DE4210973C2

DE4210973C2 - Shut-off device for a fluid medium

Info

Publication number: DE4210973C2
Application number: DE19924210973
Authority: DE
Original assignee: CERPRAECIS ANWENDUNGEN fur IN
Current assignee: CERPRAECIS ANWENDUNGEN fur IN
Priority date: 1992-04-02
Filing date: 1992-04-02
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2012-04-03
Also published as: DE4210973A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan für ein fluides Medium mit Absperrorgangehäuse mit Strömungskanal mit Mediumeintritt und Mediumaustritt, Hahnkükenaufnahme in dem Absperrorgangehäuse und Hahnküken, wobei das Hahnküken in die Hahnkükenaufnahme eingesetzt ist, eine dem Strömungskanal angepaßte Hahnkükenbohrung aufweist und durch eine Drehung um die zur Hahnkükenbohrung orthogonale Hahnkükenachse betätigbar ist, wobei zwischen dem Hahnküken und der Hahnkükenaufnahme ein Abstandsspaltraum verwirklicht ist, welcher Abstandsspaltraum oberhalb und unterhalb der Hahnkükenbohrung durch einen Dichtungsring, der als Führungsring ausgebildet ist, überbrückt ist, und wobei beidseits der Hahnkükenbohrung sowohl mediumeintrittsseitig als auch mediumaustrittsseitig quer zur den Führungsringen verlaufende Dichtungsleisten angeordnet sind, die ebenfalls den Abstandsspalt überbrücken. Das Absperrorgangehäuse sowie das Hahnküken können aus einem für Absperrorgane üblichen Werkstoff bestehen, insbesondere können sie aus Ingenieurkeramik bestehen oder aus Ingenieurkeramik bestehende Bauteile aufweisen.The invention relates to a shut-off device for a fluid medium with shut-off gear housing with flow channel with medium inlet and Medium outlet, tap plug in the shut-off gear housing and cock chick, the cock chick being in the cock chick receptacle is used, a tap plug bore adapted to the flow channel has and by a rotation around the cock plug hole orthogonal cock plug axis is actuated, wherein between the cockerel chick and the cockerel chick receptacle a gap is realized, which gap space above and below the tap plug bore through a sealing ring, which acts as a guide ring is formed, is bridged, and being on both sides of the Tap plug bore both on the medium inlet side and on the medium outlet side, running transverse to the guide rings Sealing strips are arranged, which are also the spacing gap bridge. The shut-off gear housing and the cock plug can consist of a material that is customary for shut-off devices, in particular, they can consist of engineering ceramics or of Engineering ceramics have existing components.

Bei einem Absperrorgan der eingangs beschriebenen Gattung (US 31 33 723) bestehen sowohl die Dichtungsringe als auch die Dichtungsleisten aus weichelastischem Dichtungsmaterial. Der Weichdichtungswerkstoff ist anfällig gegen Korrosion und außerdem kann das Hahnküken nur mit großen Stellkräften verdreht werden. With a shut-off device of the type described at the beginning (US 31 33 723) there are both the sealing rings and the sealing strips made of soft elastic sealing material. The soft sealing material is susceptible to corrosion and also can Faucet chicks can only be turned using large actuating forces.

Bei dem aus der Praxis bekannten Absperrorgan ist das Hahnküken in eine Hahnkükenbohrung praktisch spielfrei passend eingesetzt. Die Abdichtung gegen Umströmung des Hahnkükens zur oberen Mündung der Hahnkükenbohrung sowie zum gegenüberliegenden Bereich des Absperrorgangehäuses hin erfolgt durch die Passung im Sinne einer Spaltdichtung, deren Leckrate von den fertigungstechnisch unvermeidbaren Toleranzen abhängig ist. Die Passung bewirkt auch die Führung des Hahnkükens in der Hahnkükenbohrung. In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt, oberhalb und unterhalb der Hahnkükenbohrung zusätzlich Dichtungsringe aus einem Weichdichtungswerkstoff, z. B. aus Dichtungsgummi, anzuordnen. Die Führung des Hahnkükens in der Hahnkükenaufnahme ist nicht durch diese Dichtungsringe, sondern auch hier durch die Passung zwischen Hahnküken und Hahnkükenaufnahme bestimmt. Die Stellkräfte für die Betätigung des Hahnkükens sind wegen der Reibung des komprimierten Dichtungsgummis an den gegenüberliegenden Flächen verhältnismäßig groß.In the shut-off device known from practice, the cock plug is inserted into a tap plug hole practically free of play. The seal against flow around the cock plug to the upper mouth the tap plug hole and to the opposite area of the shut-off aisle housing takes place through the fit in the sense a gap seal, the leak rate from the manufacturing inevitable tolerances. The fit also works guiding the cock plug in the cock plug hole. In this It is also known to be above and below the context Tap plug bore additional sealing rings made of a soft sealing material, e.g. B. made of sealing rubber. The leadership of the cock plug in the cock plug receptacle is not through these sealing rings, but also here by the fit between Rooster chick and rooster chick intake determined. The actuators for the operation of the cock plug are due to the friction of the compressed rubber seals on the opposite surfaces relatively large.

Die vorstehend beschriebenen bekannten Ausführungsformen sind nicht frei von Nachteilen, die insbesondere wirksam werden, wenn größere Strömungsgeschwindigkeiten auftreten und wenn die Volumenströme aggressiv und möglicherweise zusätzlich feststoffbelastet sind. Die schwierige Abdichtung der Flächen, die in Kauf genommen werden muß, wenn ohne Dichtungsringe aus Weichdichtungswerkstoff gearbeitet wird, ist ebenso nachteilig wie die Verwendung von Weichdichtungsringen. Bei Verwendung von Weichdichtungsringen entstehen hohe Stellkräfte in bezug auf das Hahnküken. Die Gefahr von hohen Leckraten ist groß, wenn an besonders stark beanspruchten Stellen die dichtenden Flächen angegriffen werden. Das gilt auch für eine weitere bekannte Ausführungsform, bei der das Hahnküken eine weiche Dichtungsbeschichtung, z. B. aus Dichtungsgummi, aufweist.The known embodiments described above are not free of disadvantages, which are particularly effective when larger flow velocities occur and when the volume flows aggressive and possibly additionally contaminated with solids are. The difficult sealing of the surfaces that was accepted must be, if without sealing rings made of soft sealing material is as disadvantageous as the use of soft sealing rings. When using soft sealing rings there are high actuating forces in relation to the cock plug. The There is a high risk of high leakage rates if particularly strong stressed areas the sealing surfaces are attacked. This also applies to another known embodiment in which the cock plug has a soft seal coating, e.g. B. from sealing rubber, having.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, für Dichtungszwecke harte Dichtungswerkstoffe einzusetzen (DE 35 36 860 A1, DE 35 45 547 A1). Dabei werden jedoch die jeweiligen Dichtungselemente durch Spannkräfte oder Federkräfte an ihre zugeordneten Gegenflächen angepreßt.It has also been suggested for sealing purposes use hard sealing materials (DE 35 36 860 A1, DE 35 45 547 A1). However, the respective sealing elements are caused by clamping forces or pressed against their associated counter surfaces.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absperrorgan des eingangs beschriebenen Aufbaus so auszubilden, daß bei geringen Stellkräften nichtsdestoweniger eine sichere Abdichtung und Führung des Hahnkükens im Absperrorgangehäuse gewährleistet ist.The invention has for its object a shut-off training described above so that at low actuating forces nonetheless a secure seal and guiding the cock plug in the shut-off gear housing is.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Dichtungsringe ebenso wie die Dichtungsleisten aus einem harten Dichtungswerkstoff bestehen. Und dabei wirken die Dichtungsringe und die Dichtungsleisten nicht nur dichtend, sondern sie führen auch das Hahnküken, und zwar mit sehr geringen Berührungsflächen, die einer Linienberührung entsprechen. Weil nur geringe Reibungskoeffizienten vorhanden sind, wirken die Dichtungsringe und Dichtungsleisten stellkraftreduzierend und ermöglichen es auch, einen Abstandsspalt zu verwirklichen, der eine im Zehntelmillimeterbereich oder sogar Millimeterbereich liegende Spaltweite aufweisen kann. Harte Dichtungswerkstoffe lassen sich sehr exakt bearbeiten, so daß die gewünschte Dichtungsfunktion erreicht wird, und zwar ohne daß die Führungsringe oder Dichtungsringe federnd an ihre zugeordneten Gegenflächen angepreßt werden müßten.This object is achieved in that the sealing rings as well how the sealing strips are made of a hard sealing material. And the sealing rings and the sealing strips work here not only sealing, but they also lead the cock chick, and with very small contact areas, that of a line contact correspond. Because there are only low coefficients of friction , the sealing rings and sealing strips reduce the actuating force and also make it possible to create a gap the one in the tenths of a millimeter or even millimeter range may have lying gap width. Hard sealing materials can be edited very precisely, so that the desired Sealing function is achieved without the Guide rings or sealing rings resilient to their assigned Counter surfaces would have to be pressed.

Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung eines erfindungsgemäßen Absperrorganes. So können die Führungsringe in nutenförmiger Aufnahme des Hahnkükens eingesetzt sein. Sie können aber auch in nutenförmiger Aufnahme der Hahnkükenaufnahme eingelegt sein. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind auch die Dichtungsleisten in nutenförmige Aufnahmen des Hahnkükens eingesetzt. Auch hier besteht die Möglichkeit, die Dichtungsleisten in nutenförmige Aufnahmen der Hahnkükenaufnahme einzusetzen. Es versteht sich, daß die Berührungsflächen zwischen den Führungsringen und den Dichtungsleisten oder die entsprechenden Durchdringungen ausreichend dicht ausgeführt sein müssen.There are several options for further training and design of a shut-off device according to the invention. So can the guide rings in the groove-shaped receptacle of the cock plug be used. But you can also in a groove-shaped recording the cock plug receptacle. According to preferred Embodiment of the invention are also the sealing strips in grooved shots of the cock plug used. Here too the possibility of sealing strips in groove-shaped receptacles to insert the tap plug. It is understood that the Contact surfaces between the guide rings and the sealing strips or the corresponding penetrations are made sufficiently tight have to be.

Im Rahmen der Erfindung bestehen die Führungsringe zweckmäßiger weise aus einem Werkstoff der Gruppe "Ingenieurkeramik, Metall, Graphit, Graphit mit festigkeitssteigernden Beimengungen". Aber auch die Dichtungsleisten können aus einem Werkstoff der vorstehend angegebenen Gruppe bestehen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Anordnung so zu treffen, daß die Führungsringe und/oder die Dichtungsleisten eine Faserbewehrung aufweisen. Die Führungsringe und/oder die Dichtungsleisten können aber auch die Struktur von Dichtungsbürsten besitzen. Ein anderer Vorschlag besteht darin, die Führungsringe und/oder die Dichtungsleisten aus dem Werkstoff des Dichtungskükens herauszuarbeiten.In the context of the invention, the guide rings are more expedient wise from a material of the group "engineering ceramics, metal, Graphite, graphite with strength-increasing admixtures ". But the sealing strips can also be made from a material of the above specified group exist. It is within the scope of the invention to make the arrangement so that the guide rings and / or Sealing strips have fiber reinforcement. The guide rings and / or the sealing strips can also the structure of Have sealing brushes. Another suggestion is that Guide rings and / or the sealing strips made of the material of the To work out the sealing plug.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläu tert. Es zeigen in schematischer DarstellungIn the following, the invention is based on only one Embodiment showing the drawing in more detail tert. They show a schematic representation

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Absperror gan, Fig. Gan 1 is an axial section through an inventive Restricting devices,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 2 shows a section in the direction AA through the object of FIG. 1 and

Fig. 3 in gegenüber den Fig. 1 und 2 wesentlich vergrößerter Darstellung den Ausschnitt B aus dem Gegenstand der Fig. 2. Fig. 3 in comparison with FIGS. 1 and 2 substantially enlarged representation of the detail B from the object of Fig. 2.

Das in den Figuren dargestellte Absperrorgan 1 ist für ein fluides Medium bestimmt. Es mag sich dabei um ein Gas, um Gase oder um eine Flüssigkeit handeln. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören ein Absperrorgangehäuse 2 mit Strömungskanal 3 und Mediumeintritt 4 sowie Mediumaustritt 5, eine Hahnkükenaufnahme 6 in dem Absperr organgehäuse 2 und ein Hahnküken 7. Das Hahnküken 7 ist in die Hahnkükenaufnahme 6 eingesetzt. Es weist eine dem Strömungskanal 3 angepaßte Hahnkükenbohrung 8 auf. Durch eine Drehung um die zur Hahnkükenbohrung 8 orthogonale Hahnkükenachse ist das Hahn küken 7 betätigbar. Man erkennt am oberen Teil der Fig. 1 eine entsprechende Betätigungseinrichtung 9.The shut-off device 1 shown in the figures is intended for a fluid medium. It may be a gas, a gas, or a liquid. The basic structure includes a shut-off valve housing 2 with flow channel 3 and medium inlet 4 and medium outlet 5 , a tap plug receptacle 6 in the shut-off valve housing 2 and a tap plug 7 . The cock plug 7 is inserted into the cock plug receptacle 6 . It has a tap plug bore 8 adapted to the flow channel 3 . By a rotation around the orthogonal to the cock plug bore 8 stopcock axis, the valve is actuated 7 chicks. A corresponding actuating device 9 can be seen in the upper part of FIG. 1.

Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 3 entnimmt man, daß zwischen dem Hahnküken 7 und der Hahnküken aufnahme 6 ein Abstandsspaltraum 10 verwirklicht ist. Der Ab standsspaltraum 10 ist oberhalb und unterhalb der Hahnkükenboh rung 8, d. h. beidseits der Hahnkükenbohrung 8, durch einen Führungsring 11 abdichtend überbrückt. Die Führungsringe 11 bestehen aus einem harten Dichtungswerkstoff. Beidseits der Hahnkükenbohrung 8 sind sowohl mediumeintrittsseitig als auch mediumaustrittsseitig quer zu den Führungsringen 11 verlaufende Dichtungsleisten 12 aus hartem Dichtungswerkstoff ange ordnet, die ebenfalls den Abstandsspalt überbrücken. Im Ausfüh rungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind sowohl die Führungsringe 11 als auch die Dichtungsleisten 12 in nutenförmige Aufnahmen des Hahnkükens 7 eingesetzt. Sie könnten auch oder zusätzlich auch in nutenförmige Aufnahmen der Hahnkü kenaufnahme 6 eingesetzt sein. Im Rahmen der Erfindung liegt es, oberhalb und unterhalb der Hahnkükenbohrung 8 nicht lediglich einen Führungsring 11 anzuordnen sondern deren mehrere. Das gilt auch in bezug auf die Dichtungsleisten 12. In particular, from a comparative view of FIGS. 1 and 3, it can be seen that between the cock plug 7 and the cock plug receptacle 6, a clearance gap 10 is realized. From the gap space 10 is above and below the Hahnkükenboh tion 8 , ie on both sides of the cock plug bore 8 , bridged by a guide ring 11 sealing. The guide rings 11 are made of a hard sealing material. On both sides of the tap plug bore 8 are both the medium inlet side and the medium outlet side transversely to the guide rings 11 sealing strips 12 made of hard sealing material is arranged, which also bridge the gap. In the exemplary embodiment and according to a preferred embodiment of the invention, both the guide rings 11 and the sealing strips 12 are inserted into groove-shaped receptacles of the cock plug 7 . You could also or additionally be used in groove-shaped receptacles of the Hahnkü kenaufnahme 6 . It is within the scope of the invention not only to arrange one guide ring 11 above and below the tap plug bore 8, but several of them. This also applies to the sealing strips 12 .

Die Führungsringe 11 und die Dichtungsleisten 12 bestehen aus einem Werkstoff der Gruppe "Ingenieurkeramik, Metall, Graphit, Graphit mit festigkeitssteigernden Beimengungen". Im Rahmen der Erfindung liegen aber auch die Abwandlungen, die Gegenstand der Patentansprüche 8 bis 10 sind.The guide rings 11 and the sealing strips 12 consist of a material from the group "engineering ceramics, metal, graphite, graphite with strength-increasing admixtures". But within the scope of the invention are also the modifications that are the subject of claims 8 to 10.

Claims

1. Shut-off device for a fluid medium, - with shut-off valve housing with flow channel with medium inlet and medium outlet, tap plug receptacle in the shut-off valve housing and tap plug, wherein the tap plug is inserted in the tap plug receptacle, has a tap plug hole matched to the flow channel and by rotation around the tap plug orthogonal to the tap plug hole can be actuated, a clearance gap being realized between the cock plug and the cock plug receptacle, which gap gap is bridged above and below the cock plug bore by a sealing ring which is designed as a guide ring, and wherein on both sides of the cock plug bore both on the medium inlet side and on the medium outlet side transversely to the guide rings ( 11 ) extending sealing strips are arranged, which also bridge the gap, characterized in that the sealing rings ( 11 ) as well as the sealing strips ( 12 ) from one hard sealing material.

2. Shut-off device according to claim 1, characterized in that the guide rings ( 11 ) are inserted in groove-shaped receptacles of the cock plug ( 7 ).

3. Shut-off device according to claim 1, characterized in that the guide rings ( 11 ) are inserted into groove-shaped receptacles of the Hahnkükenauf ( 6 ).

4. Shut-off device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing strips ( 12 ) in groove-shaped on the cock plug ( 7 ) are used.

5. Shut-off device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing strips ( 12 ) in groove-shaped on the cock plug receptacle ( 6 ) are used.

6. Shut-off device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guide rings ( 11 ) consist of a material from the group "engineering ceramics, metal, graphite, graphite with strength-increasing admixtures".

7. Shut-off device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing strips ( 12 ) consist of a material from the group "engineering ceramics, metal, graphite, graphite with strength-increasing admixtures".

8. Shut-off device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guide rings ( 11 ) and / or the sealing strips ( 12 ) have a fiber reinforcement.

9. Shut-off device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guide rings ( 11 ) and / or the sealing strips ( 12 ) have the structure of sealing brushes.

10. Shut-off device according to claim 1, characterized in that the guide rings ( 11 ) and / or the sealing strips ( 12 ) are worked out from the material of the sealing plug.