DE1185435B - Stopcock with a ring piston seal for the plug - Google Patents

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.Stopcock with an annular piston seal for the plug Addition to patent 1151 417 Stop cocks are known in which the spherical plug is sealed by the annular piston, which is pressed against its surface by the liquid pressure and which surrounds the inflow and outflow opening of the cock housing, which in turn is sealed by a seal pressed against the housing - and spring washers are sealed.

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.Such a shut-off valve is protected by the main patent placed, in which the annular piston is housed in an annular groove and in the rear formed him, in the installation position in the radial direction a greater extent than in the axial direction having a sealing and spring washer with a non-compressed chamber State round cross-section is provided, the chamber bounded by flat surfaces is so that the sealing and spring ring migrate in the radial direction and depending on Direction of flow to one of the walls delimiting the chamber in radial extent create a seal, giving the medium a sufficiently large area on the back of the annular piston can act.

Bei dieser Ausführung ist vorgesehen, daß die Ringkolben einen anderen Innendurchmesser haben als die Durchflußbohrungen.In this embodiment it is provided that the annular piston has a different one Have inner diameters than the flow bores.

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.The additional invention is based on the task of such Stopcock to improve the flow conditions. The solution according to the invention this task is that the annular piston in a known manner have the same inner diameter as the through hole of the stopcock plug.

In den F i g. 1 bis 5 sind Ausführungsbeispiele dargestellt.In the F i g. 1 to 5 exemplary embodiments are shown.

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.F i g. 1 shows a longitudinal section through the one designed according to the invention Stopcock; in Figs. 2, 3, 4 and 5 are different embodiments of the the guide walls delimiting the annular groove serving to accommodate the sealing ring of the annular piston, the valve body and the guide sleeves of the latter.

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.The in F i g. 1 illustrated shut-off valve with ball plug has a housing 1 with a transverse bore 2 and a longitudinal bore 3, which widens at both ends to form threaded bores 4 and 5. Connection pieces 6 and 7 are screwed into the threaded bores 4 and 5 and fixed by locking screws 8 and 9. The connecting pieces 6 and 7 are equipped with external threads 10 and 11 and with through-flow bores 12 and 13 for the connection of hose or pipelines. A ball plug 16 carrying cylindrical extensions 14 and 15 is mounted in the transverse bore 2 of the housing 1. For sealing purposes, sealing rings 19 and 20 are inserted into annular grooves 17 and 18 of the cylindrical extensions 14 and 15. A square shaft 21 is firmly connected to the cylindrical extension 15, on which an actuating lever 22 and a recessed stop disk 23 are placed, which work together with a stop pin 24 inserted in the housing 1 to limit the rotational movement of the ball plug 16.

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.To seal the ball plug 16, annular pistons 26 and 27 are arranged in the longitudinal bore 3 of the housing 1 coaxially to the flow bores 12 and 13 of the connecting pieces 6 and 7. Each annular piston has two cylindrical side surfaces 28 and 29 which are arranged concentrically to one another and which work together with corresponding guide surfaces 30 and 31 of the housing 1. The guide surface 31 is formed by the wall of the through hole 3. A limited annular chamber 34 is formed by the cylindrical side surfaces 28 and 29 of the annular piston 26 and 27 and by the guide surfaces 30 and 31 of the housing 1 as well as by the rear side 32 of the annular piston 26 and 27 and a housing surface 33 extending transversely to the flow bore . In this a sealing and spring ring 35 is arranged, which is designed as an O-ring.

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.The dimensions of the annular piston and housing surfaces are made in such a way that that the depth of the chamber 34 measured in the direction of flow is smaller than the cross-sectional diameter of the O-ring 35 arranged in this cavity. This exercises on the Ring piston 26 and 27 have an elastic Pressure and squeezes the Ring piston against the surface 36 of the ball plug 16. In the shape of the ball plug 16 adapted front end 37 of the annular piston 26 or 27 is a sealing ring 38 made of suitable sealing material, e.g. B. made of rubber or plastic, in particular fluorine-containing ethylene polymers. The mean diameter of the in the chamber 34 behind the annular piston 26 or 27 lying O-ring 35 corresponds in the unstressed state approximately the mean diameter of the annular chamber 34, however, its radial width is greater than the cross-sectional diameter of the O-ring 35 is.

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.The inner diameter of the annular piston 26 or 27 corresponds to the diameter the flow bores 12 and 13 of the connecting pieces 6 and 7 and the diameter the bore 25 of the ball plug 16. By the cylindrical side surfaces 28 and 29 of the annular piston 26 or 27 and the corresponding guide surfaces 30 and 31 of the cock housing 1, the annular piston is guided in the latter such that it can be longitudinally displaced. The pressure of the flowing medium can increase along the guide surfaces of the housing reach the back of the annular piston 26 and 27 and this with a liquid pressure Press the appropriate pressure on the surface 36 of the ball plug 16. At a by the arrow 40 indicated flow direction and in the closed position of the ball plug 16, the flowing medium enters the cavity 34 behind the annular piston 27 along the guide surface 30 and presses the one lying in this cavity O-ring 35 radially outwards so that it closes the gap between the outer side surface 29 of the annular piston 27 and the guide surface 31 of the housing 1 seals.

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.Should nevertheless in the closed position of the ball plug 16 the liquid under the line pressure reach the annular piston 26, so this liquid occurs along the guide surface 31 of the housing 1 in the the back of the annular piston 26 located cavity 34 and presses thereby the arranged in this cavity O-ring 35 radially inward, so that it the gap between the inner guide surface 28 of the annular piston 26 and the guide surface 30 of the housing 1 seals. This way it also builds up on the back of the The annular piston 26 exerts a pressure which also applies the annular piston 26 to the surface 36 of the ball plug 16 presses. The same effect occurs in the opposite sense, when the pressure gradient is in a direction opposite to arrow 40.

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.Since the O-ring 35, depending on which side the liquid enters the cavity 34 behind the annular piston 26 or 27, this cavity after one or the other side shuts off and thereby the structure of the ring piston on the surface of the ball plug 16 pressing on the back of the Enabled ring piston, a secure sealing of the ball plug 16 can also then can be achieved if such an annular piston is only on one side of the ball plug is arranged. It doesn't matter from which side the pressure comes.

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.The F i g. 2 to 5 show the seals of the ball plug 16 on an enlarged scale Scale. The in F i g. The sealing device illustrated in Figure 2 differs of the in F i g. 1 shown only in that the boundary walls of the Chamber 34 consist only of guide surfaces of the connecting piece 7 and the annular piston 26. F i g. 5 shows a modified embodiment.

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 the embodiment according to FIG. 3 is on the ball plug 16 facing away from the rear side of the annular piston 26, an annular bar 41 is attached, which dips into an annular groove arranged in the connection piece 7. In this ring groove the annular piston 26 is guided axially displaceably.

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 Fig. 4 shows the reverse arrangement. There jumps from a wall of the connection piece 7 that is perpendicular to the through-flow bore 13 a ring strip 42 protrudes, which is located on the back of the annular piston 26 in a Ring groove engages.

In allen diesen Fällen wird auf der Rückseite des Ringkolbens eine ringförmige Kammer 34 gebildet, in der ein O-Ring 35 angeordnet ist.In all of these cases, a annular chamber 34 is formed in which an O-ring 35 is arranged.

Claims (5)

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). Claims: 1. Stopcock whose spherical plug on the The inlet and outlet side is sealed by ring pistons, which in turn of the inlet and the outlet side of the housing are arranged coaxially therewith, each annular piston sealed on the back by a sealing and spring ring and resilient it is pressed as well as by the flow medium against the chick and the chambers between the annular piston and the housing, which accommodate the sealing and spring rings, in have a greater extent in the radial direction than in the axial direction and are limited axially by parallel, radially by concentric surfaces, which are through Ring piston, housing and connection sleeves can be formed so that the sealing and Spring washers can migrate in the radial direction and thus the medium has a large Surface on the back of the annular piston can act, according to patent 1151417, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the annular piston (26) is known per se Way have the same inner diameter as the bores (40, 25) in the housing (1) and in the chick (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). 2. Stopcock according to claim 1, characterized in that from the rear of the annular piston (26 or 27) facing away from the ball plug (16) a rectangular, the radial width of the housing surface (33) of the annular chamber (34) having ring bar (41) protrudes, which for the axial guidance of the ring piston (26 or 27) in the connecting pieces (6, 7) of the housing (1) or in the latter serves (see Fig. 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). 3. Stopcock according to claim 1, characterized in that the rear side of the annular piston (26 or 27) facing away from the ball plug (16) one the radial width of the housing surface (33) which receives the sealing ring (35) annular chamber (34) having rectangular annular groove is provided in the a correspondingly wide, from the perpendicular to the flow hole (25) of the stopcock standing wall of the connecting pieces (6, 7) of the housing (1) or the latter protruding annular guide strip (42) dips (see FIG. 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). 4. Stopcock according to claim 1, characterized in that two mutually perpendicular standing Surfaces of the annular piston (26 or 27) a guide surface (31) of the housing (1) and one on this perpendicular surface of the connecting pieces (6, 7) of the housing (1) enclose the annular chamber (34) (see: 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. 2 628 060.5. Stop cock after Claim 1, characterized in that two mutually perpendicular surfaces of the annular piston (26 or 27) and two surfaces that are also perpendicular to one another of the connecting pieces (6, 7) of the housing (1) enclose the annular chamber (34) (see Figs. 2 and 5). Documents considered: British Patent Specification No. 669,933; USA: Patent No. 2,628,060.