DE2125717B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaft- und Kükenabdichtung für einen Kugelhahn mit einem mit einem nach oben offenen Gehäusehals versehenen Gehäuse, in dem das Kugelküken und der unmittelbar daran anschließende Abschnitt des Kükeni>chafte& in einer Dichtungspakkung aus elastischem Harziraterial angeordnet ist, die mittels einer in den Gehäusehals einschraubbaren Stopfbuchsenbrille unter Zwischenschaltung eines starren, verschieblichen Stopfbuchsenringes sowohl gegen das Küken als auch gegen den Kükenschaft anpreßbar ist

Schaft- und Kükenabdichtungen dieser Art für Kugelhähne sind bekannt Infolge der Drehung von Kükenschaft und Kugelküken bei dessen Bewegung zwischen öffnungs- und Schließstellung und infolge der hohen Betriebsdrücke sind ihre Dichtungspackungen einem Verschleiß ausgesetzt. Ein Verschleiß hat eine Abnahme der Dichtwirkung zur Folge.

Bei einer bekannten Schaft- und Kükenabdichtung (US-PS 32 36 495) ist der zwischen dem Gehäuseboden und dem Kugelküken liegende Teil der Dichtungspakkung verhältnismäßig dünn. Eine höhere Stärke verbietet sich wegen der dann erforderlichen größeren Bauhöhe des Kugelhahnes insgesamt Die geringe Stärke der Packung unter dem Kugelküken wirkt nun wie eine kurze steife Feder. Schon bei einem geringen Abrieb bzw. einem leichten Verschleiß fällt der Anpreßdruck gegen das Kugelküken wesentlich ab. Ein solcher Druckabfall führt zu einer Undichtigkeit des Kugelhahnes. Es treten Leckagen auf. Bis zu einem gewissen Maß lassen sie sich durch Nachziehen der Stoplbuchsenbrille ausgleichen. Ab einem bestimmten geringen Verschleiß ist ein solcher Ausgleich nicht mehr möglich, und die verschlissene Dichtungspackung muß gegen eine neue ausgewechselt werden.

Bekannt ist weiter eine Schaft- und Kükenabdichtung (US-PS 34 45 087) für einen Kugelhahn, bei der ein μ starrer metallischer Stopfbuchsenring an der Unterseite der Stopfbuchsenbrille anliegt. F.r überträgt die von dieser ausgehenden Druckkräfte uif die Dichtungspak-

Bei einer anderen bekennten Schaftabdichtung (US-PS 23 S9 301) liegt der Kflkenschaft auf einem Teil seiner Länge in einer zylindrischen Dichtpackung. Diese liegt ihrerseits in einer Stopfbuchse, in die ein Druckring einschraubbar ist Bei Anziehen dieses Druckringes wird die Dichtungspackung radial an den Kükenschaft angepreßt

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaft- und Kükenabdichtung für einen Kugelhahn so auszubilden, daß dieser auch bei beginnendem Verschleiß der Dichtungspackung ohne Nachstellen der Stopfbuchsenbrille über eine sehr lange Zeit dicht bleibt

Die erfindungsgemäße Lösung für diese Aufgabe ergibt sich bei einer Schaft- und Kükenabdichtung der eingangs genannten Gattung dadurch, daß der starre Stopfbuchsenring eine Ausnehmung zur Aufnahme einer elastischen, den Kükenschaft umschließenden zylindrischen Hülse aus elastischem Harzmaterial aufweist, die den von der Stopfbuchsenbrille auf die obere Stirnseite der Hülse ausgeübten Druck federnd auf den Stopfbuchsenring überträgt

Die aus elastischem Harzmaterial bestehende Hülse wirkt wie ein federelastischer Ring. Er wirkt in axialer Richtung und ist bei Drehung von Kükenschaft und Küken keinem Verschleiß ausgesetzt Wenn nun die zwischen Gehäuseboden und Kugelküken liegenden Teile der Dichtungspackung im Laufe der Zeit verschleißen und deshalb mit geringerer Kraft am Kugelküken anliegen müßten, wird dies durch die Federwirkung der Hülse ausgeglichen. Die federnde Wirkung der Hülse hält somit die auf die Dichtungspakkung wirkende Druckbelastung auf so hoher Ebene, daß die Abdichtung auch dann aufrecht erhalten bleibt, wenn unter dem Kugelküken Verschleiß auftritt Trotz dieses Verschleißes bleibt der auf die Dichtungspackung einwirkende Anpreßdruck praktisch konstant und die Dichtungspackung wird in inniger abdichtender Berührung mit dem Kugelküken gehalten. Als konstruktiver Vorteil kommt hinzu, daß die erfindungsgemäß vorgesehene, aus elastischem Harzmaterial bestehende Hülse die Bauhöhe nicht vergrößert Sie liegt in einer axialen Ausnehmung des sowieso vorhandenen starren Stopfbuchsenringe*. Auch die Herstellungskosten steigen nur unwesentlich. Sowohl das Ausbilden der Ausnehmung in dem Stopfbuchsenring als auch die Hülse selbst fordern nur geringe Herstellungskosten.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist noch vorgesehen, daß die elastische Hülse über einen starren Zwischenring an der Stopfbuchsenbrille anliegt Dadurch werden die Reibungskräfte, die beim Drehen der Stopfbuchsenbrille entstehen, von der Hülse ferngehalten und diese vor Verschleiß geschont

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung nun näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein Längsschnitt durch einen Kugelhahn mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schaft- und Kükenabdichtung,

Fig.2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1,

Fig.3 in größcrem Maßstab eine Darstellung des in F i g. 2 innerhalb des Kreises liegenden Bereiches und

Fig.4 eine auseinandergezogene Darstellung der einzelnen Teile der Schaft- und Kükenabdichtung.

Der in Fig. 1 dargestellte Kugelhahn weist ein Gehäuse 10 mit einer Kammer 12 mit einem Einlaßkanal

14 und einem Auslaßkanal 16 auf. Das Gehäuse 10 ist einteilig. Die Kammer 12 ist zylindrisch und tritt in axialer Richtung durch das Gehäuse 10 durch. Die Einlaß- und Auslaßkanäle 14 und 16 sind ebenfalls zylindrisch und kreuzen die Kammer 12 im rechten Winkel.

Die Einlaß- und Auslaßkanäle 14 und 16 liegen in Gewindestücken 18 und 20, Auf diese werden Rohrverbindungsstücke aufgeschraubt, um den Kugelhahn an die mediumführende Leitung anzuschließen.

In der Kammer 12 ist ein Küken 22 zur Regelung der Strömung zwischen dem Ein- und Auslaßkanal 14 und 16 angeordnet Gemäß Fig.4 hat das Küken 22 Kugeiform und ist mit einer durchgehenden Bohrung 24 versehen. Ein mit dem Küken 22 einteiliger Kükenschaft 1 s 26 geht von diesem senkrecht zu der Bohrung 24 aus und ist auf den Mittelpunkt des Kükens 22 ausgerichtet An der Unterseite des Kükens 22 ist ein Lagerzapfen 28 ausgebildet

Das Küken 22 ist so in der Kammer 12 angeordnet, daß seine Achse 32 mit deren Achse 34 zusammenfällt Das Küken 22 ist in eine Dichtungsr;ackung 36 eingekapselt die aus einem Harzmaterial, zum Beispiel Polytetrafluorethylen, besteht. Die Dichtungspackung 36 besteht aus zwei symmetrischen Abschnitten 38 und 40 von im allgemeinen halbkugelförmiger Gestalt Jeder Abschnitt weist eine innere Ausnehmung 41 auf, welche die Außenseite des Kükens 22 dicht aufnimmt Zur Aufnahme des Kükenschaftes 26 und des Lagerzapfens 28 sind Öffnungen vorgesehen. Zusätzliche öffnungen sind in diagonaler Richtung der Abschnitte 38 und 40 ausgebildet, um die Einlaß- und Auslaßkanäle 14 und 16 mit dem Küken 22 zu verbinden. Zwischen dem Küken 22 und der Innenwand der Kanuner 12 sind zusätzlich Scheiben 42 angeordnet, wie F i g. 2 zeigt Sie verhindem das Auspressen der Dichtungspackung 36 in die Bohrung 24, wenn das Küken 22 in die Schließstellung gedreht wird.

Die Abschnitte 38 und 40 sind so bemessen, daß sie dicht in die Kammer 12 passen und die Außenseite des Kükens 22 eng umschließen. Zum Erzielen eines guten Dichtungseingriffs zwischen den Außenseiten der Abschnitte 38, 40 und der Innenwand der Kammer 12 und der Außenseite des Kükens 22 werden die Abschnitte erst in der Kammer 12 zusammengesetzt und eines' zusammendrückenden Vorbelastung unterworfen. Diese wird mit der im folgenden beschriebenen Anordnung erzielt Ein Stopfbuchsenring 44 liegt dicht passend, aber verschiebbar im oberen Ende der Kammer IX Er weist eine untere Stirnseite 46 auf, weiche auf der Dichtungspackung 36 aufliegt Der Stopfbuciisenring 44 ist zylindrisch und weist sine mittlere, axial gerichtete Bohrung 48 auf, deren Durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Kükenschaftes 26 ist Eine in axialer Richtung verlängerte Ausnehmung 49 erstreckt sich in Umfangsrichtung rund um die Bohrung 48 und vom oberen Ende des Stopfbuchsenringes 44 nach innen. Eine zylindrische Hülse 50 aus elastischem Harzmaterial, insbesondere Polytetrafluoräthylen, liegt in der Vertiefung 49 und ist so bemessen, daß sie mit deren Wand und dem Kükenschaft 26 in Dichtungseingriff steht Die Hülse 50 ist axial etwas kleiner als die Ausnehmung 49. Außerdem ist die Hülse 50 höher oder langer als der

Lagerzapfen 28,

Ein starrer Zwischenring 'Λ umschließt den Kükenschaft 26 und liegt auf der Oberseite der Buchse 50 auf, wie F i g, 3 zeigt Der Zwischenring liegt dicht passend, aber verschiebbar in der Ausnehmung 49 und weist eine mittlere Bohrung 54 auf, deren Durchmesser wesentlich größer als der Außendurchmesser des Kükenschaftes 26 ist Wenn auf die Oberseite des Zwischenringes 52 eine axial gerichtete Kraft zur Einwirkung kommt, wird die Hülse 50 einer Druckbelastung unterworfen. Diese bewirkt, daß sie mit der Außenseite des Kükenschaftes 26 in Dichtungseingriff kommt Wegen der Länge der Hülse 50 wirkt diese wie eine verhältnismäßig starke Feder und bringt eine axiale Belastung auf dem Stopfbuchsenring 44 zur Einwirkung, der seinerseits die erforderliche Vorbelastung auf die Dichtungspackung 36 ausübt Da die Hülse 50 wie eine, starke Feder wirkt das heißt, eine große Veränderung der Kraft bewirkt nur eine kleine Zusammenpressung, führt die Abnützung zwischen der Dichtungspar'aing 36 und dem Küken 22 nur zu einer verhältnismäßig unbedeutenden Veränderung des Anpreßdruckes. In Verbindung mit der durch den Stopfbuchsenring 44 erzeugten Belastung ist die Stopfbuchse ingesamt so angeordnet daß sich zwischen der Stirnseite 46 und der Oberseite des verbreiterten Teils 56 des Kükenschaftes 26 ein Zwischenraum befindet

Die unterschiedliche Anpressung der Dichtungspakkung 36 wird mit einer Stopfbuchstnbrille 58 erzielt die von oben in die Kammer 12 eingeschraubt ist Die Stopfbuchsenbrille 58 weist eine axiale Bohrung 60 auf, deren Durchmesser etwas über dem Außendurchmesser des Kükenschaftes 26 liegt. Die Stopfbuchsenbrille 58 weist einen Ansatz 62 mit Schlüsselflächen 64 auf.

Ein Handgriff 66 zur Betätigung des Kugelhahns umschließt den Ansatz 62 der Stopfbuchsenbrille 58. Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, weist er eine öffnung auf, welche das obere Ende des Kükenschafts 26 aufnimmt Der Ansatz 62 wird von einer Vertiefung mit etwas größerem Durchmesser aufgenommen. Der Handgriff 6£ ist lösbar mit dem Kükenschaft 26 verbunden, zum Beispiel durch eine Stellschraube 70, welche mit einer Abflachung am oberen Ende des Kükencchaftes 26 in Anlage kommt.

Der Handgriff 66 weist Anschläge im Abstand von 90° auf. Damit sind Ein- und Ausschaltstellung genau festgelegt Bei der dargestellten Ausführungsform weist ein nach oben gerichteter Fortsatz 82 (Fig.4) des Gehäuses 10 sich diametral gegenüberliegende Vertiefungen 74 und 76 auf. Ein Einsatzteil 78 wird mit seinem bogenförmigen Abschnitt 80 in den Fortsatz 82 zwischen den Vertiefungen 74 und 76 eingesetzt Die nach außen gerichteten Ansätze 84 und 86 des Einsatzteils 78 kommen mit den Vertiefungen 74 und 76 in Eingriff. Der Handgriff 66 weist eir. nach unten gerichtetes Teil 86 auf. Es wird von zwei Flächen 88 und 90 begrenzt, welche in einem Abstand von 90° voneinander liegen. Der Handgriff paßt in den Durchmesser de* Fortsatzes 82 und die Flächen 88 und 90 kommen mit den durch Schattierung bezeichneten Stellen 92 und 94 auf dem EinsatzteÜ 78 in Eingriff, um einen wirksamen Anschlag für den Kuge.'hahn sowohl in der Offenstellung als auch in der Schließstellung zu bilden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche;

1. Schaft- und Kükenabdichtung für einen Kugelhahn mit einem mit einem nach oben offenen Gehäusehals versehenen Gehäuse, in dem das Kugelküken und der unmittelbar daran anschließende Abschnitt des Kükenschaftes in einer Dichtungspackung aus elastischem Harzmaterial angeordnet ist, die mittels einer in den Gehäusehals einschraubbaren Stopfbuchsenbrille unter Zwischenschaltung eines starren, verschieblichen Stopfbuchsenringes sowohl gegen das Küken als auch gegen den Kükenschaft anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Stopfbuchsenring (44) eine Ausnehmung (49) zur Aufnahme einer elasti- is sehen, den Kükenschaft (26) umschließenden zylindrischen Hülse (50) aus elastischem Harzmaterial aufweist, die den von der Stopfbuchsenbrille (58) auf die obere Stirnseite der Hülse ausgeübten Druck federnd au* den Stopfbuchsenring überträgt

2. Scha/*- und Kükenabdichtung für einen Kugelhahn, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Hülse (50) über einen starren Zwischenring (52) an der Stopfbuchsenbrille (58) anliegt

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