DE6927344U - Sportmann. - Google Patents

Description

Die Neuerung betrifft einen Sperrhahn mit wenigstens einem Verschlussorgan, das mittels eines radial geschlitzten, einen trapezförmigen Querschnitt aufweisenden Druckringes axial an eine Dichtfläche andrückbar isto

Ein derartiger Sperrhahn ist aus der GB-PS 246<?/ΐ877 bekannt. Dieser Sperrhahn weist einen Ring auf, der, wenn er gespreizt wird, über schräge Aussenflachen auf die entsprechend geneigte Flächen aufweisenden Verschlussplatten einen axialen Druck ausübt und die Verschlussplatten gegen ihre Dichtflächen drückte Da der Ring einen konstanten Querschnitt aufweist, wird er beim Spreizen ungleich-

eässig verformt, 00 dass auch der auf die Verschlussplatten ausgeübte Druck ungleichma.esig ist· Dies kann au Undichtigkeiten an den Dichtflächen führen©

Eine ähnliehe Anordnung ist aus der US-PS 2 599 828 bekannt, die Druckringe mit trapezförmigem Querschnitt aufweist, deren Durchmesser mittels eines Uta den Umfang des Ringe laufenden Seilzugs verändert ■ f werden kann· Die Ringe weisen einen konstanten Querschnitt auf, so dass sie sich bei der Änderung ihres Durchmessers ungleichmässig verformen« Dies kann wiederum zu einem ungleichmässigen. Druck auf die Verschlussplatten führen· Ausserdem erhalten die Ringe bei dieser Anordnung über den Seilzug eine Dreh- und Hub- bzw· Senkbewegung, die sich auf die Versehlussplatten überträgt und zu einem raschen Versohleiss der Dichtflächen führte

Weiterhin ist aus "Die Seeger-Sicherung", Dr.-Ing. Jos· Mertens, 19^3» Verlag Schirmer & Mahlau, Frank- ~ fürt a.M» t Seite 10 und 11, ein Ring mit ungleich- ·*"· massigem Querschnitt bekannt, der sich von dar Mitte nach den Enden hin verjüngt, so dass beim Zusammen- oder Auseinanderziehen des Ringes, um ihn zur axialen Sicherung bestimmter Teil» in eine Nut einsetzen zu können, die Biegebeanspruchung auf dem gesamten Umfang gleiohmässig verteilt ist»

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sperrhahn zu schaffen, bei dem Undichtigkeiten infolge eines ungleichmäsaigen Druckes des Druckringe« auf das Verechlussorgiui vermieden werden·

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass der Querschnitt des Druckringes in an sich bekannter Weise von den Ring-ι enden beiderseits des Schlitzes aus bis zu dem dem

i Sohlitz diametral gegenüberliegenden Bereioh derart

^: fortschreitend zunimmt, dass die Biegebeanspruchung

i bei radiier Verformung des Ringes längs des Ringumfanges

j gleich istβ Aufgrund dieser Ausbildung verfomrt sich der Ring

ί beim Spreizen und Zusammenziehen gleichmässig und übt

I ^ auf das Verschluss organ stets einen gleichmässigen DEiaick aus.

\ Zwei Ausführungsbeispiele der Neuerung werden nach-

I stehend anhand der Figuren 1 bis 7 erläutert. Es zeigt:

i Fig. 1 eine Aufsicht des Druckringes gemäss der Neuerung,

I Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

I Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Sperr-

I hahn mit einem neuerungsgemässen Druokring,

I ■*"*! Fig. k einen Schnitt längs der Linie k-h in Fig. 3»

Fig. 5 eine vergrösserte Teilansicht der Schieber des Hahns nach Fig. 3»

Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Sperrhahn mit einem Druckring gemäss der Neuerung in einer weiteren Ausführungsform, und

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 6.

Nach der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform besteht der Druckring aus einem Rohr- oder Federring 1, der xvm Schlitz 2 hin offen ist. Die den Schlitz 2 begrenzenden Flächen bilden einen spitzen Winkel x. Der Schlitz dient zum Spreizen d©s Ringes mittels eines gestrichelt dargestellten Keils A.

Der Ring 1 ist im Querschnitt trapezförmig. Der Querschnitt nimmt von den Ringenden 3 bis zu dem dem Schlitz 2diametral gegenüberliegenden Bereich derart zu, dass die Biegebeanspruchung beim Spreizen des Ringes längs des Ringumfangs gleich ist. Die Enden 3 sind verstärkt, um dem Keil A zwei ausreichende Abstützflächen zu bieten»

Der Ring weist im übrigen eine innere kreisringförmige Nut 4, die nur geringe Tiefe hat und von trapezförmigem Profil ist, auf» Ihre Flanken konvergieren in der gleichen Richtung wie die des äusseren trapezförmigen Profils. Wie weiter unten gezeigt wird, ist diese Trapeznut 4 dazu bestimmt, mit den Schiebern eines Sperrhahns (^zusammenzuwirken.

Der Ring 1 weist beispielsweise eine kreisförmige Innenfläche mit der Mitte 0 und eine kreisförmige Aussenflache mit der Mitte O₁ auf.

Aufgrund seiner Form als Körper gleicher Biegefestigkeit bleiben, wenn eine Biegebeanspruchung auf den Ring durch

Spreizen der Enden 3 hervorgerufen wird, die Innen- und Aussenflachen zylindrische

In den Figuren 3 bis 5 ist der Ring in einem Sperrhahn mit zwei Rohreintritts- und -austrittsstutzen 6 angeordnet, deren Achse X-X senkrecht zur Symmetrieebene Y-Y des Körpers 5 liegt. Die Rohrstutzen 6 weisen Innensitze 7 auf, die verschlossen werden sollen.

Eine Betätigungsstange 8, die an ihrem Ende mit Befestigungsorganen für das Verschlussorgan ausgestattet ist, weist ebenfalls einen Spreizkeil A auf· Das Verschlussorgan bestellt aus zwei keilförmigen Schiebern 9$ die symmetrisch bezüglich der Achse Y-Y sind« Jeder Schieber 9 weist (Fig. k) eine zylindrische Innenauflagerflache 10 auf, die quer durch eine Schrägflanke 11 derart begrenzt ist, dass die beiden auf der Betätigungsstange 8 gelagerten Schieber 9 zwischen sich eine kreisförmige Nut trapezförmigen Profils aussparen· Im übrigen weist jede zylindrische Iinnenauflagerfläche 10 einen Endwulst mit kegelstumpfförmiger Flanke 12, der in Verbindung mit der Auflagerfläche 10 steht, auf, wobei die kegelstumpfförmige Flanke 12 der Nut k des Ringes 1 angepasst ist.

Der Ring 1 tfird in die zylindrischen Auflagerfläehen 10 der Schieber eingeführt, der sich so in der Trapeznut der Schieber 9 befindet, während die ¥ulste mit Schrägflanken 12 für die Auflagerflächen 10 in der Innennut k des Ringes 1 gelagert sind·

Die Funktionsweise ist die folgendet Bin erstes Anspannen des Verschlussorgane (Schieber 9) gegen die Sitze 7 ergibt sich durch eine Verschiebung der Betätigungsstange 8 gegen den Bodan des Körpers 5· Dieses erste Spannen wird durch ein Spannen bei Beendigung der Verschiebung der Betätigungsstange 8 vervollständigt, Indem der Dehnungekeil A zwischen die Enden 3 des dehnungsfähigen Ringes 1 eingetrieben wird. Während der Spreizbewegung des Ringes H üben die Schrägflanken mit ihrem ausβoran Trapezprofil auf die Flanken 11 der trapezförmigen Nut der Schieber 9 Kräfte aus, deren Axialkomponenten die Sohleber 9 voneinander entfernen und sie auf die Sitze 7 drücken. Diese Axialkräfte werden gleichförmig über den gesamten Kreisumfang der Schieber verteilt.

Zum Öffnendes Sperrhahns wird die Betätigungsstange 8 in entgegengesetzter Richtung verschoben. Bei Beginn dieser Verschiebung wird der Spreizkeil A von dem Schlitz 2 des Ringes 1 freigegeben, wodurch die Schieber 9 den. für ihre Annäherung notwendigen Raum freilassen. ■gjp- Der Ring 1 schliesst sich elastisch und ruft, indem seine Innennut k auf die kegelstumpfförmigen Flanken 12 der Endwülste der Lagerflächen 10 wirken, die Annäherung der Schieber 9» d.h. das Abheben von den Sitzen 7 hervor. Diese Annäherung der Schieber ermöglicht aufgrund der Verbindung der Innennut k des Ringes und der Wülste mit kegelstumpfförmigen Flanken 12 der Auflagerflächen 10 ein Abheben der Schieber 9 ohne Reibung von den Sitzen 7. Man ist somit sicher, dass die Flächen

dieser Sitze und der Sohleber nicht durch Reibung oder Fressen beschädigt werden.

In den Figuren 6 und 7 der Zeichnungen wird der Ring 1 in Form eines Körpers gleicher Biegefestigkeit bei einem Hahn mit kugelförmigem Hahnküken angewendet« In diesem Fall ist keinerlei trapezförmige Innennut k vorgesehen; die Innenfläche ist zylindrisch. Der Sperrhahn mit Hahnküken weist einen Körper 13 mit zwei diametral auf der Achse X -X gegenübersitzenden Eintritts- und Austrittsstutzen 14 auf. Sein Verschlussorgan 15» das zwischen diesen Rohrstutzen angeordnet ist, ist kugelförmig· Das Verschlussorgan 15 ist auf einer Welle 16 von der Achse Y -Y senkrecht zur Achse X -X gelagert und weist eine Innenbohrung 17 gleichen Durchmessers wie die der Rohrstutzen "\k auf» Zur einfacheren Darstellung sind der Deckel, die Dichtungssätze und der Betätigungshebel des Verschlussorgans 15 nicht dargestellt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel 1st zwischen dem Verschlussorgan 15 mit den Rohrstutzen jeweils ein erheblicher axialer Zwischenraum ausgebildet, der von Muffen 18 eingenommen wird, die bezogen auf das Verschlussorgan 15 einander diametral gegenübersitzen. Jede Muffe 18 dient in an sich bekannter Weise als Lager für einen Dichtungsgleitring 19· Bin elastisches Organ, beispielsweise eine Belleville-Scheibe 20, ist im Inneren der Muffe 18 unter Abstützung gegen die Abdichtungsscheibe gelagert. Ein Druckbund 21 ist abgestützt gegen die Belleville-Scheibe 20 gelagert. Dieser Bund weist in an sich bekannter Weise eine kegelstumpfförmige Stütz-

fläche 22 für ein Organ mit Keilform auf. Dieses Organ ist durch einen spreizbaren Ring 23 gleicher Biegefestigkeit mit zu den Ringenden abnehmendem Querschnitt ausgebildet· Dieser Ring wird zwischen den Boden der Muffe 18 und den Druckbund 21 derart zwischengeschaltet, dass das trapezförmige Aussenprofil des Ringes 23 mit der kegelstumpfförmigen Fläche 22 des Druckbundes 21 zusammenwirkt. Ein Spreizkeil A wird in den Schlitz des Ringes eingeführt und eine Schraube 24, deren Ende auf den Keil drückt, wird radial in die Muffe 18 eingeschraubt. Die Schraube 24 ist durch eine Kappe 25 dicht abgedeckt.

Das Einschrauben der Schraube 24 in jede Muffe 18 ruft über den Keil A eine Spreizung des Ringes 23 und damit die Verschiebung des Druckbundes 21 zum Verschlussorgan 15 hervor. Der Druckbund 21 überträgt seinen Schub auf den Dichtungsring 19» indem die Belleville-Scheibe 20 verformt wird. Diese Vorrichtung ermöglicht einen gleichförmigen Druck des Dichtungsringes 19 auf das Verschlussorgan 15» und zwar aufgrund des Profils gleicher Biegefestigkeit des Ringes 23·

Beim Abschrauben der Schraube 24 zieht sich der Ring unter dem Einfluss der elastischen Rückstellung der Belleville-Scheibe 20 zusammen und der Keil A wird herausgeschoben.

Das Spannen und Entspannen der Dichtungsringe 19 und damit ihre Regelung sind aufgrund der einzigen Schraube

sehr einfach, die nach Entfernung des Deckels vom Sperrhahn zugänglich wird» Eine solche Regelung ermöglicht es, dem zur Drehung des Verschlussorgans 15 aufzuwendenden Betätigungsmoment einen minimalen Wert zu verleihen.

Claims (5)

Sohutzansprüohe

1. Sperrhahn mit wenigstens einem Verschlussorgan, das mittels eines radial geschlitzten, einen trapezförmigen Querschnitt aufweisenden Druckringes axial an eine Dichtfläche andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Druckringes (1,23) in an sich bekannter Weise von den Ringenden (3) beiderseits des Schlitzes (2) aus bis zu dem dem Schlitz diametral gegenüberliegenden Bereich derart fortschreitend zunimmt, dass die Biegebeanspruchung bei radialer Verformung des Ringes längs des Ringumfanges gleich ist.

2. Sperrhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (i) zwischen zwei keilförmigen Schie-

!,· bsrr. \9/ angeordnet ist; von denen jeder eine ringförmige Ausnehmung (10, 11, 12) zur Aufnahme des Ringes (i) aufweist, deren Auflagerflächen der Form des an seiner Innenseite eine Ringnut (h) aufweisenden Ringes angepasst sind.

3. Sperrhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussorgan (15) kugelförmig ausgebildet ist, und dass an dem Verschlussorgan ein Dichtungsring (19) anliegt, auf den der Druckring (23) einwirkt»

k. Sperrhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring an den Enden (3) verstärkt ist und an diesen Enden entsprechend einem Spreizkeil (a) schräg verlaufende Flächen aufweist.

5. Sperrhahn nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckring (23) und dem Dichtungsring (19) ein Druckbund (21) und eine elastisch verformbare Scheibe (20) angeordnet sind.