DE8117583U1 - "hahn mit kugelkueken" - Google Patents
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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
- F16K5/08—Details
- F16K5/14—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
- F16K5/20—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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Description
"Hahn mit Kugelküken"
Die Erfindung betrifft einen Hahn mit Kugelküken nach dan Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Es sind Kugelhähne mit PTFE-Dichtelementen bekannt, von welchen
mindestens eines aus einem federnden, sich unter axialer Vorspannung an das Kugelküken anlegenden, mit Betriebsdruck beaufschlagbaren
Dichtteil und einem koaxialen Lagerteil besteht, welcher den sich unter Betriebsdruck ergebenden, den Dichtteil verformenden Axialweg
des Kugelkükens begrenzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen metallisch dichtenden Kugelhahn
zu schaffen, der ohne Temperaturbegrenzung bei relativ kleinem Betätigungsmoment gut absperrt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das ringförmige Dichtelement
als dünnwandiger metallischer Körper ausgebildet ist, der an einem Rand mit dan Hahngehäuse dicht verbunden ist und zwei ringförmige
koaxiale Abschnitte aufweist, von welchen einer als verformbarer Dichtteil und der andere als fester, durch das Gehäuse abgestützter
Lagerteil ausgebildet ist.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, einen dünnwandigen
metallischen Körper als Dichtelement zu verwenden, der — zum Teil
unterstützt - den Lagerteil und - zum Teil nicht unterstützt - den verformbaren Dichtteil bildet.
KugeUiahnes mit ungelagerter Kugel möglich, weil die Kugel während
des größten Teils der öffnungs- bzw. SchlieBbewegung nur zwischen
den verformbaren Dichtteilen der Dichtelemente gelagert ist und daher relativ leicht geschaltet werden kann. Erst wenn in Schließstellung eine größere Druckdifferenz auf die Kugel einwirkt, stützt
sie sich am unbeweglichen Lagerteil ab, was mit einem größeren Reibungswiderstand verbunden ist. Dies kann auch bei Bauweisen mit
gelagerter Kugel von Vorteil sein, bei welchen eine einfache Lagerung vorgesehen 1st, die eine gewisse Axialverschiebung der Kugel
unter Druckdifferenz zuläßt. Die größte Elastizität des Dichtteiles wird man dann erreichen, wenn er am freien Band des dünnwandigen
Körpers ausgebildet ist und/oder wenn er bei sehr leicht verformbarer Ausbildung federnd, beispielsweise mittels einer Tellerfeder,
am Gehäuse abgestützt ist. Auf diese Weise ist nämlich gewährleistet, daß die Kugel keinesfalls beim Einbau zwischen den beiden
Dichtteilen zu fest eingespannt ist. Der Dichtteil muß nur so stark unter axialer Vorspannung an dem Kugelküken anliegen, daß sich in
Schließstellung ein Druck aufbauen kann, welcher den Dichtteil dann stärker an die Kugel andrückt. Diese axiale Vorspannung kann dann
besonders klein gehalten werden, wenn der Dichtteil mit Linienberührung an der Kugel anliegt. Eine zusätzliche Abdichtung im Durchgang ergibt sich, wenn auch der Lagerteil zur Kugel hin dichtend ausgebildet ist, wobei zur Erzielung einer besonders guten Abdichtung
vorteilhaft der Lagerteil mit Linienberührung an der Kugel anliegt.
Heitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nun anhand der In den beigefügten Abbildungen
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kugelhahn im Aufrißschnitt,
Fig. 2 zeigt in einem vergrößerten Ausschnitt ein Dichtelement für den Kugelhahn von Flg. 1,
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Der in Fig. 1 dargestellte Kugelhahn besteht aus einem Gehäusemittelstück 1 und beidseits anschließenden Flanschstutzen 2, die
mit Schrauben 3 zu einem Gehäuse zusammengehalten werden. Im Gehäusemittelstück 1 ist eine Kugel 4 angeordnet, die über einem mittels
einer Stopfbüchse 5 abgedichteten Bewegungsbolzen 6 mittels eines Handhebels 7 betätigbar ist. Die Kugel 4 ist zwischen zwei Dichtelementen 8/ die aus Blech geformt sind, drehbar gelagert. Der Außenrand
der Dichtelemente 8 ist zwischen dem Gehäusemittelstück 1 und dem Flanschstutzen 2 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 9 eingeklemmt.
Wie aus Fig. 2 im Detail ersichtlich ist, weist das Dichtelement 8 zwei
gegen die Kugel 4 hin gerichtete Hülste 10, 11 auf. Solange kein Differenzdruck an der Kugel 4 auftritt, steht nur der innere Hülst 10
als Dichtteil mit der Kugel 4 in Verbindung, wobei eine auf die Rückseite des Dichtelements 8 wirkende Tellerfeder 12 dafür sorgt, daß dieser Dichtteil einerseits mit genügender Pressung unter Linienberührung
an der Kugel 4 anliegt, ohne daß andererseits zu hohe, die Kugel 4 verklemmende Kräfte auftreten können. Der außenliegende Wulst 11 als Lagerteil ist durch einen lagerring 13 an der Rückseite gegen das Gehäuse
hin abgestützt, an der Vorderseite weist er in dem dargestellten druckausgeglichenen Zustand einen Abstand zur Kugel 4 auf; dieser ist normalerweise einige Zehntel kleiner als ein Millimeter. Falls nun bei
Durchströnung des Hahnes die Kugel 4 gegen die Schließstellung gedreht
wird, tritt erst dann eine Druckdifferenz auf, wenn eine erhebliche Drosselung der Strömung erfolgt, was zumeist erst knapp vor dem völligen
Abschluß der Fall ist. Sobald dann die Druckdifferenz auftritt, verschiebt sich die Kugel 4 stromabwärts, bis sie auf dem abgestützten
außenliegenden Wulst 11 des stromabwärts liegenden Dichtelementes 8
aufsitzt. Der zugehörige innenliegende Wulst 10 hat sich unter weiterer Vorspannung der Tellerfeder 12 mit der Kugel 4 mitbewegt, so daß beide
Wülste 10, 11, d.h. sowohl der Dichtteil als auch der Lagerteil zwischen
Kugel 4 und Gehäuse abdichten. Da sich am anderen stromauf liegenden Dichtelement 8 beide WülKte 10, 11 infolge der Druckbeaufschlagung unter
Verformung des radialen Abschnittes 81 des Dichtelements 8 mit der Kugel
4 mitbewegt haben, liegt der Wulst 10 als Dichtteil dieses Dichtelementes 8 wie bisher unter Druckbeaufschlagung an der Kugel 4 an, so daß der
Durchgang mit drei hintereinandergeschalteten Abdichtungslinien gesperrt
ist. Dabei verhindert eine im Gehäusemittelstück 1 eingelassene Stützscheibe 14 eine unzulässige Auswölbung des radialen Abschnitts 8*. Beim
anschließenden Verdrehen der Kugel 4 in Öffnungsrichtung gleitet die
Kugel 4 an dem die Druckkräfte aufnehmenden lagerteil, bis der Durchgang so weit freigegeben ist, daß ein Druckausgleich zwischen Ein- und
Aussträroseite des Hahnes zum Großteil hergestellt ist. Dann kann die
Tellerfeder 12 des stromabwärts liegenden Dichtelementes 8 die Kugel 4
gegen ihre Mittelstellung bewegen, so daß bei der anschließenden Weiterbewegung in Öffnungsrichtung die Kugel 4 nur mehr zwischen den inneren
Wülsten 10 als Dichtteilen gelagert ist. Die ungelagerte Kugel 4 ist in
keiner Stellung durch die Dichtelemente 8 eingeklemmt, weil die notwendigen Abdichtkräfte durch die auf die Kugel 4 bzw. direkt auf die Dichtelemente 8 einwirkende Druckbeaufschlagung gegeben sind.
Fig. 3 zeigt ein Dichtelement für einen Kugelhahn, das einen außenliegenden Abschnitt 21 als Lagerteil ndt breiter Kontaktfläche zur Kugel
4 aufweist und dessen Dichtteil direkt durch eine Kante 20 am Innenrand gebildet ist.
Fig. 4 zeigt ein Dichtelement 8, das an seinem Innenrand Über einen
Klemmring mit dem Flanschstutzen 2 des Gehäuses fest verbunden ist, wobei der vom Gehäuse unterstützte innere Abschnitt 31 als Lagerteil und
der anschließende äußere Abschnitt 30 als Dichtteil ausgebildet sind. Zwischen dem äußeren Abschnitt 30 und dem Flanschstutzen 2 ist eine durch
Verformung ihrer Dicke vorgespannte Spiralfeder 32 vorgesehen, welche in
der dargestellten Ruhelage den Außenabschnitt 30 des dünnwandigen Dichtelensites 3 gegen die Kugel 4 drückt. Bei dieser Ausführungsform kann nur
das jeweils strcnab liegende Dichtelement 8 zur Wirkung können, weil beim
stromauf liegenden Dichtelement 8 der als Dichtteil ausgebildete Abschnitt 33 abgehoben wird. Es herrscht also im Baum zwischen den beiden Dichtelementen 8 voller Betriebsdruck, welcher den Außenabschnitt 33 des strcmab gelegenen Dichtelementes 8 stärker gegen die Kugel 4 anpreßt. Bei Auftreten einer Druckdifferenz nahe oder in Schließstellung wird die Kugel 4
unter Überwindung des bestehenden Abstands S gegen den stromab vom Gehäuse
abgestützten Lagerteil 31 gepreßt. Da die Gehäuseunterstützung 33 eine Abrundung aufweist, könnt sie gegen die Kugel 4 nur an einer Linie zur Wirkung, wodurch sich auch dort unter Druckbeaufschlagung eine Abdichtung
ergibt. Es sind also bei dieser Bauweise zwei Abdichtungslinien wirksam;
I I
til 11
til 11
auch in diesem EaIl tritt aber das durch die Druckdifferenz bedingte
Drehmoment unter Abstützung am lagerteil 31 nur bei einem !deinen Teil der Schwenkbewegung auf.
Die dargestellten Beispiele des Kugelhahnes zeigen, daß auch bei
ungelagerter Kugel 4 relativ geringe Betätigungsdrehnonente erzielbar
sind, wobei die Abdichtung über mehrere hintereinandergeschaltete Dichtbereiche erfolgt; Oberflächenbehandlungen der als dünnwandige
Körper ausgebildeten Dichtelemente 8 und/oder der Kugel 4 kennen die
Auswirkungen der erfindungsgesäßen Ausbildung noch vergrößern.
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KLÜGER AS
Bearerstr. 10 226/80
CH - 6301
Die Erfindung betrifft einen Hahn mit Kugelküken, das zwischen zwei
den Ein- und Aalafikanal abdichtenden ringförmigen Dichtelementen (8) gelagert ist, von welchen !mindestens eines aus einem federnden, sich
unter axialer Vorspannung sin das Kugelküken (4) anliegenden Dichtteil
und einem koaxialen Lagerteil besteht, welcher den sich unter Betriebsdruck ergebenden, den Dichtteil verfemenden Axialweg des Kugelkükens
(4) begrenzt. Damit der Hahn ohne Temperaturbegrenzung bei relativ kleinem Betätigungsmoment gut absperrt, ist vorgesehen, daß
das ringförmige Dichtelement (8) als dünnwandiger metallischer Körper ausgebildet ist, der an einem Rand mit dem Hahngehäuse dicht verbunden
ist und zwei ringförmige koaxiale Abschnitte (10, 11; 20, 21; 30, 31) aufweist, von welchen einer als verformbarer Dichtteil und der andere
als fester, durch das Gehäuse abgestützter Lagerteil ausgebildet ist.
Claims (7)
1) Hahn mit Kugelküken, das zwischen zwei den Ein- und Auslaßkanal
abdichtenden ringförmigen Dichtelanenten gelagert ist, von welchen mindestens eines aus einem federnden, sich unter axialer Vorspannung
an das Kugelküken anliegenden Dichtteil und einem koaxialen Lagerteil besteht, welcher den sich unter Betriebsdruck ergebenden, den Dichtteil
verformenden Axialweg des Kugelkükens begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtelement (8) als dünnwandiger metallischer Körper ausgebildet ist, der an einem Sand mit dem Hahngehäuse
dicht verbunden ist und zwei ringförmige koaxiale Abschnitte (10, 11; 20, 21; 3O1. 31) aufweist, von welchen einer als verformbarer
Dichtteil und der andere als fester, durch das Gehäuse abgestützter Lagerteil ausgebildet ist.
2) Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtteil
am freien Rand des Dichtelementes (8) ausgebildet ist.
3) Hahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtteil federnd, z.B. mittels einer Tellerfeder, am Gehäuse abgestützt
ist.
4) Hahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtteil mit Linienberührung an der Kugel (4) anliegt.
5) Hahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerteil zur Kugel (4) hin dichtend ausgebildet ist, insbesondere
in Form einer Linienberührung.
···· till
6) Hahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Dlchtelanent (8) am Außenrand mit dem Gehäuse verbunden 1st
und an seinem Innenrand den Dichtteil bildet.
7) Hahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er von Außenrand und Lagerteil einen etwa radialen, ebenso wie den Dichtteil
mit Druck beaufschlagbaren Ringteil aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19818117583U DE8117583U1 (de) | 1981-06-13 | 1981-06-13 | "hahn mit kugelkueken" |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19818117583U DE8117583U1 (de) | 1981-06-13 | 1981-06-13 | "hahn mit kugelkueken" |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8117583U1 true DE8117583U1 (de) | 1982-11-04 |
Family
ID=6728554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19818117583U Expired DE8117583U1 (de) | 1981-06-13 | 1981-06-13 | "hahn mit kugelkueken" |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8117583U1 (de) |
-
1981
- 1981-06-13 DE DE19818117583U patent/DE8117583U1/de not_active Expired
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