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Bei der Herstellung von Ventilen mit kugelförmigem Verschlussteil (Hähnen mit Kugelküken) weist das Küken normalerweise relativ kleine Oberflächenfehler, Wellen oder Rillen auf. Ferner ist das Küken gewöhnlich nicht vollkommen kugelförmig. Daher ist es wünschenswert, dass das mit dem Küken in Kontakt stehende Dichtelement elastisch ist, damit es sich der Oberfläche des Kükens anpassen kann, auch wenn dieses Oberflächenfehler aufweist oder nicht vollkommen rund ist. Ausserdem ist es wünschenswert, dass das Dichtelement eine verhältnismässig scharfe Ecke oder Kante in Kontakt mit der Kükenfläche aufweist, damit es auch gegenüber Vertiefungen und Rillen wirksam dichtet. Ist eine Dichtung oder ein Dichtelement nicht nachgiebig oder im wesentlichen elastisch, dann kann es durch den Verschlussteil ausgebrochen werden, besonders wenn hoher Leitungsdruck vorliegt.
Die Erfindung betrifft eine Ventildichtung für ein Ventil mit kugeligem Verschlussteil und je einer im Ventilgehäuse an der Ein- und Ausflussseite vorgesehenen ringförmigen Ausnehmung, in der ein Sitzring untergebracht ist, der parallel zur Durchflussachse begrenzt verschiebbar ist und unter der Einwirkung einer nach dem Verschlussteil gerichteten Federkraft steht, wobei der Sitzring an der dem Verschlussteil zugekehrten Seite eine Dichtring-Nut aufweist, deren Wandungen konzentrisch zur Durchflussachse verlaufen und in welche zur Abdichtung gegen das Verschlussglied ein Dichtring im wesentlichen unverschiebbar eingesetzt ist.
Das Kugelküken kann den Lippenteil nach aussen gegen den O-Ring innerhalb der Grenzen der Ringnut drücken, wenn der Trennungsspalt zwischen Küken und Sitzanordnung eng ist, was bei verhältnismässig hohem Leitungsdruck eintritt. Der O-Ring wird dadurch verformt und die Abnutzung des Dichtelementes auf ein Minimum reduziert. Es ist wünschenswert, dass das Dichtelement mit einer verhältnismässig scharfen Kante an der Kükenoberfläche anliegt, damit es sich in Anpassung an diese formt, selbst wenn das Küken Oberflächenfehler aufweist oder nicht vollkommen rund ist. Das Dichtelement kann dann gegenüber dem hinter ihm angeordneten elastischen O-Ring nachgeben, wodurch ein Ausbrechen oder Stumpfwerden der an dem Küken anliegenden Kante auf ein Minimum reduziert wird.
Das Dichtelement kann aus einem geeigneten elastischen Werkstoff, z. B. Nylon oder Tetrafluoräthylen gefertigt sein und wird sich dann jeder Oberflächenunvollkommenheit des Gegenstückes anpassen.
Im folgenden ist die Erfindung beschrieben und in den Zeichnungen veranschaulicht, in welcher eine von mehreren Ausführungsmöglichkeiten dargestellt ist.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 im Schnitt ein Ventil mit kugelförmigem Verschlussteil mit der erfindungsgemässen Ventilsitz-Anordnung, Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 1 mit dem Schmierloch nebst Anschlussstück zum Schmieren der Gleitfläche des kugelförmigen Verschlussteiles, Fig. 3 einen vergrösserten Ausschnitt mit der Ventilsitz-Anordnung, die ein Dichtelement in dichtendem Kontakt mit dem Verschlussteil bei verhältnismässig hohem Druck darstellt und Fig. 4 einen Schnitt ähnlich wie Fig. 3, jedoch bei verhältnismässig niedrigem Druck.
In Fig. 1 der Zeichnungen ist mit-10-ein Ventil mit kugelförmigem Verschlussteil (Hahn mit Kugelküken) bezeichnet. In einem Gehäuseteil --12-- ist eine Ventilkammer --14-- abgegrenzt. Der Gehäuseteil--12--weist ein mit der Kammer--14--in Kommunikation stehendes Zuflussrohr--16-- auf sowie einen Flansch-18--, der an eine Rohrleitung od. dgl. anschraubbar ist. Eine austrittseitiger
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ist, weist ein Abflussrohr --24-- sowie einen Flansch--26--, der ebenfalls an eine Rohrleitung od. dgl. anschraubbar ist, auf.
In dem Gehäuseteil --12-- ist ein oberer und unterer Drehzapfen--28 bzw. 30--angeordnet. Ein Kugelküken, das zusammenfassend mit --32-- bezeichnet ist, weist einen Durchgang --34-- auf, der bei Offenstellung des Hahnes in gerader Fortsetzung des Zu-bzw. Abflussrohres--16 bzw. 24--liegt. Eine obere und untere Blindbohrung-36 bzw. 38-nehmen die Drehzapfen-28 bzw. 30-als Lagerung für das Hahnküken --32-- auf. Eine zwischen dem oberen Drehzapfen --28-- und dem Keuken-32-
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--40-- stellt- -44-- befestigt, wodurch ein Zugang zu dem unteren Drehzapfen --30-- ermöglicht ist. Eine Bedienungs-Anschlussplatte--46--ist mit dem Gehäuseteil --12-- verbunden.
Sie nimmt das obere Ende --48-- des Drehzapfens-28-auf, der sich durch eine passende Bohrung der Anschlussplatte hindurch erstreckt. Mit der Abdeckplatte kann in passender Weise eine beliebige handelsübliche von Hand oder maschinell bewegbare Ventilbetätigungseinrichtung verbunden werden, mittels welcher dem Drehzapfen --28-- und damit dem Hahnküken-32-eine Drehbewegung erteilt werden kann, um Letzteres zwischen seiner Schliess- und Offenstellung zu verdrehen.
Zur Abdichtung zwischen dem Kugelküken-32-einerseits und den Gehäuseteilen --12 und 20-anderseits sind zwei untereinander übereinstimmende ringförmige Ventilsitzanordnungen, eine einströmseitige --50-- und eine ausströmseitige Ventilsitzanordnung--52--vorgesehen. Zur Aufnahme der Anordnung
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ist--64-- auf, welche mit den Zylinderflächen --54 bzw. 56--am Gehäuseteil--12--in Kontakt stehen. In einer Ringnut --66-- in der Aussenfläche --62-- der Ventilsitzanordnung --50-- ist ein O-ring --68-eingelegt, der die Flächen--54 und 62--gegeneinander abdichtet.
In der Aussenfläche--64--sind zwei Ringnuten --70-- vorgesehen, in welchen O-Ringe-72-zur gegenseitigen Abdichtung der Flächen --56 und 64-eingelegt sind. Eine ringförmige Schmiernut-73--, die mit einer Mehrzahl von Schmierkanälen --74-- in Verbindung steht, erstreckt sich aussen um die Dichtringanordnung --50--. Ein Schmierloch --76-- in dem Gehäuseteil --12-- führt zu der Schmiernut-73--. Es ist mit einem passenden
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das Küken --32-- andrückt.
In Fig. 3 und 4 ist die Erfindung besonders deutlich ersichtlich. Hier ist ein Dichtelement zusammenfassend mit --86-- bezeichnet. Es setzt sich aus einem Basisteil --88-- und einem frei vorspringenden Lippenteil - -90-- zusammen. Letzterer weist eine verhältnismässig flache Endfläche-92-und eine verhältnismässig
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ringförmige Ausnehmung --96-- in der Anordnung--50--öffnet sich in einer im wesentlichen zur Ventildurchflussachse parallelen Richtung. Die Wände --98-- der Ausnehmung sind gerieft und der in die Ausnehmung hineingepresste Basisteil--88--des Dichtelementes--86--verankert sich in diesen Riefen. Das Dichtelement kann aus geeignetem elastischen Material, z. B. Nylon oder Tetrafluoräthylen, bestehen.
Im Querschnitt ist das Element allgemein rechteckig, doch kann es, falls gewünscht, auch eine andere Querschnittsform aufweisen. Eine an die Ausnehmung--96--anschliessende Ringnut--100--erstreckt sich in einer im allgemeinen zu ihr senkrechten Richtung. Die äussere Wand der Ausnehmung --96-- setzt sich in einer an die Nut--100--anschliessenden Fläche--102--fort, und die äussere (vom Küken entferntere) Wand der Ringnut --100-- in einer an die Ausnehmung--96--anschliessenden Fläche--104--. Die beiden Flächen--102 und 104-- können, falls gewünscht, abgekantet sein, dann liegen sie nicht an dem Dichtelement --86-- scharfkantig an.
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--106-- angeordnet.Nut --100-- dargestellt ist, so können klarerweise auch andere Arten elastisch federnder Anordnungen in der Nut vorgesehen werden, die den Lippenteil--90--nach aussen drücken und ihm erlauben, auf solche federnde Anordnung einen deformierenden Gegendruck auszuüben.
Fig. 3 zeigt den Trennungsspalt--110--zwischen der Gleitfläche--39--am Küken--32--und der gegenüberliegenden Fläche--112--am Gehäuseteil--12--, u. zw. bei geschlossener Ventilstellung und verhältnismässig hohem Leitungsdruck. Fig. 4 zeigt dasselbe, jedoch bei verhältnismässig niederem Druck. Zum Beispiel würde in einem Ventil mit rund 750 mm Rohrdurchmesser bei einem niedrigen Druck von rund 0,7 kp/cm2 der Trennungsspalt etwa zwischen 0, 75 mm und 1, 0 mm liegen. Bei einem verhältnismässig hohen Druck, z. B. 110 kp/cm2 würde der Spalt --110-- eine Weite von nur etwa 0, 08 mm bis 0, 13 mm annehmen.
Das Dichtelement --86-- muss also elastisch genug sein, einen einwandfrei dichtenden Kontakt mit der Kükenoberfläche --39-- aufrechtzuerhalten. Dazu ist es wünschenswert, dass es an der Fläche --39-- mit einer verhältnismässig scharfen Kante anliegt, damit die Dichtung so wirkungsvoll wie möglich ist. Wenn kein vollständiges Dichtelement vorgesehen werden darf, bricht die verhältnismässig scharfe Kante relativ schnell, oder sie wird durch Abnutzung stumpf, was ihre Dichtwirkung wesentlich herabsetzen würde. In Fig. 3 ist zu sehen, wie die Endfläche-92-des Lippenteiles-90-bei der Nut-100-endet, weil sie durch das Küken --32-- unter Deformierung des O-Ringes --106-- in den freien Nutenraum hineingedrückt wird.
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beschrieben worden. Es versteht sich, dass im Bedarfsfall die Flussrichtung auch umkehrbar ist.
Dann läge die Ventilsitzanordnung --50-- auf der Ausgangs- und die Anordnung --52-- auf der Eingangsseite. Beide Anordnungen sind übereinstimmend gebaut, daher ist nur eine von ihnen genauer beschrieben worden.