DE9218794U1

DE9218794U1 - Absperrorgan für ein fluides Medium

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Publication number: DE9218794U1
Application number: DE9218794U
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: 1995-08-10
Anticipated expiration: 2002-04-03

Description

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Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan für ein fluides Medium mit Absperrorgangehäuse und 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. - 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.

Bei dem aus der Praxis bekannten Absperrorgan des beschriebenen Aufbaus 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, anzuord- ! nen. Die Führung des Hahnkükens in der Hahnkükenaufnahme ist nicht durch diese Dichtungsringe, sondern auch hier durch die j Passung zwischen Hahnküken und Hahnkükenaufnahme bestimmt. Die

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Stellkräfte für die Betätigung des Hahnkükens sind wegen der Reibung des komprimierten Dichtungsgummis an den gegenüberliegenden Flächen verhältnismäßig groß.

^; 5 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 ent-

; stehen hohe Stellkräfte in bezug auf das Hahnküken. Die Gefahr von hohen Leckraten ist groß, wenn an besonders stark beanspruchten

•15 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.

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 Absperrorganggehäuse gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zwischen dem '■.

Hahnküken und der Hahnkükenaufnahme ein Abstandsspaltraum ver- _:

wirklicht ist, welcher Abstandsspaltraum oberhalb und unterhalb der '

Hahnkükenbohrung durch einen den Abstandsspalt definierenden i

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Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

: Führungsring aus hartem Dichtungswerkstoff abdichtend überbrückt ! ist, und daß beidseits der Hahnkükenbohrung sowohl mediumeintrittsseitig als auch mediumsaustrittsseitig quer zu den Führun°-sringen verlaufende Dichtungsleisten aus hartem Dichtungswerkstoff angeordnet sind, die ebenfalls den Abstandsspalt überbrücken. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Führung des Hahnkükens in der Hahnkükenaufnahme nicht über die Passung verwirklicht werden muß, sondern über besondere Führungselemente erfolgen ; kann, die gleichzeitig eine Abdichtungsfunktion erfüllen. Die besonderen Führungselemente sind die Führungsringe, die aus einem harten Dichtungswerkstoff bestehen und einen geringen Reibungskoeffizienten aufweisen. Sie erlauben es, stellkraftreduzierend einen

' Abstandsspalt zu verwirklichen, der eine im Zehntelmillimeterbereich

\ oder sogar Millimeterbereich liegende Spaltweite aufweisen kann.

Zwar sind zusätzlich die Dichtungsleisten erforderlich, die jedoch die Stellkräfte nicht störend vergrößern, da sie ebenfalls aus einem harten Dichtungswerkstoff bestehen.

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

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die entsprechenden Durchdringungen ausreichend dicht ausgeführt sein müssen.

Im Rahmen der Erfindung bestehen die Führungsringe zweckmäßiger-5 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 • 10 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.
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^; Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein

Ausführungsbeispiel darstellendenden Zeichnung ausführlicher erläu- ; tert. Es zeigen in schematischer Darstellung

20 Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Absperror- ! gan,

! Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach

! Fig. 1 und

Fig. 3 in gegenüber den Fig. 1 und 2 wesentlich vergrößerter Darstellung den Ausschnitt B aus dem Gegenstand der Fig. 2.

Das in den Figuren dargestellte Absperrorgan 1 ist für ein fluides 30 Medium bestimmt. Es mag sich dabei um ein Gas, um Gase oder um

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eine Flüssigkeit handeln. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören ein Absperrorgangehäuse 2 mit Strömungskanal 3 und Mediumeintritt 4 sowie Mediumaustritt 5, eine Hahnkükenaufnahme 6 in dem Absperrorgangehäuse 2 und ein Hahnküken 7. Das Hahnküken 7 ist in die : 5 Hahnkükenaufnahme &dgr; eingesetzt. Es weist eine dem Strömungskanal ; 3 angepaßte Hahnkükenbohrung 8 auf. Durch eine Drehung um die ; zur Hahnkükenbohrung 8 orthogonale Hahnkükenachse ist das Hahnküken 7 betätigbar. Man erkennt am oberen Teil der Fig. 1 eine '■■ entsprechende Betätigungseinrichtung 9.
■ 10

Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 3 entnimmt man, daß zwischen dem Hahnküken 7 und der Hahnkükenaufnahme &dgr; ein Abstandsspaltraum 10 verwirklicht ist. Der Abstandsspaltraum 10 ist oberhalb und unterhalb der Hahnkükenbohrung 8, d. h. beidseits der Hahnkükenbohrung 8, durch einen den Abstandsspalt definierenden 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 angeordnet, die ebenfalls den Abstandsspalt überbrücken. Im Äusführungsbeispiel 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 Hahnkükenaufnahme 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.

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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.

Claims

Sdiutzansprüche

'■ 1. 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, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hahnküken (7) und'der Hahnkükenaufnahme (6) ein Abstandsspaltraum (10) verwirklicht ist, 10

welcher Abstandsspaltraum (10) oberhalb und unterhalb der Hahnkükenbohrung (8) durch einen den Abstandsspalt definierenden Führungsring (11) aus hartem Dichtungswerkstoff abdichtend überbrückt ist,
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und daß beidseits der Hahnkükenbohrung (8) sowohl mediumeintrittsseitig als auch mediumaustrittsseitig quer zu den Führungsringen (11) verlaufende Dichtungsleisten (12) aus hartem Dichtungswerkstoff angeordnet sind, die ebenfalls den Abstandsspalt überbrücken.
2. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsringe (11) in nutenförmige Aufnahmen des Hahnkükens (7)

eingesetzt sind.
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3. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsringe (11) in nutenförmige Aufnahmen der Hahnkükenaufnahme (6) eingesetzt sind.

Andrejewski, Honke & Parfher, BaiehtaSnwä^te ift'^sseji
4. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsleisten (12) in nutenförmige Aufnahmen des Hahnkükens (7) eingesetzt sind.
5. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsleisten (12) in nutenförmige Aufnahmen der Hahnkükenaufnahme (6) eingesetzt sind.
6. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsringe (11) aus einem Werkstoff der Gruppe "Ingenieurkeramik, Metall, Graphit, Graphit mit festigkeitssteigernden Beimengungen" bestehen,
7. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsleisten (12) aus einem Werkstoff der Gruppe "Ingenieurkeramik, Metall, Graphit, Graphit mit festigkeitssteigernden Beimengungen" bestehen.
; 8. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch . 20 gekennzeichnet, daß die Führungsringe (11) und/oder die Dichtungs- ^; leisten (12) eine Faserbewehrung aufweisen.
9, Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsringe (11) und/oder die Dichtungsleisten (12) die Struktur von Dichtungsbürsten aufweisen.
10. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsringe (11) und/oder die Dichtungsleisten (12) aus dem Werkstoff des Dichtungskükens herausgearbeitet sind.

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