DE3812539C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kugelhahn mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Kugelhahn (DE-PS 32 32 688) ist das aus Gußeisen bestehende Küken mit einer Steckschlüsselmulde versehen, in die ein mit der Antriebsspindel verbundener Steckschlüssel eingreift. Die seitlichen Enden des Steckschlüssels sind von geschlitzten zylindrischen Scheiben umgriffen, die in entsprechenden Ausnehmungen der Steckschlüsselmulde liegen. Durch diese Anordnung wird zwar vermieden, daß sich bei einem Drehen der Spindel die Kanten des Steckschlüssels in die Steckschlüsselmulde des weicheren Kükens eindrücken. Dennoch ergibt sich eine im wesentlichen linienförmige Berührung zwischen den zylindrischen Scheiben und der Steckschlüsselmulde des Kükens. Diese linienförmige Berührung erzeugt eine hohe Flächenpressung, die bei einem aus Keramik gefertigten Kugelküken rasch zu einer Zerstörung der Nut des Kugelkükens führen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Kugelhahn derart auszubilden, daß bei Verwendung eines an sich bekannten Keramikkükens die Stellkräfte von der Spindel gleichmäßig auf das Keramikküken übertragen werden.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Kugelhahn erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Anspruch 2 angegeben.

Bei diesem Kugelhahn passen sich bei einer Drehung des Spindelmitnehmers die Ausgleichelemente der Nutkontur an und legen sich gleichmäßig auf einer verhältnismäßig großen Fläche an, so daß eine vergleichsweise geringe Flächenpressung entsteht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Kugelhahn,

Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig. 1 und

Fig. 3 die Draufsicht auf Fig. 1.

Der Kugelhahn enthält ein metallisches Gehäuse 1, mit dem über Schrauben 2 ein metallischer Gehäuseflansch 3 verbunden ist. Das Gehäuse 1 und der Gehäuseflansch 3 nehmen eine Eintritts- bzw. Austrittsöffnung 4 auf.

Innerhalb des Gehäuses 1 ist um einen Drehzapfen 5 ein Kugelküken 6 drehbar gelagert. Das Kugelküken 6 liegt an zwei Sitzringen 7 an, die in dem Gehäuse 1 und durch den Gehäuseflansch 3 gehalten sind. Das Kugelküken 6 weist eine Durchgangsbohrung 8 auf, die in der Offenstellung des Kugelhahns mit der Eintritts- und Austrittsöffnung 4 fluchtet. In der Eintritts- und Austrittsöffnung 4 ist je ein Ring 9 angeordnet, der zwischen einem Bund des Sitzringes 7 und dem Gehäuse 1 bzw. dem Gehäuseflansch 3 liegt. Das Kugelküken 6, die Sitzringe 7 und die Ringe 9 innerhalb der Öffnungen 4 sind aus Keramik, zum Beispiel aus SiC gefertigt.

Auf der dem Drehzapfen 5 abgewandten Seite ist in das Kugelküken 6 eine durchgehende Nut 10 von rechteckigem Querschnitt eingebracht. Zur Übertragung der Stellkräfte greift in diese Nut 10 ein Mitnehmer 11 formschlüssig ein, der an dem unteren Ende einer Spindel 12 befestigt ist. Die Spindel 12 ist abgedichtet durch das Gehäuse 1 hindurchgeführt. Das herausragende Ende der Spindel 12 ist mit einem nicht dargestellten Stellantrieb verbunden.

Aus konstruktiv bedingten Gründen verbleibt ein Spalt zwischen der Nut 10 und dem Mitnehmer 11. Bei einer Übertragung des Stellmomentes auf das keramische Kugelküken 6 könnte es zu einer unzulässig hohen Kantenpressung an den Kontaktstellen zwischen den äußeren Kanten des Mitnehmers 11 und der Innenfläche der Nut 10 kommen. Um eine solche Kantenpressung zu vermeiden, sind an dem Mitnehmer 11 klotzartige Ausgleichselemente 13 drehbeweglich befestigt. Die Ausgleichselemente 13 weisen eine ebene Außenkontur auf. Die Breite der Ausgleichselemente 13 ist größer als die Breite des Mitnehmers 11 und geringer als die Breite der Nut 10. Die Länge der Ausgleichselemente 13 entspricht mindestens einem Viertel der Länge des Mitnehmers 11.

Es ist zu beiden Seiten der Spindel 12 je ein Ausgleichselement 13 an dem Mitnehmer 11 befestigt. Das Ausgleichselement 13 weist eine Bohrung auf, die von einem mit einem Absatz 14 versehenen Bolzen 15 durchgriffen ist. Der Bolzen 15 ist durch eine Bohrung im Mitnehmer 11 hindurchgeführt und mit Hilfe von Sicherungsstiften 16 in dem Mitnehmer 11 gesichert. Das Ausgleichselement 13 weist einen nach innen vorspringenden Rand auf, der hinter den Absatz 14 des Bolzens 15 greift und an der Unterseite des Mitnehmers 11 anliegt.

Bei einer Drehung der Spindel 12 legen sich die drehbeweglich gehaltenen Ausgleichselemente 13 mit einer ihrer Breitenseiten über deren gesamte Fläche an die Innenwand der Nut 10 an. Die bei einer Drehung der Spindel 12 übertragene Kraft verteilt sich auf diese Anlagefläche, so daß eine Flächenpressung von zulässiger Größe entsteht.

Claims (2)

1. Kugelhahn mit einem Kugelküken (6), das mit einer Nut (10) von rechteckigem Querschnitt versehen ist, in die ein mit einer Spindel (12) verbundener Mitnehmer (11) mit Spiel eingreift, wobei zwischen dem Mitnehmer (11) und der Innenwand der Nut (10) Ausgleichselemente (13) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem keramischen Kugelküken (6) die Ausgleichselemente (13) drehbeweglich an dem Mitnehmer (11) gehalten und mit ebenen Anlageflächen versehen sind und eine Breite aufweisen, die größer als die Breite des Mitnehmers (11) und geringer als die Breite der Nut (10) ist.

2. Kugelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichselemente (13) drehbeweglich auf einem Bolzen (15) gehalten sind, der in einer Bohrung des Mitnehmers (11) befestigt ist.