DE1817614C3 - Dichtungseinsatz für einen Kugelhahn - Google Patents
Dichtungseinsatz für einen KugelhahnInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
- F16K5/0626—Easy mounting or dismounting means
- F16K5/0631—Easy mounting or dismounting means between two flanges
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Description
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Die Erfindung betrifft einen Dichtungseinsatz für einen Kugelhahn mit in wenigstens einer Ebene senkrecht
zur Durchflußrichtung geteiltem Gehäuse und einem das Kugelküken sowie die Dichtungen enthaltenden,
in Richtung der Gehäusetrennebene bzw. der Gehäusetrennebenen ausbaubaren Gehäuseteil, wobei
der Dichtungseinsatz aus im Bereich der Gehäusetrennebene oder Gehäusetrennebenen angeordneten
zweiteiligen Haltescheiben besteht, von denen jede an ihrem Außenrand einen Dichtring zur Abdichtung der
Gehäusetrennfugen trägt und am Innenrand einen Dichtring zur Anlage am Kugelküken zwischen ihren
Teilen einschließt, während beide Teile der Haltescheibe aus im wesentlichen ebenen Blechscheiben bestehen,
die je am Innenumfang Bördel aufweisen, zwischen welchen der gegen das Kugelküken abdichtende Dichtring
abgedichtet und relativ zur Haltescheibe unverschieblich festgehalten ist, und wobei die beiden die
Haltescheibe bildenden Blechscheiben gleichen Außendurchmesser aufweisen und dort gemeinsam von dem
gegen die benachbarten Gehäuseteile abdichtenden Dichtring zusammengefaßt sind, nach Patent 16 75 433.
Die Haltescheiben aus Blech, bei weichen die Aufnahmestellen für die Dichtringe aus dem Blech geformt
sind, weinen gegenüber starren, un ν erformbaren Haltescheiben
wesentliche Vorteile auf. Diese Vorteile bestehen darin, daß bei Kugelhähnen mit solchen Haltescheiben
eine Abdichtung nicht nur auf der stromabwärts liegenden Seite des Kugelkükens erzielt werden
kann, sondern auch auf der stromaufwärts liegenden Seite. Wenn nämlich die Konstruktion des Kugelhahns
derart ausgeführt ist, daß die in den Haltescheiben gelagerten Dichtringe zur Abdichtung am Kugelküken
mit Vorpressung an dem Kugelküken aufliegen, wird so auch eine Abdichtung auf der stromabwärts gelegenen
Kükenseite erzielt; diese Vorpressung kann entweder durch Abstützung der Ringe von außen mittels entsprechender
Gehäuseteüe oder durch Verformung der aus Blech geformten Haltescheiben erzielt werden. Der bei
höheren Drücken zur Abdichtung nötige Anpreßdruck zwischen Kugelküken und Dichtring ergibt sich dabei
dadurch, daß der gegen das Kugelküken wirkende, von der Haltescheibe aufgenommene Druck des Mediums
die Scheibe verformt und dadurch eine stärkere Anpressung des Dichtringes am Kugelküken hervorruft.
Bei gegebener Blechdicke der Haltescheibe kann der Druck natürlich so groß werden, daß sich die Haltescheibe
im Bereich zwischen den Auflagestellen im Gehäuse und am Kugelküken sehr stark plastisch verformt
und dadurch Schäden und Undichtheiten am Hahn entstehen. Dem könnte dadurch begegnet werden, daß
man die Haltescheiben unverformbar und starr macht, was aber bedingt, daß die funktions- und herstellungsmäßigen
Vorteile der Haltescheiben aus relativ dünnem Blech nicht mehr vorhanden sind.
Aus der OE-PS 2 57 311 ist ein Dichtungseinsatz bekannt,
der eine zweiteilige Haltescheibe aufweist, die aus einem einen Federdruck auf den Dichtring ausübenden
Metallring und einem weiteren Metallring besteht, der den Dichtring und den ersten Metaiiring abstützt,
indem zwischen diesen beiden Metallringen der Dichtring aufgenommen wird. Eine Anpassung dieses
abstützenden Ringes an aufzunehmende höhere Drükke ist nur sehr beschränkt oder gar nicht möglich. Ferner
ist der abstützende Metallring in seiner Abstützfunktion beschränkt, weil er gleichzeitig die Funktion
einer Gleitführung für den Dichtring besitzt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Dichtungseinsatz der eingangs genannten Art zu schaffen,
der auch bei höheren Drücken die Vorteile einer verformbaren Haltescheibe aus relativ dünnem Blech
beibehalten kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Haltescheibe gegen das Kugelküken hin
ein im Gehäuseteil gelagerter Abstützring vorgeschaltet ist, der im Bereich der Haltescheibe zwischen den
beiden Aufnahmestellen für je einen Dichtring in einem an den Innendurchmesser des Abstützringes anschließenden
Ringbereich im drucklosen Zustand Spiel zur Haltescheibe aufweist, so daß diese erst nach einer Verformung
durch einen von der anderen Seite auf die Haltescheibe einwirkenden vorbestimmten Druck dort
zur Anlage kommt.
Auf diese Weise kann die Haltescheibe aus Blech relativ dünn gemacht werden, die den Dichtring unter
Vorspannung oder mil Hilfe abstützender Gehäuseteüe
gegen das Kugelküken drückt. Mit ansteigendem Druck ist eine Verformung der Haltescheibe aus Blech
möglich und damit auch die nötige zusätzliche Anpressung des Dichtringes an das Kugelknken. Bei nach
wunschbestimmbarem Druck bzw. Verformung der Haltescheibe liegt diese dann am \bstützring an, so
daß bei weiterem Druckanstieg im Bereich des Abstützringes keine weitere Verformung der Haltescheibe
möglich ist. Durch geeignete Wahl des Innendur.hmessers
des Abstützringes kann allerdings erreicht werden, daß nach Anliegen der Haltescheibe am Stützring im
Bereich innerhalb des Innendurchmessers des Abstützringes noch eine zusätzliche geringe Verformung der
Haltescheibe auf'ritt.
Zur Steuerung des Durchbiegeverhaltens der Haltescheibe in Abhängigkeit vom Druck kann vorteilhaft
ehe Konstruktion gewählt werden, bei welcher das Spiel zwischen Abstützring und Haltescheibe vom Innendurchmesser
nach außen, gegebenenfalls bis zur gegenseitigen Berührung, abnimmt. Infolge der Durchbiegung
der Haltescheibe unter dem von außen einwirkenden Druck wird sich dann der Anlagekreis der Haltescheibe
am Abstützring mit zunehmendem Druck immer mehr gegen die Achse der Haltescheibe hin verlagern.
Dabei kann durch Wahl der Spielabnahme die gewünschte Charakteristik der Anpressung des Dichtringes
an das Kugelküken erzielt werden. In den meisten Fällen wird es genügen, wenn das Spiel linear abnimmt,
was fertigungsmäßig Vorteile mit sich bringt. Für besondere Beanspruchungen wird es dagegen vorteilhaft
sein, wenn das Spiel degressiv abnimmt, weil dann mit zunehmendem Druck die abgestützte Fläche
der Haltescheibe stetig zunimmt. In diesem Falle muß natürlich gewährleistet sein, daß das Kugelküken nicht
stromabwärts zu stark abwandert.
Die Erfindung wird nun an Hand zweier in den Abbildungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
F i g. 1 zeigt einen Kugelhahn, bei dem das Spiel zwischen Abstützring und Haltescheibc von innen nach
außen linear abnimmt;
F i g. 2 den Ausschnitt A aus F i g. 1 in größerem Maßstab;
F i g. 3 zeigt den gleichen Ausschnitt wie F i g. 2 mit einem anderen Abstützring.
Der in F i g. 1 und 2 dargestellte Kugelhahn besteht aus einem dreiteiligen Gehäuse 1, 2, wobei die Teilungsebenen
3 senkrecht zur Durchgangsrichtung im Bereich der beiden Dichtringe 4 zur Abdichtung gegen
das Kugelküken verlaufen. In der Zeichnung ist nur der eine Dichtring zu sehen. Am mittleren Gehäuseteil 1 ist
ein mit einer Durchgangsöffnung versehenes Kugelküken 5 angeordnet, das durch einen in diesem Gehäuseteil
gelagerten Bewegungsbolzen 6 verdrehbar ist. Dieser Bewegungsbolzen ist durch einen P-Ring 7 gegen
das Gehäuse abgedichtet und an seinem nach außen ragenden Ende mit einem Betätigungsgriff 8 verbunden,
der mit einer Mutter 9 am Bewegungsbolzen festgehalten ist. Die mit dem Griff ausführbare Drehbewegung
wird durch eine Anschlagscheibe 10 begrenzt, welche mit einem im mittleren Gehäuseteil t eingesetzten
Anschlagstift H zusammenarbeitet. Der Bewegungsbolzen 6 weist außerdem eine Schulter 12 auf, die
ihn gegen den im Hahn herrschenden Innendruck relativ zum Gehäuse festhält.
An den mittleren Gehäuseteil 1 schließen auf beiden Seiten Gehäuseendteile 2 an, wobei diese dreiteilige
Gehäusekonstruktion durch Schraubenbolzen 13 zusammengehalten ist, die sich an den beiden Gehäuseendteilen
abstützen und den mittleren Gehäuseteil 1 zwischen diesen Endteilen festhält. Die Dichtringe 4
zur Abdichtung gegen das Kugelküken 5 sind nahe dem Innenrand einer Haltescheibe angeordnet, die aus zwei
Blechscheiben 14,15 besteht.
Diese beiden Blechscheiben 14, 15, welche gemeinsam die Haltescheibe bilden, weisen am Außenrand
gleiche Durchmesser auf und greifen dort nebeneinander in einen radialen Einstich am Innenumiang eines
gegen die beiden benachbarten Gehäuseteile abdichtenden Dichtringes 16 ein. Auf diese Weise werden die
beiden Blechscheiben zusammengehalten. Die Blechscheiben 14,15 weisen am Innenrand je einen in axialer
Richtung verlaufenden Bördel unterschiedlichen Durchmessers auf. In den Raum zwischen diesen beiden
Bördel ist der gegen das Kugelküken abdichtende Dichtring 4 eingesetzt, der durch die Bördel, welche
fast bis zur Kugelfläche reichen, sehr fest und an jeder
Verformung behindert, festgehalten ist. Die aus den beiden Blechscheiben 14, 15 bestehende Haltescheibe
bildet mit den beiden Dichtringen eine Einheit.
Neben der Haltescheibe ist kükenseitig ein Abstützring
17 vorgesehen, der sich in Richtung gegen das Kugelküken hin am Gehäuse abstützt. Im Bereich zwischen
der Aufnahmestelle für die Abdichtung gegen das Gehäuse und des Dichtringes zur Abdichtung gegen
das Kugelküken liegt der Abstützring nahe dem Abdichtring 16 an der Haltescheibe an. Nach innen zu
erweitert sich dann das Spiel linear bis zum Innendurchmesser der Haltescheibe. Die Konstruktion ist
also so, daß im drucklosen Zustand der Dichtring unter Pressung am Kugelküken anliegt; die Pressung ergibt
sich in diesem Falle dadurch, daß sich die Haltescheibe im Bereich des Dichtringes am benachbarten Gehäuseendteil
abstützt und die Vorpressung beim Anziehen der Schrauben hergestellt wird. Es wäre aber auch
möglich, daß die Vorpressung des Dichtringes am Kugelküken allein durch Verformung der Haltescheibe
aus Blech zustande kommt.
Falls sich nun bei geschlossenem Hahn auf die in F i g. 1 und 2 dargestellte Haltescheibe vom Gehäuseendteil
2 her Druck aufbaut, wird sich die Haltescheibe im Bereich zwischen innerem und äußerem Dichtring
verformen und so die Pressung des Dichtringes auf das Kugelküken vergrößern. Die Abdichtung gegen
den jeweils herrschenden Druck ist damit gesichert. Die Durchbiegung der Haltescheibe ist aber durch den
Abstützring begrenzt, so daß keine unzulässigen Verformungen im Bereich zwischen den beiden Dichtringen
auftreten können. Sobald sich die Haltescheibe zur Gänze bis zum Innendurchmesser des Abstützringes an
diesen angelegt hat, ist eine weitere Verformung durch den Abstützring sicher verhindert. Die vom Abstützring
zugelassene Verformung der Haitescheibe und damit des Dichtringes ist aber so groß, daß die Abdichtung
im gesamten Betriebsbereich des Hahnes gesichert ist.
In F i g. 3 ist eine andere Ausführungsform des Ab-"Vützringes
gezeigt. Die Berührungsfläche 18 des Abstützringes 19 ist mit der Haltescheibe 14, 15 so ausgebildet,
daß sie im drucklosen Zustand die Haltescheibe so weit als möglich außen berührt; im Anschluß daran
nimmt das Spiel gegen den Innenrand des Abstützringes progressiv zu. Im dargestellten Querschnitt ist dies
daraus zu ersehen, daß die Berührungsfläche 18 mit der Haltescheibe im Schnitt ein Kreis ist, welcher die Haltescheibe
nahe der äußeren EinsDannstelle berührt. Bei
Verformung unter einem vom anschließenden Gehäuseendteil auftretenden Druck wird sich der Berührungskreis
zwischen Abstützring und Haltescheibe stetig verkleinern, und die axiale Verformbarkeit der Haltescheibe
wird sich dementsprechend verringern, bis sie zur Gänze am Abstützring anliegt und nicht mehr weiter
verformt werden kann. Es ergibt sich also eine kontinuierliche Abhängigkeit zwischen dem Ansteigen des
abzudichtenden Drucks und der Anpressung des Dichtringes an das Kugelküken.
Claims (4)
1. Dichtungseinsatz für einen Kugelhahn mit in wenigstens einer Ebene senkrecht zur Durchflußrichtung
geteiltem Gehäuse und einem das Kugelküken sowie die Dichtungen enthaltenden, in Richtung
der Gehäusetrennebene bzw. der Gehäusetrennebenen ausbaubaren Gehäuseteil, wobei der
Dichtungseinsatz aus im Bereich der Gehäusetrennebene oder Gehäuseirennebenen angeordneten
zweiteiligen Haltescheiben besteht, von denen jede an ihrem Außenrand einen Dichtring zur Abdichtung
der Gehäusetrennfugen trägt und am Innenrand einen Dichtring zur Anlage im Kugelküken
zwischen ihren Teilen einschließt, während beide Teile der HaJtescheibe aus im wesentlichen ebenen
Blechscheiben bestehen, die je am liinenumfang Bördel aufweisen, zwischen welchen der gegen das
Kugelküken abdichtende Dichtring abgedichtet und relativ zur Haltescheibe unverschieblich festgehalten
ist, und wobei die beiden die Haltescheibe bildenden Blechscheiben gleichen Außendurchmesser
aufweisen und dort gemeinsam von dem gegen die benachbarten Gehäuseteile abdichtenden Dichtring
zusammengefaßt sind, nach Patent 16 75 433, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltescheibe
(14,15) gegen das Kugelküken (5) hin ein im Gehäuseteil (1) gelagerter Abstützring (17) vorgeschaltet
ist, der im Bereich der Halttscheibe zwischen den beiden Aufnahmestellen für je einen Dichtring
(4, 16) in einem an den Innendurchmesser des Abstützringes anschließenden Ringbereich im drucklosen
Zustand Spiel zur Haltescheibe aufweist, so daß diese erst nach einer Verformung durch einen von
der anderen Seite auf die Haliescheibe einwirkenden vorbestimmten Druck dort zur Anlage kommt.
2. Dichtungseinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen Abstützring
(17) und Haltescheibe (14, 15) vom Innendurchmesser nach außen, gegebenenfalls bis zur gegenseitigen
Berührung, abnimmt.
3. Dichtungseinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel linear abnimmt.
4. Dichtungseinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel degressiv abnimmt.
Priority Applications (2)
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DE19681817614 DE1817614C3 (de) | 1968-12-31 | 1968-12-31 | Dichtungseinsatz für einen Kugelhahn |
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DE1817614A1 DE1817614A1 (de) | 1970-10-01 |
DE1817614B2 DE1817614B2 (de) | 1975-04-24 |
DE1817614C3 true DE1817614C3 (de) | 1975-12-11 |
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ID=5717673
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US4345738A (en) * | 1980-08-25 | 1982-08-24 | Grove Valve And Regulator Company | Fire safe seal |
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1968
- 1968-12-31 DE DE19681817614 patent/DE1817614C3/de not_active Expired
-
1969
- 1969-07-08 FI FI202469A patent/FI43660B/fi active
Also Published As
Publication number | Publication date |
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FI43660B (de) | 1971-02-01 |
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |