DE1151417B

DE1151417B - Absperrhahn mit kugelfoermigem Kueken und Abdichtung durch Ringkolben

Info

Publication number: DE1151417B
Application number: DEN9852A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Kaiser
Original assignee: Neue Argus GmbH
Current assignee: Neue Argus GmbH
Priority date: 1954-12-03
Filing date: 1954-12-03
Publication date: 1963-07-11
Also published as: DE1185435B

Description

Absperrhahn mit kugelförmigem Küken und Abdichtung durch Ringkolben Es sind Absperrhähne bekannt, bei denen das kugelförmige Küken an der Zu- und Abflußseite durch Ringkolben abgedichtet ist, die in Ausdrehungen der Zu- und Abflußstutzen des Gehäuses koaxial zu diesem angeordnet sind, wobei jeder Ringkolben an der Rückseite durch eine Dichtpackung abgedichtet und federnd durch sie sowie durch das Durchflußmedium gegen das Küken gedrückt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf Absperrhähne der vorbezeichneten Art. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, diese Absperrhähne in der Richtung weiterzuentwickeln, daß sowohl eine gute Abdichtung zwischen den Ringkolben und der Oberfläche des Kugelkükens erreicht als auch ein Austritt des den Hahn durchströmenden Mediums - unabhängig von dessen Fließrichtung - aus den die Ringkolben führenden Ausdrehungen des Hahngehäuses verhindert wird.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben in anderweitig an sich bekannter Weise in einer Ringnut untergebracht ist und in der hinter ihm gebildeten, in der Einbaulage in radialer Richtung größere Ausdehnung als in axialer Richtung aufweisenden Kammer ein Dicht- und Federring mit in nicht zusammengedrücktem Zustand rundem Querschnitt vorgesehen ist, wobei jedoch 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.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, in einer Nut einen Dichtring anzuordnen und ihm ein Ausweichen in radialer Richtung in dieser Nut zu gestatten, die in radialer Richtung eine größere Ausdehnung als in axialer Richtung hat. Der Dichtring dient dort nicht als Federring und ist auch nicht axial vorgespannt. Zum Stand der Technik ist zu sagen, daß es bekannt ist, Dichtringe bei Absperrschiebern in ihrer Einbaulage axial vorzuspannen, damit sie Dichtplatten federnd in steter Anlage am Verschlußstück halten. Die Dichtringe sind aber dabei nicht in Nuten eingelegt und können daher nicht in der hier vorgesehenen Weise wirken. Bei einem bekannten, mit Ringkolben ausgerüsteten Hahn mit Kugelküken sind Dichtringe in Ringkammern im rückwärtigen Teil des Außenumfanges der Ringkolben angeordnet. Diese Dichtringe sind aber nur axial verschiebbar. Außerdem ist es nicht mehr neu, elastische Ringe als federnde Zwischenlagen zu verwenden, die zum Anuressen eines metallischen Ringkolbens an die Stirnwand einer Schieberplatte eines Absperrschiebers dienen. Dabei werden die elastischen Ringe wohl auch als Dicht- und Federringe benutzt. Sie sind jedoch nicht in ihrer Haltenut in radialer Richtung wegen der dort vorgesehenen Form der radialen Nutwand und der Ausnehmung im Ringkolben verschiebbar.
Die Erfindung weist gegenüber dem vorstehend erläuterten Stand der Technik den Vorteil auf, daß durch das radiale Wandern des Dicht- und Federringes in der Ringkammer hinter dem Ringkolben eine sichere Abdichtung dieser Kammer erfolgt. Die beaufschlagte Fläche des Ringkolbens ist dadurch größer als bei den bekannten Absperrhähnen, so daß der Ringkolben mit größerer Pressung am Küken anliegt.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen mit einem Kugelküken ausgerüsteten Absperrhahn nach der Erfindung; Fig. 2 und 3 veranschaulichen im vergrößerten Maßstab abgebrochene Längsschnitte des Absperrhahnes, bei denen sich die Dichtringe in verschiedenen radialen Lagen befinden.
Der Absperrhahn weist in bekannter Weise ein Gehäuse 1 mit einer Längsbohrung 2 und einer dazu senkrechten Querbohrung 3 auf. In der letzteren ist die Schaltspindel 4 gelagert, welche durch Dichtungsringe 5 gegenüber dem Gehäuse 1 abgedichtet ist. An der Schaltspindel 4 ist ein Küken 6 befestigt, dessen Dichtungsflächen Teile einer Kugelfläche bilden. Das Küken 6 weist eine Durchflußbohrung 7 auf, von der auch noch, falls es sich um einen Mehrwegehahn handelt, weitere Bohrungen 8 abzweigen können. Die beiden Enden der Längsbohrung 2 des Gehäuses 1 sind mit Innengewinde 9 ausgerüstet, in das je eine Anschlußmuffe 10 eingeschraubt ist, die gegenüber dem Gehäuse 1 durch je einen Dichtring 11 abgedichtet sind.
Die Anschlußmuffen 10 weisen an ihrer dem Küken 6 zugewandten Seite je eine Längsbohrung 12 auf, die nach der anderen Seite in eine erweiterte Bohrung mit Innengewinde 13 übergeht. Das letztere dient zum Anschluß von Rohr- oder Schlauchleitungen. In die nach dem Inneren des Gehäuses 1 zu gerichtete Stirnseite der beiden Anschlußmuffen 10 ist je eine Ringnut 14 eingearbeitet, die von einer äußeren Zylinderwand15 und einer inneren Zylinderwand 16 begrenzt ist, die beide koaxial zu der Längsbohrung 2 des Gehäuses 1 liegen. In jeder der beiden Ringnuten 14 ist ein Ringkolben 17 angeordnet, dessen dem Küken 6 zugewandte Stirnfläche 18 der kugelförmigen Oberfläche des Kükens 6 angepaßt ist. Die Rückseite 19 der Ringkolben 17 ist eben. Die axiale Tiefe der Nuten 14 und die axiale hänge der Ringkolben 17 ist so bemessen, daß bei zusammengebautem Absperrhahn hinter jedem Ringkolben 17 in der Nut 14 eine rechteckige Ringkammer 20 frei bleibt, deren radiale Breite größer als deren axiale Länge ist.
In jede Kammer 20 ist ein elastischer Dicht- und Federring 21 von kreisförmigem Querschnitt, ein sogenannter O-Ring, eingelegt. Sein Querschnittsdurchmesser soll so groß sein, d'aß er im zusammengebauten Zustand des Absperrhahnes in axialer Richtung zusammengedrückt wird und dadurch einen Anpreßdruck auf den Ringkolben 17 ausübt. Der Ringdurchmesser des O-Ringes stimmt etwa mit dem mittleren Durchmesser der Ringkammer 20 überein. Wie Fig. 1 zeigt, berührt der O-Ring im eingebauten Zustand weder die Zylinderwand 15 noch die Zylinderwand 16.
Die Wirkungsweise des O-Ringes soll an Hand der Fig. 2 und 3 nachstehend kurz beschrieben werden. Tritt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, von links in Richtung des Pfeiles 22 Druckflüssigkeit um das Küken herum zwischen der äußeren Zylinderwand 15 der Ringnut 14 und dem Ringkolben 17 in die Ringkammer 20 ein, dann wird der O-Ring in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise nach innen an die Zylinderwand 16 gepreßt und dichtet an dieser Seitenfläche den Ringkolben 17 und die Ringnut 14 gegen den Durchtritt von Flüssigkeit ab. Das gleiche gilt für die Flüssigkeit, die aus dem die Spindel 4 umgebenden Raum 23 in den Auslaßstutzen austreten will.
Tritt nach Fig. 3 von rechts in Richtung des Pfeiles 24 Druckflüssigkeit zwischen der inneren. Zylinderwand 16 der Ringnut 14 in die Ringkammer 20 ein, dann wird der O-Ring radial aufgeweitet und an die äußere Zylinderwand 15 gepreßt, so daß er den Durchtritt der Flüssigkeit längs dieser Seitenfläche unterbindet. In jedem Falle bildet sich in der Ringkammer 20 ein dem jeweiligen Flüssigkeitsdruck entsprechender Druck aus, der die zur sicheren Abdichtung erforderliche Anpressung der Ringkolben 17 an das Küken 6 in einem vom Flüssigkeitsdruck abhängigen Maße bewirkt und damit die Beanspruchung und den Verschleiß der Dichtflächen auf ein Mindestmaß beschränkt.
Bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ringkolben 17 ist dieser mit einer üblichen Abdichtungseinlage 25 versehen, mit der er sich an das Küken 6 anlegt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Absperrhahn, dessen kugelförmiges Küken an der Zu- und Abflußseite durch Ringkolben abgedichtet ist, die in Ausdrehungen der Zu- und Abflußstutzen des Gehäuses koaxial zu diesem angeordnet sind, wobei jeder Ringkolben an der Rückseite durch eine Dichtpackung abgedichtet und federnd durch sie sowie durch das Durchflußmedium gegen das Küken gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (17) in anderweitig an sich bekannter Weise in einer Ringnut (14) untergebracht ist und in der hinter ihm gebildeten, in der Einbaulage in radialer Richtung größere Ausdehnung als in axialer Richtung aufweisenden Kammer (20) ein Dicht- und Federring (21) mit in nicht zusammengedrücktem Zustand rundem Querschnitt vorgesehen ist, wobei jedoch die Kammer (20) von ebenen Flächen begrenzt wird, so daß der Dicht- und Federring (21) in radialer Richtung wandern und sich je nach Fließrichtung an eine der die Kammer (20) in radialer Erstreckung begrenzenden Wände dichtend anlegen und dadurch das Medium eine genügend große Fläche an der Rückseite des Ringkolbens (17) beaufschlagen kann. In. Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 896 583; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1688102; schweizerische Patentschrift Nr. 230 557; britische Patentschriften Nr. 718 329, 669 933; USA.-Patentschriften Nr. 2 628 060, 2 599 774, 2 558 260, 2194 261, 2109 042, 2 049 805. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1116 003.