DE4235723A1 - Mehrwege-Kugelhahn - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mehrwege-Kugelhahn zur Verteilung von aus einer Zuleitung ankommenden fließfä­ higen Medien (Gase, Flüssigkeiten) auf an die Kugel ange­ schlossene Ableitungen.

Ein solcher Kugelhahn (mit elektrischer Betätigung der Kugel) ist z. B. in der EU-PS 0 265 624 gezeigt, wobei von unten, d. h. in der Senkrechten zur Kugelumdrehung, Medium zu und radial an die durch Drehung des Hahnes gewählte Ablei­ tung angegeben wird. Über einen solchen Hahn kann nur ein Medium an die Ableitungen geführt werden, der Anschluß einer Zuführung eines zweiten Mediums ist nicht möglich, sondern hierzu muß ein zweiter eigener Hahn eingesetzt werden.

Dabei kann es jedoch durch Fehlbedienung zu einer nicht gewünschten Schaltanordnung kommen, da beide Hähne getrennt voneinander bedient werden müssen, was insbesondere bei Handbetrieb relevant ist.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Kugelhahn mit zwei zwangsweise miteinander verbundenen Kugeln zu schaffen, bei welchem zwischen der ersten und der zweiten Kugel ausschließlich durch die Anschlußmuster vorgegebene Medienverbindungen möglich sind.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem Mehrwege-Kugel­ hahn, bestehend aus einem Gehäuse mit Dichtungs-Buchsen auf­ weisenden, jeweils mehreren radialen Anschlüssen für die Zu- und Ableitung von fließfähigen Medien sowie einer ersten Verteilerkugel mit Betätigungsansatz, wobei die Kugel in einer Gehäusebohrung untergebracht ist, bei welchem erfin­ dungsgemäß über ein Distanzstück mit der ersten Kugel eine zweite Kugel drehfest verbunden ist. Das Distanzstück weist dabei einen an der Bohrung anliegenden Zylinderabschnitt auf und um den oder im Zylinderabschnitt liegt eine umlaufende, einem ersten Zulauf zugeordnete Ringnut, die mit oberen und unteren O-Ringen abgedichtet ist. Über den Betätigungsan­ satz ist ein erster Kanal koaxial bis in Höhe der Ring­ nut niedergebracht, an den sich quer dazu mindestens eine mit dem Zulauf über die Ringnut verbundene Querbohrung sowie über den ersten Kanal mit den Ableitungen verbindbare eigene Querbohrung anschließt. Die zweite Kugel besitzt einen zwei­ ten koaxialen Kanal, der von dem ersten Kanal getrennt und über mindestens eine, die Ableitungen mit dem Kanal verbin­ dende eigene Querbohrung an diesen angeschlossen ist.

Wesentlich ist dabei der Umstand, daß Medium nicht über beide Enden der Längsachse der beiden miteinander verbun­ denen Kugeln zugeführt werden kann, da ein Ende mit einer Betätigung zum Drehen des Hahnes ausgestattet sein muß. Die Erfindung verlagert hier die eine Zuleitung in den Bereich zwischen den Kugeln und leitet das Medium über eine äußere, im Hahn oder im Gehäuse befindliche Ringnut an die Querboh­ rung, die so ständig mit dem Anschluß verbunden ist.

Die Anschlüsse an die Kugeln können dabei jeweils übereinan­ der in gleichen, ebenso aber auch in unterschiedlichen Ebe­ nen liegen, z. B. um im letzteren Fall eine kleinere Bauweise zu erreichen, wobei dann auch die Querbohrungen gegeneinan­ der versetzt sind.

Durch die feste Zuordnung der beiden Zuleitungen an be­ stimmte Ableitungen erfolgt eine zwangsweise Kodierung der Medienflüsse über die Anschlüsse. Eine fehlerhafte Zuweisung der Medien ist ausgeschlossen, da diese über eine einzige Welle gesteuert sind, wobei die beiden Medienströme sicher voneinander getrennt sind.

Die Doppelkugel mit dem dazwischen angeordneten Zylinderab­ schnitt liegen in einer Bohrung im Gehäuse. Die Sicherung des Hahns bzw. dessen längsaxiale Fixierung erfolgt dabei vorteilhaft über eine Verjüngung des Betätigungsansatzes, über den eine Buchse geschoben ist, die über eine Kopfver­ schraubung den Hahn niederhält.

Der erste Kanal muß vorliegend über den Betätigungsansatz bis zur ersten Querbohrung niedergebracht sein. Dies bedeu­ tet an sich eine große Kanallänge mit entsprechendem Totvo­ lumen oder einen sehr langen, bis nahe an die Querbohrung anzusenkenden Dichtungseinsatz, um dieses Totvolumen zu ver­ meiden. In besonders eleganter Weise schlägt die Erfindung hier vor, den Betätigungsansatz mit einem Sackloch auszu­ statten, von dessen Grund dabei der Kanal abgeht und den Sacklochgrund mit einer Schraube und z. B. einem O-Ring abzu­ dichten.

Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfin­ dung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Fig. 1 zeigt dabei einen Schnitt durch den Doppelkugel­ hahn,

Fig. 2 zeigt diesen in Draufsicht.

Fig. 1 Die Vorrichtung besteht aus der oberen ersten Kugel 2 und der unteren zweiten Kugel 2′, zwischen denen sich ein Zylinderabschnitt 19 befindet. An die obere Kugel 2 schließt sich ein Betätigungsansatz 16 an, der mit einem Handgriff 11 verbunden und über einen Stift 12 gesichert ist. Ebenso kann der Betätigungsansatz mit einem Stellmotor verbunden sein.

Der Betätigungsansatz weist eine Sacklochbohrung 24 auf, von dessen Grund ein erster Kanal 21 in das Kugelinnere bis zur Mitte des Zylinderabschnitts 19 reicht. Dieser Kanal 21 ist durch eine Zylinderschraube 8 und einen O-Ring 9 am Sack­ lochgrund abgedichtet. Mittig schließt sich in der ersten Kugel 2 eine Querbohrung 22′ an, ebenso ist der Kanal 2 im Zylinderabschnitt 17 mit einer Querbohrung 22 versehen, wobei der Zylinderabschnitt in Höhe des Austritts der Querboh­ rung 22 mit einer umlaufenden Nut 20 versehen ist, die äqui­ valent auch im Gehäuse 1 angebracht sein kann.

Die zweite Kugel 2′ liegt unterhalb (in bezug auf die Zeich­ nung) des Zylinderabschnitts 19 und besitzt einen ebenso wie der erste in der Längsachse der Doppelkugel liegenden zwei­ ten Kanal 21′, der bis zur Kugelmitte reicht und von dort gleichfalls an eine Querbohrung 22′ angeschlossen ist.

Die Flüssigkeitszufuhr der oberen Kugel 2 geschieht über die Querbohrung 22, die Flüssigkeitszufuhr der zweiten Kugel 2′ erfolgt über den zweiten Kanal 21′ an die Querbohrung 22′. Die untere Kugel 2′ liegt gegen ein im Gehäuse 1 unten ange­ ordnetes, sphärisches Fußlager 23 an und ist über die Buch­ sen 3 und 5, zwischen denen sich ein O-Ring 4 befindet, mit Hilfe einer Überwurfmutter 11 gesichert, wobei die Buch­ sen 3, 5 den Betätigungsansatz umfassen.

Im Gehäuse 1 befinden sich in den beiden Ebenen der Querboh­ rungen 22′ mehrere obere und untere Anschlüsse 14, 14′ sowie fußseitig ein dem zweiten Kanal 21′ zugeordneter An­ schluß 15′, wobei in die Anschlüsse 14, 14′, 15, 15′ Dichtbuchsen 6 mit O-Ringen 7 und sphärischer Anlage an die Kugeln 2, 2′ über Gewinde 13 eingeschraubt sind, die beim Anschluß 15 fehlt, da hier die Anschlußverschraubung dichten kann.

Weitere O-Ring-Dichtungen 4 finden sich im Zylinderab­ schnitt 19 oberhalb und unterhalb der Ringnut 20.

Die Erfindung ermöglicht auch eine Erweiterung auf drei und mehr Kugeln, wobei dann jeweils ein zusätzlicher Zylinderab­ schnitt mit Zulauf und separater Ringnut zwischen den weite­ ren Kugeln vorzusehen ist.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß Zulauf 15 und Ab­ läufe 14, 14′ nicht - wie dargestellt - in einer Ebene lie­ gen müssen, sondern auch gegeneinander versetzt sein können, um z. B. eine besonders platzsparende Bauweise zu erzielen.

In der Draufsicht der Fig. 2 erkennt man das Gehäuse 1 mit dem Drehgriff 11 und den Abläufen 14, unter denen, wie hier bei deckender Anordnung, die Abläufe der darunterliegenden Ebene(n) liegen.

Bezugszeichenliste

 1 Gehäuse
 2, 2′ Kugeln
 3 Buchse
 4 O-Ring
 5 Buchse
 6 Dichtbuchse
 7 O-Ring
 8 Zylinderschraube
 9 O-Ring
10 Überwurfmutter
11 Handgriff
12 Stift
13 Gewinde
14, 14′ Anschlüsse
15, 15′ Anschlüsse
16 Betätigungsansatz
17 Distanzstück
18 Bohrung
19 Zylinderabschnitt
20 Ringnut
21 erster Kanal
21′  zweiter Kanal
22, 22′ Querbohrungen

Claims (4)

1. Mehrwege-Kugelhahn, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit Dichtungs-Buchsen (6) aufweisenden, jeweils mehreren radialen Anschlüssen (14, 14′, 15, 15′) für die Zu- und Ableitung von fließfähigen Medien sowie einer ersten Verteilerkugel (2) mit Betätigungsansatz (16), wobei die Kugel (2) in einer Gehäusebohrung (18) unterge­ bracht ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merk­ male:

• a) über ein Distanzstück (17) ist mit der ersten Kugel (2) eine zweite Kugel (2′) drehfest verbun­ den;
• b) das Distanzstück (17) weist einen an der Boh­ rung (18) anliegenden Zylinderabschnitt (19) auf;
• c) um den oder im Zylinderabschnitt (19) liegt eine umlaufende, einem ersten radialen Zulauf (15) zugeordnete Ringnut (20);
• d) die Ringnut (20) ist mit oberen und unteren O-Rin­ gen (4) abgedichtet;
• e) über den Betätigungsansatz (16) ist ein erster Kanal (21) koaxial bis in Höhe der Ringnut (20) niedergebracht, an den sich quer dazu eine mit dem Zulauf (15) über die Ringnut (20) verbundene Quer­ bohrung (22) sowie über den ersten Kanal (21) mit den Ableitungen (14) verbindbare Querbohrung (22′) anschließt;
• f) die zweite Kugel (2′) besitzt einen zweiten koaxialen Kanal (21′), der von dem ersten Kanal (21) getrennt und über eine, die Ableitun­ gen (14′) mit dem Kanal (21′) verbindenden eigenen Querbohrung (22′) an diesen angeschlossen ist.

2. Mehrwege-Kugelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Betätigungsansatz (16) gegenüber der ersten Kugel (2) verjüngt und mit Hilfe einer Buchse (5) gegen ein sphärisches Fußlager (23) im Gehäuse (1) niedergehalten ist.

3. Mehrwege-Kugelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Betätigungsansatz (16) eine Sackloch­ bohrung (24) aufweist, von dessen Grund der erste Kanal (21) abgesenkt ist, und daß der Kanal mit einer Gewindeschraube (8) abgedichtet ist.

4. Mehrwege-Kugelhahn nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mehr als zwei Kugeln (2, 2′) aufweist, zwischen denen jeweils Zylinderabschnitte (19) mit Ringnuten (20) und je eige­ nen Querbohrungen (22, 22′) vorgesehen sind, die mit Zuläufen (15) und Anschlüssen (14) als Abläufe verbind­ bar sind.