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Absperrhahn mit zylindrischem Küken Absperrhähne für Zwei- oder Mehrwege
sind bekannt.
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Diese heutigen bekannten, in der in- und ausländischen Industrie eingeführten
und verwendeten Absperrhähne weisen als wesentliches Merkmal ein in einem konischen
Sitz bzw. Gehäuse sich drehendes konisches Küken auf.
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Hier liegt eine große Störungsquelle: Jeder Konus neigt zum Festsetzen,
wenn durch den erforderlichen Anzug des Kükens eine einwandfreie Abdichtung im Gehäuse
erzielt werden soll.
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Infolge der hohen Haftreibung neigen die Abdichtungsflächen, Küken
und Gehäuse zum Fressen und dauerndem Undichtsein, wenn das Küken gedreht bezw.
öfter geschaltet wird.
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Diese Mängel lassen sich auch bei Verwendung von teuren Sonderlegierungen
nicht vermeiden. Der Bedienungsmann muß sehr oft das Küken durch Schläge mit einem
Gummihammer lösen, bevor er überhaupt eine Schaltung vornehmen kann. Dieses trifft
ganz besonders bei Hähnen mit einem Durchgangsquerschnitt von über 2o mm Durchmesser
zu.
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Sämtliche metallischen konischen Absperrhähne verlangen außerdem größte
Genauigkeit im Konus und außerdem ein kostspieliges Tuschieren und Einschleifen
des Kükens im Gehäuse, wodurch eine verhältnismäßig teure Fertigung in Kauf genommen
werden muß.
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Auf dem Sektor der Lebensmittelindustrie, z. B. Molkereien und Brauereien
usw., werden außerdem noch besondere Forderungen gestellt, z. B. leichte Zugänglichkeit
und einfacher Aus- und Einbau des Kükens, um die tägliche peinliche Reinigung durchführen
zu können.
Die heutigen besonders für die Lebensmittelindustrie
hergestellten Ausführungen in verschiedenen korrosionsfreien Metallen, z. B. in
V:2 a, sind sehr teuer und besitzen trotzdem noch die geschilderten Nachteile und
sind im Aufbau und in Hinsicht des hohen Gewichtes unbefriedigend.
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Die besonders in Molkereibetrieben eingeführten sehr teuren Absperrhähne
aus, nichtrostendem Stahl besitzen heute noch konische Küken und, um eine Reinigung
des Kükens zu ermöglichen, noch eine obere und untere Gehäusegewindeverschraubung
nebst Dichtungen, wodurch außer dem Küken noch zusätzliche Rillen, Taschen, Gewinde
und sonstige schädliche Räume im Gehäuse trotz der schlechten Zugänglichkeit peinlichst
saubergehalten werden müssen.
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Bis, heute konnten von der Armaturenindustrie die von der Leben:smittelindustrie,:besonders.Molkereien,
gestellten Forderungen nach einem idealen Absperrhahn noch nicht erfüllt werden.
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Diese Forderungen sind: z. Ein einfacher, leichter Durchgangshahn
ohne konisches Küken.
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z. Kein Festsetzen oder Fressen des Kükens im Gehäuse.
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3. Keinerlei Gewindeverschraubungen oder schädliche Räume am Gehäuse,
die infolge der erforderlichen unbedingten täglichen Reinigung-- schlecht oder nur
mangelhaft sauber zu halten sind.
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q:. Mit einem einzigen Handgriff muß das Küken ohne Lösen von "Gewindeverschraubungen
aus dem in der Rohrleitung fest eingebauten Gehäuse zwecks Reinigung des Gehäuses
und Kükens herausgenommen und wieder eingesetzt werden können.
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5. Eine absolute, dauernde Leichtgängigkeit und ein zügiges Drehen
des Hahnes. muß gewährleistet sein, ohne wie bisher bei größeren Durchgangshäihnen
erforderliches Herumklopfen mit dem Gummihammer auf dem Küken oder Gehäuse vornehmen
zu müssen.
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6. Der Materialaufwand und das Gewicht der heutigen V 2 a-Hähne sind
viel zu groß und der Einkaufspreis zu hoch, beispielsweise kostet ein Absperrhahn
aus nichtrostendem Stahl von 40 mm Durchgang für den Verbraucher r5o bis 17o DM.
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7. Die äußeren Abmessungen und das Gewicht müssen wesentlich kleiner
gehalten, werden, wobei aber die genannten Baulängen zwecks Aus-. wechseleng bleiben
müssen.
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B. Uin die hohen Materialkosten für V 2 a-Stahl zu vermeiden, müßten
die Absperrhähne in Beinaluminium hergestellt werden können, sie dürften aber dabei
auf keinen Fall, wie heute in Aluminium, zum sofortigen Fressen und völligen Festsitzen
neigen. Der Reinaluminiumhahn ist gegenüber dem aus V 2 a, also aus nichtrostendem
Stahl, schon infolge des hohen Gewichtsunterschiedes wesentlich billiger den Verbraucherkreisen
zu liefern.
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9. Eine sehr hohe Lebensdauer, auch bei großer Schalthäufigkeit, ruß.
bei absoluter Dichtigkeit gewährleistet sein.
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ro. Leichte, mit geringen Unkosten verbundene Instandsetzung im eigenen
Betrieb, die in kurzer Zeit von. jedem Betriebsangehörigen ohne Spezialkenntnisse
vorgenommen werden kann. Nach Möglichkeit keine Einschleif- bzw. Tuschierarbeit.
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Die vielem. durchgeführten Versuche, das konische Küken oder die Innenfläche
des Gehäusesi durch Aufvulkanisieren von Gummi gegen Fressen zu schützen, haben.
zu keinem bleibendem Erfolg geführt, da durch Gummi ein zu fester Haftsitz eintritt,
so daß ein Drehen des Kükens. nur sehr schwer möglich. ist und der Gummimanteil
nach ganz kurzer Betriebszeit abgeschert wird.
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Durch die vorliegende Erfindung werden die großen Nachteile der heutigem
bekannten Absperrhähne ausgeschaltet und die von der Leibensmittelindustrie, besonders,
von Molkereibetrieben, gestellten. Anforderungen, erfüllt» Die Erfindung besteht
darin, daß, das zylindrische Küken in seinem Sitz etwas radiales Spiel hat und daß
zur A.b.-d'ichtung des Gehäusedurchgangsquerschnibtes an dem Küken ein segmentförmiges
Eigs:atzstück befestägt ist, Dias sich elastisch an die Gehäusebohrung anpreit.
Das Einsatzstück kann am Küken lösbar befestigt sein, es kann aus unnachgiebigem
oder elastischem Material sein. Weitere Einzelheiten und der Aufbau und die Wirkungsweise
der Erfindung sollen an Hand der Zeichnung beschrieben werden (Fig. r und 2) .
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In dein Gehäuse z, welches mit einer zylindrischen; Bohrung 2, gleich
dem Durchmesser des Ge-" häusedurchgangsquerschnittes, 3 versehen ist, befindet
sich ein zylindrisches Küken ,4, welches einen größeren Durchgangsquerschnitt als.
das Gehäüsie: aufweist.
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In dem Küken q. ist ein elastisches Einsatzstück 5 z,. B@. aus Gummi
einvulkanisiert, welches ein kleines Fenster 6 bzw. eine Einbuchtung aufweist. Dieser
elastisch- Einsatz 5 isst etwas grÖßr gehalten als der Gehäusednzrchgangsquers,chnitt
7. Bedingt durch die gewählte Vorspannung des elastischen Einsatzes 5 wird auch
ohne Flüssibkeitsdruck eine absolute Abdichtung gewäh gleistet. Der metallische
Teil des Kükens q. ist im äußeren Durchmesser kleiner gehalten als die zylindrische
Gehäusebohrung. Das zylindrische Küken d. weist oben und unten je eine Manschette
8, 9 auf.
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Das Gehäuse r weist keinen Flansch oder irgendeine Gewindeverschraubung
für das I,'-ülcen 4. auf. Wirkungsweise: Das zylindrisch>> Küken q. mit elastischem
Einsatz 5 und den beiden Manschetten 8, 9 wird in die zylindrische Bohrung des Gehäuses:
eingeschoben. Der Handgriff zo, verhindert ein Durchrutschen in axialer Richtung.
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Infolge der Vorspannung des elastischen Einsatazz-s" 5,, welcher von
dem metallischen Teil des zylindrischen Kükens q. eingefaß.t ist, aber nicht mit
der Strömung des Mediums in Berührung kommt, liegt das Küken fest gegen einen Teil
der Gehäus,ebohrung z. Bedingt durch diese verhältnismäßig kleine Berührungsfache
ist ein leichtes, zügiges Drehen des Kükens gewährleistet und ein metallisches Fresisen
vollkommen ausgeschlossen. Dadurch, daß der. äußere Durchmesser des Kükens kleiner
gehalten ist als der Durchmesser der
zylindrischen Gehäusebohrung,
wird eine Querverschiebung des Kükens ermöglicht.
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Die Abdichtung des Kükens nach oben und unten im- Gehäuse erfolgt
in bekannter Weise durch die Manschetten 8, g.
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Infolge des elastischen Einsatzes und der elastischen Manschetten,
die bestimmte Ouerverschiebungen und Verlagerungen. gestatten, werden alle bisher
erforderlichen Passungen und Tuschierarbeiten vermieden und trotzdem eine absolute
Abdichtung erzielt.
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Bei höherem Flüssigkeitsdruck wird infolge auftretender Schubkräfte
auf das Küken noch ein erhöhterAnpreßdruck des Einsatzes erreicht, wodurch eine
absolute Abdichtung gewährleistet ist.
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Die Abdichtungsflächen sind sehr klein gehalten. Auch. bei sehr hohem
Flüssigkeitsdruck wird der elastische Einsatz nur entsprechend dem Spiel zwischen
Gehäusebohrung und äußerem Durchmesser des metallischen Teiles des zylindrischen
Kükens beansprucht, seine Anpressung also begrenzt, wodurch auch bei einem Einsatz
aus Gummi stets ein leichtes zügiges Drehen bzw. Schalten erzielt -wird.
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Dauerschaltversuche haben ergeben, daß ein Abrieb des elastischen
Einsatzstückes 5 praktisch Null ist, weil die eintretende gewisse Verformung bei
hohem Flüssigkeitsdruck sich im Fenster 6 des Einsatzstückes 5 ausgleicht.
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Zwecks Reinigung kann das komplette Küken durch einfaches Herausziehen
-aus dem Gehäuse, also ohne jegliches Lösen von Verschraubungen herausgenommen und
im Heiß- oder Warmwasserbad gespült werden.
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Wie bereits erwähnt, weist das Gehäuse keinerlei Taschen, Gewindeverbindungen
oder schädliche Räume auf außer den beiden oder mehreren Rohranschlüssen bzw. Durchgangsquerschnitten,
wodurch eine schnelle, absolute und einwandfreie Säuberung des Gehäuseinnern vorgenommen
werden kann.
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Das kleine zylindrische Küken von geringem Durchmesser kann mit einem
sehr großen Durchgang ausgestattet werden, so daß der Materialaufwand gegenüber
anderen Absperrorganen auffallend gering ist. Da keinerlei metallische Abdichtung
zwischen Gehäuse und Kükenerfolgt, kann dieser zylindrische Absperrhahn auch in
Beinaluminium gefertigt «erden, ohne daß ein Fressen oder Festsitzen des Kükens
eintreten kann.