DE1913968B2 - Aus blechformlingen hergestellte anschlusstutzen fuer einen zylinderhahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderhahn mit einer die Ein- bzw. Auslaßöffnung umgebenden, zwischen Küken und Kükenkammer befindlichen, einen winkelförmigen Querschnitt aufweisenden, mit einem Schenkel an dem Küken und mit dem anderen an einer in die Kükenkammer hineinragenden, kegelig geformten Wand anliegenden Ringdichtung, wobei der Zylinderhahn mindestens zum Teil aus Blechformlingen zusammengesetzt ist und für den seitlichen Anschluß mindestens eines Rohres an die Einbzw. Auslaßöffnung des aus einem Blechformling bestehenden Hahngehäuses einen aus einem Blechformling bestehenden, mit einem ringförmigen Flansch mit der Außenwand des Hahngehäuses verbundenen Stutzen aufweist, dessen Flansch mit einer vom Hahngehäuse weggerichteten Wand versehen ist, an die sich ein zylindrischer, das Rohr aufnehmender Abschnitt anschließt.

Bekannte Zylinderhähne dieser Art (USA.-Patentschrift 2 973 181) lassen sich nur in Verbindung mit an sie anzuschließenden Rohren verwenden, deren für den Anschluß an den Hahn vorgesehenes Ende durch eine vorbereitende, spanlose oder spangebende Formung kegelig gestaltet ist, was den Anwendungsbereich dieser Zylinderhähne einschränkt bzw. ihre Anwendung verteuert. Ferner ist bei diesen Zylinderhähnen nur eine am Umfang des anzuschließenden Rohrs angreifende Schweiß- oder Lötverbindung für die Aufnahme aller durch das Rohr etwa auf das Hahngehäuse zu übertragenden Axialkräfte vorgesehen, wahrend das Sürnende des Rohres nur durch die Ringdichtung von der Außenfläche des HahnkUkens getrennt ist. Diese Verbindung zwischen dem Rohr und dem Hahngehause kann beim Auftreten von fer-S tigungsbeclingten oder durch Temperaturänderungen verursachten Abmessungsschwankungen der zu verbindenden Teile, insbesondere des Rohres, zu Störungen, insbesondere zum unmittelbaren Aufliegen der Rohrstirnseite auf der Kükcnaußenfläche, führen.

ίο Ein weiterer Mangel dieser bekannten Zylinderhähne besteht darin, daß die axiale Festlegung des an das Hahngehause anzuschließenden Rohres der Geschicklichkeit des Monteurs überlassen bleibt, so daß beispielsweise eine Berührung der Rohrstirnfläche mit der Kükenaußenfläche unter Verdrängung der vor dieser sitzenden Ringdichtung nicht ausgeschlossen ist, was zu einer Beeinträchtigung der Abdichtung des Kükens und zu seinem vorzeitigen Verschleiß führen kann.

ao Bekannt sind auch Zylinderhähne (USA.-Patentschrifl 2 485 915), die aus spangebend bearbeiteten, massiven Teilen bestehen und bei denen der Anschluß eines Rohres unter Zwischenschaltung eines in eine seitliche Bohrung am Hahngehause eingesetzten,

as an seiner Innenseite eine am Küken anliegende Ringdichtung tragenden, sich an der Außenseite des Hahngehäuses mit einem Flansch abstützenden Verbindungsstutzen erfolgt, auf dessen nach außen ragendem Gewindeansatz das Rohr mit darin vorher anzubringendem Innengewinde aufgeschraubt wird, wobei sich seine Stirnfläche gegen den Flansch des Verbindungsnippels legt. Auf diese Weise läßt sich zwar eine starre Verbindung zwischen Rohr und Hahngehäuse ermöglichen und seine axiale Lage unabhängig von dpm Montagevorgang verbindlich festlegen. Die Verwendung eines Verbindungsnippels, der in eine Bohrung am Hahngehause einsetzbar sein muß, läßt sich jedoch auf Zylinderhähne, die im wesentlichen aus Blechformlingen bestehen, nicht ohne beträchtliche Verteuerung derselben übertragen, wobei auch der Nachteil der Notwendigkeit einer vorbereitenden Bearbeitung der an das Hahngehäuse anzuschließenden Rohrenden durch Anbringung von Innengewinde daran nicht vermieden würde.

Bekannt sind auch andere, aus spangebend bearbeiteten, massiven Bauteilen bestehende Zylinderhähne (französische Patentschrift 1 141 388), bei denen ebenfalls zwischen dem an das Hahngehause anzuschließenden Rohrende und dem Hahngehäuse Verbindungsstutzen vorgesehen sind, die durch eine Überwurfmutter mit einem Außengewinde tragenden Ansatzstutzen des Hahngehäuses verbunden werden und deren nach außen ragendes Anschlußende eine Innengewindebohrung aufweist, in die das vorher mit entsprechendem Außengewinde zu versehende Rohrende eingeschraubt wird. Auch hier erfolgt zwar eine starre, montageunabhängige Axialfestlegung des Rohres, jedoch ebenfalls um den Preis der Notwendigkeit einer vorbereitenden Bearbeitung des Rohrendes, das hier mit Außengewinde versehen werden muß, und mit dem Mangel der Nichtübertragbarkeit dieser Bauweise auf im wesentlichen aus Blechformlingen bestehende Zylinderhähne.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Zylinderhähne der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß die an sie anzuschließenden Rohrenden unbearbeitet bleiben können, daß ihre axiale Festlegung unabhängig von der Geschicklichkeit des sie anbrin-

gcnden Monteurs inner stabiler, mechanischer Verankerung des Röhrendes am HahngehlUise und unter Verwendung der bekannten winkelförmigen Ringdichtung in der Weise erfolgt, daß dlesu bequem anbringbar ist und Fertigungstoleranzen und TeileelastizitlU zuverlässig auszugleichen vermag.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der zylindrische Abschnitt von der Wand nach innen zurUckgebogen und durch einen als Anschlag für uns Rohrende dienenden, vadial vorspringenden Absatz begrenzt ist, an den sich ein die kegelige Wand bildender Abschnitt anschließt.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Wand und der zylindrische Abschnitt zueinander konzentrisch verlaufen.

Die vorstehend beschriebene Bauweise ermöglicht .lic Verwendung einfacher, zylindrischer Rohre von überall gleichem Durchmesser für dei. Einlaß und den Auslaß des Zylinderhahns, sie vermindert also die Anzahl der benötigten Bauteile. Es brauchen !•vine Spo/ialrohre auf Lager gehalten zu werden, und die benötigten Längen lassen sich von langen Vorratsrohren abschneiden. Die beschriebene Bauweise vermeidet auch die Kosten für die Anbringung konischer Dichtungsabschnitte an den inneren Enden der Auslaßrohre, wie sie bei der vorbekannten Absperrorgan-Bauwcise nach der bereits genannten USA.-Patentschrift 2 973 181 erforderlich war. Durch Eindrücken der Einlaß- und Auslaßrohrc in zylindrische Muffen bis zum Anstoßen an innere Absätze wird eine vollständige Vereinigung der Rohre mit dem Gehiiuse gesichert. Die Montage des Zylinderhahns nach der Erfindung ist ferner weniger kostspielig, da die Lage der Auslaßrohre in ihrer Längsrichtung durch ihr Eindrücken in die von den Stutzen gebildeten zylindrischen Muffen bis zum Anstoßen an die Absätze bestimmt wird, wobei die konischen Abschnitte, die die Sitze für die Ringdichtung bilden, durch die Befestigung der Flansche der Stutzen an dem Gehäuse des Absperrorgans bereits genau positioniert sind.

Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele der Erfindung. In ihr zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Zy'inderhahns,

F i g. 2 einen Axialschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel und

F i g. 3 eine Einzelheit in vergrößertem Maßstab.

Der Zylinderhahn 21 umfaßt eine obere Platte 22, die als Deckel für das offene obere Ende eines hohlen, metallenen Hahngehäuses 23 dient, welches einander diametral gegenüberliegende Auslaßöffnungen 24 und 25 und eine am Boden angeordnete Einlaßöffnung 26 aufweist. Das Gehäuse 23 ist an der Platte 22 aufgehängt, die auch zur Anbringung des Zylinderhahns an gewünschter Stelle, z. B. durch sich durch öffnungen 28 in der Platte erstreckende und auf deren Oberseite heruntergebogene Zungen 27, dient.

Eine federnde, ringförmige Zapfendichtung 29 wird axial an ihrem äußeren Umfang zwischen der Unterseite der Platte 22 und einem Absatz 31 des Gehäuses zusammengepreßt, der zwischen dem oberen Ende 32 des Gehäuses mit vergrößertem Durchmesser und einem zylindrischen Teil 33 von kleinerem Durchmesser ausgebildet ist, in welch letzterem die Auslaßöffnungen 24 und 25 vorgesehen sind. Hierdurch wird eine Strömungsmitteldichte Abdichtung zwischen dem oberen Ende des Gehäuses 23 und der Platte 22 gebildet. Die Einlaßöffnung 26 ist in einem einen verringerten Durchmesser aufweisenden, rohrförmigen Ansatz 34 des unteren Endes des Gehäuses ausgebildet.

Das Küken 35 ist in dem Gehäuse 23 drehbar angebracht. Es umfaßt eine Blechhülse 36, in deren oberes Ende ein Messingverschluß 37 in dichtem Preßsitz eingepaßt ist, von welchem ein damit aus

ίο einem Stück bestehender Kükenzapfen 38 durch eine öffnung 39 in der Platte 22 ragt und in einem Kopf 41 endet. Dieser ist zwecks starrer Befestigung an dem Betätigungshebel 42 umgeschlagen. Das obere Ende des Verschlusses 37 fluchtet mit der oberen Kante der Hülse 36, und das obere ebene Ende des Hahnkükens liegt gleitend an der ebenen ringförmigen Fläche 43 am unteren Ende einer federnden, ringförmigen, inneren Rippe 44 an der Zapfendich tung 29 an. Die letztere ist ferner mit einer inneren, federnden, ringförmigen Rippe 45 versehen, die durch eine entsprechende, zwischen der: beiden Rippen angeordnete Ringfeder 46 zu ihrer Zusammenpressung und zur abdichtenden Umschließung des Kükenzapfens 38 beaufschlagt wird.

Die Außenfläche 40 der Hülse 36 ist vorzugsweise mit einem korrosionsfesten Kunststoff, z. B. Polytetrafluorethylen, überzogen. Unten endet die Hülse 36 in einem hohlen Ansatz 47 von verringertem Durchmesser, der sich mit Abstand durch die Einlaßöffnung 26 erstreckt.

Die Seitenwand der Hülse 36 ist mit einander diametral gegenüberliegenden öffnungen 47 und 48 versehen, die sich bei geöffnetem Zylinderhahn gemäß F i g. 1 mit den Auslaßöffnungen 24 und 25 decken.

Abweichend läßt sich die Erfindung auch auf Zylinderhahn-Bauarten anwenden, bei denen das Gehäuse und die Hülse entsprechende, so angeordnete öffnungen haben, daß in verschiedenen Drehstellungen des Kükens nur eine Gruppe von öffnungen zur Deckung gebracht wird, während die andere Gruppe geschlossen ist.

Stutzen 49 für die Anbringung der Auslaßrohre 63, 65 in Form von einteiligen Bauteilen sind an dem Gehäuse 23, die Auslaßöffnungen 24 bzw. 25 umgebend, angebracht. In F i g. 3 ist ein Stutzen 49 getrennt von dem Gehäuse dargestellt. Der Stutzen 49 ist ein einteiliges, ringförmiges Bauteil von im wesentlichen U-förmigem, radialen Querschnitt, der aus einem einzigen Stück Blech ausgestanzt und gepreßt wird und innere sowie äußere, zueinander parallel verlaufende, zylindrische Abschnitte 52 und 53 aufweist, die an ihren äußeren Enden durch einen Scheitelabschnitt 54 verbunden sind.

An seinem inneren Ende ist der Abschnitt 53 nach außen gebogen und bildet hier einen ringförmigen Flansch 55, der der Außenkontur des Gehäuses 23 rings um die Auslaßöffnung 24 angepaßt und an dem Gehäuse 23, z. B. durch Löten oder Schweißen, dauernd befestigt ist. Auf diese Weise ist der Stutzen 49 starr an dem Gehäuse 23 angebracht.

Der Abschnitt 52 des Stutzens 49 weist an seinem inneren Ende einen sich nach innen verengenden, kcgelstumpfförmigen Abschnitt 56 von verringertem Durchmesser auf, der in das Gehäuse 23 hineinragt und anschließend, jedoch ohne Berührung mit der Kükenoberfläche, endet. Den Übergang an dem weiteren Ende des sich verjüngenden Abschnitts 56 bildet ein ringförmiger, radial vorspringender, innerer

A.bsatz 57, der in bezug auf den Zylinderhahn radial nach außen weist.

Eine federnde Ringdichtung 58 ist auf dem sich verjüngenden Abschnitt 56 des Stutzens 49 angebracht. Wie ersichtlich, hat die Ringdichtung 58 einen im wesentlichen winkelförmigen, radialen Querschnitt, von dem ein federnd beaufschlagter Schenkel 59 eng anliegend und elastisch die glatte, sich verjüngende, äußere Oberfläche des Abschnitts 56 des Stutzens 49 umgibt. Der andere, federnd beaufschlagte Schenkel 61 der Ringdichtung 58 steht mit der Kükenhülse 36 im Eingriff; seine Innenfläche 60 ist so geformt, daß sie der Kontur der Hülse 36, an dieser dicht anliegend, angepaßt ist. Der Schenkel 59 kann an dem sich verjüngenden Abschnitt 56 befestigt sein, so daß er in axialer Richtung gegenüber dem Stutzen 49 festgelegt ist. Der Schenkel 61 steht mit der Hülse 36 unter Ausübung einer Kraft im Eingriff, die zur Erzeugung eines gegen das Strömungsmittel dichten Abschlusses rings um die Öffnung 47 bei geöffnetem Zylinderhahn ausreicht, insbesondere wenn der Schenkel 61, wie ersichtlich, zusätzlich durch den eingelassenen Strömungsmitteldruck beaufschlagt wird, er behindert jedoch nicht die Drehung des Kükens.

Am unteren Ende des Zylinderhahn-Gehäuses 23 ist ein Strömungsmittel-Einlaßrohr 62 im Preßsitz innerhalb des Ansatzes 34 eingesetzt und darin in beliebiger Weise dauerhaft, z. B. durch Schweißen oder Löten, befestigt.

Ein Strömungsmittcl-Auslaßrohr 63 erstreckt sich dicht anliegend, gewöhnlich im Preßsitz eingepaßt, in der von dem Abschnitt 52 des Stutzens 49 begrenzten, zylindrischen Wand, wobei sein Ende 64 gegen den Absatz 57 stößt, wobei das Rohr 63 in beliebiger Weise an dem Stutzen, z. B. durch Löten oder Schweißen, dauerhaft befestigt ist.

Ein ähnlicher Stutzen 49 ist, die Auslaßöffnung 25 umgebend, an dem Gehäuse 23 befestigt und mit einem sich verjüngenden, inneren Abschnitt 56 versehen, auf dem eine elastische Ringdichtung 58, die mit der Hülse 36 zusammenwirkt, angebracht ist. Das andere Strömungsmittel-Auslaßrohr 65 weist innen ebenfalls eine Preßsitzbefestigung auf und wird von dem zylindrischen, inneren Abschnitt 52 des Stutzens 49 umgeben. Sein inneres Ende 66 stößt an den Absatz 57 des Stutzens. Die Stutzen- und Auslaßrohr-Bauarten stimmen also auf beiden Seiten des Gehäuses überein.

Die gelöteten oder geschweißten Verbindungen zwischen dem Blechgehäuse 23, den Stutzen 49 und den Rohren 62, 63 und 65 ergeben eine widerstandsfähige, dauerhaft zusammengebaute, strömungsmitteldichte Bauweise des Gehäuses, in dem das Küken 35 zwischen der ganz offenen Stellung nach F i g. 1 und der ganz geschlossenen, um 90° demgegenüber versetzten Stellung gedreht werden kann. Unter Einlaßdruck eintretendes Strömungsmittel umgibt die federnden Ringdichtungen 58 von außen und drückt auf ihre Schenkel 59 und 61, wodurch der federnde Dichtungsabschluß zwischen dem Küken 35 und dem Auslaß verstärkt wird.

F i g. 2 veranschaulicht ein weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung, bei dem das Gehäuse 70 des Zylinderhahns und das Küken 71 eine von der in Fig. 1 dargestellte abweichende Bauweise haben. Bei dieser Ausführungsform ist das Gehäuse 70 an seinem oberen Ende dasselbe wie das Gehäuse 23, und

ίο es ist in ähnlicher Weise an der Platte 22 befestigt, wobei gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile bezeichnen.

Das untere Ende des Gehäuses 70 ist nach innen und oben eingezogen ausgebildet und sieht eine innere, zylindrische Buchse 73 vor, die in einem nach innen vorspringenden Rand 73 endet, gegen den das innere Ende des Einlaßrohrs 62 stößt.

Stutzen 49 sind um die einander gegenüberliegenden Gehäuseöffnungen herum angebracht und tragen federnde Ringdichtungen 58, ebenso wie aus F i g. 1 ersichtlich.

Das Küken 71 umfaßt eine zylindrische Blechhülse 74, die mit Polytetrafluoräthylen od. dgl. überzogen ist und eine geschlossene obere Wand 75 aufweist, gegen deren obere, ebene Oberflächen 76 die Rippe 44 der Zapfendichtung 29 elastisch anliegt. Die Hülse 74 ist mit einander diametral gegenüberliegenden Auslaßöffnungen 77 und 78 versehen, die sich, wie nach Fig. 1, mit den Auslaßrohren zur Deckung bringen lassen. Ihr offenes unteres Ende erstreckt sich nach unten und umgibt drehbar die Buchse 72 des Gehäuses.

Die Bauweise des Kükens 71 nach F i g. 2 kann gegenüber der in F i g. 1 dargestellten vorzuziehen sein, da weniger Messing für den Zapfen benötigt wird, was zu einer Verbilligung führt, und weil es möglich ist, die Kosten weiter zu vermindern, indem man die Hülse und den Zapfen des Kükens 71 in zusammengebautem Zustand mit Polytetrafluoräthylen überzieht. Es wurde festgestellt, daß die getrennt mit einem solchen Überzug versehenen Hülsen 36 und Zapfen 37 als Teile des Kükens 35 nicht eng genug pahs.cn, weil das Hülsenmetall im Rereich der Überzugtemperaturen ausglüht und deshalb nicht mehr für die Durchführung von Preßsitzen geeignet ist. Diese Schwierigkeit wird bei der Bauweise des Kükens nach F i g. 2 vermieden, wobei der Zapfen 83 und die Hülse 74 zusammengenietet sind und sich nicht lokkern können, wenn sie mit Polytetrafluoräthylen überzogen werden.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung wurden zwei Auslaßrohre ar einem ein Einlaßrohr aufweisenden Gehäuse veranschaulicht. Die dargestellte Stutzenbauweise läßt sicr auch bei anderen Ausfuhrungsformen von Zylinderhalmen verwenden, wenn z. B. das Rohr 63 als eii Einlaßrohr und das untere Ende des Zylinderhahn Gehäuses an dem Ansatz 34 nach F i g. 1 oder ai dem Rand 73 nach F i g. 2 geschlossen ausgebildet ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zylinderhahn mit einer die Ein- bzw, Auslaßöffnung umgebenden, zwischen Küken und Kükenkammer befindlichen, einen winkelförmigen Querschnitt aufweisenden, mit einem Schenkel an dem Küken und mit dem anderen an einer, in die Klikenkammer hineinragenden, kegelig geformten Wand anliegenden Ringdichtung, wobei der Zylinderhahn mindestens zum Teil aus Blecliformlingen zusammengesetzt ist und für den seitlichen Anschluß mindestens eines Rohres an die Ein- bzw. Auslaßöffnung des aus einem Blechformling bestehenden Hahngehäuses einen aus einem Blechformling bestehenden, mit einem ringförmigen Flansch mit der Außenwand des Hahngehäuses verbundenen Stutzen aufweist, dessen Flansch mit einer vom Hahngehäuse weggerichteten Wand versehen ist, an die sich ein zylindrischer, das Rohr aufnehmender Abschnitt anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Abschnitt (52) von der Wand (53) nach innen zurückgebogen und durch einen als Anschlag für das Rohrende (66) dienenden, radial vorspringenden Absatz (57) begrenzt ist, an den sich ein die kegelige Wand bildender Abschnitt (56) anschließt.

2. Zylinderhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (53) und der zylindrische Abschnitt (52) zueinander konzentrisch verlaufen.