DE3336099A1

DE3336099A1 - Feuerfester kugelhahn

Info

Publication number: DE3336099A1
Application number: DE19833336099
Authority: DE
Inventors: Timothy James 44224 Stow Ohio Francis; Ulrich Hubert 44022 Chagrin Falls Ohio Koch; Peter Charles 44121 Cleveland Heights Ohio Williams
Original assignee: Whitey Co
Current assignee: Whitey Co
Priority date: 1982-10-14
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1984-04-19
Anticipated expiration: 2003-10-01
Also published as: IT1170514B; AU1937783A; DK472983D0; SE8305619L; KR840007160A; GB2129101A; IE832416L; IE56061B1; JPH0549867B2; AU565423B2; DK472983A; CA1242426A; GB2129101B; FR2534658B1; IT8349154A0; NO833724L; ZA837253B; SE8305619D0; FR2534658A1; GR78950B

Description

Feuerfester Kugelhahn Vorgeschichte der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Hähne und insbe- : sondere auf feuerbeständige oder feuerfeste Kugelhähne.

Auf dem Gebiet der Hähne hat der Ausdruck "feuerfest" die Bedeutung erlangt, einen Hahn zu bezeichnen, der, wenn er einem Brand ausgesetzt wird, bestimmten festgelegten Bedingungen ent- ^! spricht. Siehe hierzu Arant, Fire-Safe Valves—An Overview, Proceedings, 36. Annual Symposium über Instrumentation for the Process Industries (Texas A&M Universität, 1981). Unglücklicherweii se wurden von verschiedenen Organisationen verschiedene Arten ι von Bedingungen herausgegeben, und die Hahnindustrie hat sich ' noch nicht auf einen einheitlichen Standard festgelegt. Grund- ; sätzlich läßt sich jedoch sagen, daß gemäß einem Standard (Ame-I rican Petroleum Institute 607) ein Hahn als "feuerfest" anerkannt werden kann, wenn er im geschlossenen Zustand bei einer ¹ Gehäusetemperatur von mindestens 6OO°C mindestens zehn Minuten ,dicht bleibt. Hähne mit Konstruktionsmerkmalen, mit denen sie i bei einem Brand einer Leckage widerstehen, aber diesem Standard i nicht entsprechen können, werden im allgemeinen "feuerbeständig" ' genannt.

' Insbesondere ist die Erfindung bei einem neuen und verbesserten feuerfesten Kugelhahn mit einem weichen Sitz und bei einer Sitzanordnung für einen Hahn mit einem sogenannten "schwimmenden Küken" anwendbar. Die Erfindung wird unter besonderem Bezug hierauf erläutert werden. Für Fachleute ist es jedoch ohne weiteres ersichtlich, daß die Erfindung auch weitere Anwendung finden

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kann und sich an die Verwendung bei anderen Typen und Bauarten von Hähnen anpassen ließe.

Kugelhahnkonstruktionen weisen bei ihrer gewerblichen Verwertung, in typischen Fällen ringförmige Sitze oder Sitzringe aus einem elastischen und verformbaren Kunststoff, wie zum Beispiel Teflon (einem eingetragenen Warenzeichen der E. I. duPont de Nemours j and Company) auf. Hiermit wird eine dichtende Anlage am Küken '■ bewirkt. Zwei solcher Sitzringe sind an der Hahneinlaß- und -ausr laßöffnung angeordnet. Das Küken selbst ist so gelagert, daß es '

i sich bei geschlossenem Hahn unter der Einwirkung des Arbeitsmit-,

teldruckes axial etwas gegenüber den Sitzen frei bewegen oder j verschieben kann. Unter der Einwirkung dieser Verschiebung wirkt' das Küken gegen&en stromabwärtigen Sitz und verbiegt und verformt diesen und erhöht damit dessen dichtende Anlage an dem Küken * ; selbst. Die Stärke dieser Verbiegung schwankt nach Maßgabe des

jeweiligen Arbeitsmitteldruckes.

Bei Brand wird der weiche ringförmige Sitz eines konventionellen Kugelhahnes mit schwimmendem Küken durch die Hitze des ^; Feuers ganz wesentlich bis zu dem Punkt beschädigt, bei dem ^l sich eine Leckage durch den Hahn nicht mehr vermeiden läßt. Im typischen Fall liegt die Folge einer solchen Zerstörung des Sitzes auf der stromabwärtigen Seite des Kükens darin, daß der Kunststoff zuerst erweicht und dann beginnt, durch die Hahnöff- j nung herauszufließen oder extrudieren. Bei anhaltender Einwir- : kung von übermäßiger Hitze wird der Sitz schließlich anbrennen ' und sublimieren oder verdampfen. Infolge der Zerstörung des Kunststoffsitzes wird das Küken sich unter der Einwirkung des , Arbeitsmitteldruckes weiter verschieben, bis es an einem zweiten Sitz zur Anlage kommt. Dieser zweite Sitz besteht im typi- ί sehen Fall aus einem metallischen oder nicht entflammbaren ra- ^; dial nach innen verlaufenden Vorsprung des Ventilgehäuses, wie j zum Beispiel einer Stützschulter für den Kunststoffsitz. Im Nor-¹ malfall ist die Oberfläche dieses zweiten Sitzes nicht besonders für eine starke dichtende Anlage am Küken ausgebildet. Da- j mit ergibt sich eine beträchtliche Leckage.

Ein anderes wesentliches Problem stellt sich ein, wenn der Kunstr

■ stoffsitz nur teilweise durch einen Brand zerstört wird. Wenn ^:ein Hahn zum Beispiel der Strahlungshitze von einem Brand auf nur einer Seite ausgesetzt wird, oder bei einem Brand mit nur geringer Stärke, wird nur der nahe am Feuer gelegene Teil des

'Hahnsitzes erweichen und in die Hahnöffnung hineinextrudieren. Unter der Einwirkung des Arbeitsmitteldruckes kann das Küken dann in die ihm durch die Extrusion verfügbar gewordene Fläche ausweichen und, da es an dem zweiten Sitz nicht gleichmäßig anliegen kann, einen großen Leckweg freigeben. Alternativ kann das Küken auch durch unzerstörte Teile des Kunststoffsitzes an einer Berührung mit dem zweiten Sitz gehindert werden und damit , 'ähnlich große Leckwege freilegen. In beiden Fällen kann Arbeits-' mittel schnell durch die Leckwege durchtreten und damit das Kü- _: ken kühlen. Der Löschvorgang verhindert damit eine weitere Zer-,störung des Sitzes auch bei anhaltendem Brand,und eine massive Leckage dirch den Hahn hindurch wird damit beibehalten.

ίEin bei einem Brand auftretendes zusätzliches, aber oft nicht erkanntes Problem liegt in dem schnellen Anstieg des Arbeits- ^;mitteldruckes infolge von erhitztem Arbeitsmittel, das zwischen idem Einlaß- und Auslaßsitz rund um das Küken eingeschlossen ist. \Die Hitze dieses Brandes kann dieses Arbeitsmittel in der Mitte ',des Hahnes zwischen den Sitzen aufheizen und sogar verdampfen. I Oft ist der Brand so intensiv, daß das Arbeitsmittel so rasch verdampft, daß es nicht schnell genug an den Sitzen vorbei ent- :weichen kann und damit einen übermäßigen Druckanstieg im Hahn [verhindern würde. Ein solcher Druckanstieg kann die Hahnfestigj keit schnell übersteigen und die Dichtungen an den Packungen des !Schaftes und den Gehäuseverbindungen aufbrechen oder sogar das 'Hahngehäuse selbst aufbrechen.

;Ein weiteres praktisches Problem tritt auf, wenn ein Feuer-

■ schlauch über einen Hahn gezogen wird, der sich in einer Anlage >

mit einer flüchtigen Flüssigkeit befindet,und diese durch einen ■ I Brand erhitzt worden ist. Die rasche Kühlung durch das Schlauch-'wasser bewirkt eine heftige Kondensation des erhitzten Dampfes !in dem Hahn. Hierdurch wird das Küken von seinem Platz verdrängt

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und Kohlereste, Schmutz und Verunreinigungen, die sich zwischen dem Hahn und der Hahndichtfläche angesetzt haben können, werden aufgewirbelt. Dadurch ergeben sich zusätzliche Leckwege.

Eine an die Konstruktion von feuerbeständigen oder feuerfesten j Kugelhahnsitzen zu stellende Gesamtaufgabe liegt in dem Erzielen eines Hahnes, der bei normalen Betriebsbedingungen bei Ver- j wendung von konventionellen Hahnsitzwerkstoffen abdichtet und , der auch bei einem Brand dicht bleibt. Verschiedene Bauarten und Formen von Kugelhahnsitzkonstruktionen sind bis heute vorgeschlagen und in der Industrie zum Erzielen eines feuerfesten ^; oder feuerbeständigen Kugelhahnes verwendet worden. Alle diese i Konstruktionen zeigten einen unterschiedlichen Erfolg. Es wurde *j jedoch gefunden, daß die meisten bei den bekannten feuerfesten j oder feuerbeständigen Kugelhahnkonstruktionen auftretenden Feh- ' ler darin lagen, daß die Vorrichtungen selbst einen begrenzten j

wirtschaftlichen und praktischen Wert aufwiesen. j

Eine allgemein übliche Bauart eine.r feuerbeständigen Kugelhahnkonstruktion enthält einen ersten weichen Sitz aus einem Kunststoff, wie zum Beispiel Teflon, und einen zweiten Sitz aus Metall oder einem hochtemperaturfesten Verbundmaterial, mit dem der Hahn bei einer Zerstörung des ersten Sitzes in einem Feuer abgedichtet wird. Der zweite Sitz besteht in einem typischen Fall aus einem zwischen dem weichen ersten Sitz aus Kunststoff und einer Stützschulter des Hahngehäuses liegenden Metallring bzw. einer Metallscheibe· Diese Konstruktion leidet unter den Problemen, die sich natürlicherweise bei jeder Art einer Metallauf-Metall-Abdichtung einstellen. Da das Kugelküken in einem Hahn mit einem schwimmenden Kugelküken niemals vollkommen kugelförmig und da der zweite Metallsitz nicht vollkommen kreisförmig ist, ist eine Leckage an der zweiten Dichtung vorbei nach einer Zerstörung der ersten Abdichtung durch Feuer im allgemeinen groß, da das Kugelküken mit dem Metallsitz keinen vollständigen ringförmigen Kontakt eingehen kann. Damit eine Metall-auf-

i Metall-Abdichtung bei einer feuerfesten oder anderen Anwendung i

irgendwo in der Nähe einer Leckdichtigkeit sein kann, müssen diel Abdichtflächen aufeinander eingepaßt poliert oder geschliffen

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sein. Da ein solches Verfahren sehr aufwendig ist, ist das Einpassen durch Polieren ein für den Hersteller von feuerfesten oder feuerbeständigen Kugelküken wirtschaftlich sehr unbrauchbares Verfahren. Zusätzlich würde ein eingepaßter zweiter Sitz ' ■ durch die Gefährdungen und Folgen des normalen Hahnbetriebes, , .wie Korrosion, Verschleiß, Ablagerungen, Erosion und dergleichen in gleicher Weise bis zu dem Ausmaß beschädigt werden, daß ! die Vorteile einer Einpassung bei einem späteren Brand wieder 'verloren gehen würden. Kugelhahnkonstruktionen mit dem zweiten ι Metallsitz oder einem hochtemperaturfesten zusammengesetzten

Sitz leiden auch unter dem Problem einer teilweisen Zerstörung ι
und Abkühlung des ersten Sitzes und den Problemen von lockerer ;bzw. blockierender Kohle und Abfallstoffen, die sich bei einer '■ raschen Abkühlung einstellen.

; Ein Vorschlag zur Verbesserung des ausschließlich aus Metall beistehenden zweiten Sitzes lag darin, einen zweiten Sitz, der aus !einem wärmebeständigen Material, das verformbarer und elasti- ;scher als Metall ist, hinzuzufügen. In typischen Fällen wurden Ringe aus Kohlenstoff oder Graphit verwendet. Solange sie neu !waren, ergaben diese Konstruktionen einen verbesserten Betrieb. '.Es hat sich jedoch gezeigt, daß sie gegenüber Beschädigungen im Normalbetrieb besonders anfällig sind. Normale Abnutzung beim öffnen und Schließen des Hahnes, Erosion beim öffnen oder Ab- !rieb infolge von Fremdstoffen kann die Werkstoffe das zweiten

'; Sitzes leicht beschädigen, da sie im Vergleich zu einem norma- ;len Kunststoffsitz im allgemeinen spröde und von geringer Feistigkeit sind. Solche Konstruktionen enthalten daher im allge- \ meinen eine metallische Lippe oder einen metallischen Rand als einen End- oder dritten Sitz, um damit bei Beschädigung des zweiten Sitzes eine Leckage zu vermindern. Eine soihe Vielfalt von J

ι ,Sitzen erhöht die Größe, die Komplexität und die Kosten des Hah-ι ;nes, ohne zu einer zuverlässigen redundanten Abdichtung beizutragen. Welche Gründe, wie Abnutzung, Erosion oder Fremdstoff-

'teile, einen der Sitze auch beschädigen können, praktisch immer ,führt dies zur Beschädigung sämtlicher Sitze, da sie im Normal-, 'betrieb Gefährdungen gleichermaßen ausgesetzt sind.

Ein alternativer Vorschlag zum Erzielen eines feuerfesten Hahnes liegt darin, einen konventionellen Hahn in genügend Isolation einzupacken und den Hahn damit für eine ausreichende Zeitspanne zu isolieren, um damit die Anerkennung als feuerfest zu erreichen. Ein anderer Vorschlag liegt darin, in der Nähe des Hahnes eine Sprinklerdüse anzuordnen, die den Hahn bei einem Brand abkühlen würde. Aus praktischen Kostenüberlegungen sind diese beiden Konstruktionen unbrauchbar, da sie aufwendige Installationen und Unterhalt erfordern. Zusätzlich leidet ein isolierter Hahn auch an dem Problem der Unsicherheit, ob die Isolation bei jeder Wartung des Hahnes auch wieder richtig eingebaut oder installiert wird.

Hieraus hat sich der Wunsch nach der Entwicklung einer feuerfesten Kugelhahn- und Sitzanordnung entwickelt, die bei normalen I Betriebsbedingungen zufriedenstellend arbeitet und den Hahn in

i geschlossenem Zustand auch bei einem Brand sicher abdichtet. j Vorzugsweise würde eine solche Konstruktion die Notwendigkeit der Verwendung einer kostspieligen Sprinkleranlage oder von Isolierpackungen zum Schütze des Hahnes überflüssig machen.

Die vorliegende Erfindung sieht eine neue und verbesserte Konstruktion vor, die sämtliche der oben genannten Probleme und auch andere Probleme überwindet und eine neue und verbesserte feuerfeste Anordnung aus einem Hahn mit einem schwimmenden Kugelküken und einem weichen Sitz vorsieht, die verbesserte Abdichtmöglichkeiten aufweist und einer Leckage bei Auftreten jeg-j liehen realistischerweise möglichen Brandes wirkungsvoll widersteht. Die Erfindung schließt weiter eine Anwendung mit einer großen Vielfalt von Sitzkonstruktionen und -werkstoffen ein, die bei einer weiten Vielfalt normaler Betriebsbedingungen eine effektive Abdichtung bewirken.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Allgemein betrifft die vorliegende Erfindung eine neue und verbesserte feuerfeste Kugelhahn- und Sitzanordnung, bei der eine

I
i
' zusammengesetzte Sitzgliedanordnung ein erstes oder primäres weiches Kunststoffsitzglied oder einen entsprechenden Ring und ein zweites oder sekundäres Sitzglied aus einem verformbaren hitzebeständigen Material enthält. Das sekundäre Sitzglied dichtet den Hahn bei einer teilweisen oder vollständigen Zerstörung oder Beschädigung des primären Sitzringes aufgrund von Feuer

. oder einer anderen extremen Hitze ab. Zwei dieser Anordnungen sind insgesamt auf den beiden Seiten des Kugelkükens angeordnet

. und werden kontinuierlich in Richtung auf dieses Küken gedrückt. Damit werden sie in dem Hahngehäuse in richtiger Lage gehalten und führen zu einer Abdichtung des Hahnes.

.Im einzelnen gesehen eignet sich die vorliegende Erfindung insbesondere zur Verwendung bei einem Hahn mit einem Hahngehäuse mit einem Zentralkanal und einem Kugelküken mit einer in dem Kanal angeordneten Arbeitsmittel-Durchtrittsöffnung. Das Kugelkü- ' ken ist zwischen einer öffnungs- und einer Schließstellung se-

■ lektiv verdrehbar und ermöglicht damit eine Steuerung des Ar-

'. bextsmitteldurchtrittes durch den Hahn. Zwei radial nach innen \verlaufende Schultern sind in Umfangsrichtung des Kanales auf ^!den beiden Seiten und gegenüber dem Kugelküken angeordnet. Der

■ Kanal weist zwei auf den beiden Seiten des Kugelkükens angeordnete Gegenbohrungen auf. Jede Gegenbohrung weist dabei eine der ■zugehörigen Schulter gegenüberliegende innere Endwand auf. Zwei .zusammengesetzte Sitzanordnungen sind auf beiden Seiten des Ku-'gelkükens in axialem Abstand im Kanal angeordnet und bewirken :eine abdichtende Anlage auf dem Kugelküken. Jede dieser Anordjnungen enthält einen Verstärkungsring, ein primäres Sitzglied 'mit einem weichen Kunststoff-Sitzring und ein sekundäres Sitz- !glied. Der Verstärkungsring weist eine zentrale Öffnung auf und liegt an der Endwand der zugehörigen Gegenbohrung an. Der weiche !Sitzring läßt eine Biegung in Drehrichtung allgemein in Richtung

,auf und vom Verstärkungsring weg zu und liegt an diesem gegen- ;über der Stirnwand der Gegenbohrung an. Der Sitzring enthält ei-Ine zentrale Öffnung und eine an dem Hahnküken anliegende Oberfläche, die diesem gegenüberliegt und mit ihm in dichtender An- :lage steht. Das sekundäre Sitzglied liegt zwischen dem Sitzring

¹ und einer zugehörigen Schulter. Das sekundäre Sitzglied besteht

aus einem verformbaren wärmebeständigen .sekundären Sitzring. Dieser besteht vorzugsweise aus expandiertem kohlenstoffhalti- j gen Material, so daß dieser sekundäre Sitzring bei einer Beschä-|

i digung des Sitzringes durch Feuer am Kugelküken anliegt und den j

Hahn abdichtet. !

i Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht das sekundäre Sitzglied aus einer Scheibenfeder in Kombination mit einer Platte aus expandiertem kohlenstoffhaltigen Material. Die Scheibenfeder hat im ungespannten Zustand eine j allgemein kegelstumpfförmige Gestalt. Die Scheibe aus expandier-j tem kohlenstoffhaltigen Material verläuft in radialer Richtung ί parallel zu der Scheibenfeder und liegt mindestens zwischen der Feder und dem primären weichen Kunststoff-Sitzring. Die Scheibenfeder drückt die Platte aus dem kohlenstoffhaltigen Material und den weichen Sitzring kontinuierlich in Richtung auf das Kugelküken. Bei einer Beschädigung des primären Sitzringes durch ein Feuer berührt die Platte aus kohlenstoffhaltigem Material das 'j Kugelküken und bewirkt eine arbeitsmittelfeste Abdichtung. !

Gemäß einem noch anderen Gesichtspunkt der Erfindung enthält das| sekundäre Sitzglied zwei Scheiben aus einem expandierten kohlen-J stoffhaltigen Material. Diese beiden Scheiben schließen die Scheibenfeder ein und liegen praktisch in der gleichen Radialebene wie diese. Eine erste Scheibe liegt dem Kugelküken gegenüber und gerät mit diesem bei einer Beschädigung des primären weichen Sitzringes in Anlage. Die zweite Scheibe liegt der zugehörigen Schulter der beiden radial nach innen verlaufenden Schultern gegenüber und gerät mit dieser bei einer Beschädigung des primären Sitzringes in dichtende Anlage.

Gemäß einem noch anderen Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Stauring im primären Sitzring enthalten und liegt allgemein zwischen dem primären Sitzring und dem sekundären Sitzglied.

Gemäß einem noch anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält das Kugelküken eine zu dessen Hauptdurchtrittskanal| senkrecht stehende zweite öffnung. Bei geschlossenem Hahn liegt J

diese zweite Öffnung dem Hahneinlaß gegenüber und leitet das im Zentrum des.Hahnes enthaltene Arbeitsmittel zum Einlaß-Arbeitsmittel ab.

Die Hauptaufgabe der Erfindung liegt in der Ausbildung einer ! neuen und verbesserten Anordnung aus einem feuerfesten Kugelhahn und einem Sitz, die, wenn der Hahn Feuer oder Hitze ausgesetzt wird, verbesserte Abdichteigenschaften aufweisen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Ausbildung einer Anordnung aus einem Kugelhahn und einem Sitz, . bei denen eine Druckmittelabdichtung mit einer Anlage Metall • auf Metall vermieden wird.

;Eine noch andere Aufgabe der Erfindung liegt in der Ausbildung

eines Kugelhahnes, der auch bei einer teilweisen oder vollstän-¹digen Zerstörung eines primären weichen Kunststoffsitzgliedes ;durch Feuer eine Druckmittelabdichtung beibehält.

;Eine noch andere Aufgabe der Erfindung liegt in der Ausbildung einer Kugelhahnsitζanordnung, bei der zwischen dem Kugelküken i und den an diesem anliegenden Dichtflächen eine Ablagerung von ': Extrusionen des primären Sitzringes oder von durch Feuer be-Idingter Verbrennungsrückstände und Verunreinigungen vermieden wird.

Eine andere Aufgabe liegt in der Ausbildung eines sekundären ■Sitzes, der bei einer Beschädigung des Kugelhahnes durch Feuer ;unabhängig von der Form und dem Herstellungsmaterial des primä-

i ren Sitzes eine Funktion ausübt.

'.Eine noch andere Aufgabe liegt in der Ausbildung eines sekundären Sitzes, der im Normalbetrieb nicht in seiner Wirkung infol-,ge einer Alterung nachläßt.

;Eine noch andere Aufgabe liegt in der Ausbildung eines feuerfesten Kugelhahnes, der die Ansammlung von zerstörend wirkenden hohen Drücken im Hahngehäuse und in den Sitzanordnungen vermei-

det, wenn der Hahn selbst hohen Temperaturen ausgesetzt wird. ^!

Eine noch andere Aufgabe liegt in der Ausbildung einer Kugel- j hahnsitzanordnung mit einem sekundären Sitz, der nicht den zer- ,

störenden und abnutzenden Kräften der beim Normalbetrieb auftretenden Druckmittelströmung ausgesetzt ist.

Noch andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich für! Fachleute bei einem Lesen und Verständnis der folgenden Beschreibung. '

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In bestimmten Teilen und Anordnungen von Teilen kann die Erfindung eine bestimmte körperliche Form annehmen. Eine bevorzugte und mehrere alternative Ausführungsformen der Erfindung werden nun in dieser Beschreibung im einzelnen beschrieben und in den beiliegenden Zeichnungen, die einen Teil dieser Beschreibung bilden, dargestellt. In den Zeichnungen ist:

Fig. 1 ein Längsschnitt durch einen Kugelhahn gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab ein Querschnitt durch die strömungsabwärtige Sitzanordnung von Fig. 1 gerade vor dem j Zusammenbau des Hahnes und mit zur besseren Darstellung j

weggelassenem Kugelküken, j

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab ein Querschnitt durch die strö- > mungsabwärtige Sitzanordnung von Fig. 1, aber bei unter j

der Einwirkung von erhöhten Arbeitsmitteldrücken geschlossenem Hahn,

Fig. 4 ein Querschnitt ähnlich Fig. 3, aber nach dem Auftreten von Brand und Hitze am Hahn, so daß der weiche Kunststoff sitzring begonnen hat, durch die Ventilöffnung nach außen wegzufließen,

Fig. 5 ein Querschnitt ähnlich Fig. 4, wobei aber das Kugelkü-
! . ken mit dem sekundären Sitz in Anlage geraten ist,

₍ Fig. 6 ein Querschnitt ähnlich den Figuren 4 und 5, wobei aber
der weiche Kunststoffsitz vollständig zerstört wurde,

i Fig. 7 eine Aufsicht im wesentlichen in Blickrichtung der Linie

¹ 7 - 7 in Fig. 1, wobei aber ein Teil des Ventilgehäuses

ι zur Darstellung der Bolzenbefestigung weggebrochen ist,

! Fig. 8 in vergrößertem Maßstab ein Querschnitt einer Sitzanord-

ι nung gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfin-

dung,

j Fig. 9 in vergrößertem Maßstab ein Querschnitt einer noch and'e-

j ■ ren alternativen Ausführungsform der Erfindung,

Fig.10 in vergrößertem Maßstab ein Querschnitt einer Sitzanordnung eines Kugelhahnes mit einer noch anderen alternativen Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig.11 in vergrößertem Maßstab ein Querschnitt einer noch andej ren alternativen Sitzanordnung gemäß der vorliegenden Er findung,

,Fig.12 in vergrößertem Maßstab eine perspektivische Darstellung

¹ der Sitzanordnung nach Fig. 10 nach einer teilweisen Zer

I störung aufgrund des Auftretens eines Brandes und nach

j einer zur besseren Darstellung vorgenommenen Loslösung

; vom Hahn und

I Fig.13 in vergrößertem Maßstab eine perspektivische Darstellung ; der Sitzanordnung nach Fig. 1 nach einer teilweisen Zer-I störung aufgrund des Auftretens eines Brandes und nach
einer zur besseren Darstellung vorgenommenen Loslösung
I vom Hahn.

Einzelbeschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In den Zeichnungen, in denen die Darstellungen lediglich zum Zwecke der Erläuterung der bevorzugten und zählreichen alternativen Ausführungsformen der Erfindung und nicht zu deren Beschränkung dienen, zeigt Fig. 1 einen Kugelhahn A mit zwei sich gegenüberliegenden Sitζanordnungen B, die auf den beiden Seiten ^;

eines schwimmenden Kugelkükens C angeordnet sind» i

Insbesondere und mit Bezug auf die Figuren 1 und 7 sei darge- '

legt, daß diese einen Kugelhahn A mit einem allgemein mit 10 j bezeichneten Gehäuse darstellen mit einem Haupt- ader zentralen | Gehäuseabschnitt 12 und zwei sich gegenüberliegenden Anschlüssen 14 und 16. Die Sitzanordnungen B und das Küken C sind in dem Hauptgehäuseabschnitt 12 untergebracht und das Küken läßt sich j mit einer allgemein mit 18 bezeichneten Anordnung aus einem · Schaft und einem Handgriff selektiv drehen. Das Kugelküken C enthält einen ersten oder Hauptdurchtrittskanal 15, der entlang der Durchmessers des Kükens verläuft und bei offenem Hahn das Arbeitsmittel vom Einlaß zum Auslaß leitet. Ein zweiter Kanal 17 ist in dem Kugelküken C senkrecht zum Hauptströmungskanal· 15 vorgesehen und zeigt bei geschlossenem Hahn zum Hahneinlaß, um das mitten im Hahn vorhandene Arbeitsmittel und den Arbeitsmit- j teldruck, bei geschlossenem Hahn zum Einlaß abzuleiten. Im wesentjiichen sämtliche der in Fig. 1 gezeigten Einzelheiten der ein- j zelnen Teile des Hahnes können mit Ausnahme der Sitzringanord- ■ nungen nach Wunsch und/oder Notwendigkeit zur Anpassung an ver- !

schiedene Typen oder Bauarten von Kugelhahnkonstruktionen abgeändert werden.

Ganz allgemein jedoch und zur Erläuterung der vorliegenden Er- j findung sei jedoch ausgeführt, daß das Hahngehäuse einen im all-j gemeinen zylinderförmigen Zentralkanal oder eine axial verlaufent

de Druckmitteldurchtrittsöf fnung 20 aufweist, die in ihrem Durch-f messer nur geringfügig über dem des Kugelkükens C liegt. Beide * Anschlüsse 14, 16 sind lösbar mit dem zentralen Gehäuseabschnitt 12 verbunden. Hierzu dienen mehrere in Längsrichtung verlaufende;

I und allgemein rait 22 bezeichnete Zugbolzen. Sie liegen in mit

I24 bezeichneten Durchtrittsbohrungen der beiden Anschlüsse 14 _:

[und 16 und werden im Paßsitz im Hauptgehäuseabschnitt 12 (Fig. :

!7) aufgenommen. Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung einer ι

ι ;

'Vielzahl von im Hauptgehäuseabschnitt 12 aufgenommenen Zugbol- ; ^;zen 22 für einen feuerfesten Einsatz besonders vorteilhaft ist. !Hiermit werden die Probleme eines Nachgebens oder eines Brechens ι ;längerer Zugbolzen vermieden. Dies kann auftreten, falls der Hahn in einem Feuer erhitzt wurde und dann mit Wasser aus einem i Löschschlauch oder einer Sprinkleranlage rasch abgekühlt wurde. .Während eines Feuers werden die Metallteile des Hahnes infolge ider Erhitzung sich auf natürliche Weise ausdehnen. Falls ein ι Feuerwehrmann einen Schlauch über einen solchen erhitzten Hahn I zieht, werden dessen Umfang einschließlich der Zugbolzen abkühlen und stärker als das Hahngehäuse zusammenziehen. Ein solches : rasches Abkühlen und die sich dabei ergebende Kontraktion werden endgültig zu einem Nachgeben oder Bruch der Zugbolzen 22 führen. Bei Verwendung von kürzeren eingepaßten Zugbolzen werden diese Probleme auf ein Minimum zurückgeführt. Die Anschlüsse 14, 16 können auch noch mit Innengewinde 26, 28 oder irgendwelchen anderen geeigneten Merkmalen versehen werden, um den Hahn an eine zugehörige Arbeitsmittelanlage oder ein Rohrsystem anzuschließen.

Die dargestellte und aus einem Schaft und einem Betätigungshand-1 griff bestehende Anordnung 18 enthält einen Schaft 30 mit einem unteren Ende 32, das gemäß der Darstellung so gestaltet ist, daß; es gleitend in einem Schlitz oder einer Nute 34 im oberen Ende des Kükens C aufgenommen wird. Diese Anordnung ermöglicht eine \

Drehung des Kükens zwischen der Schließ- und der Öffnungsstellung des Hahnes, während es sich gleichzeitig axial etwas in dem' Gehäusekanal 20 verschieben kann, wenn sich der Hahn in Schließ-i ι stellung befindet und das Arbeitsmittel auf es einwirkt. -

!Durch eine öffnung 36 im zentralen Gehäuseabschnitt 12 verläuft

der Schaft 30 nach außen. Für höhere Temperaturen geeignete j Stopfringe 38, 40, 42 liegen in der öffnung 36 und dichten die [öffnung und den Schaft ab. Gemäß der Darstellung liegt ein unte-

rer Stopfring 4 2 auf einem in der öffnung 36 ausgebildeten, !nach innen verlaufenden Flansch 44. Eine für erhöhte Temperatuiren geeignete Druckscheibe 46 ist unter dem Flansch 44 angeordnet und auf diesem mit einer nach außen verlaufenden Schulter oder einem Flansch 48 angeklemmt, die bzw. der am unteren Ende ! ■ des Schaftes 30 ausgebildet ist. Durch eine Stopfbuchsenpackung »j 50 und eine Stopfbuchsenmutter 52 wird der Schaft in seiner Lage gehalten. Gemäß der Darstellung in Fig. 1 wird bei Anziehen der Dichtungsmutter 52 eine Druckkraft auf die Dichtungsringe 38, 40, 42 ausgeübt und damit eine radiale Ausdehnung in eine arbeitsmitteldichte Anlage auf dem Schaft bewirkt.

Obgleich der Schaft mit sehr vielen verschiedenen Arten von Betätigern, sowohl manuellen, mechanischen oder automatischen, betätigt werden kann, ist ein Handgriff 54 dargestellt. Dieser * Handgriff ist lösbar am Schaft 30 befestigt. Hierzu dient eine Mutter 56, mit der der Handgriff auf die Oberseite der Klemmmutter 52 aufgeklemmt wird. Mit Vorteil ist eine Schlüsselfläche 58 auf der Außenseite des Schaftes ausgebildet. Diese wirkt dann mit einer (nicht gezeigten) Schlüsselfläche in der Handgriff öffnung zusammen, um diesen zweckmäßig auf dem Schaft zu j halten. Die Stellung des Handgriffes und damit die Stellung des ; Kugelkükens C wird jedoch von herabhängenden und vom Handgriff j 54 getragenen Anschlägen 62, 64 begrenzt. Diese Anschläge gelan-i gen mit geeigneten Flächen am zentralen Gehäuseabschnitt 12 in j Anlage und bilden damit in der vollen öffnungs- und vollen i

Schließstellung feste Anschläge für den Hahn. :

Unter weiterem Bezug auf Fig. 1 sei ausgeführt, daß die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Kükensitzanordnung zwei auf den beiden Seiten des Kükens C angeordnete Sitzringanordnungen B enthält. Gemäß der Darstellung werden die Sitzringanordnungen durch Klemmung in ihrer Lage auf den beiden Seiten des Kükens an den sich gegenüberliegenden Enden des Hauptdurchtrittskanals ,20 gehalten. Die Sitzringanordnungen sind in im wesentlichen gleichen Abständen von und auf den sich diametral gegenüberliegenden Seiten der Drehachse des Kükens angeordnet und enthalten zentrale öffnungen 66, 68. Obwohl die Sitzringanordnungen durch

I viele verschiedene oder alternative Ausführungen in ihrer Lage j gehalten werden könnten, werden sie gemäß der Darstellung durch , Schultern 70, 72 gehalten, die an den Stirnseiten 74, 76 der An-} Schlüsse 14, 16 ausgebildet sind. Die Begrenzung der Einwärts- ! bewegung der Sitzringanordnungen ergibt sich mit zwei Schultern ; oder Stufen 78, 80. Diese sind an den inneren Stirnseiten von _; im Gehäusekanal 20 nach innen verlaufenden Gegenbohrungen ausge-; bildet.

Eine Abdichtung ist weiter noch zwischen dem zentralen Gehäuse- ·^! !abschnitt 12 und den Anschlüssen 14, 16 ausgebildet. Hierbei I handelt es sich um Dichtringe 82, 84. Diese werden in zweiten Gegenbohrungen 86 bzw. 88 aufgenommen. Jeder Dichtring liegt am | Außenumfang oder der Außenumfangsflache eines Teiles der züge- i j hörigen Dichtringanordnung B an. Die Dichtringe werden Vorzugs- ι I weise aus einem verformbaren, federnden, wärmebeständigen und

I ,

I thermisch stabilen Werkstoff hergestellt, wie zum Beispiel aus

j einem Verbundstoff aus expandiertem kohlenstoffhaltigen Material und einem Drahtgewebe. Damit werden die Probleme einer Sublimation und eines Verkohlens vermieden. Diese Probleme könnten auf-·

treten, wenn eine konventionelle, aus einem thermoplastischen \ Werkstoff bestehende O-Ringdichtung Feuer oder anderen erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird. In der bevorzugten Ausführungsform; ist Grafoil (ein eingetragenes Warenzeichen der Union Carbide ' Corporation) mit Vorteil als verformbarer und wärmebeständiger _: Werkstoff verwendet worden. Es soll jedoch anerkannt werden, daß;

auch Asbest oder keramische Verbundstoffe verwendet werden könn-'. ten. Wenn der Hauptgehäuseabschnitt 12 des Hahnes und die beiden· an dessen Enden angeordneten Anschlüsse 14, 16 bei einer Erwär- i mung und Abkühlung während und nach einem Brand expandieren und sich wieder zusammenziehen, bilden die Dichtringe 82, 84 weiter ι eine zufriedenstellende Abdichtung zwischen dem Hauptgehäuseab- : schnitt und den Anschlüssen.

Die,konstruktiven Einzelheiten des Kugelhahnes A, wie sie oben beschrieben wurden, bezogen sich auf die bevorzugte Hahnkonstruk^ tion. Fachleute erkennen jedoch ohne weiteres, daß sich hier leicht Abänderungen treffen lassen, um besonderen betrieblichen ■

Bedürfnissen und/oder Forderungen zu genügen. Es wird angenommen, daß diese Änderungen den Gesamtumfang oder den Bereich der vorliegenden Erfindung, wie sie im folgenden im Detail beschrieben wird, nicht beeinträchtigen.

Unter Bezug auf die Figuren 2 bis 6 und 13 werden nun die speziellen Einzelheiten der Sitzanordnungen B gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt der neben dem Anschluß 14 befindlichen stromabwärtigen Sitzanordnung vor dem Zusammenbau des Hahnes. Das Kugelküken C ist zum Erleichtern des Verständnisses und zur besseren Würdigung der Konstruktion der Sitzanordnung weggelaseen. Fig. 3 zeigt eine Ansicht der Sitzanordnung von Fig. 2 beim Aufbau des Hahnes und mit sich unter der Einwirkung des erhöhten Arbeitsmitteldruckes in Schließstellung befindendem Hahn. Die* Figuren 4, 5 und 6 zeigen die Sitzanordnung B an aufeinanderfolgenden Stufen nach dem Auftreten eines Brandes. Fig. 4 zeigt einen aus einem weichen Kunststoff bestehenden primären Sitzring, der unter der Einwirkung von Hitze zu fließen begonnen hat und durch die Hahnöffnung hinaus extrudiert. Fig. 5 zeigt den Hahn * nach einer Berührung des Kugelkükens mit dem sekundären Sitz. Fig. 6 zeigt den Hahn, nachdem der aus einem weichen Kunststoff bestehende primäre Sitzring vollständig zerstört wurde und durch das Hahngehäuse hindurch extrudiert oder verdampft ist. Fig.13 zeigt die Sitzanordnung B nach einer teilweisen Zerstörung dadurch, daß der Hahn nur auf einer Seite einem Feuer oder Strah-

Ilungshitze ausgesetzt wurde. Die Linien 3-3, 4-4, 5-5 und 6 - 6 in Fig. 13 entsprechen den in den Figuren 3, 4, 5 und 6 gezeigten Querschnitten der Sitzanordnung B.

Gemäß der Darstellung in den Figuren 2 und 3 bestehen die Sitzanordnungen B vorzugsweise aus drei Bauteilen, das heißt einem

¹Verstärkungs- oder Stützring 100, einem primären Sitzglied 102 aus einem weichen Kunststoff-Sitzring, und einem sekundären

,Sitzglied 104 aus einem verformbaren, in Hitze nicht fließenden Sitzring. Obgleich nur ein Teil einer Sitzanordnung in diesen Figuren gezeigt wird, leuchtet es ein, daß die andere Sitzanordnung hiermit identisch ist, es sei denn, daß dies besonders an-

- yr - Ö5

gemerkt würde. Der Verstärkungsring 100 weist eine ringförmige
: Gestalt mit einer zentralen öffnung auf und besteht aus einem
steifen Material, wie zum Beispiel Stahl oder einem anderen geeigneten Metall. Eine erste in Umfangsrichtung kontinuierliche
Oberfläche bzw. die Stirnseite 106 des Ringes zeigt auf die zugehörige Schulter70 des Anschlusses 14. Eine zweite kontinuier- !

j liehe Oberfläche 108 zeigt auf die Stirnseite oder Stufe 78 des ι jKanales 20 des Hauptgehäuseabschnittes und liegt an dieser an, \ j um damit eine vordere oder Ruhelage für den Verstärkungsring po-, j sitiv auszubilden. Eine dritte kontinuierliche Oberfläche 110
! zeigt im allgemeinen auf das Kugelküken. Sie ist aber so bemessen, daß sie in einem Abstand von diesem liegt und damit jedes
! Aneinanderanliegen oder eine Störung vermieden wird und damit ' auch eine Verformung und Verschiebung des zugehörigen primären
j Sitzringes 102 zwischen der dritten Oberfläche 110 des Verstärkungsringes und dem Kugelküken verhindert wird. Der Außenumfang
oder die ümfangsflache 112 des Ringes 100 liegt dicht an der
Seitenwand des Kanales 20. Die Außenfläche 112 und die zweite
Oberfläche 108 können alternativ einen Flansch oder eine Stufe
enthalten, die so geformt und bemessen ist, daß sie an der
Schulter 78 anliegt, um Teile des Stützringes 100 axial weiter
nach innen in den Kanal 20 zu verlängern, wo die Gesamtabmessun-, gen des Hahnes dies erfordern könnten. Bei der gezeigten Ausfüh-: rungsform ist dieser zusätzliche Flansch jedoch weggelassen wor-' den, um zusätzliche Bearbeitungsschritte überflüssig zu machen. ,

Bei weiterem Bezug auf die Figuren 2 und 3 erkennt man, daß das , primäre Sitzglied 102 auch ein ringförmiges oder ringartiges
Glied mit einer zentralen öffnung 118 aufweist, die in ihrer \ Größe kleiner als die Zentralöffnung des Verstärkungsringes 100 ι ist. Das primäre Sitzglied besteht vorzugsweise aus einem Sitz- j ring aus weichem Kunststoff und läßt sich allgemein in Richtung j auf den Verstärkungsring 100 und von diesem weg biegen. Der
Sitzring 102 ist so gestaltet, daß er auf das Kugelküken eine ; federartige mechanische Elastizität ausübt. Eine erste Oberfläche 120 zeigt im allgemeinen auf die zugehörige Schulter 70 des
j Anschlusses 14. Die zweite Oberfläche 122 des Sitzringes zeigt V • auf den Verstärkungsring 100 und liegt an dessen erster Oberflä—

ehe 106 an und stützt diese ab. Die dritte Oberfläche des Sitzringes bzw. die am Küken anliegende Oberfläche 124 zeigt in Rich·- ' tung auf das Kugelküken C und liegt mit diesem in druckmittel-,dichter Anlage. Ein Flansch oder eine Lippe 126 erstreckt sich an der Außenumfangsflache 128 von der ersten Oberfläche 120 des Sitzringes axial nach außen. Die Lippe 126 verläuft vorzugsweise • kontinuierlich um den Sitzring und ist so angeordnet, daß ihre radiale Innenseite im allgemeinen dem Außendurchmesser des sekundären Sitzgliedes 104 entspricht. Der Flansch oder die Lippe 126 ist weiter an ihrer radial am weitesten außen liegenden Fläche abgeschrägt und in der gezeigten Weise leicht über die radialen Außenkanten des sekundären Sitzringes übergerollt. Obwohl es nicht erforderlich ist, hält diese Anordnung das primäre und das sekundäre Sitzglied als eine Untereinheit in vorteilhafter !Weise zusammen. Vorzugsweise wird der Sitzring 102 aus einem * weichen federnden Kunststoff, wie zum Beispiel Teflon, Polyäthylen oder dergleichen, hergestellt. Ohne weiteres sollte jedoch einleuchten, daß ein weiter Bereich von anderen Arten von Werk-« stoffen, wie zum Beispiel Acetalharze und dergleichen, oder sogar weiche Metalle und keramische Verbundstoffe mit Vorteil ver- ; v/endet werden könnten. Das ausgewählte besondere Material wird .in gewissem Umfang von den normalen Betriebsbedingungen abhängen, denen der Hahn ausgesetzt wird.

In dem primären Sitzring 102 ist ein Stauring 130 enthalten. Vorzugsweise wird dieser Ring in einer ringförmigen Hinterschneidung oder Nute 132 des Sitzringes 102 aufgenommen, die von dem Hahndurchtrittskanal isoliert ist. Im Rahmen der Erfindung liegt es jedoch, daß der Stauring 130 vollständig im Sitzring 102 eingeschlossen oder alternativ vollständig ohne den Sitzring sein könnte, so daß sich zum Beispiel eine axial gerichtete Lippe des sekundären Sitzgliedes 104 am Innendurchmesser des primären Sitzringes 102 in Richtung auf das Kugelküken erstreckt. Vorzugsweise liegt der Stauring 130 jedoch allgemein radial in der Mitte des Sitzringes 102 zwischen dem zugehörigen sekundären Sitzglied 104 und dem Kugelküken C. In dieser bevorzugten Anord-j nung wird der Stauring 130 vor einer Beaufschlagung durch die gleichen Gefährdungen der Abnutzung und der Beschädigung iso- j

liert, die das weiche primäre Sitzglied 102 im Normalbetrieb be-^: [einträchtigen. Der Stauring wird aus einem thermisch stabilen, iin Hitze nicht fließenden Material, vorzugsweise einem Verbundstoff aus Grafoil und einem Drahtgewebe hergestellt, ähnlich wie j bei den Dichtringen 82, 84; vorzugsweise können auch allein Gra-; foil selbst, ein Drahtgewebe, ein keramischer Stoff oder sogar > Metall in geeigneter Weise verwendet werden.

Das sekundäre Sitzglied 104 bildet eine Untereinheit mit einer zentralen kegeistumpfförmigen Scheibenfeder 134, die zwischen j einer ersten ringförmigen Scheibe 136, die der zugehörigen Schulj jter 70 zugekehrt ist, und einer zweiten ringförmigen Scheibe 138; die dem primären Sitzglied 102 zugekehrt ist, eingeklemmt ist. j Die zugekehrten Scheiben 136, 138 bestehen vorzugsweise aus Gra-, foil und liegen im allgemeinen radial in der gleichen Ebene wie , die Scheibenfeder 134; es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, ι daß sich die zugekehrten Scheiben 136, 138 nur über einen Teil der Scheibenfeder erstrecken, so daß zum Beispiel die erste zugekehrte Scheibe 136 nahe am Außendurchmesser der Scheibenfeder , 134 nur über einen Teil dieser Feder verläuft, und daß die zwei-ι te zugekehrte Scheibe 138 nahe am Innendurchmesser der Feder 134^; nur über einen Teil dieser verläuft. Die letztere Ausführungsform kann bei großen Kugelhähnen besonders wirtschaftlich und ; vorteilhaft sein. ,i

Für ein besseres Erfassen der der Scheibenfeder zugekehrten Scheibe 136 hat es sich weiter als vorteilhaft herausgestellt, j daß die Seite 74 der Stützschulter 70 gerieft oder gerillt ist. IBei einem Beaufschlagen des Hahnes mit einem Feuer verhindert dieses verbesserte Erfassen ein Rutschen, Fließen oder Extrudieren der zugekehrten Scheibe und der Scheibenfeder. Es ist mög-IiCh₇ daß Grafoil bei hohen Temperaturen etwas fließfähig wird. Die geriefte oder gerillte Seite verhindert diesen Vorgang und erleichtert die arbeitsmittelfeste Abdichtung.

Der Durchmesser am Außenende des sekundären Sitzgliedes 104 ist so bemessen, daß dieses Glied in dem zylindrischen Hohlraum auf-i genommen werden kann, der von der Innenwand des axialen Flan- \

sches 126 des Sitzringes und der ersten Oberfläche 120 des Sitz-^!

ringes gebildet wird. Der Innendurchmesser des sekundären Sitz- j I gliedes ist etwas größer als der Durchmesser der Zentralöffnung j !118 des Sitzringes 102. Damit wird das sekundäre Sitzglied ge- | I genüber der bei Normalbetrieb auftretenden Berührung mit dem , Kugelküken und dem System und der zugehörigen Gefährdung durch i Abrieb und Beschädigung isoliert.

Die Scheibenfeder 134 wird so ausgewählt, daß ihre Kraft bei . teilweiser Auslenkung ausreicht, den Sitzring 102 ständig auf 'das Kugelküken zu drücken. Die Feder muß auch eine Verbiegung ^! des Sitzringes in Richtung auf einen flachen Zustand ermöglichen, damit bei normalen Betriebsbedingungen eine Verschiebung des Kugelkükens und dessen Anlage an der dritten Oberfläche.124 [ des Sitzringes möglich wird. Aus Fig. 3 erkennt man, daß eine* ^: arbeitsmittelfeste Abdichtung durch ein enges Einschließen des primären Sitzringes 102 zwischen dem Kugelküken C, dem Stützring i 100, dem Hahnhauptgehäuse 12 und der Schulter 70 des Anschlus- ! ses erreicht wird. Während normaler Betriebsbedingungen dient _t das sekundäre Sitzglied 104 in erster Linie dazu, den primären

Sitzring 102 unter eine Vorspannung zu setzen und einzuschlie- ! ßen, ohne dabei eine sekundäre Abdichtfunktion auszuüben.

^: Unter Bezug auf die Figuren 1, 2 und 3 sei ausgeführt, daß jede ¹ der Sitzanordnungen B zum Zeitpunkt des Zusammenbaus des Hahnes so bewegt wird, daß jeder primäre Sitzring 102 vom anderen allgemein um seinen Außenumfang und in Richtung auf das sekundäre Sitzglied 104 weggebogen wird. Dies erfolgt im Anschluß an die !Anlage zwischen der am Kükensitzring anliegenden Oberfläche ι und dem Kugelküken C. Durch diesen Vorgang wird.die zugehörige 'Scheibenfeder 134 leicht in Richtung auf einen flachen Zustand j zusammengedrückt. Zusätzlich zu der Positionierung des Kugelküi kens wird mit dieser Ausbiegung der Feder eine Abdichtkraft zwischen den beiden Sitzringen und dem Kugelküken an der am Küken anliegenden Oberfläche 124 unabhängig davon sichergestellt, wie [ niedrig der Druck in der Anlage sein mag. Die zweite Entlüf-Itungsdüse oder die Öffnung 17 im Kugelküken C ist bei geschlosisenem Hahn dem Einlaß zugekehrt und stellt sicher, daß der Ein-

laßsitz nicht abdichtet. Jegliches im Zentrum des Hahnes vorhandenes Arbeitsmittel kann sich bei einem Erhitzen oder Verdampfen frei ausdehnen und ohne Erhöhung des Druckes im Hahn durch die Entlastungsdüse 17 austreten. i

Betriebsweise

Unter besonderem Bezug auf die Figuren 4, 5, 6, 12 und 13 wird nun die Arbeitsweise der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform im einzelnen nach einer Zerstörung des primären Sitzes durch ein Feuer erörtert.

Fig. 4 zeigt, wie der weiche Kunststoffsitzring 102 bis in einen:

stärker fließfähigen Zustand erhitzt wurde und nun seinerseits J

j durch die in dem-Hahn herrschenden Druckkräfte durch die zentra-j

!le öffnung 66 des sekundären Sitzgliedes 104 herausfließt oder , herausextrudiert wird. Bei einem Erweichen des Sitzringes 102 ^!

biegt sich die Scheibenfeder 134 des sekundären Sitzgliedes 104 j durch und hält am Kugelküken C und an der Stirnseite 74 der ι Schulter 70 eine arbeitsmittelfeste Abdichtung aufrecht. ;

Gemäß der besonderen Darstellung in Fig. 5 hat sich das Kugelkü-¹ ken C im Hahn A axial in stromabwärtiger Richtung verschoben und j drückt das sekundäre Sitzglied 104 zusammen und schlägt am Stau-! ring 130 an. Die zweite zugekehrte Scheibe 138, die zwischen der Scheibenfeder 134 und dem Sitzring 102 eingeklemmt ist, berührt j das Kugelküken C an ihrem radial am weitesten innen liegenden

!Abschnitt und bewirkt eine druckmittelfeste Abdichtung. Da die I ι

j zweite Scheibe 138 vorzugsweise aus einem hitzebeständigen ver- j formbaren Werkstoff, wie zum Beispiel Grafoil, hergestellt ist, ι wird sich diese Scheibe an die Anlagefläche des Kugelkükens C ι anschmiegen und damit die Probleme der bisherigen feuerfesten Kugelhahnkonstruktionen vermeiden, bei denen sekundäre Abdich- i tungen mit Kontakt Metall auf Metall vorhanden waren. Auf ähnli-! ehe Weise wird die erste Scheibe 136 des sekundären Sitzgliedes 104 zum Bewirken einer arbeitsmittelfesten Abdichtung mit ihrem radial am weitesten außen liegenden Abschnitt an der Schulter 7Oi

! an deren Stirnseite 74 anliegen. Die Verformbarkeit der Scheibe j j 136 läßt zu, daß sie sich an die Unregelmäßigkeiten der Fläche 74 und der äußeren radialen Kante der Scheibenfeder 134 anschmiegt.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, ein sekundäres Sitzglied 104 ohne eine erste oder zweite Scheibe 136, 138 einzuschließen, da es sich gezeigt hat, daß die Scheibenfeder 134 aufgrund ihrer ι Elastizität an ihrem Umfang eine merkbare Metall-auf-Metall-Abi dichtung mit dem Kugelküken C bildet und damit diejenigen Proj bleme überwunden werden, die sich daraus ergeben, daß das Kugelküken nicht vollkommen sphärisch oder mit dem sekundären Sitz- ! glied auf Passung poliert ist.
i
i Die Scheibenfeder 134 des sekundären Sitzgliedes besitzt eine*

Ümfangselastizität wie auch eine axiale Elastizität,und bei eii nem Erweichen des Sitzringes 102 wird das sekundäre Sitzglied I nachgeben und eine arbeitsmittelfeste Abdichtung zwischen dem ! Kugelküken C und der Stirnseite 74 der Schulter 70 aufrecht er- ! halten. Unter Ümfangselastizität wird die Fähigkeit des sekun- \ dären Sitzgliedes verstanden, in einem Segment axial mehr als j in einem anderen Segment nachzugeben.

i Da das Kugelküken C nicht vollkommen sphärisch und da die Zen- ; tralöffnung 66 der Scheibenfeder 134 nicht vollkommen rund ist, , werden sich das Kugelküken und die Feder nur an wenigen erhabe-■ nen Stellen berühren. Die Ümfangselastizität der Scheibenfeder 134 ermöglicht eine Nachgiebigkeit an diesen erhabenen Stellen, , so daß das Kugelküken an der radial am weitesten innen liegen- \ den Kante der Scheibenfeder 134 eine im wesentlichen kontinuierliche Berührung ausführt. Ähnlich wird die radial außen liei gende Kante der Scheibenfeder 134 die Stirnseite 74 nur an weni-}gen erhabenen Stellen berühren. Infolge ihrer Ümfangselastizität j kann sich die Scheibenfeder 134 an ihrem Umfang um unterschiedi liehe Beträge abbiegen und damit eine im wesentlichen kontinuierliche linienförmige Berührung zwischen ihrer radial am weitesten außen liegenden Kante und der Stirnseite 74 der Schulter (bewirken. Damit gleicht die Ümfangselastizität der Scheibenfeder

-3Λ

134 Ungenauigkeiten in der Rundheit an der radialen Innen- und
Außenkante der Scheibenfeder 134, Ungenauigkeiten in der Kugelform des Kugelkükens C und Abweichungen von der ebenen Form der ' Stirnseite 74 der Schulter 70 aus. Ί

Der Stauring 130 wirkt wie ein "Stau" oder ein Damm und verhin- i dert eine übermäßige Extrusion des erweichenden Kunststoffsitzesi 102 zwischen dem Kugelküken C und dem sekundären Sitzglied 104 ! in die Hahnöffnung. Als eine praktische Angelegenheit sei er-
; wähnt, daß ein Brand die Oberfläche eines feuerfesten Hahnes
nicht immer gleichmäßig aufheizt, insbesondere wenn der Brand
ein in der Nähe des Hahnes befindliches Strahlungsfeuer ist und

die angrenzende Seite des Hahnes, aber nicht dessen abgelegene j Seite aufheizt. Im Verlauf eines Feuers läßt es sich damit ver- , nünftigerweise voraussehen, daß sich der Kunststoff-Sitzring 102 wahrscheinlich nur in einem ersten Abschnitt an seinem Umfang
erweichen wird, bevor er an anderen Stellen weich wird. Ohne den Stauring 130 würde dieser erste Abschnitt unter der Einwirkung
des im System herrschenden Druckes übermäßig in die Hahnöffnung
hinein extrudieren und damit eine Verschiebung des Kugelkükens
C radial oder seitlich senkrecht zum Zugang zu der Hahhöffnung
zulassen. Wenn sich das Kugelküken C darauf in stromabwärtiger \ Richtung durch den erweichenden. Kunststoff verschiebt und auf J das sekundäre Sitzglied 104 auftrifft, kann das Küken zu weit j nach einer Seite verscho_ben werden und dann das sekundäre Sitz-, glied 104 ungleichmäßig berühren und damit große Spalte und ·[ Leckwege freigeben, durch die der schmelzende Kunststoff und ! das Druckmittel durchtreten können. Es hat sich gezeigt, daß ' diese Leckwege und Spalte an Stellen auftreten, die allgemein j i um 90° vom Vektor der Richtung der radialen Verschiebung abgele-j

j I

gen sind.. Der Punkt, der um 180° vom Vektor der radialen Ver- :

! ι

Schiebung abgelegen ist, hält durch Berührung mit dem übrigen
Teil des primären Kunststoffsitzes 102 eine druckmittelfeste Ab-· dichtung ab. Das vorbeiströmende Arbeitsmittel kann dann den I Kunststoffsitz 102 abkühlen und ein weiteres Schmelzen verhindern. Ein auf diese Weise entwickeltes großes Leck kann damit \ ein großes Leck unabhängig davon bleiben, in welchem Ausmaß ein | zusätzliches Feuer an den feuerfesten Hahn angelegt wird.

j Ein zusätzlicher Mechanismus einer teilweisen Sitzzerstörung !wird in Fig. 12 dargestellt. Es wird eine Sitzanordnung gezeigt, die keinen Stauring enthält und die einem Brand ausgesetzt wurde, der bewirkte, daß nur ein Teil 141 in die Hahnöffnung hinj eingepreßt wurde. Da das Kugelküken das sekundäre Sitzglied 104 nicht berühren konnte, hat sich ein großer Leckweg 143 ergeben. ' Durch den im wesentlichen verbleibenden Abschnitt des primären I Kunststoffsitzringes 102 wird das Kugelküken C an jeglicher ra- ; dialer oder axialer Verschiebung in den hinausgepreßten Abj schnitt hinein gehindert. Die Kühlwirkung der schnell durchtrej tenden Leckströmung kühlt den primären Kunststoff-Sitzring und ! verhindert trotz schwankender Intensität des Brandes eine weite-

; re Zerstörung oder ein Hinauspressen.

Gemäß der Darstellung in Fig. 5 verhindert der Stauring 130 den j Strom des weichen und schmelzenden Kunststoffes unabhängig da- !von, wo zuerst eine Erweichung des Kunststoffes am Umfang des i Sitzes auftrat. Der Stauring 130 ist in dem Sitzring 102 so anigeordnet, daß nur ein schmaler ringförmiger Abschnitt 144 in die

Hahnöffnung hineingepreßt werden kann. Der wesentliche Teil 146 ;des Sitzringes 102 wird durch den Stauring 130 an einem Hinaus-,fließen gehindert. Der verhältnismäßig schmale Abschnitt 144, :der ausgedrückt werden kann, hat nur wenig Masse. Nach seinem j Hinauspressen reicht die dann frei gewordene Fläche, in die sich i das Kugelküken C dann verschieben könnte, nicht zur Bildung ei- ^:nes Leckweges aus. Es wird auch bevorzugt, daß der Stauring 130 . so in dem Sitzring 102 angeordnet wird, daß das Kugelküken C den

Stauring 130 gleichzeitig mit der Berührung des sekundären Sitz-■ gliedes 104 berührt. Bei einer Zerstörung des primären Sitzglie-'; des 102 kann der Stauring 130 dann zum Bilden einer sekundären [Abdichtung beitragen.

^;Gemäß der Darstellung in Fig. 6 ist das primäre Sitzglied 102 ; vollständig zerstört, so daß der wesentliche Teil 146 (Fig. 5) I des weichen Kunststoff-Sitzringes durch die Hahnöffnung hin-.durch verflüchtigt oder verdampft ist. Eine arbeitsmittelfeste ¹ Abdichtung verbleibt zwischen dem Kugelküken C und dem sekundä-

Iren Sitzglied 104, während das Kugelküken mit dem radial am wei-

testen innen liegenden Abschnitt der zweiten Scheibe 138 in Be- j rührung verbleibt, die sich gemäß der Kükenoberfläche verformt. : Die erste Scheibe 136 liegt in ähnlicher Weise an der Stirnwand j 74 der Schulter an und hält die arbeitsmittelfeste Abdichtung j zwischen dem sekundären Sitzglied 104 und der Schulter 70 auf- ! j recht. Zusätzlich ist es vorteilhaft, den Stauring 130 so zu be-1 j messen, daß er bei einer Zerstörung des primären Sitzgliedes j und der sich daraus ergebenden stromabwärtigen Verschiebung des ' Kugelkükens mit diesem in Anlage gerät. Eine solche Anlage er- . leichtert eine weitere Arbeitsmittelabdichtung.

Aus Fig. 13 und entlang der Schnittlinie 6-6 kann man entneh- ! men, daß das Kugelküken den Stauring 130 nach einer Zerstörung ;

des primären Sitzgliedes berührt hat und daß er auch das sekun- j däre Sitzglied berührt hat und damit eine Arbeitsmittelabdich- ι tung (Fig. 6) aufrecht erhält. Entlang der Schnittlinie 5-5 ist das Herausdrücken des wesentlichen Teiles des primären Sitz-· gliedes durch den Stauring 130 unterbunden und damit die Bildung des Leckweges in Fig. 12 verhindert worden. ^;

In Fig. 8 wird eine alternative Ausführungsform der vorliegenden: Erfindung dargestellt. Zum Zwecke der Erleichterung und zur Wür-, digung dieser Alternative werden gleiche Bauteile mit dem glei- ^: chen Bezugszeichen versehen und erhalten lediglich einen Bei- i strich (') ,und neue Bauteile werden mit neuen Bezugszeichen -, identifiziert. Das sekundäre Sitzglied 104' besteht aus einem einheitlichen Scheibenglied 150 aus einem wärmebeständigen, ver-| formbaren Material, wie zum Beispiel Grafoil oder einem Verbundstoff aus Grafoil und einem Drahtgewebe. Bei einer Beschädigung des primären Sitzgliedes 102¹ durch Feuer verschiebt sich das Kugelküken C unter der Einwirkung des Arbeitsmitteldruckes axial in stromabwärtiger Richtung und gelangt mit dem radial am weittesten innen liegenden Endabschnitt des sekundären Sitzgliedes | 104' in Anlage und bewirkt eine arbeitsmittelfeste Abdichtung. ^! Weiter gerät die Wand 74', die vorzugsweise gerieft ist, mit der Stirnseite 152 des sekundären Sitzgliedes in Anlage und bewirkt , zwischen dem sekundären Sitzglied und der Stützschulter 70' eine j

j 1

j arbeitsmittelfeste Abdichtung. Das sekundäre Sitzglied 104' kann¹

. sich damit an die Anlagefläche des Kugelkükens C und der Wand • 74' anpassen.

' Eine noch andere alternative Ausführungsform der Erfindung wird ! in Fig. 9 gezeigt. Dort werden gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen mit einem doppelten Beistrich (") identifi-¹ ziert. Das sekundäre Sitzglied 104" besteht aus einer Scheiben-¹ feder 134" und einer Scheibe 156 aus einem hitzebeständigen, ; verformbaren Werkstoff, wie zum Beispiel Grafoil oder einem Ver-I bundstoff aus Grafoil und einem Drahtgewebe. Bei einer Zerstö- ; rung des primären Sitzgliedes 102" in einem Brand schiebt sich das Kugelküken in Schließstellung unter dem Druck des Arbeits-' mittels gegen das sekundäre Sitzglied 104" vor und berührt die : Scheibe 156 an deren radial am weitesten innen liegenden Ab- ! schnitt und bildet eine arbeitsmittelfeste Abdichtung. Bei ei*- ; nem Weiterschreiten des Brandes glüht die Scheibenfeder 134" jaus. Die erweichende Scheibenfeder, die durch das Küken unter Druck verformt wurde, paßt sich damit schneller der Oberfläche 74" der Stützschulter 70" an und bildet hinter der Feder eine !Verbesserte Metall-auf-Metall-Abdichtung. Eine noch andere und

dieser Ausführungsform ähnliche Ausführungsform würde eine eini zige Scheibe auf der der Stützschulter zugekehrten Seite der !Scheibenfeder enthalten. Eine solche Konstruktion würde eine ] sekundäre Metall-auf-Metall-Abdichtung für das Kugelküken und ] eine Scheibe für die Schulterabdichtung enthalten. Vorzugsweise ,sollte zur Berührung der Scheibe eine geriefte Schulter verwen-,det werden.

I Fig. 10 zeigt eine noch andere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der gleiche Bauteile mit dem gleichen Bezugszeichen mit einem dreifachen Beistrich ("') identi-,fiziert werden. Diese Ausführungsform der Erfindung enthält eine

Sitzanordnung mit einem Stützring 100"', einem primären Sitz- ;glied oder Sitzring 102"', einem sekundären Sitzglied 104"' mit 'einer Scheibenfeder 134"', einer ersten planen Scheibe 136"' und

!einer zweiten planen Scheibe 138"'. Die planen Scheiben 136"'

j und 138"' bestehen aus Grafoil oder einem anderen wärmebeständigen verformbaren Werkstoff. Ein Stauring ist nicht vorhanden.

Bei einer Zerstörung des Sitzringes 102"' in einem Brand wird
sich das Kugelküken axial in stromabwärtiger Richtung verschieben und an der zweiten planen Scheibe 138"' eine druckmittelfeste Abdichtung bilden. Die erste plane Scheibe 136"' liegt an
der gerieften Stirnwand 74"' der Stützschulter 70'" an und hält
die Abdichtung aufrecht.

Ί Schließlich bezieht sich Fig. 11 auf eine noch andere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei gleiche i Bauteile wieder mit gleichen Bezugszeichen mit Beistrichen iden-| tifiziert werden. Das sekundäre Sitzglied 104"" kann aus einer j einzigen Scheibenfeder bestehen, einer einzigen in Hitze nicht i fließenden verformbaren Scheibe aus einem Werkstoff wie zum Bei-! spiel Grafoil oder einem Verbundstoff aus einem Metalldraht.und j einem Grafoilgewebe oder aus einer Kombination aus einer Schei- j benfeder und einer planen Scheibe aus Grafoil ähnlich dem in
Fig. 9 gezeigten sekundären Sitzglied 104". Ein Stützring 130"",j der vorzugsweise aus einem Verbundstoff aus Grafoil und einem j Drahtgewebe besteht, ist in dem primären Sitzglied 102"" einge- \ schlossen und berührt das Kugelküken bei einer teilweisen oder s vollständigen Zerstörung des primären Sitzgliedes und blockiert ' das Hinauslaufen des wesentlichen Teiles 146"" des Sitzringes
102"".

ι Andere in den Zeichnungen nicht im besonderen dargestellte Abän-| derungeh können ohne weiteres in die Sitzringanordnungen B ein- | gebaut werden, ohne daß man dabei in irgendeiner Weise von der j

Gesamterfindung abweicht. So kann zum Beispiel eine kleine Modi-! fikation der relativen Abmessungen zwischen den primären Sitzgliedern, den Verstärkungsringen und den sekundären Sitzgliedern! erwünscht sein, um damit besonderen betrieblichen Anforderungen j zu entsprechen. j

Die Erfindung ist unter Bezug auf eine bevorzugte und mehrere »\ alternative Ausführungsformen beschrieben worden. Offensichtlich! ergeben sich für Fachleute bei einem Lesen und Verständnis die- ί ser Beschreibung Abwandlungen und Abänderungen. Alle diese Abänderungen und Abwandlungen sollen eingeschlossen sein insoweit,

wie sie in den Bereich der beifolgenden Patentansprüche oder de-|

ren Äquivalente fallen. i

Leerseite

Claims

- xr-

PatentanSprüche

Feuerfester Kugelhahn mit den folgenden Merkmalen:

ein Gehäuse mit einem Zentralkanal,

ein Kugelküken mit einer durch es durchtretenden Durchflußöffnung, wobei das Kugelküken in dem Zentralkanal angeordnet und zum Steuern eines Arbeitsmitteldurchflusses durch den Hahn zwischen einer öffnungs- und einer Schließstellung drehbar ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

zwei in dem Zentralkanal(20) auf beiden Seiten des Kugelkükens (C) in Umfangsrichtung verlaufende und radial nach innen gerichtete Schultern (70, 72) ,

zwei in dem Zentralkanal (20) auf den beiden Seiten des Kugelkükens (C) radial nach innen verlaufende Gegenbohrungen, die beide eine innere Stirnwand aufweisen,

zwei in dem Zentralkanal (20) auf beiden Seiten des Kugelkükens (C) axial angeordnete zusammengesetzte Sitzanordnungen (B) zur arbeitsmitteldichten Anlage auf dem Kugelküken (C), wobei jede Sitzanordnung (B) die folgenden Merkmale aufweist:

einen Verstärkungsring (100) mit einer Zentralöffnung und iri Anlage mit der zugehörigen inneren Stirnwand der Gegenbohrung ,

einen mit dem Verstärkungsring (100) in Anlage befindlichen Sitzring (102), der sich in Richtung auf diesen und von diesem weg elastisch verbiegen kann, wobei der Sitzring (102) weiter eine Zentralöffnung und eine dem Kugelküken (C) zugekehrte und mit diesem in Anlage liegende Oberfläche aufweist zur dichtenden Anlage auf dem Kugelküken (C),und

ein sekundäres Sitzglied (104) mit einer Scheibenfeder (134) mit einer Zentralöffnung und einer im ungespannten Zustand im allgemeinen kegelstumpfförmigen Gestalt, die zwischen dem Sitzring (102) und einer zugeordneten Schulter (70)

angeordnet ist, und mit mindestens einer ringförmigen Schei-i be aus einem expandierten kohlenstoffhaltigen Material, die ; an einer Seite der Scheibenfeder (134) angeordnet ist, ! wobei das Kugelküken (C) und die beiden Zusammengesetz- ] ten Sitzgliedaiiordnungen (B) so bemessen sind, daß das se- ; kundäre Sitzglied (104) bei einer Beschädigung des Sitzrin- j

ges (102) aufgrund eines Einwirkens von erhöhten Temperatu- j ren auf den Hahn in abdichtende Anlage mit dem Kugelküken \ (C) gedrückt wird.

2. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugel-ι küken (C) und die beiden Sitzanordnungen (B) so bemessen ; sind, daß der Sitzring (102) und das sekundäre Sitzglied
(104) jeder Anordnung (B) nach dem Zusammenbau derart gebo- j gen und beansprucht werden, daß der Sitzring (102) mit dem

Kugelküken (C) in Berührung gedrückt wird.

3. Hahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens! eine Scheibe eine erste und eine zweite Scheibe aufweist, , die auf den beiden Seiten der Scheibenfeder (134) angeordnet sind und radial in der gleichen Ebene wie diese verlau- j

fen. ;

4. Hahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste j Scheibe aus expandiertem kohlenstoffhaltigen Material an der j zugeordneten der beiden Schultern (70) anliegt und daß die j

ι zweite Scheibe an dem Sitzring (102) anliegt. ^:

5. Hahn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer
Beschädigung eines Sitzringes (102) aufgrund von erhöhten ; Temperaturen die zweite Scheibe das Kugelküken (C) zwecks ·

dichtender Anlage berührt. ι

6. Hahn nach Anspruch -5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste ; Scheibe die zugehörige der beiden Schultern (70) zwecks arbeitsmitteldichter Anlage berührt. ',

7. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ι

radial nach innen verlaufenden Schultern zwecks Anlage an dem sekundären Sitzglied (104) geriefte Oberflächen aufweisen. >

i 8. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden i radial nach innen verlaufenden Schultern am Gehäuse (10) mit mehreren in diesem aufgenommenen Befestigungseinrichtungen , ^: (22) befestigt sind·

9. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugel-

küken (C) weiter Einrichtungen zum Entlasten von im Gehäuse : ansteigenden Drücken enthält aufgrund einer Erwärmung und j Verdampfung des Arbeitsmittels bei einer Beaufschlagung des

Hahnes mit erhöhten Temperaturen.
i
i
i 10. Hahn nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Entla-

! stungseinrichtiang eine Entlüftungsdüse (17) ist, die senk-

i recht zu der Arbeitsmitteldurchflußöffnung angeordnet ist

I und bei geschlossenem Hahn der Arbeitsmittel-Einlaßöffnung

\ zugekehrt ist.

11. Hahn nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Stauring

j in mindestens einer der beiden zusammengesetzten Sitzanord-

I nungen (B) zum Verhindern eines Herausdrückens des Sitzrin-

1 ges (102) bei einer Beaufschlagung des Hahnes mit erhöhten

^! Temperaturen.

; 12. Hahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stau-

! ring (103) in der einen Sitzanordnung (B) in wesentlicher

I Isolation von der Zentralöffnung des zugehörigen Sitzringes

ι (102) angeordnet ist, um zu vermeiden, daß der Stauring (103)

i den normalen betrieblichen Abnutzungsgefährdungen des Hahnes

j ausgesetzt wird.

13. Hahn nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stau-

■ ring (103) in dem Sitzring (102) eingeschlossen ist.

!14. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens

eine ringförmig Scheibe aus expandiertem kohlenstoffhaltigen Material in mindestens einer der Sitzanordnungen (B) in wesentlicher Isolation von der Zentralöffnung des zugehörigen Sitzringes angeordnet ist, um zu vermeiden, daß die Scheibe den normalen betrieblichen Abnutzungsgefährdungen des Hahnes ausgesetzt wird.

15. Hahn nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine ringförmige Scheibe aus expandiertem kohlenstoffhaltigen Material zwischen dem Sitzring (102) und der Schei-j benfeder (134) angeordnet ist. j

16. Hahn nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine ringförmige Scheibe aus expandiertem kohlenstoffhaltigen Material zwischen der Scheibenfeder (134) und ei'-ner zugehörigen der beiden radial nach innen verlaufenden Schultern (70, 72) angeordnet ist.

17. Kugelhahn nach Anspruch 1 bis 16 mit einem Gehäuse mit einem Zentralkanal, mit einem in dem Zentralkanal angeordneten Kugelküken mit einer durch es durchtretenden Arbeitsmitteldurchtrittsöffnung, wobei das Kugelküken zur Steuerung des Arbeitsmitteldurchtritts durch den Hahn zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsstellung verdrehbar ist, und mit zwei in dem Zentralkanal in Umfangsrichtung auf den beiden Seiten des Kugelkükens angeordneten radial nach innen verlaufenden Schultern, dadurch gekennzeichnet, daß

ein Sitzglied einen in dem Zentralkanal angeordneten elastischen Sitzring aufweist zur arbeitsmitteldichten Anlage an dem Kugelküken (C) und einen verformbaren, wärmebeständigen sekundären Sitzring zwischen dem elastischen Sitzring und der zugehörigen der beiden Schultern (70, 72), wobei der sekundäre Sitzring gegenüber einer Berührung mit dem Kugelküken (C) und dem Arbeitsmittel der Anlage im Normalbetrieb im wesentlichen isoliert ist, so daß dieser sekundäre Sitzring bei einer Beschädigung des elastischen Sitzringes aufgrund der Einwirkung von erhöhten Temperaturen zum Abdichten des Hahnes mit dem Kugelküken (C) in Anlage

gelangt

18. Hahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der sekundäre Sitzring aus einem expandierten kohlenstoffhaltigen· Material hergestellt ist.

19. Hahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzglied weiter eine zwischen dem sekundären Sitzring und der zugehörigen der beiden Schultern angeordnete Scheibenfeder aufweist, um den elastischen Sitzring und den sekundären Sitzring in Richtung auf eine Anlage mit dem Kugelküken (C) zu drücken.

, 20. Hahn nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die . Scheibenfeder und der sekundäre Sitzring radial im allge-* meinen in der gleichen Ebene liegen.

■21. Hahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schultern (70, 72) am Gehäuse (10) mit einer Vielzahl von

ι in diesem aufgenommenen Befestigungseinrichtungen (22) befestigt sind.

• 22. Hahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine der

beiden Schultern (70, 72) zur Anlage mit dem sekundären \ Sitzring geriefte Oberflächen aufweist.

. 23. Hahn nach Anspruch 1 bis 22 mit einem Gehäuse mit einem im allgemeinen zylinderförmigen Arbeitsmitteldurchtrittskanal, ' mit einem in dem Kanal zwischen einer öffnungs- und einer Schließstellung verdrehbaren Kugelküken, wobei dieses Kugel- \ küken mindestens, wenn es sich in der Schließstellung befin- ! det, unter der Einwirkung des Arbeitsmitteldruckes im Kanal ; allgemein axial verschieben kann, mit zwei in dem Kanal auf ! den beiden Seiten des Kugelkükens zwischen diesem und zwei Gehäuseschultern angeordneten ringförmigen Sitzringen, gekennzeichnet durch einen Stauring (130), der mit mindestens ! einem der beiden Sitzringe zusammenwirkt, um ein Auspressen j des Sitzringes bei einer Beaufschlagung des Hahnes mit er-

höhten Temperaturen zu verhindern. !

24. Hahn nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Stau-! ring (130) im allgemeinen radial im Sitzring (102) angeord-* net ist. ;

25. Hahn nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Stau-¹

ring (130) in einer Ringnute im Sitzring (102) aufgenommen
ist. '

26. Hahn nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Ring-; nute in dem Sitzring (102) in Isolierung von dem Arbeitsmit-_| teldurchtrittskanal angeordnet ist, um zu verhindern, daß
der Stauring den normalen betrieblichen Abnutzungsgefährdun-; gen ausgesetzt ist. *

27. Hahn nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauring (130) im Sitzring (102) eingeschlossen ist.

28. Hahn nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
ringförmige Scheibenfedern zwischen jedem Sitzring und der , zugeordneten Schulter angeordnet sind, um die Sitzringe kon-! tinuierlich in dichtenden Eingriff mit dem Kugelküken (C) zui drücken, und wobei die mit mindestens einem der Sitzringe
zusammenwirkende ringförmige Scheibenfeder eine ringförmige Scheibe aus einem wärmebeständigen Material enthält.

29. Hahn nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Stau-¹ ring (130) im allgemeinen zwischen dem Sitzring und der zu- , geordneten der Scheibenfedern liegt.

30. Hahn nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das war- j mebeständige Material expandiertes kohlenstoffhaltiges Mate-·

rial ist. '

31. Hahn nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die
Scheibe auf den beiden Seiten der Scheibenfeder angeordnet
ist und im allgemeinen radial in der gleichen Ebene wie die-

se verläuft.

j 32. Hahn nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die ring-.

j förmige Scheibe auf den beiden Seiten der Scheibenfeder an- ;

j geordnet ist und aus einer ersten Scheibe besteht, die sich , ι über einem Abschnitt der ersten Seite der Scheibenfeder in der Nähe von deren Außendurchmesser gegenüber der zugehörigen Schulter erstreckt, und aus einer zweiten Scheibe, die

; sich über einem Abschnitt einer zweiten Seite der Scheibeni

feder in der Nähe von deren Innendurchmesser gegenüber dem Kugelküken (C) erstreckt.

I 33. Hahn nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauring (130) eine axial gerichtete Lippe einer der beiden ringförmigen Scheibenfedern enthält und in Richtung auf das Kugelküken (C) am Innendurchmesser des zugehörigen der bei-

¹ den ringförmigen Sitzringe verläuft.

34. Hahn nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Stau— '. ring (130) so bemessen ist, daß er das Kugelküken (C) bei einer Zerstörung des zugeordneten Sitzringes (102) berührt. .

I 35. Hahn nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Stau—

j ring (130) weiter so bemessen ist, daß er bei einer Zerstö- ! rung des zugehörigen Sitzringes infolge von erhöhten Tempei raturen die zugehörige der beiden Gehäuseschultern berührt, um zwischen dem Kugelküken (C) und der zugehörigen der bei-, den Schultern (70, 72) eine arbeitsmitteldichte Abdichtung ' zu bilden.

; 36. Hahn nach Anspruch 1 bis 35 mit einem Gehäuse mit einem Zeni tralkanal, mit einem in dem Zentralkanal angeordneten Kugel- ! küken mit einer durch es durchtretenden Arbeitsmitteldurch-I.

trittsöffnung, wobei das Kugelküken zur Steuerung des Arbeitsmitteldurchtritts durch den Hahn zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsstellung verdrehbar ist, und mit zwei in dem Zentralkanal in Umfangsrichtung auf den beiden Seiten , des Kugelkükens angeordneten radial nach innen verlaufenden

Schultern, dadurch gekennzeichnet, daß

ein primäres Sitzglied mit einem flexiblen Sitzring in ! dem Zentralkanal abgestützt ist zur arbeitsmitteldichten An-^ lage an dem Kugelküken, und ein verformbares, hitzebestän- ' diges sekundäres Sitzglied in dem primären Sitzglied einge-> schlossen ist zur Isolation des sekundären Sitzgliedes vor einer Berührung mit dem Kugelküken (C) und dem Arbeitsmittel! der Anlage im Normalbetrieb, so daß das sekundäre Sitzglied bei einer Beschädigung des flexiblen Sitzringes infolge der Einwirkung von erhöhten Temperaturen mit dem Kugelküken (C) ■ in Anlage gerät und den Hahn abdichtet.

37. Hahn nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das sekundäre Sitzglied in einer radialen Zwischenstellung des primären Sitzgliedes angeordnet und so bemessen ist, daß es ein Hinausdrücken des flexiblen Sitzringes durch den Zentralkanal bei einer Beaufschlagung des Hahnes mit erhöhten Temperaturen vermeidet.