DE2047266C3 - Dichtungs- und Lagerungseinrichtung für eine nichtsteigende Spindel eines Hahns - Google Patents

Description

a) die axialen Spannflächen für den inneren und äußeren Dichtungsring, die beide vor dem Zu-

sammenbau als Ringscheiben konstanter Dicke

vorliegen, so gegeneinander geneigt sind, daß nach dem Zusammenbau der innere Dichtungs-

Die Erfindung betrifft eine Dichtungs- und Lage- ^rinf .f ^ne. BJ⁸¹*«. Außendicke als Innendickrungseinrichtung für eine nichtsteigende Spindel ^{und d}f äußere Dichtungsring eine größere Ineines Hahns mit einem Spindelkanal im Ventilge- 40 nendicke als Außendicke aufweisen, und
häuse, das einen in den Spindelkanal vorspringenden b) der äußere Dichtungsring sowohl mit der Hahnringförmigen Stützflansch aufweist, zwischen "dessen spindel durch Eingriff in deren Gewinde für den nach innen weisender Stützfläche und einer Ring- Dichtungshaltering als auch mit dessen Stirnfläche eines Bundes der Hahnspindel ein innerer fläche drehfest verbunden ist.
Dichtungsring und zwischen dessen nach außen wei- 45

sender Stützfläche und einer Stirnfläche eines auf ein Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Fulge,

Gewinde der Hahnspindel aufgeschraubten Dich- daß die Dichtungsringe zur dichten und drehfesten

tungshalteringes ein äußerer Dichtungsring einge- Verbindung mit der Hahnspindel in deren Gewinde

spannt ist. eingedrückt werden. Es wird also gleichsam eine me-

Es sind verschiedene Dichtungs- und Lagerun gs- 50 chanischen Befestigung der Dichtungsringe an der einrichtungen für Ventile bekannt, bei denen das Hahnspindel bzw. deren Gewinde verwirklicht. Auf Ventilgehäuse im Bereich seines Spindelkanals einen diese Weise ist sichergestellt, daß beim Betätigen der Stützflansch aufweist, an dessen beiden Seiten je ein Hahnspindel keine Relativbewegung der Dichtungs-Dichtungsring angeordnet ist, wobei einer der Dich- ringe gegenüber der Spindel auftritt und damit sotungsringe auf einem Ringbund der Ventilspindel ge- 55 wohl die Flächenpressung der Dichtungsringe erhallagert ist, während ein Dichtungshaltering an der ten bleibt als auch ein Abquetschen der in die Ge-Ventilspindel befestigt ist, der am anderen Dich- windegänge der Hahnspindel hineinverformten Teile tungsring anliegt (vgl. USA.-Patentschriften der Dichtungsringe nicht eintreten kann.
3 288 430 und 3 445 087). Die Dichtungsringe befin- Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind den sich jedoch im Bereich eines gewindelosen Spin- 60 im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Dichtungsdelabschnittes und sind ortsfest gelagert, folgen da- und Lagerungseinrichtung für eine nichtsteigende her nicht der Drehbewegung der Ventilspindel. Spindel eines Hahns verwirklicht wird, die sich durch

Bei anderen Dichtungs- und Lagerungseinrichtun- einwandfreie Dichtwirkung selbst bei geringer Flä-

gen für Ventile, bei denen die Dichtungsringe jedoch chenpressung sowie durch minimalen Verschleiß aus-

ebenfalls im Bereich eines gewindelosen Spindelab- 65 zeichnet.

schnittes ortsfest und damit drehungslos gelagert Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer

sind, weisen die Dichtungsringe in unverformlem Zu- lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden

stand die Form von flachen Ringscheiben auf, die Zeichnung näher erläutert; es zeigt

1 einen Längsschnitt durch ein Kugelhahnientü mit einer erfindungsgemäßen Dichtungs- und fWrungseinrichtung,

lig 2 einen Teilschnitt entlang der Linie 2-2 der P_ie ι

Vv[„3 in teilweise! Draufsicht den Gegenstand nach Fi g-1 mit Spindelanschlag,

pig 4 einen Teilschnitt der in Fig. 1 dargestellten Konstruktion in größerem Maßstab,

^{5 in Detail aus der} Dich

tungsringes 66 dichtend anliegt. Ein Dichtungshaltering 72 ist auf ein Außengewinde 74 der Hahnspindel SO aufgeschraubt und hat eine untere, im wesentliehen ebene Stirn- bzw. Spannfläche 76 mit einem hohen Reibungskoeffizienten. Dieser hohe Reibungskoeffizient kann durch eine Vielzahl von radialen Nuten oder Rippen 78 bzw. 80 (F i g. 6,7) oder gegebenenfalls durch eine Kombination von Rippen una Nuten erzielt werden. Natürlich ist es auch mogücn,

d d t eder an

Konstruktion in größerem Maßstab, Nuten erzielt werden. Natürlich ist es auch mog,

Fig ^{5 ein Detail aus der} Dichtungs- urd Lage- io die Fläche 76 geriffelt auszubilden oder mit jeder an-

mneseinrichtung in größerem Maßstab, deren, geeigneten OberfIächendefonnierung zur fcr-

Fi£ 6 im Schnitt entlang der Linie 6-6 der Fi g. 4 höhung ihres Reibungskoeffizienten auszustatten.

_Λ. fitstaltung der Bodenfläche des Dichtungshalte- Beim Einbau der Dichtungsringe 64, 66 in den i>pm-

JLes delkanal 56 werden diese von einer im wesentlichen piß 7 im Teilschnitt durch den Dichtungshalte- 15 flachen Scheibenform zu der in Fig. 5 dargestellten,

... Her F i g. 6 eine Abwandlung der Bodenflächen- kegeligen Form deformiert, indem der Dichtungsnai-

Sudung desselben. tering 72 nach unten auf die Hahnspindel 50 aufge-

Das daigestellte Kugelhahnventil 10 weist ein schraubt wird. Dadurch wird der Halter m den ooe-

Ventileehäuse mit einem röhrenförmigen Gehäuse- ren Dichtungsring 64 gedrückt, wahrend die spann mittelteil 12 und Seitenteilen 14, 16 auf. Wie Fig. 1 20 fläche 70 des Bundes 68 gegen den inneren uii.n

,riet ist das Gehäusemittelteil 12 mit Innengewinden tungsring 66 gepreßt wird und diesen ^de^formierh

1» und 20 ausgestattet, die Außengewinde 22, 24 der Der mit einem Gewinde versehene Teil der nanu-

Steßteile aufzunehmen. In Nuten 30, 32 in den Sei- spindel 50 ist so lang, daß das Gewinde neben dem

^enteilen 14 bzw. 16 werden Dichtungsringe 26, 28 äußeren Dichtungsring 64 zu liegen kommt, wenn uic •m wesentlichen konzentrisch zu Durchflußkanälen 25 Bestandteile richtig zusammengebaut sind, uer au

u 36 welche in den Seitenteilen ausgebildet sind, ßere Dichtungsring 64 wird nach seiner Kaiiveriui-

oehalte'n Die Seitenteile sind mit Innengewinden 38, mung mit seinem Innenteil an den mit einem

S ausgestattet und in bekannter Weise mit dem winde ausgestatteten Teil der «ahnspnde! ang^

Rohrsystem verschraubt. und bildet somit eine mechanische Verbindung zw, EMe Seitenteile 14, 16 bilden zusammen mit dem 30 sehen dem äußeren Dichtungsring 64 und dem O^

Gehäusemittelteil 12 eine zentral gelegere Ventil- winde. Mit der Verformung des ^gWggg £

kammer 42, in welcher sich ein drehbarer Verschluß- beim Zusammenbau findet auch «n Kaltnieten aes

K 44 befindet, der als Kugelhahn dargestellt den Dichtungsring bildenden Matenalsm die Un

£ Der Hahn 44 ist mit einem Durchflußkanal 46 ebenhcilcn der Spannfläche 76 des D.chtungshaUe ausgestattet, der in der Offenstellung des Ventils mit 35 ringes 72 statt. Die mechanise he Verbmdung ^w.

S Durchflußkanälen 34, 35 fluchtet (F i g. 1). Der sehen dem Dichtungsring 64, dem' |P>^nd;f "J_n

Hahn 44 hat eine sphärische Dichtfläche 48, die in und den Rauhigkeiten der Spannflache 76 bewirken,

££r Stellung des Hahnes an den Dichtungsringen daß der Dichtungsring JJ Rammen ™* der "ahn^

26 28 anliegt Der Hahn 44 wird durch eine nicht- spindel und dem pichtungtfiaitenng «rarem _ steigende HaUpindel 50 von der in Fig. 1 gezeig- 40 und nicht unbewegterι bleibt wenn die Hahn.p.nde

en offenen Stellung in die geschlossene Stellung ge- und der Dichtungshaltering zur «"™ £ ,

dreht in welche die sphärische Dichtfläche 48 den Schließung des Ventils verdreht werden. Lc««iusfc_

Strom der Flüssigkeit durch die Durchflußkanäle 34, keit muß daher den Weg enü^d«kegel|umpftor_

36 blockiert. Ein Antriebszapfen 52, der sich am un- migen Spannflache 621 des; Stutznans'hes ^s teren Teil der Ventilspindel 50 befindet, reicht in 45 lang der Wand des SpmdelkanaJ* » "acn

ene entsprechend geformte Ausnehmung 54 im obe- men. Damit ist ein »^^nd^«

ren Teil des Hahns 44 und schafft eine drehschlüs- daß das Austreten von

^e Verbindung zwischen Hahnspindel und Hahn. wird. Wie vorhin ^

⁸Die Hahnspindel 50 erstreckt sich durch einen im Dichtungsnnge

Gehäusemittelteil 12 gebildeten Spindelkanal 56 der 50 anfangs imwe^ξ^^

zwischen seinen beiden Enden durch einen in den der in Fig.5 gezeigten kege ifeen r

^delkanal 56 vorspringenden rin_Sförmigen Stütz- Nach %Ρ^™^^Μ^^_η^^_Γ als

flansch 58 mit einer im wesentlichen ebenen, nach »»"^^^"Se " UnSand hat zur Folge,

innen weisenden Stützfläche 60 und einer im wesent- ^"^""pTüsSkeHsdruck auf die größere Oberfläche

acn

S «veriündert ^ _die

einer zu

ααΓ, sssassrarss ar-iL- £%£&

i 58 angeordnet, während die zugeordnete»

^VASp=LfSf

verbessert wird.

Polytetra-

uic n<uuu)jutui.i 50 ist an ihrem unteren Teil mit 65 sehenden Druck,

einem Bund 68 nebst Ringfläche ausgestattet. Der Die *——*·^

Bund 68 besitzt eine kegelstumpfförmige Spann- 64 ist fläche 70, die an der Unterseite des inneren Dich-

64 ^IJ 8 f

daß der auuere

Dichtungsringes ^f _D 4. Das bewirkt, _{radial nach auße}n ge-

5 6

drückt und damit der Dichtungskontakt zwischen der Spannfläche des äußeren Dichtungsringes 64 andern äußeren Dichtungsring und den Wänden des liegt. Nun kann der sphärische Hahn 44 in das Ge-Spindelkanals 56 intensiviert wird. häusemiUelteil 12 derart eingebracht werden, daß der

Die Hahnspindel 50 wird durch einen Griff 82 ver- unrunde Zapfen 52 in die für ihn vorgesehene Ausdreht, der eine unrunde Öffnung 84 aufweist, in wel- r> nchmung 54 zu liegen kommt. Hierauf werden die eher ein unrundes oberes Teil 86 der Hahnspindel 50 Seitenteile 14 bzw. 15 in das GehäusemiUellcil 12 gelagert ist. Der Griff 82 wird am Ventil durch eine eingeschraubt, bis sein verbreiterter Flansch am Ven-Mutter 88 befestigt, welche auch den Dichtungshai- tilgehäuse anliegt. Als nächstes wird der Dichtungstering 72 in seiner Betriebsstellimg hält. Um die haltering 72 auf der Hahnspindel so weit verdreht, Drehbewegung des Hahns 44 beim Übergang aus der io daß der innere und äußere Dichtungsring 64 bzw. 66 geöffneten in die geschlossene Betriebsstellung zu be- aus ihrer ursprünglichen flachen scheibenartigen Gegrenzen, ist ein Anschlag 90 mit dem unrunden Teil stalt in die insbesondere in F i g. 5 dargestellte kege-86 der Hahnspindel 50 drehfest verbunden. Die Mut- lige Form deformiert werden. Nachdem dies gescheter 88 dient auch dazu, den Anschlag 90 in seiner ge- hen ist, wird die Verschraubung des Dichlungshaltewünschten Position relativ zum Griff 82 festzulegen. »5 ringes 72 etwas gelockert, so daß nunmehr ein gerin-Bei der Verdrehung der Hahnspindel 50 durch den ger Druck auf die beiden Dichtungsringe 64, 66 aus-Griff 82 kommt der Anschlag 90 an jedem Ende sei- geübt wird. Nun werden der Spindelanschlag 90 und ner Drehbewegung zur Anlage an einer Kopf- der Handgriff 82 auf die Hahnspindel aufgesetzt und schraube 92 od. dgl. und gewährleistet damit jeder- mit der Mutter 88 befestigt,
zeit die genaue Stellung des Hahnes. ao Wird im Inneren des Ventils ein Druck aufgebaut,

Beim Zusammenbau der Ventilkonstruktion nach so wirkt dieser Druck gegen die größere Außendicke F i g. 1 wird zunächst eines der Seitenteile 14, 16 Dl des inneren Dichtungsringes 66 und gegen desnicht montiert und auch der sphärische Hahn 44 einst- sen kleinere Außendicke Ό2, wodurch der innere weilen unmontiert gelassen. Der innere Dichtungs- Dichtungsring 66 nach innen gegen die Spindel 50 ring 66 wird hierauf um die Hahnspindel 50 herum 25 gepreßt und damit hinsichtlich seiner Dichtungswirangeordnet und in Anlage an die Spannfläche 70 des kung verbessert vird. Wenn die Hahnspindel 50 den Bundes 68 gebracht, worauf die Hahnspindel durch Hahn 44 zwischen seiner Offen- und Schließstellung den Spindelkanal 56 von der Innenseite des Gehäu- verdreht, so wird auf Grund der mechanischen Versemittelteils 12 her eingeführt wird. Nach dem Ein- bindung zwischen dem äußeren Dichtungsring 64, führen der Hahnspindel wird der äußere Dichtungs- 3° dem Dichtungshaltering 72 und den mit einem Gering 64 über die Hahnspindel in den Spindelkanal 56 winde versehenen Spindelabschnitt 74 der Hahnspineingeschoben. Hierauf wird der Dichtungshaltering del 50 der äußere Dichtungsring 64 mit der Hahn-72 auf die Hahnspindel 50 aufgeschraubt, bis er an spindel und dem Dichtungshaltering 72 mitgedreht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. \ erst beim Zusammenbau in die für die Abdichtung

   K Patentanspruch: und Lagerung der Ventilspindel erforderbcne tonn

   verformt werden. Dabei wird zur Erhöhung der

   Dichtungs- und Lagerungseinrichtung für eine Dichtwirkung häufig versucht, KeUwirkung auszu-

   nichtsteigende Spindel eines Hahns, mit einem 5 nutzen (vgl. USA.-Patentschnften 2 8617/3 und

   Spindelkanal im Ventilgehäuse, das einen in den 3 275 025).

   Spindelkanal vorspringenden ringförmigen Stütz- Schließlich ist es bekannt, den Innenumfang jiiner flansch aufweist, zwischen dessen nach Linen Dichtungsmasse in die Gewindegänge einer steigenweisender Stützfläche und einer Ringfläche eines den Ventilspindel zu verformen. Bei steigender Ven-Bundes der Hahnspindel ein innerer Dichtiings- io tilspiadel tritt jedoch keine Schabwirkung der Gering und zwischen dessen nach außen weisender windegänge an der Dichtungsmasse auf, so daß inso-Stütxfläche und einer Stirnfläche eines auf ein weit andere Dichtungsprobleme berührt werden (vgl. Gewinde der Hahnspindel aufgeschraubten Dich- USA.-Patentschrift 2 596 681).
   tungshalteringes ein äußerer Dichtungsring einge- Im Ergebnis verlangen die bisher bekanntgewordespannt ist, dadurch gekennzeichnet, 15 nen Dichtungs-und Lagerungseinrichtungen beachtdaß liehe Flächenpressungen der Dichtungsringe, wenn

   ν .. ■ , c n» u ,*«. ^ ~« -. χ *-- erhöhte Dichtwirkung erreicht werden soll. Aus den

   a) die axialen Spannflachen («SO, 62; 70, 7(.)ifur ρτ^ηρ^^εη resultieren jedoch unerwünscht den inneren und äußeren Dichtungsring (66; _hohe r5_rehrnomente und frühzeitiger Verschleiß. 64), die beide vor dem Zusammenbau als _{ao Häufi wir(J dennoch eine} einwandfreie Abdichtung Ringscheiben konstanter Dicke vorliegen, so _{d v}^_ntilspinde, _nicht erreicht. Hier will die Erfingegenemander geneigt sind, daß nach dem _{d Αωώ},£ _schaffen

   Zusammenbau der innere Dichtungsring rf _{Erfindung U}egt die Aufgabe zugrunde, eine

   eine größere Außendicke (D 1) als Innendicek _{Dicht und} Lagerungseinrichtung für eine nicht-(D2) und der äußere!Dichtungsring,einegto- . £ _s ; _d , *_{ines Hahns anzuge}ben, die sich

   ßere Innendicke (D3) als Außendicke (D4) ^ _{bd ve}V_hä_ltnismaß_ig niedrigen Flächenpressun-

   autweisen, und _{gen durch emwand}f_rej_e Dichtwirkung und geringen

   b) der äußere Dichtungsring sowohl mit der Verschleiß auszeichnet.

   Hahnspindel (50) durch Eingriff in deren Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer Dich-

   Gewinde für den Dichtungshaltering (72) als 30 tungs- und Lagerungseinrichtung der eingangs beauch mit dessen Stirnfläche drehfest verbun- schriebenen Art dadurch, daß