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Kükenhahn Die Erfindung bezieht sich auf Kükenhähne, bei denen sich
das Küken zwischen losen Sitzringen dreht, die im Halmkörper elastisch gelagert
und gegen das Küken gedrückt werden, wobei flüssigkeitsdichte Verbindungen zwischen
dem Hahngehäuse und den voneinander unabhängigen Sitzringen in Form von biegsamen,
ringförmigen -_NTembranen vorgesehen sind, die an ihrem Umfang in das Gehäuse eingespannt
und durch den Druck der vom Hahn gesteuerten Flüssigkeit in Oberflächenberührung
mit den Sitzringen gebracht werden.
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Wenn der Hahn lange Zeit in einer Stellung gestanden hat, besteht
die Gefahr, daß die Sitzringe am Küken kleben und dadurch das zur Betätigung notwendige
Drehmoment stark vergrößert wird, ein beachtlicher Nachteil, wenn der Hahn unzugänglich
ist und mittels einer biegsamen Welle oder eines Gelenksystems ferngesteuert werden
muß.
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Es wurde gefunden, daß es verhältnismäßig leicht wird, das Küken zu
lösen, wenn der Sitz nicht nur eine axial gerichtete Bewegung ausführen kann, sondern
etwas seitliche Bewegungsfreiheit hat, so daß er sich um einen kleinen Winkel zusammen
mit dem Küken drehen kann, wenn er hängenbleibt.
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Vorzugsweise soll die Stellung des Kükens, außer hinsichtlich der
Drehung, nur von seinen
Sitzen bestimmt werden. Zu diesem Zweck
ist die das Küken :betätigende Spindel von diesem getrennt ausgeführt und gibt ihm
eine gewisse Bewegungsfreiheit, außer in der Drehrichtung. Die Spindel ist in einem
seitlichen Ansatz des Hahngehäuses gelagert. Entweichen von Flüssigkeit an ihr entlang
wird ,durch eine biegsame und ins.besGndere verwindbare ,Muffe aus Gummi oder Gummiersatz
verhindert, die eine flüssigkeitsdichte Verbindung mit dem Gehäuse an ihrem äußeren
Ende und mit der Spindel an ihrem inneren Ende hat; je größer also der Flüssigkeitsdruck,
um so fester wird die Muffe auf die Spindel gepreßt.
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Das Hahngehäuse besteht zweckmäßig aus einem Mittelstück, das an seinen
Enden vorzugsweise durch mit Flanschen versehene Rohranschlüsse vervollständigt
wird, die abnehmbar sind und daher im Schadensfalle ersetzt werden können. Weiter
gestattet diese Ausführung die Entfernung des Kükens aus dem Gehäusemittelstück,
wenn das Küken von geringerem Querschnitt ist als die lichte Weite des Gehäusemittelstücks
selbst. Die die Sitzringe haltenden Membranen können an ihrem Umfang zwischen den
Körper des Gehäuses und die Flansche der Rohranschlüsse eingespannt werden, so daß
bei Entfernung eines Rohranschlusses die angrenzende Membran und der danebenliegende
Sitzring und ebenfalls das Küken herausgezogen werden können, nachdem die Antriebsspindel
von ihm gelöst worden ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt,
in denen Abb. i einen Längsschnitt durch einen Kükenhahn gemäß der Erfindung darstellt,
Abb.2 eine Draufsicht auf die Spindel bei abgenommenem Verschlußstück, Abb. 3 und
4 in kleinerem .Maßstab zwei verschiedene Ausführungsformen für die elastische Lagerung
der Sitzringe, Abb.5 eine Draufsicht auf einen Hahn nach A bb. i und Abb.6 eine
weitere Ausführungsform einer elastischen Lagerung eines Kükensitzes.
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In der Ausführung nach den Abb. 1, 2 und 5 ist das Gehäuse i ein Hohlgußstück
von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt mit offenen Stirnwänden und mit einem
seitlich angesetzten zylindrischen Stutzen 2. Die Stirnflächen des Gehäuses werden
durch mit Bolzen versehene Flansche 3 und 4 der. Rohranschlüsse 5 und 6 geschlossen,
die mit Gewinde versehen oder auf andere Art mit den die Flüssigkeit leitenden Rohren
oder den mit Flüssigkeit zu versorgenden Vorrichtungen verbunden sind.
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Innerhalb des Hahngehäuses sind Sitzringe 7 und 8 für das Küken angeordnet,
die Öffnungen von im wesentlichen gleichem Durchmesser wie die Rohranschlüsse 5
und 6 haben und Umfangsflächen 9 und i i aufweisen, die der Form des Kükens entsprechen.
Die Sitzringe 7 und 8 können aus Metall, besonders aber für Brennstoffleitungen
auch aus ,Kunststoff hergestellt sein. Die Sitze sind ringförmig und lose in das
Hahngehäuse i eingesetzt und an ihrer Außenfläche 12 vorzugsweise abgerundet, so
daß sie in allen Richtungen frei beweglich sind. Sie sind im Innern des Hahngehäuses
durch Membranen 13 und 14 aus Gummi oder Gummiersatz flüssigkeitsdicht gelagert.
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Bei der Ausführungsform nach den Abb. 1, 2 und 5 sind die Membranen
einfache flache Ringe, deren Umfangsflächen zwischen einem Ansatz 15 des Gehäuses
i und den mit einem Ringansatz 16 versehenen Seitenflanschen 3 und 4 dicht gefaßt
werden, sobald die Flansche durch Bolzen io auf dem Hahngehäuse festgezogen werden.
Die Oberflächen des Ansatzes 15 und des Ringansatzes 16 sind gegeneinander derart
geneigt, daß sie nach außen etwas vorstehen, um den äußeren Rand der Membranen 1:3
und 14 besser zu halten. Eine dichte Berührung zwischen den Membranen 13 und 14
einerseits und den Sitzringen 7 und 8 andererseits wird in Abwesenheit von Flüssigkeitsdruck
durch geeignete Federn bewirkt, die zwischen die Flansche 3 und 4 und die Sitzringe
7 und 8 eingespannt sind und die Sitzringe gegen das Küken drücken. In Abb. i haben
.diese Federn die Form von gewölbten Tellerfedern 17, die an ihren Innenkanten sich
auf die Membranen 13 und 14 und an ihren äußeren Rändern auf die Endplatten 3 und
4 abstützen.
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Wenn auch das Küken des Hahns zylindrisch oder kegelförmig ausgeführt
sein kann, so ist es in den hier dargestellten Ausführungsformen kugelförmig gezeigt.
Es besteht aus einer Metallkugel 18 mit einer weiten, quer verlaufenden Bohrung
i9, die im wesentlichen den Durchmesser der Rohranschlüsse 5 und 6 hat, und einen
Schlitz oder eine Ausnehmung 21 von nicht kreisförmigem Querschnitt, die das Ende
der Betätigungsspindel aufnimmt. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist
die Betätigungsspindel 22 unabhängig vom Küken. Sie ist in dem Stutzen 2 -des Hähngehäuses
i gelagert. Der Spindel.körper selbst ist zylindrisch, sein inneres Ende 23 von
nicht kreisförmigem Querschnitt, z. B. eine flache Zunge, die in die Ausnehmung
oder den Schlitz 21 des Kükens 18 paßt. Ihr äußeres Ende 24 ist ebenfalls von nicht
kreisförmigem Querschnitt, z. B. rechteckig, um einen Bedienungshebel, der nur in
Abb. 5 gezeigt ist, aufzunehmen, der einen Handgriff für unmittelbare Handbetätigung
oder einen Hebel zur Fernbetätigung durch irgendein geeignetes Hebelsystem aufweisen
kann. Das prismatische Ende 24 kann aber auch ein entsprechend geformtes Endstück
einer biegsamen Welle aufnehmen, durch die die Spindel ferngesteuert werden kann.
Der Schlitz 21 liegt in seiner Länge gesehen bei geschlossenem Hahn parallel zurDurchströmrichtung
der Flüssigkeit, so daß die Zunge 2:3 eine Verschiebung der Kugel 18 unter Einwirkung
des Druckes in einem Ausmaß, das durch die Sitzringe und die Membran zugelassen
wird, nicht hindert.
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Der Stutzen 2 hat bei 25 einen Flansch und an seinem äußeren Ende
ein Gewinde, um eine Schraubkappe 26 aufzunehmen. Er ist andererseits mit
einem
nach innen vor ;bringenden Bund 2-7 am unteren Ende versehen. Die Betätigungsspindel
22 ist innerhalb des Stutzens 2 des Hahngehäuses durch ein Lagerfutter 28 in der
Kappe 26 und vorzugsweise auch durch ein Lagerfutter 29 gelagert, (las sich auf
den Rand 27 abstützt.
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Eine .11 dichturig der Spindel 22 wird durch eine Muffe 31 aus Gummi
oder anderem biegsamen und elastischen Material hergestellt, die vorzugsweise die
Spindel 22 an ihrem unteren Ende 23 dicht und die übrige Spindel lose umfaßt. An
ihrem oberen Ende ist sie zu einem Flansch 33 geformt, dessen Umfang in einer Aussparung
34 am Ende cles Stutzens 2 liegt und zwischen dem Stutzenende und einer Unterlegscheibe
35 festgehalten wird, die durch die Schraubkappe 26 festgezogen wird. Die LTnterlegsclieil)e
35 paßt in die Aussparung 34 und hat Tiber den kreisförmigen Umfang der Aussparung
34 nach außen vorspringende Zungen 36, die in Ntiten 37 in der Wandung angeordnet
sind, die die Aussparung 34 umgibt. Dadurch wird die Unterlegscheil>e gegen Drehung
gesichert. Da die Nuten 37 und die Zungen 36 nicht gleichmäßig über den l'nifaiig
verteilt sind, gibt es nur eine Stellung, in der die Unterlegscheibe in die Aussparun'
34 ('111gelegt werden kann. An ihrer oberen Flä.clie sind vorstellende Anschläge
38 vorgesehen. Diese wirken finit den vorstehenden Ansätzen 39 einer .,Xnsclilagsclieibe
41 zusammen, die mit der Spindel 22 v ereiiit und in der Eirene der Anschläge angeor(liiet
ist.
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Das untere I?il(le 32 der Muffe 31 kann auf dem zylindrischen "feil
der Spindel 22 mittels eines Sprengringes oller einer Drahtumwicklung 42 gehalten
werden. Sie wird vorzugsweise in einer solchen Winkellage befestigt, daß sie bei
halb offenem Hahn nicht gespannt ist. Sie hat also lediglich eine Verwindung von
45 ° in der ganz. geöffneten oller ganz geschlossenen Stellung des Halles auszuhalten.
Das hierbei entstehende rückwirkende Drehmoment reicht nicht aus, um die Reibung
zwischen (lern Hahn und seinen Sitzringen unter der Einwirkung des Flüssigkeitsdrucks
zu überwinden.
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Bei offenem Halin wirkt der Flüssigkeitsdruck auf die äußeren Flächen
der Membranen 13 und 14 und bringt sie in feste Berührung mit den Sitzt-illge#ll
7 und 8 sowie diese mit dem Küken 18. Sollte etwas Flüssigkeit in den Stutzen 2
des Halingehä tises eindringen, so wird sie die Muffe 31 nur um so fester gegen
das Gehäuse anpressen.
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Bei geschlossenem Hahn drückt die Flüssigkeit die Membran auf der
Zuflußseite gegen den anschließenden Sitzring, dieser drückt gegen das Küken, (las
Küken gegen den Sitzring auf der Abflußseite und dieser auf die Membran und ihre
Feder an der Abflußseite. Es sei bemerkt, daß die Membranen 13 und 14 nicht nur
durch Zusammenpressen, sondern auch durch Ausbiegen ausweichen können. Aus diesem
Grunde bilden sie eine sehr nachgiebige Fassung für die Sitzringe 7 und B. Sie stellen
damit sicher, daß sich das Küken nicht in den Sitzen festklemmt, da sie bei beginnendem
, Festsetzen genügend nachgeben, so daß der Sitz .dem Küken ein wenig folgen und
eine leicht geneigte Stellung einnehmen kann, in der die rückdrehenden Kräfte auf
einen Teil des Sitzes konzentriert werden und ihn so vom Küken losreißen. Sie gewährleisten
auch eine flüssigkeitsdichte Verbindung, da sie selbst dem Flüssigkeitsdruck ausgesetzt
sind und ihm durch Ausbiegen und nicht allein durch Zusammendrücken nachgeben. So
werden sie um so fester auf .die Sitze gepreßt, je größer der Flüssigkeitsdruck
ist.
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Es ist ohne breiteres zu ersehen, daß die Teile, aus denen der Hahn
aufgebaut ist, bei Beschädigungen leicht zu ersetzen sind. Die Kappe 26, die Spindel
22, die Muffe 31 und die Unterlegscheibe 35 können entfernt und ersetzt werden,
;während der Hahn im Betrieb ist. Die Endflansche 3 arid 4 können bei Beschädigungen
ohne weiteres ersetzt werden, und bei Entfernung eines von ihnen können die anschließende
Feder 17, die Membran 13 oder 14 und der Sitzring 7 oder 8 und danach auch das Küken
18 erreicht undherausgenommen werden.
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Die Form der Membran kann zum Zweck der Anpassung an verschiedene
Flüssigkeitsdrücke beliebig gewählt werden.
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Abb. 3 zeigt eine Membran, die die Form eines flachen Ringes 43 mit
einem zylindrischen Teil 44 hat, der aus ihrer dem Küken -abgewandten Seite hervorsteht.
Der äußere Umfang des Ringes ist wie in Abb. i zwischen das Hahngehäuse i und den
Endflansch 3 eingespannt. Der zylindrische Tei144 paßt in den Endflansch 3 und gibt
unter Druck eine flüssigkeitsdichte Verbindung mit ihm. Der innere Rand lies Ringes
43 ist in eine Aussparung 45 im Sitz 46 eingefugt und wird durch Eindrücken des
äußeren Randes der Aussparung festgehalten wie dargestellt.
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In Abb. .4 ist die .Membran durch einen Ring 47 von L-förmigem Querschnitt
gebildet, deren zylindrischer Teil 48 sich auf eine zylindrische Ansatzfläche 49
des Sitzringes legt und von einem Sprengring 51 festgehalten wird. Durch eine Schrauben-oder
sonstige Feder wird der Druck zwischen dem Sitz und dem Küken aufrechterhalten,
gleichgültig, ob Flüssigkeitsdruck vorhanden ist oder nicht.
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Abb. 6 zeigt eine Form der -Membran, die aus einem flachen Ring 52
mit einem zylindrischen Teil 53 besteht, der von ihrer dem Küken zugewandten Fläche
vorsteht und mit ihrer zylindrischen Oberfläche 54 sich auf den Sitzring legt und
dort durch einen Sprengring 55 festgehalten wird. Die Membran wird von einer Federscheibe
17 gestützt, wie sie in Abb. 1 beschrieben ist.