DE1185435B

DE1185435B - Absperrhahn mit einer Ringkolbendichtung fuer das Kueken

Info

Publication number: DE1185435B
Application number: DEN11820A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Kaiser
Original assignee: Neue Argus GmbH
Current assignee: Neue Argus GmbH
Priority date: 1954-12-03
Filing date: 1956-02-07
Publication date: 1965-01-14
Also published as: DE1151417B

Description

Absperrhahn mit einer Ringkolbendichtung für das Küken Zusatz zum Patent 1151417 Es sind Absperrhähne bekannt, bei denen das kugelförmige Küken durch vom Flüssigkeitsdruck gegen seine Oberfläche gepreßte, die Zuström- und Abströmöffnung des Hahngehäuses umgebende Ringkolben abgedichtet ist, welche ihrerseits durch an das Gehäuse gepreßte Dicht- und Federringe abgedichtet sind.
Durch das Hauptpatent ist ein derartiger Absperrhahn unter Schutz gestellt, bei dem der Ringkolben in einer Ringnut untergebracht ist und in der hinter ihm gebildeten, in der Einbaulage in radialer Richtung eine größere Ausdehnung als in axialer Richtung aufweisenden Kammer ein Dicht- und Federring mit in nicht zusammengedrücktem Zustand rundem Querschnitt vorgesehen ist, wobei die Kammer von ebenen Flächen begrenzt wird, so daß der Dicht- und Federring in radialer Richtung wandern und sich je nach Fließrichtung an eine der die Kammer in radialer Erstreckung begrenzenden Wände dichtend anlegen und dadurch das Medium eine genügend große Fläche an der Rückseite des Ringkolbens beaufschlagen kann.
Bei dieser Ausführung ist vorgesehen, daß die Ringkolben einen anderen Innendurchmesser haben als die Durchflußbohrungen.
Der Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem solchen Absperrhahn die Strömungsverhältnisse zu verbessern.- Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Ringkolben in an sich bekannter Weise den gleichen Innendurchmesser wie die Durchflußbohrung des Hahnkükens aufweisen.
In den F i g. 1 bis 5 sind Ausführungsbeispiele dargestellt.
F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Absperrhahn; in den F i g. 2, 3, 4 und 5 sind verschiedene Ausführungsformen der die zur Aufnahme des Dichtungsringes dienenden Ringnut begrenzenden Führungswände des Ringkolbens, des Hahngehäuses und der Führungsmuffen des letzteren dargestellt.
Der in F i g. 1 veranschaulichte Absperrhahn mit Kugelküken weist ein Gehäuse 1 mit einer Querbohrung 2 und einer Längsbohrung 3 auf, die sich an beiden Enden zu Gewindebohrungen 4 und 5 erweitert. In die Gewindebohrungen 4 und 5 sind Anschlußstücke 6 und 7 eingeschraubt und durch Sicherungsschrauben 8 und 9 fixiert. Die Anschlußstücke 6 und 7 sind zum Anschluß von Schlauch-oder Rohrleitungen mit Außengewinde 10 und 11 sowie mit Durchflußbohrungen 12 und 13 ausgerüstet. In der Querbohrung 2 des Gehäuses 1 ist ein zylindrische Fortsätze 14 und 15 tragendes Kugelküken 16 gelagert. Zur Abdichtung sind in Ringnuten 17 und 18 der zylindrischen Fortsätze 14 und 15 Dichtungsringe 19 und 20 eingelegt. Mit dem zylindrischen Fortsatz 15 ist eine Vierkantwelle 21 fest verbunden, auf die ein Betätigungshebel 22 und eine ausgesparte Anschlagscheibe 23 aufgesetzt ist, welche mit einem in das Gehäuse 1 eingesetzten Anschlagstift 24 zur Begrenzung der Drehbewegung des Kugelkükens 16 zusammenarbeitet.
Zur Abdichtung des Kugelkükens 16 sind in der Längsbohrung 3 des Gehäuses 1 koaxial zu den Durchflußbohrungen 12 und 13 der Anschlußstücke 6 und 7 Ringkolben 26 und 27 angeordnet. Jeder Ringkolben weist zwei konzentrisch zueinander angeordnete zylindrische Seitenflächen 28 und 29 auf, die mit entsprechenden Führungsflächen 30 und 31 des Gehäuses 1 zusammenarbeiten. Die Führungsfläche 31 wird durch die Wand der Durchflußbohrung 3 gebildet. Durch die zylindrischen Seitenflächen 28 und 29 des Ringkolbens 26 bzw. 27 und durch die Führungsflächen 30 und 31 des Gehäuses 1 sowie durch die Rückseite 32 des Ringkolbens 26 bzw. 27 und eine sich quer zur Durchflußbohrung erstreckende Gehäusefläche 33 wird eine begrenzte ringförmige Kammer 34 gebildet. In diesem ist ein Dicht- und Federring 35 angeordnet, der als O-Ring ausgebildet ist.
Die Abmessungen der Ringkolben- und Gehäuseflächen sind so getroffen, daß die in Strömungsrichtung gemessene Tiefe der Kammer 34 kleiner als der Querschnittsdurchmesser des in diesem Hohlraum angeordneten O-Ringes 35 ist. Dadurch übt dieser auf den Ringkolben 26 bzw. 27 einen elastischen Druck aus und preßt den Ringkolben gegen die Oberfläche 36 des Kugelkükens 16. In das der Form des Kugelkükens 16 angepaßte vordere Ende 37 des Ringkolbens 26 bzw. 27 ist ein Abdichtungsring 38 aus geeignetem Dichtungsmaterial, z. B. aus Gummi oder Kunststoff, insbesondere fluorhaltigen Äthylenpolymerisaten, eingelassen. Der mittlere Durchmesser des in der Kammer 34 hinter dem Ringkolben 26 bzw. 27 liegenden O-Ringes 35 entspricht im ungespannten Zustand etwa dem mittleren Durchmesser der ringförmigen Kammer 34, dessen radiale Breite jedoch größer als der Querschnittsdurchmesser des O-Ringes 35 ist.
Der Innendurchmesser des Ringkolbens 26 bzw. 27 entspricht dem Durchmesser der Durchflußbohrungen 12 und 13 der Anschlußstücke 6 und 7 und dem Durchmesser der Bohrung 25 des Kugelkükens 16. Durch die zylindrischen Seitenflächen 28 und 29 des Ringkolbens 26 bzw. 27 sowie die entsprechenden Führungsflächen 30 und 31 des Hahngehäuses 1 ist der Ringkolben in dem letzteren längsverschiebbar geführt. Der Druck des strömenden Mediums kann entlang der Führungsflächen des Gehäuses auf die Rückseite des Ringkolbens 26 bzw. 27 gelangen und diesen mit einem dem Flüssigkeitsdruck entsprechenden Druck an die Oberfläche 36 des Kugelkükens 16 pressen. Bei einer durch den Pfeil 40 angedeuteten Strömungsrichtung und bei geschlossener Stellung des Kugelkükens 16 tritt das strömende Medium in den Hohlraum 34 hinter dem Ringkolben 27 entlang der Führungsfläche 30 ein und preßt den in diesem Hohlraum liegenden O-Ring 35 radial nach außen, so daß er den Spalt zwischen der äußeren Seitenfläche 29 des Ringkolbens 27 und der Führungsfläche 31 des Gehäuses 1 abdichtet.
Sollte trotzdem in der geschlossenen Stellung des Kugelkükens 16 die unter dem Leitungsdruck stehende Flüssigkeit bis zum Ringkolben 26 gelangen, so tritt diese Flüssigkeit entlang der Führungsfläche 31 des Gehäuses 1 in den auf der Rückseite des Ringkolbens 26 befindlichen Hohlraum 34 ein und preßt dadurch den in diesem Hohlraum angeordneten O-Ring 35 radial nach innen, so daß er den Spalt zwischen der inneren Führungsfläche 28 des Ringkolbens 26 und der Führungsfläche 30 des Gehäuses 1 abdichtet. Auf diese Weise baut sich auch auf der Rückseite des Ringkolbens 26 ein Druck auf, der den Ringkolben 26 ebenfalls an die Oberfläche 36 des Kugelkükens 16 preßt. Die gleiche Wirkung tritt in umgekehrtem Sinne ein, wenn das Druckgefälle in einer dem Pfeil 40 entgegengesetzten Richtung verläuft.
Da der O-Ring 35, je nachdem von welcher Seite her die Flüssigkeit in den Hohlraum 34 hinter den Ringkolben 26 bzw. 27 gelangt, diesen Hohlraum nach der einen oder der anderen Seite absperrt und dadurch den Aufbau eines den Ringkolben an die Oberfläche des Kugelkükens 16 anpressenden Drukkes auf der Rückseite des Ringkolbens ermöglicht, kann eine sichere Abdichtung des Kugelkükens 16 auch dann erreicht werden, wenn nur auf einer Seite des Kugelkükens ein solcher Ringkolben angeordnet ist. Es ist dabei gleichgültig, von welcher Seite der Druck kommt.
Die F i g. 2 bis 5 zeigen die Abdichtungen des Kugelkükens 16 in vergrößertem Maßstab. Die in F i g. 2 veranschaulichte Abdichtungsvorrichtung unterscheidet sich von der in F i g. 1 dargestellten lediglich dadurch, daß die Begrenzungswände der Kammer 34 nur aus Führungsflächen des Anschlußstückes 7 und des Ringkolbens 26 bestehen. F i g. 5 zeigt eine modifizierte Ausführung.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist auf der vom Kugelküken 16 abgewandten Rückseite des Ringkolbens 26 eine ringförmige Leiste 41 angebracht, die in eine im Anschlußstück 7 angeordnete Ringnut eintaucht. In dieser Ringnut ist der Ringkolben 26 axial verschiebbar geführt.
In F i g. 4 ist die umgekehrte Anordnung dargestellt. Dort springt aus einer senkrecht zur Durchflußbohrung 13 stehenden Wand des Anschlußstückes 7 eine Ringleiste 42 hervor, welche in eine auf der Rückseite des Ringkolbens 26 befindliche Ringnut eingreift.
In allen diesen Fällen wird auf der Rückseite des Ringkolbens eine ringförmige Kammer 34 gebildet, in der ein O-Ring 35 angeordnet ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Absperrhahn, dessen kugelförmiges Küken an der Zu- und Abflußseite durch Ringkolben abgedichtet ist, die in Ausdrehung der Zu- und Abflußseite des Gehäuses koaxial zu diesen angeordnet sind, wobei jeder Ringkolben an der Rückseite durch einen Dicht- und Federring abgedichtet und federnd durch sie sowie durch das Durchflußmedium gegen das Küken gedrückt wird und die Kammern zwischen Ringkolben und Gehäuse, welche die Dicht- und Federringe aufnehmen, in radialer Richtung eine größere Ausdehnung aufweisen als in axialer Richtung und axial durch parallele, radial durch konzentrische Flächen begrenzt sind, die durch Ringkolben, Gehäuse und Anschlußmufen gebildet sein können, so daß die Dicht- und Federringe in radialer Richtung wandern können und dadurch das Medium eine große Fläche auf der Rückseite des Ringkolbens beaufschlagen kann, nach Patent 1151417, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ringkolben (26) in an sich bekannter Weise den gleichen Innendurchmesser aufweisen wie die Bohrungen (40, 25) im Gehäuse (1) und im Küken (16).
2. Absperrhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der von dem Kugelküken (16) abgewandten Rückseite des Ringkolbens (26 bzw. 27) eine rechteckige, die radiale Breite der Gehäusefläche (33) der ringförmigen Kammer (34) aufweisende Ringleiste (41) vorspringt, die zur axialen Führung des Ringkolbens (26 bzw. 27) in den Anschlußstücken (6, 7) des Gehäuses (1) oder in dem letzteren dient (vgl. F i g. 3).
3. Absperrhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Kugelküken (16) abgewandte Rückseite des Ringkolbens (26 bzw. 27) mit einer die radiale Breite der Gehäusefläche (33) der den Dichtungsring (35) aufnehmenden ringförmigen Kammer (34) aufweisenden rechteckigen Ringnut versehen ist, in die eine entsprechend breite, aus der senkrecht zur Durchflußbohrung (25) des Absperrhahnes stehenden Wand der Anschlußstücke (6, 7) des Gehäuses (1) oder des letzteren vorspringende ringförmige Führungsleiste (42) eintaucht (vgl. F i g. 4).
4. Absperrhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aufeinander senkrecht stehende Flächen des Ringkolbens (26 bzw. 27) eine Führungsfläche (31) des Gehäuses (1) und eine auf dieser senkrecht stehende Fläche der Anschlußstücke (6, 7) des Gehäuses (1) die ringförmige Kammer (34) einschließen (vgl: F i g.1).
5. Absperrhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aufeinander senkrecht stehende Flächen des Ringkolbens (26 bzw. 27) und zwei ebenfalls aufeinander senkrecht stehende Flächen der Anschlußstücke (6, 7) des Gehäuses (1) die ringförmige Kammer (34) einschließen (vgl. F i g. 2 und 5). In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 669 933; USA: Patentschrift Nr. 2 628 060.