DE2609446C3

DE2609446C3 - Dichtring für einen Kugelhahn

Info

Publication number: DE2609446C3
Application number: DE2609446A
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Nirasaki Yamanashi Jino (Japan)
Original assignee: Kitazawa Shoji Kk Tokio
Current assignee: Kitazawa Shoji Kk Tokio
Priority date: 1975-09-25
Filing date: 1976-03-06
Publication date: 1981-02-12
Also published as: FR2325868B1; CA1035754A; IT1065851B; NL164942C; ES448411A1; DE2609446B2; DE2609446A1; US4071220A; NL164942B; FR2325868A1; JPS5239833A; NL7603332A; GB1552865A

Description

Die Erfindung betrifft einen in einer den Durchflußkanal eines Kugelhahns umgebenden, zum Kugelküken hin offenen Gehäusenut angeordneten Dichtnng aus Fluorkohlenwasserstoff mit einem radial außenliegenden Wandabschnitt, der dem Kugelküken zugewandt ist und bei geringen Druckunterschieden von dessen Oberfläche in kleinem Abstand liegt sowie mit einem sich an diesen Wandabschnitt radial nach innen anschließenden, biegsamen Randflansch, der mit einer Innenkante an der Oberfläche des Kugelkükens anliegt.

Wenn bei einer solchen bekannten Ausführung nach der DE-OS 2135 784 das Kugelküken eingesetzt wird, wird der Randflansch verfoimt, so dal: eine flächige Anlage entsteht. Dabei ergeben sich Nachteile hinsichtlich des Verstelldrehmoments für das Kugelküken, weil eine verhältnismäßig große Berührungszone vorhanden ist, die zur Erzielung eines ausreichend großen Abdichtungsdruckes eine höhere Anpreßkraft erfordert, Da die Vorspannung des Dichtrings außerdem nur durch dessen Eigenelastizität erzielt wird, die bei Fluorkohlenwasserstoffen stark temperaturabhängig ist, kann die betriebsbedingt notwendige Vorspannung nur begrenzt gewährleistet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Verbindung mit einem Kugelhahn einen Dichtring der eingangs angegebenen Art zu schaffen, der eine bes-

sere Abdichtung bewirkt und an dem das Kugelküken mit einer geringeren SteUkraft als bei der bekannten Ausführung betätigbar ist, wobei auch nach einer Überhitzung ein Abschluß gewährleistet bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wandabschnitt des Dichtrings entsprechend der Oberfläche des Kugelkükens gekrümmt ist, und daß die Innenkante des Randflansche;, des Dichtrings gegen die Oberfläche des Kugelkükens von einem elastischen, in eine Ringnut des Dichtrings eingesetzten Dehnring gepreßt wird, der sich auf einer radial innen gelegenen, sich in Einsetzrichtung des Dichtrings konisch erweiternden Umfangswand der Gehäusenut abstützt.

Bei einer Ausführung eines Kugelhahns nach der US-PS 3497178 ist im Gehäuse des Kugelhahns für einen Dichtring eine ringnutenförmige Ausnehmung vorgesehen, die in eine radial innen gelegene, sich in Einsetzrichtung des Dichtrings konisch erweiternde Umfangswand aufweist, die durch einen Gehäusevorsprung gebildet ist, dessen dem Kugelküken zugewandte Stirnfläche teilweise eine dem Kugelküken entsprechend gekrümmte Hache aufweist, die als Notdichtung wirken kann, wenn die Dichtungsringe, z. B. durch hohe Temperaturen, zerstört sind. In dieser ringnutenf örmigen Ausnehmung ist der Dichtring mit einer Spreizfeder angeordnet, die jedoch in einer Ringnut des Dichtrings an einer Stelle vorgesehen ist, die von der schräg verlaufenden Wand entfernt ist. Diese Ringnut verläuft praktisch parallel zu einem Boden der Ausnehmung, der parallel zum Durchflußweg angeordnet ist. Ferner ist der Dichtring an der zu der konisch verlaufenden Umfangswand benachbarten Wand über eine weitere Feder abgestützt. Dabei ergibt sich eine Spannung des Dichtrings, die zu einer flächigen Anlage führt, wobei sich die Wirkungen beider Federn überlagern. Es ergeben sich die Nachteile einer geringen Anpassungsfähigkeit im Sitz, einer verhältnismäßig komplizn» ten Ausführung des Dichtrings und fernereiner Ausbildung, die insgesamt die Bewegungsmöglichkeit des Kugelkükens beeinträchtigt.

Bei einer Lippendichtung mit zum Durchflußkanal offenen Zwischenraum nach der DE-OS 1907648 ist zwischen deren Lippen eine Spreizfeder angeordnet, die als Wurmfeder ausgeführt ist. Der nach innen offene Zwischenraum zwischen den Schenkeln des U-förmigen Dichtrings steht zum Durchflußkanal offen, so daß der Einfluß des durchströmenden Mediums wirksam wird. Bei dieser Ausführung ist der Dehnring eingesetzt, um eine schwimmende Lagerung des Kugelkükens zu bewirken. Dabei reicht aber im Falle hoher Beanspruchung die Kraft des Dehnrings nicht aus, um einen ausreichenden Dichtungseffekt zu gewährleisten, weil der Dehnring nicht radial innen auf einer konischen Fläche abgestützt ist.

Durch die Erfindung wird dadurch, daß eine Innenkante des Randflansches des Dichtrings an die Oberfläche des Kugelkükens gepreßt wird, erreicht, daß bei ausreichender Abdichtung die Berührungsfläche zwischen dem Dichtring und dem Kugelküken herabgesetzt wird. Dadurch wird auch unter wechselnden Betriesbedingungen ein geringes Drehmoment zur Betätigung des Kugelhahns benötigt. Durch die Abstützung des Dehnrings auf der sich in Einsatzrichtung konisch erweiternden Umfangswand der Gehäusenut wird eine günstige Lage des Dehnrings zur Anpressung der Innenkante des Randflansches des Dich-

tungsrings erreicht, in der auch ein keilartiger Einfluß für die Gewährleistung der Abdichtung entsteht.

Bevorzugt wird, daß die Umfangswand durch einen Gehäusevorsprung gebildet ist, dessen dem Kugelküken zugewandte Stirnfläche teilweise eine dem Kugelküken entsprechend gekrümmte Fläche aufweist, daß sich der Randflansch des Dichtrings in dem Spalt zwischen Kugelküken und Stirnfläche des Gehäusevorsprungs berindet, und daß der Abstand des Wandabschnitts des Dichtrings vom Kugelküken kleiner ist als der Abstand, der dem Gehäusevorsprung zugewandten Fläche des Randflansches von der Stirnfläche des Gehäusevorsprungs. Hierdurch wird erreicht, daß das Kugelküken bei größeren Druckunterschieden durch einen der gekrümmten Wandabschnitte der Dichtringe abgefangen und eine Beschädigung des Randflansches durch Einklemmen zwischen Gehäusevorsprung und Kugelküken vermieden wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt

Fig. 1 ein axialer Aufrißquerschnitt durch eine Ausführungsform eines Kugelhahns,

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht eines Dichtringes mit eingelegtem Dehnring entlang der Linie Π-Π in Fig. 1,

Fig. 3 ein in einem größeren Maßstab gehaltener Teilquerschnitt des Kugelhahns zur Veranschaulichung der Berührung zwischen Kugelküken und Dichtring sowie des Einbaues des Dichtringes in die Gehäusenut des Kugelhahns.

Das äußere Gehäuse 11 besteht aus zwei äußeren Gehäuseteilen 12 und 13, zwischen denen ein verstellbares Kugelküken 14 mit kugeliger Oberfläche geführt ist. Zwischen dem Kugelküken 14 und dem Gehäuseteil 12 ist ein Dichtring 15, und zwischen dem Kugelküken 14 und dem anderen Gehäuseteil 13 ist ein entsprechender Dichtring 15 angeordnet. Diese Dichtringe 15 dienen als Ventilsitze und dichten die Spalte zwischen Kugelküken 14 und Gehäuse 11 ab. Die Richtung der Strömung des Strömungsmittels ist durch die Pfeile in Fig. 1 angedeutet. Die Gehäuseteile 12,13 weisen innenseitig jeweils eine Gehäusenut 16 zur Aufnahme eines Dichtringes 15 auf. Diese Gehäusenuten 16 weisen im Querschnitt gesehen in Radialrichtung eine etwa U-förmige Formgebung auf. Die Innenwand der sich gegenüberliegenden Seitenwände jeder Gehäusenut 16 verläuft sich in Einsetzrichtung des Dichtrings konisch erweiternd und ist als Umfangswand 26 bezeichnet. Diese Umfangswand 26 veräuft nicht parallel zum Durchflußweg F, sondern bildet einen Teil einer Kegelfläche, deren Scheitel in der Achse des Durchflußweges innerhalb des Kugelkükens 14 liegt. Die Ausbildung dieser Gehäusenuten 16 mit einem den Strömungsweg umgreifenden Gehäusevorsprung ist etwas aufwendiger als die Ausbildung von Ringschultern von L-förmigem Querschnitt in Radialrichtung ohne entsprechenden Gehäuscvorsprung. Diese Formgebung der Gehäusenuten ist jedoch, wie weiter unten beschrieben, auf die Formgebung der Dichtringe 15 abgestellt. Die Gehäusevorsprünge sind allgemein mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet.

Die Gehäusevorsprünge 17 weisen an dem dem Kugelküken 14 zugewandten Ende einen konkav-kugeligen Oberfläcnenabschnitt auf, dessen Krümmungshalbmesser dein der kugeligen Oberfläche des Kugelkükens 14 angenähert ist oder genau entspricht.

Der Gehäusevorsprung 17 bewirkt ein rasches Schließen oder Abdichten bei Überhitzung, wie z. B. im Falle eines Brandes, bei dem die Dichtringe 15 aufgrund der dabei auftretenden hohen Temperaturen zum Schmelzen oder Weichwerden gebracht werden. Aus praktischen Gründen sollte der Gehäusevoisprung 17 möglichst weit in Richtung des Kugelkükens 14 vorstehen, damit sich die gekrümmte Oberfläche 27 desselben in unmittelbarer Nähe der Kugelkükenoberfläche befindet.

Die Ausbildung dieser gekrümmten Fläche 27 entlang des Gehäusevorsprungs 17 nach Ausbildung der Gehäusenuten 16 in den äußeren Gehäuseteilen 12 und. 13 ist natürlich aufwendiger als die Ausbildung von Sitzen in bekannten Kugelhähnen. Andererseits lassen sich jedoch aufgrund dieser Formgebung besondere, weiter unten im einzelnen ausgeführte Vorteile in Verbindung mit den Dichtringen 15 erzielen. Jede* Dichtring 15 ist, wie ans Fig. 2 ersichtlich, ringförmig und weist eine äuß^e Umfangswand 25 und eine Seitenwand 35 auf, wöbe, sich die letztere in der Ansicht von Fig. 2 an der Oberseite befindet. Die Wände der Dichtringe 15 sind genau passend bemessen entsprechend der äußeren Umfangswand 46 bzw. der Bodenwand 36 der Gehäusenut 16.

Die Radialausdehnung der Seitenwand 35 des Dichtrings 15 ist etwas geringer als die Breite der Seitenwand 36 der Gehäusenut 16., so daß entsprechend Fig. 3 ein kleiner Zwischenraum zwischen dem Dichtring 15 und dem Gehäusevorsprung 17 verbleibt, welcher ein einfaches Einsetzen des Dichtringes 15 in die Gehäusenut 16 gestattet, indem der Dehnring in Gleiteingriff auf die schräg verlaufende Umfangswand 26 aufgeschoben wird. Dieser Zwischenraum ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Die an die äußere Seitenwand 35 des Dichtrings 15 angrenzende innere Umfangswand 45 ist ebenfalls geneigt und weist einen kleinen Abstand von der schräg verlaufenden Umfangswand 26 der Gehäusenut 16 auf, wenn der Dichtring 15 in die Gehäusenut 16 eingesetzt ist. Die dem Gehäusevorsprung zugewandte Fläche 55 der inneren Umfangswand 45 ist in einem Abstand G von dem äußeren Ende des Gehäusevorsprungs 17 ausgebildet. Auf der der äußeren Seitenwand 35 des Dichtrings 15 gegenüberliegenden Seite des Dichtrings ist ein konkaver, ringförmiger Wandabschnitt 65 ausgebildet, der sich in einem kleinen Abstand g von dem Kugelküken 14 befindet und genau wie die gekrümmte Fläche 27 des Gehäusevorsprungs 17 eine der Oberfläche des Kugelkükens 14 entsprechende Krümmung aufweist. Dieser Abstand g zwischen Dichtring 15 und Kugelküken 14 SC¹Ue- in jedem Falle kleiner sein als der Zwischenraum G zwischen der vorstehenden Spitze des Gehäusevorsprungs 17 und der dem Gehäusevorsprung zugewandten Fläche 55 des Dichtrings 15. Diese Räche 55 ist an einem biegsamen Randflansch 95 angeordnet, der sich radial nach innen an den ringförmigen Wandabschnitt 65 anschließt und radial innen eine Innenkante 75 aufweist, welche an der Kugeloberflä ■ ehe des Kugelkükens 14 anliegt, so daR der Durchflußweg F im Gehäuse 11 getrennt ist von dem Raum 5, in welchem das Kugelküken 14 gelagert und der Stellantrieb mit diesem verbunden ist. Jeder Dichtring 15 weist außerdem eine teilweise durch den Randflansch 95 begrenzte Ringnut 85 auf, in welche ein elastischer Dehnring 18 in Preßsitz eingepaßt ist. Dieser Dehnring 18 ist als endlose Ringwurmfeder

von kreisförmigem Querschnitt ausgebildet, die der Formgebung der Ringnut 85 in etwa entspricht. Bei in die Gehäusenut 16 eingesetztem Dichtring 15 liegt die Ringnut 85 des Dichtrings der schräg verlaufenden Umfangswand 26 am Gehäusevorsprung 17 gegenüber, ist in etwa quer zur Wand 26 ausgerichtet und mündet dieser gegenüber. Diese besondere Ausrichtung der Ringnut 85 erbringt, wie weiter unten im einzelnen beschrieben, den Vorteil, daß der Dehnring 18 die Innenkante 75 des Dichtrings 15 druckbeaufschlagt. Der elastische Dehnring 18 besteht aus nichtrostendem Metalldraht, wie z. B. rostfreiem Stahldraht mit engen Wicklungen mit dem Durchmesser im unbelasteten Zustand. Die Breite der Ringnut 85 in dem Dichtring 15 ist etwas kleiner bemessen ais der Wickeldurchmesser D. Folglich muß der elastische Dehnring 18 unter hohem Druck in die Ringnut 85 gepreßt werden, so daß er in Preßsitz in diese Ringnut 85 eingepaßt und demzufolge in seinem Uuerschnitt etwas gegenüber dem kreisförmigen Querschnitt abgeflacht ist. Die schräg verlaufende Umfangswand 26 auf der Innenseite des Gehäusevorsprungs 17 erleichtert das Einsetzen des Dehnrings 18 in die Ringnut 85. Der biegsame Randflansch 95 weist in Richtung des Durchflußweges eine möglichst geringe Breite unter Berücksichtigung des gegenseitigen Verhältnisses zwischen dem Zwischenraum G und dem Abstand g aufweist, um bei Beschädigung der Dichtringe 15 einen schnellen Dichteingriff zu gewährleisten. Der biegsame Randflansch 95 darf jedoch in Richtung des Durchflußweges nicht zu schmal sein, da ansonsten die Kraft, mit welcher der Randflansch 95 gegen das Kugelküken 14 beaufschlagt ist. verringert sein würde. Dieser wichtigste Teil des Kugelhahnes wird daher entsprechend sämtlichen vorgenannten Gesichtspunkten und im Hinblick auf den Verwendungszweck des Kugelhahnes bemessen.

Außer den vorgenannten Teilen weist der Kugelhahn noch die nachgenannten Teile auf. Mit dem Bezugszeichen 19 ist ein Vierkant bezeichnet, der in eine entsprechende Vierkantausnehmung 24 am oberen

FnHp ripQ ICnoplkiibpnc Id pino^c/»t7t ict tinA ^ΐη^η Teil

einer Kugelküken-Stellwelle 20 bildet, welche im Gehäuse 11 geführt und vermittels einer Dichtung, wie z. B. einer Packung 21, gegen das Gehäuse abgedichtet ist. Die Stellwelle 20 trägt an ihrem oberen Ende einen als Handhabe dienenden Hebel 22. Am unteren Ende des Kugelkükens 14 ist eine sich konisch verjüngende Tellerfeder 23 angeordnet, welche einen geringen Reibungswiderstand bei Betätigung des Kugelkükens 14 vorgibt und damit die Verstellbarkeit verbessert.

Die Arbeits- bzw. Wirkungsweise des vorgeschlagenen Kugelhahnes ist kurz wie folgt: Der Dichtring dient zugleich als Sitz, welcher aufgrund seiner besonderen Formgebung und Ausbildung die Einstellbarkeit des Hahnes verbessert und gleichzeitig eine sehr hohe Dichtigkeit aufweist. Das Kugelküken 14 steht an der Innenkante 75 in Berührung mit dem Dichtring 15, wobei der Berührungsdruck durch den Dehnring 18 ausgeübt wird, der in Preßsitz in die Ringnut 85 des Dichtringes eingepaßt ist und den biegsamen Randflansch 95 des Dichtringes 15 von der Rückseite her druckbeaufschlagt, so daß der Dichtring 15 sowohl gegen Verformung und Beschädigung geschützt als auch in einwandfreier Abdichtungsanlage gegen das Kugelküken 14 gehalten ist. Der in Preßsitz in die Ringnut 85 des Dichtringes 15 eingepaßte Dehnring 18 ist in seinem Querschnitt etwas abgeflacht und übt über eine dersich gegenüberliegenden Ringwände der Ringnut 85 einen Druck vermittels der Innenkante 75 auf die Oberfläche des Kugelkükens 14 sowie an der gegenüberliegenden Ringnutwand über die Seitenwand 35 des Dichtringes einen Druck auf die ringförmige Bodenwand 36 der Ringnut aus, wobei eine Komponente dieser Druckkraft über die Umfangswand 25 des Dichtringes auf die äußere Umfangswand 46 der Gehäusenut 16 einwirkt, so daß der gewünschte Dichteingriff gewährleistet ist. Zwar tritt bei wiederholter Verstellung des Kugelkükens 14 in Reibungseingriff gegen den Dichtring 15 ein Verschleiß an dem Dichtring 15 auf, jedoch wird dieser Verschleiß, sowie auch jede ggf. erfolgende teilweise Verformung des Dichtrings jederzeit sofort ausgeglichen vermittels der durch den Dehnring 18 ausgübten Druckbeaufschlagung. Der Dehnring 18 drückt den biegsamen Rand- !iansch 95 von hinten her gegen das kugelküken 14. so daß bei geschlossenem Hahn eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet ist, welche auch bei langer Betriebszeit des Hahnes beibehalten bleibt. Zur Erzielung der gewünschten Abdichtung ist nicht erforderlich, daß die Oberfläche des Kugelkükens 14 mit besonderer Präzision bearbeitet ist, das Kugelküken 14 eine präzise vorgegebene Lage in bezug auf den als Sitz dienenden Dichtring einnimmt oder die Kugelküken-Stelivjelle 20 mit hoher Genauigkeit am Kugelküken 14 angreift, da sich die Dichtfläche des Dichtringes 15 selbsttätig einstellt und auch Verformungen des Dichtringes 15 zulässig sind.

Verschleiß an den miteinander in Eingriff stehenden Teilen und Fluchtungsfehler in der Lagerung des Kugelkükens 14 nehmen im allgemeinen während der Betriebszeit des Hahnes zu. Bei dem Kugelhahn ist jedoch der biegsame Randflansch 95 innerhalb des Zwischenraumes G, welcher zwischen dem Randflansch 95 und dem vorstehenden Ende des starren Gehäusevorsprungs 17 vorgegeben ist, frei beweglich, überträgt den auf ihn einwirkenden Druck und hält die Abdichtung aufrecht.

betätigung des Kugelkükens am Stellhebel 22 benötigte Stellkraft trotz hoher Dichtigkeit und kleiner Berührungsfläche weniger als die Hälfte der für herkömmliche Hähne benötigten Stellkraft beträgt, welche aus entsprechenden Werkstoffen hergestellt sind, jedoch keinen Dichtring mit dem vorgeschlagenen, biegsamen Randflansch und dem elastischen Dehnring aufweisen. So wurde gefunden, daß für Kugelhähne mit der Innenweite 5 cm erfindungsgemäß ausgebildete Kugelhähne wesentlich kleinere Drehmomente zur Verstellung benötigen als bekannte Kugelhähne. Die Ergebnisse entsprechender Vergleichsversuche sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.

Druck im	Stellkraft	Kugelhahn
Durchfluß-	erfindungs-	bekannter
bo weg F	gemäßer	Ausführung • cm)
(kp/cm²)	Kugelhahn (kp	220
drucklos	85	240
2	90	230
⁶⁵ 5	ας	230
8	100	230
10	120

Wie die vorerwähnten Versuche gezeigt haben, ist die zur Betätigung bekannter Kugelhähne benötigte Stellkraft im wesentlichen unabhängig von dem innerhalb des Durchflußweges herrschenden Druck, wohingegen bei dem beschriebenen Kugelhahn zur drucklosen Verstellung etwa nur ein Drittel der Stellkraft. :<nd bei den höchsten üblicherweise auftretenden Innendrücken nur angenähert die halbe Stellkraft erforderlich ist, wobei die benötigte Stell kraft außerdem mit steigendem Innendruck zunimmt.

Der Kugelhahn zeichnet sich darüber hinaus jedoch noch durch ein weiteres, sehr erwünschtes Merkmal aus. Bei jeder Offnungs- oder Schließverstellung des Kugelkiikens, d. h. bei jedem Verdrehen des Kugelkükens 14 tritt Strömungsmittel in den Stellraum S ein. Daher herrscht in diesem Stellnuim S ein höherer Druck, der nicht entweichen kann, wenn das Kugel- l;;l...„ l-| ;., ,1;.. c»ui:_nn_r>_nii.._nn „„..t„iw ;-. ..„,ι ,ι:..-

tiunvil · -r to Ul%, v^^l Il t\*l*f ,11 K, I1 Il I Ig gtr,3lV,llt lilt UIIVl UIV, H I Stellraum S des Hahnes aufgrund von Einbaubedingungen für den Hahn oder aus anderen Gründen höheren Temperaturen ausgesetzt ist. Auch größere Drücke in diesem Stellraum S führen nicht dazu, daß die Dichtringe zwischen der Kugelküken-Stellwelle 20 und dem Gehäuse 11 undicht werden und demzufolge Strömungsmittel um die Stellwelle 20 herum austritt. Wenn der innerhalb des Stellraumes S herrschende Druck des Strömungsmittels zunimmt, wirkt das Strömungsmittel auf den elastischen Dehnring 18 in der Weise ein, daß der biegsame Randflansch 95 nachgibt und 'as Strömungsmittel zurück in den Durchflußweg F gelangt. Wenn daher der Dichtring zwischen Stellwelle 20 und Gehäuse 11 für einen entsprechenden Druckwert ausgelegt ist, gelangt das in den Stellraum S eingedrungene Strömungsmittel wieder in den Durchflußweg F zurück und tritt nicht an der Stellwellendurchführung aus. Auf diese Weise werden Betriebsstörungen oder ggf. Unfälle im Bereich des die Stellwelle 20 abdichtenden Dichtringes einwandfrei vermieden.

Bei dem beschriebenen Kugelhahn befindet sich zwischen dem biegsamen Randflansch 95 des Dichtnngs IS und der vorstehenden Spitze des starren Gehäusevorsprungs 17 des Gehäuses ein Zwischenraum G, der im Zusammenwirken mit der Biegsamkeit des Randflansches 95 dazu dient, Beschädigungen des Hahnes unabhängig von der Stellung des Kugelkükens 14, insbesondere bei plötzlichen, sehr großen Drehschwankungen innerhalb des Hahnes zu verhindern, wenn das Kugelküken 14 in die Schließstellung gebracht wird, oder im Falle des Auftretens eines Druckstoßes bei Verstellung des Kugelkiikens 14 in offnungs-oder Schließrichtung. In diesem Falle wirkt ein hoher Druckstoß entsprechend der Pfeilrichtung in Fig. 1 von der Aufstromseite auf das Kugelküken 14 ein. Wenngleich das Kugelküken 14 in Fig. 1 in öffnungsstellung dargestellt ist, läßt sich ohne weiteres ersehen, daß die auf das Kugelküken 14 einwirkende Kraft noch größer ist, wenn das letztere in die Schließsteilung verstellt wird. In diesem Falle wird das Kugelküken 14 von der Aufstromseite zur Abstromseite beaufschlagt und verformt dabei den biegsamen Randflansch 95 gegen die auf diesen einwirkende Druckkraft von Seiten des Dehnrings 18 und den Verformungswiderstand des Randflansches 95. Bei Verschiebung des Randflansches 95 durch das Kugelküken 14 wird der Dehnring 18 abgeflacht. Dabei verringert sich der Zwischenraum G zwischen dem biegsamen Randflansch 95 und der vorstehenden Spitze des starren Gehäusevorsprungs 17, wobei die Kugelfläche des Kugelkükens 14 gegen den konkaven, ringförmigen Wandabschnitt 65 des Dichtrings gedruckt wird, bevor der Randflansch 95 zur Anlage

1 UIV. V l/l

17 gelangt, so daß die Bewegung des Kugelkiikens

14 durch den ringförmigen Wandabschnitt 65 und die Innenkante 75 aufgenommen wird. Der Abstand g zwischen dem Wandabschnitt 65 und der kugeligen Oberfläche des Kugelkükens 14 ist kleiner bemessen als der Zwischenraum G zwischem dem biegsamen Randflansch 95 und der Spitze des starren Gehäusevorsprungs 17, so daß die vorstehend beschriebene Abfangung gewährleistet ist und sich der Dichtring

15 nach Aufhören der Druckbeaufschlagung wieder in seine ursprüngliche Form zurückstellt.

Wenn der in eine Rohrleitung eingebaute beschriebene Kugelhahn übermäßig hohen Temperatureinflüssen, wie z. B. bei einem Brand, ausgesetzt ist, kann es vorkommen, daß die aus einem Fluorkohlenstoff-Polymer bestehenden Dichtringe 15 bei diesen hohen Temperaturen weich werden und ihre ursprüngliche Steifigkeit verlieren. Das Kugelküken 14 kann dann aufgrund des innerhalb des Durchflußweges herrschenden Drucks zur Abstromseite hin gedrückt werden, so daß der Dichtring 15 ggf. seine ursprüngliche Funktion ganz verliert. Auch in diesem Falle wird jedoch das Kugelküken 14 von der gekrümmten Fläche 27 des starren Gehäusevorsprungs 17 aufgefangen, welcher die gleiche Krümmung wie die Oberfläche des Kugelkükens 14 aufweist, so daß die Trennung zwischen Aufstrom- und Abstromseite am Kugelküken 14 gewährleistet und der Durchflußweg gesperrt ist, wenn der Kugelhahn während einer Überhitzung, wie z. B. während eines Brandes, geschlossen wird oder .sich bereits vor Auftreten des Brandes in der Schließstellung befand. Wie bereits erwähnt, befindet sich die gekrümmte Fläche 27 an der Spitze des Gehäusevorsprungs 17 möglichst dicht an der Oberfläche des Kugelkiikens 14, so daß diese gekrümmte Fläche 27 die Dichtfunktion augenblicklich übernimmt, wenn der Dichtring 15 ausfällt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. In einer den Durchflußkanal eines Kugelhahns umgebenden, zum Kugelküken hin offenen Gehäusenut angeordneter Dichtring aus Fluorkohlenwasserstoff mit einem radial außenliegenden Wandabschnitt, der dem Kugelküken zugewandt ist und bei geringen Druckunterschieden von dessen Oberfläche in kleinem Abstand liegt sowie mit einem sich an diesen Wandabschnitt radial nach innen anschließenden, biegsamen Randflansch, der mit einer Innenkante an der Oberfläche des Kugelkükens anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandabschnitt (65) des Dichtrings (15) entsprechend der Oberfläche des Kugelkükens (14) gekrümmt ist, und daß die Innenkante (75) des Randflansches (95) des Dichtrings gegen die Oberfläche des Kugelkükens von einem elastischen, in eine Ringnut (85) des Dichtrings eingesetzten Dehnring (18) gepreßt wird, der sich auf einer radial innen gelegenen, sich in Einsetzrichtung des Dichtrings konisch erweiternden Umfangswand (26) der Gehäusenut (16) abstützt.

2. In einer Gehäusenut angeordneter Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswand (26) durch einen Gehäusevorsprung (17) gebildet ist, dessen dem Kugelküken zugewandte Stirnfläche teilweise eine dem Kugelküken entsprechend gekrümmte Fläche (27) aufweist, daß sich der Randflansch (95) des Dichtrings in dem Spalt zwischen Kugelküken und Stirnfläche des Gebäusevrrsprungs (17) befindet, und daß der Abstand (g) des Wandabschnitts (65) des Dichtrings vom Kugelküken kleiner ist als der Abstand (G), der dem Gehäusevorsprung zugewandten Fläche (55) des Randflansches (95) von der Stirnfläche des Gehäusevorsprungs (17).