DE7308370U - Hahn mit einer Entlastungseinrichtung zur leichteren Betätigung des Kükens - Google Patents

Description

Patentanwalt Dipl.-lng. Dr. jur. JOACHIM G. SANDMANN

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Anmelder: Dr. Ernst Schnabel, 625Ο Limburg/Lahn

B/e Schreibung betreffend

Hahn mit einer Entlaβtungseinrichtung zur leichteren Be·

tätigung des Kükens.

Das Küken eines Hahnes läßt sich oft schwer zwischen der DurchfIuQsteilung und der Absperrstellung verschwenken. Der Grund liegt im allgemeinen in der thermischen Ausdehnung infolge der Einwirkung des Pttrdermediums, wobei zu berücksichtigen ist, daß die thermische Ausdehnung von den für das Hahngehäuse und das Küken sowie einer ggf. vorgesehenen Auskleidung verwendeten Werkstoffen und von den jeweiligen Betriebsverhältnissen abhängig ist. Da der Hahn bei allen auftretenden Betriebsverhältnissen dicht sein muß, läßt sich die thermische Ausdehnung nicht _:, durch entsprechendes Bevegungsspiel ausgleichen· Da es in } der Regel auch nicht möglich ist, mit der Betätigung des :

Hahns bis zu seiner Abkühlung auf Normalt-emperatur zu ,

warten, verwendet man in der Praxis bereits bei kleinen :j

Küken lange Hebel, um das Küken mit Gewalt zu verschwen- ί ken. Dabei kommt es dann leicht zu Beschädigungen der .;

Dichtungen und der ggf. vorgesehenen Kunststoffaueklei- j

düngen, die insbesondere im Hinblick auf chemisch aggres- j sive Fördermedien Verwendung finden. |

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Hahn

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avf einfache Weise so auszubilden, daß er zum Betätigen des Kükens entlastbar ist, ohne daß auf eine ausreichende Abdichtung des ΗξΙϊπ.5 "verslclrte* ve~i?e?i -sxißz Die?« Aufgabe wird durch eine Ausbildung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wird vor dem Verschwenken des Kükens mittels der Spanneinrichtung der Andrückring gelockert. Dabei bleibt die Dichtungswirkung des Dichtungsrings noch erhalten, jedoch läßt sich das Küken dann trotz thermischen Einflüssen leicht verschwenken. Befindet sich das Küken in der gewünschten Stellung, so kann die Spanneinrichtung erneut und entgegengesetzt bedient werden, um nach der kurzzeitigen Entlastung einen hohen Dichtungsdruck zu erhalten, der eine wirksame Abdichtung auch über lange ■ Betriebsleiter! gewährleistet. Auf diese Weise werden Be-

J * Schädigungen weitgehend ausgeschlossen. Die Punktion der Spanneinrichtung ist somit eir," . fangschaltung für das Küken vergleichbar, das je nach Stellung der Spanneinrichtung leichtgängiger oder schwergängiger schwenkbar ist.

Zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Maßnahme nach Anspruch 2 sichert eine gute Zugänglichkeit des zentralen Betätigungsfortsatzes des Kükens, und die beiden Spanneinrichtungen lassen sich so ausbilden, daß »ie von einer Bedienungsperson mit jeweils einer Hand gleichzeitig betätigbar- sind.

Die Ausbildung nach Anspruch 3 führt zu einer einfachen, atSrungsunanfälligen und funktionssicheren Spanneinrichtung, die sich mittels eines Schwenkhebels leicht mit einer Hand betätigen läßt. Die Weiterbildung nach Anspruch k schafft zudem ohne nennenswerten Aufwand die Möglichkeit, eine Einstellung dee Anpressdrucke vorzunehmen, um aufgetretenen Verschleiß auszugleichen oder den Hahn an sich ändernde Betriebsbedingungen anzupassen. Insbesondere kann

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die Einstellung so vorgenommen werden, daß stets in der entspannten Betätigungsstellung noch ein die Abdichtung na?h auSen gewährleistender BiOitiniersdruck vorhanden ist.

Die Maßnahme nach Anspruch 5 hat sich insbesondere bei einem Hahn mit einer Kunststoffauskleidung bewährt.

Anspruch 6 betrifft eine besonders vorteilhafte Weiterbildung, die eine zusätzliche Entlastung ermöglicht. Bei einer Ausbildung der Hebevorrichtung gemäß Anspruch 7 ist diese in Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse betätigbar. Auch läßt sich der Dichtungsdruck mittels der Hebevorrichtung einstellen. Die Weiterbildung nach Anspruch 8 hat sich insbesondere für einen Hahn mit einer Kunststoffauskleidung bewährt.

Die Maßnahme nach Anspruch 9 führt zu einer zweckmäßigen Ausbildung, bei der das Küken unter einer Axialvorspannung steht, durch die ein Mindestabdichtungsdruck auch in der Betätigungsstellung für das Küken vorgegeben ist.

Die Ausbildung nach Anspruch 10 ist deswegen besonders vorteilhaft, weil die üblicherweise besonders hohen Anforderungen bezüglich der Maßgenauigkeit des Hahngehäuses und des Kükens entfallen. Die Metallischen Hahngehäuse müssen spannungslos geglüht werden, und es ist zu berücksichtigen, daß gegossene Teile noch lange Zeit nacharbeiten. Jedes daraus resultierende noch so geringe Verziehen des Gehäuses verhindert eine genaue Passung des Kükens und führt zu Undichtigkeiten. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung nach Anspruch 10 sind diese Schwierigkeiten ausgeräumt und reicht es völlig aus, wenn die dem Küken gegenüberliegende Gehäuseinnenwandfläche nur vergleichsweise grob bearbeitet ist. Eine gute Passung und damit Abdichtung des Kükens wird dadurch erreicht, daß über die am Hahngehäuse verteilten Schmiernippel ein geeignetes Mittel wie eine nicht verhar-

zende Flüssigkeit, ein Öl oder eine andere "temperaturbeständige Flüssigkeit unter Druck zwischen das Hahngehäuse und die Auskleidung im Sitzbereich des Kükens eingeleitet wird. Sehr gute Ergebnisse wurden mit härtendem Silikonkautschuk erzielt. Nach dem Einpressen des Füllmittels nimmt die Auskleidung eine dem in der Betriebsstellung befindlichen Küken genau angepasste Sitzlage ein. Ist die Füllschicht oder, Zwischenschicht ausgehärtet, so hat man eine Auskleidung mit einer elastisch ausienkbaren, der Kükenform genau angepassten Sitzfläche.

Die Ausbildung gemäß Anspruch 10 ist gerade in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung besonders zweckmäßig, weil auf einfache Weise ein Nachdichten möglich wird, falls ein geeignetes Füllmittel wie Öl oder Fett verwendet wir, , das ggf. mittels einer Handpresse eingeleitet werden kann. Das nachträgliche Einleiten des Füllmittels erfolgt bei in der entspannten Betätigungsstellung befindlichem Küken, das anschließend mittels der Spanneinrichtung in die gespannte Anpressstellung gebracht und dabei abdichtend an die Auskleidung angedrückt wird.

Steht das den Hahn durchfließende Medium unter hohem Druck, so kann durch stärkeres Einpumpen des Füllmittels ein Ausgleich herbeigeführt und die erforderliche Abdichtung aufrecht erhalten werden. Es ist jedoch stets darauf zu achten, daß sich das eingepresste Füllmittel nur im Sitzbereich zwischen dem Gehäuse und der Auskleidung, in dem ftuch die Schmiernippel vorgesehen sind, ansammelt. Um der insbesondere bei erhöhtem Einpressdruck bestehenden Gefahr zu begegnen, daß das Füllmittel in den Bereich der Anschlußstutzen des Gehäuses ausweicht, kann die Maßnahme nach Anspruch 11 vorgesehen sein. Die den Gehäuseanschlußstutzen zugeordneten Stutzelemente bestehen zweckmäßigerweise aus dem gleichen Kunststoff wie die Auskleidung selbst.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen { Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. ·; Fig. 1 zeigt den Hahn in einem Vertikalschnitt, wobei die \

linke Hahnhälfte in gespannter Anpressstellung und die Ϊ

rechte Hahnhälfte in entspannter Betätigungsstellung dar- |

gestellt sind; )

Fig. 2 zeigt den, Hahn nach Fig. 1 in Draufsicht. j Der Hahn umfaßt ein geschweißtes Hahngehäuse 1 mit zwei j Flanschen 2, von denen nur einer dargestellt ist, zum Ein- ι

flanschen in eine Rohrleitung sowie mit einem unteren - ■

Stirnflansch 3 und einem oberen Stirnflansch k. Das Hahn- = gehäuse 1 ist mit einer einstückigen Auskleidung 5 aus

Polytetrafluoräthylen versehen, die über die Flansche 2 und

den oberem Stirnflanuch h nach außen umgebördelt ist. Mit ..

dem unteren Stirnflansch 3 des Hahngehäuses 1 ist ein Dek- ·

kel 6 unter Einspannung einer flexiblen Membran 7 verspannt. *

Mit dem oberen Stirnflansch k ist ein Deckelring 8 mittels ;

Schraubbolzen 9 unter Zwischenfügung des oberen Bördeis der ; Auskleidung 5 und einer Abschlußmembran 10 verspannt.

Das Küken 11, das eine Durchflußöffnung 12 aufweist, ist

durch die vom Deckelring 8 freigegebene zentrele Öffnung in das Hahngehäuse 1 eingebaut. Das Küken 11 ragt mit einem

Betätigungsfortsatz 13 durch den Deckelring 8 nach außen ■

und ist hier mit einem Sechskantkopf 13*versehen, auf den I ein entsprechender Schlüssel zum Verschwenken des Kükens zwischen der Durchflußstellung und der Absperrstellung auf- ?

gesteckt werden kann« Zur Abdichtung des Hahns nach außen

ist ein den Betätigungsfortsatz 13 umgebender O-Ring ^k j

vorgesehen, der teilweise von einer ringförmigen Vertiefung j

an der Oberseite des Kükens 11 aufgenommen, wird. Die Ab- j

echlußmembran 10 liegt an der Oberseite des O-Rings 1U an,

schwenkbaren und dazu mit einem angeschweißten Handgriff 2k versehenen Scheibe 22 ist gleichfalls abgeschrägt, und zwar unter gleichem Winkel wie die Stirnfläche 21 eier Druckstükke 2O₁ wie aus Fig. 1 für die Spanneinrichtung 18 zu sehen ist. Die gerade obere Stirnfläche einer jeden Scheibe 22 stützt sich an einer einen Axialanschlag bildenden Einstellmutter 25 ab, die auf das obere Gewindeende des betreffenden Bolzens 19 aufgeschraubt und durch eine Kontermutter 26 gesichert ist.

Dem Küken 11 ist an seiner Unterseite eine Hebevorrichtung 27 zugeordnet. Diese umfaßt ein Hebeglied 28, das mit einer Rändelmutter 29 versehen ist und in eine zentrale Gewindebohrung des Deckels 6 eingeschraubt ist. An der Oberseite des Hebeglieds 28 ist zwischen dem Deckel 6 und der flexiblen bzw. elastischen Membran 7 eine Anhebplatte 30-vorgesehen, über welche die Hebevorrichtung 27 auf die Unterseite des konischen Kükens 11 wirkt.

der über einen Andrückring 15 mit einem zentralen rohrförmigen Fortsatz 16 abdichtend an das Küken 11 angedrückt ist.

Dem Andrückring 15 sind zwei diametral auf gegenüberliegenden Seiten der senkrechten Rükenachse angeordnete Spannein- ι richtungen 17 und 18 zugeordnet, die in identischer Weise ausgebildet sind. ,Jede Spanneinrichtung 171 18 umfaßt einen ·

■ mit dem oberen Stirnflansch h verschraubten Bolzen 19 ₅ der ■:

sich durch Bohrungen im Deckelring 8, im Andrückring 15 Jj

und einem mit dessen Oberseite verschweißten zylindrischen Druckstück erstreckt, dessen obere Stirnfläche 21 wie aus J!

Fig. 1 zu ersehen abgeschrägt ist. Oberhalb eines jeden ;

Druckstücks 20 ist auf den betreffenden Bolzen 19 eine zylindrische Scheibe 22 mit einer zentralen Bohrung aufge- b

steckt, Die untere Stirnfläche 23 der auf dem Bolzen 19 '

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Im Betriebszustand nimmt der Hahn, wenn das Küken 11 nicht betätigt werden soll, die in der linken Hälfte von Fig. 1 gezeigte gespannte Stellung ein. Die Scheibe 22 der Spanneinrichtung 17 wurde gegenüber der in Fig. 2 durch die Stellung des Handgriffs 2k gekennzeichneten Lage verdreht, wodurch dich der Andrückring 15 abwärts verlagert und in verstärktem Maße auf den Dichtungsring 1*1 drückt (Anpressstellung), Natürlich werden beide Spanneinricsitungen 17 und 18 in gleicher Weise bzw. gleichzeitig betätigt und in die Anpressstellung gebracht. In dieser ist die Hebevorrichtung I 27 wirkungslos, greift also nicht an der Unterseite des

§ Kükens 11 an, das sich in ssiner niedrigsten Stellung be-

I findet. Soll nun das Küken 11 betätigt werden, um den

i' Durchfluß freizugeben oder abzusperren, so werden die Spann-

1 einrichtungen 17 und 18 durch Bchwenken der beiden Handgrif-

ife Zh in die aus der rechten Hälfte der Fig. 1 ersichtliche Stellung gebracht, in der die abgeschrägten Stirnflächen

1 und 23 der Druckstücke 20 und der Scheiben 22 ganzflächig

P aneinanderliegen. Dadurch wird der Andrückring 15 gelockert

Ii und kann sich wie dargestellt etwas heben, so daß der ΟΙ Ring I^ unter einem verminderten Einspanndruck steht, der I jedoch zur wirksamen Abdichtung ausreicht (Betätigungs-I stellung). Zusätzlich kann wie gleichfalls in Fig. 1 dar-I gestellt die Hebevorrichtung 27 betätigt werden, wobei die I Anhebplatte 30 mit der flexiblen Membran 7 und dem entspreiz chenden Teil der Auskleidung 5 das Küken 11 etwas anhebt. I Dadurch wird der auf den O-Ring 1^ wirkende, in der Eetäti-ΐ gungsstellung verminderte Dichtungsdruck erhöht. In dieser I' Betätigungsstellung läßt sich das Xüken 11 leicht verschwenken, wobei Beschädigungen des O-Rings \k und der Kunststoff- ; auskleidung 5 oder des ganz aus Kunststoff hergestellten Kükens 11 weitgehend ausgeschaltet sind.

' Der dem Küken 11 benachbarte zentrale Teil des Hahngehäuses

4 ist mit mehreren nicht dargestellten Radialbohrungen ver-

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Λ rt «"ι π λ

It III»

- Ansprüche -

sehen, die nach außen durch einen Schmiernippel abgeschlossen sind und in der dem Küken 11 gegenüberliegenden Ge'uäuseinnenwandf lache ausmünden. Diese Bohrungen mit ' den Schmiernippeln sind auf gegenüberliegenden Seiten der Zeichnungsebene in Fig. 1 angeordnet und verteilt, sind also gegenüber den die Anschlußflansche 2 tragenden Anschlußstutzen winkelversetzt. Die Schmiernippel dienen dem Einleiten eines fließfähigen und ggf. nach dem Einleiten aushärtbaren Füllmittels, das die Auskleidung 5 im Sitzbereich vom Gehäuse 1 abhebt und abdichtend an das in der Betriebsstellung befindliche Küken 11 andrückt. Dieser Abdichtungsdruck würde gleichfalls ein Betätigen des Kükens 11 erschweren. Wird jedoch der Andrückring 15 durch entsprechende Betätigung der Spanne!«richtungen 17 und 18 in die entspannte Betätigungsstellung bewegt und das konische Küken 11 mittels der Hebevorrichtung 27 gelüftet, so erhält das Küken 11 ausreichend Bewegungsspiel gegenüber der Auskleidung 5» so daß sich das Küken 11 leicht drehen läßt.

Claims (11)

1. I I'» t Mi·

   Patentanwalt Dipl.-Ing. Dr. jur. JOACHIM G. SANDMANN

   8014 NcubEbeig RithMspUtz 18 Td.: (OSI 1)603800

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   Ansprüche

   1· Hahn mit einer Entlastungseinrichtung zur leichteren Betätigung des Kükens, insbesondere eine Kunststoffausklei- ; \ dung aufweisender Hahn, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dichtungsring (1¹O, der den aus dem Hahngehäuse (1) nach außen geführten Betätigungsfortsatz(13) des Kükens (11) umgibt, ein Andrückring (15) zugeordnet ist, der mittels einer Spanneinrichtung (17» 18) axial

   zwischen einer gespannten AnpreQstellung (Fig. 1 links) «

   und eines.-· entspannten Betätigungsstellung (Fig. 1 rechts) _Λ bewegbar ist, in welcher der Dichtungsring (1*0 in ge- h

   ringerem Maße eingespannt ist. ί
2. 2. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- ;

   net, daß zwei diametral auf gegenüberliegenden Seiten \ der Kükenachse angeordnete Spanneinrichtungen (17 und 18) ι vorgesehen sind. 5
3. 3. Hahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge k e η η ζ e i ch - \ net, daß jede Spanneinrichtung (17, 18) eine schwenkbare Scheibe (22) mit einer abgeschrägten Stirnfläche (23) umfaßt, die auf einem ortsfest am Hahngehäuse (1) angeordneten Bolzen (19) gelagert ist, mit einer Stirnfläche an einem Axialanschlag (25) anliegt und mit der anderen Stirnfläche (23) am Andrückring (15) angreift.
4. k. Hahn nach Anspruch 3t dadurch gek ennz e i chne t, daß der Axialanschlag von einer auf den Bolzen (19) aufgeschraubten Einstellmutter (25) gebildet ist.
5. 5. Hahn nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß der Andrückring (15) über eine zwischen dem Hahngehäuse (i) und einem Gehäusedeckel (8) eingespannte Abschlußmembran (1O) am Dichtungsring (1^) angreift.
6. 6. Hahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch ge-

   kennzeichnet , daß der dem Betätigungsfortsatz (13V des Kükens (11) abgewandten Stirnseite des Kükens (11) eine axial vsrlagerbare Hebevorrichtung (27) zugeordnet ist.
7. 7. Hahn nach Anspruch 6, dadurch gekennz eichne t, daß die Hebevorrichtung (27) ein sich längs der Kükenachse erstreckendes und mit dem Hahngehäuse (1, 6) verschraubtes Hebeglied (28) mit einer innerhalb des Hahngehäuses (1) angeordneten Anhebplatte (30)umfaßt.
8. 8. Hahn nach Anspruch 7, dadurch gekennz eichne t, daß das Hahngehäuse (1) auf seiner der Einbauöffnung für das Küken (11) gegenüberliegenden Seite unter Einspannung einer flexiblen Membran (7) durch einen Gehäusedeckel (6) verschlossen ist, in den das Hebeglied (28) eingeschraubt ist, und daß die Anhebplatte (30) zwischen dem Gehäusedeckel (6) und der flexiblen Membran (7) angeordnet ist.
9. 9· Hahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebevorrichtung (·??) eine zwischen dem Hahngehäuee (i) und dem Küken (11) angeordnete Feder 13t.
10. 10. Hahn, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9· mit einer Kunststoffauskleidung, dadurch gekennzeichn e t , daß das Gehäuse (i) mit wenigstens einer Bohrung

    versehen ist, die nach außen durch einen Schmiernippel
    abgeschlossen ist und in der dem Küken (11) gegenüberliegenden Gehäuseinnenwandfläche ausmündet. <

    ■■■■!
11. 11. Hahn nach Anspruch 10, dadurch, gekennzeich- ί

    net, daß die Auskleidung (5) im Bereich der Gehäuse- j

    anschlußstutzen durch Stützelemente aus Kunststoff gegen . ι

    ein Abheben unter dem Druck des über den Schmiernippel ^!!

    eingeleiteten Mittels gesichert ist. ·!