funktionsfähigkeit gegeben. Hierbei ist es ohne Bedeutung,
ob die Kugel von der Ein- oder Ausgangsseite oder senkrecht zur Durchflußrichtung
z.B. zentral eingesetzt wird.
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Auch ist es ohne Bedeutung, ob das Gehäuse mit Flansche bzw.
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zu den Flanschen passend, als Endarmatur mit Gewindebohrungen oder
z.B. als Einklemmarmatur oder ähnlich ausgeführt ist.
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Anstatt des Kunststoffringes kann selbstverständlich auch ein geeigneter
metallischer oder aus einem sonstigen geeigneten Werkstoff bestehender Sicherungsring
eingesetzt werden. Auch kann das Ringscheibenelement aus einem z.B. geeigneten Kunststoff
oder sonstigen zum Gehäuse und Verwendungszweck passenden Werkstoff bestehen.
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Weitere Merkmale sind in der Beschreibung der Figuren und in den Unteransprüchen
dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle
Einzelmerkmale und alle
Kombinationen von Einzelinerkmalen weitere Verbesserungen der aufgezeigten Lösung
sind.
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In den Figuren 1, 1a und 2 ist die Erfindung an Ausführungsformen
beispielweise dargestellt, ohne auf diese Ausführungsformen beschränkt zu sein.
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Figur 1 zeigt einen Kugelhahn in Kurzbauweise mit eingepreßtem Kunststoff-Sicherungsring
Figur 1 a zeigt einen Kunststoff-Sicherungsring vor der Montage Figur 2 zeigt einen
Ausschnitt aus einem Kugelhahn in langer Bauweise mit einem metallischen Sicherungsring.
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Figur 1 zeigt einen Kugelhahn in Kurzbauweise für Flanschanschluß.
Im Gehäuse 1 sind Schaltwelle 5 mit Abdichtung, Kugel 4, Dichtung 2 und Ringscheibenelement
3 mit der zweiten Dichtung 2 montiert. Das Ringscheibenelement 3 kommt hierbei axial
mit der der Kugel 4 zugekehrten Seite fest an einer Schulter im Gehäuse 1 zur Anlage,
wobei es zweckmäßig ist, nochmals eine Dichtung 7 zwischen Gehäuse 1 und Ringscheibenelement
3 vorzusehen.Gehäuse 1 und Ringscheibenelement 3 weisen an der nach außen bzw. zur
Anschlußseite für den Gegenflansch gerichteten Seite Eindrehungen auf, di-e sich
im montierten Zustand z.B. zu einer schwalbenschwanzförmigen Nut 6 oder auch trapezförmigen
Nut, halbrunden Nut bzw. einer Nut, die den Teil eines Kreises aufweist oder einer
ähnlich geformten Nut, die eine Hinterdrehung 6a zumindest im Nutbereich von Gehäuse
1 für eine Sicherungsmöglichkeit besitzts ergänzt.
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Sinnvoll ist es, wenn auch der Nutbereich des Ringscheibenelements
3 eine Hinterdrehung 6b aufweist. In diese Nut 6 wird ein Sicherungsring 8 eingelegt,
der im unmontierten Zustand oder trapezförmigen einen vorzugsweise rechteckigen
Querschnitt aufweist, wie in Figur 1a zu sehen ist, und zoBo aus Kunststoff, vorzugsweise
aus Polytetrafluoräthylen bestehen kann, da dieser Werkstoff unter anderem nur eine
sehr geringe Rückbildungrskraft besitzt Der Sicherungsring 8 aus Kunststoff ist
höher als die Tiefe der Nut 6 Der Sicherungsring 8 wird nach dem Einlegen bis auf
die
Höhe der Nuttiefe zusammengepreßt, der verdrängte Werkstoff
fließt in die Hinterdrehung 6a/6b der z.B. schwalbenschwanz-,örmigen Nut 6 und füllt
die Hinterdrehung 6a/6b ganz oder teilweise aus. Das Ringscheibenelement 3 kann
zwar nach dieser Montage axial zurückfedern, es kann sich jedoch nicht ohne Gewalteinwirkung
vom Gehäuse 1 lösen, es besteht somit eine formschlüssige Verbindung und die montierten
Teile bleiben lagegesichert eingeschlossen. Bei der Prüfung oder Montage in der
Rohrleitung wird der Kugelhahn verspannt bzw. zwischen zwei Flansche montiert,wobei
das Ringscheibenelement 3 mit der der Kugel 4 zugekehrten Seite wieder fest an Gehäuse
1 zur Anlage kommt und der Kugelhahn gleichzeitig die Funktionsfähigkeit erlangt.Der
Sicherungsring 8kann hierbei gleichzeitig als zusätzliche Dichtung dienen.Bei einer
erforderlichen Demontage wird der Kugelhahn geschlossen und über Kugel 4 das Ringscheibenelement
3 mit Sicherungsring 8 herausgedrückt. Selbstverständlich könnte auch der Sicherungsring
8 z.B. spanabhebend abgetragen und danach das Ringscheibenelement 3 demontiert werden.
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Die Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Kugelhahn in langer Bauweise
mit Flansch.In Gehäuse 1 sind Kugel 4 mit zumindest an einer Seite Dichtung 2 und
Ringscheibenelement 3 eingelegt.Wenn von beiden Seiten, ein- und ausgangsseitig,
Dichtungen 2 eingesetzt werden,können zwei Ringscheibenelemente 3 verwendet werden.
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Es genügt aber auch bereits ein Ringscheibenelement 3, da die zweite
Seite gegen eine feste Schulter im Gehäuse 1 wirken kann.
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Zur axialen Sicherung wird in diesem Ausführungsbeispiel jedoch ein
metallischer Sicherungsring 8a verwendet. Der Querschnitt des metallischen oder
aus einem sonstigen geeigneten Material bestehende Sicherungsring 8a ist vorzugsweise
rund.
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Die über Gehäuse 1 und Ringscheibenelement 3 gebildete Nut 6 kann
schwalbenschwanzförmig, trapezförmig, dreieckig, rechteckig, rund oder ähnlich gestaltet
sein, wobei der Teil der Nut der sich im Ringscheibenelement 3 befindet bzw. die
Hinterdrehung 6b so bemessen ist und vorzugsweise eine rechteckige Form oder auch
in etwa halbrunde Form aufweist, daß sich der Sicherungsring ßa so weit zusammendrücken
läßt -ät ist nicht geSchlossen-, bis sein äußerer Durchmesser kleiner ist als der
Durchmesser
an der Stelle 1a von Gehäuse 1. Der Sicherungsring
8a, der in seinem äußeren Durchmesser etwas größer ist als der zur Nutbildung im
Gehäuse 1 vorgesehene Durchmesser an der Stelle 1 a wird bei der Montage leicht
zusammengedrückt, in den Teil der Nut des Ringscheibenelementes 3 eingelegt und
in das Gehäuse 1 derart eingesetzt, daß das Ringscheibenelement 3 gegen die Kugel
4 mit beidseitigen Dichtungen 2 wirkt. Sclbstverständlich könnte auch nur einseitig
eine Dichtung 2 vorgesehen werden. Im Im montierten Zustand federt der Sicherungsring
6a wieder auf und kommt über die Schulter 6c von Ringscheibenelement 3, das von
der Dichtung 2 eine Rückwirkungskraft aufnimmt, an der Hinterdrehung 6a von Gehäuse
1 zur Anlage. Die Teile des Kugelhahns sind somit lagegerecht formschlüssig gesichert
und der Kugelhahn erhält wieder über die Verspannung bei der Prüfung bzw. über die
Serflanschung innerhalb der RohrLeitung seine Funktionsfähigkeit.
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In Figur 2 könnte selbstverständlich die Dichtung 2 ähnlich dann wie
in Figur 1 ausgebildet sein, würde das Ringscheibenelement 3 einen entsprechend
längeren Hals erhalten und mehr einer Hülse bzw. einem Hülsenelement gleichen. Ebenso
könnte die Dichtung 2 an der der 4es Ringscheibenelement 3 zugekehrten Seite mit
einem Bund oder einer z.B. zum Ringscheibenelement 3 korrespondierenden Schräge
versehen sein und gegen einen entsprechenden Ansatz oder einer entsprechenden Schräge
im Gehäuse 1 zur Anlage kommen. Auch ist es ohne Bedeutung, ob die Kugel 4 von der
Ein- oder Ausgangsseite oder senkrecht zur Durchflußrichtung z.B. zentral eingesetzt
wird.
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Die geschilderten Ausführungen können selbstverständlich auch für
einen Kugelhahn mit Kunststoffgehäuse vorgesehen werden. In diesem Fall ist es zweckmäßig,
das Ringscheibenelement 3 ebenfalls aus Kunststoff vorzusehen, es kann aber auch
aus einem anderen Werkstoff z.B. metallisch sein.
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In den geschilderten Ausführungen ist es auch ohne Bedeutung, aus
welchem Material die Dichtungen 2 bestehen und in welcher Form bzw. Gestalt sie
ausgeführt sind.
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