DE1019133B

DE1019133B - Stopcock with ball plug

Info

Publication number: DE1019133B
Application number: DEN7444A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Kaiser
Original assignee: Neue Argus GmbH
Current assignee: Neue Argus GmbH
Priority date: 1953-07-10
Filing date: 1953-07-10
Publication date: 1957-11-07

Description

DEUTSCHESGERMAN

In dem Bestreben, den Aufbau von Absperrhähnen mit drehbarem durchbohrtem kugelförmigem Küken zu vereinfachen und die Hähne auch für sehr hohe Drücke geeignet zu machen, hat man das Kugelküken zwischen am Gehäuse angeordneten metallenen, Teile einer Kugelfläche bildenden Stützflächen gehalten, die durch gleichachsig mit der Durchflußbohrung angeordnete Dichtungsringe abgedichtet sind. Dabei bringt es Schwierigkeiten mit sich, die Dichtungsringe so auszubilden und anzuordnen, daß sie beim Öffnen des Hahnes nicht von der Strömung oder von den Kanten der Durchflußbohrung des Kükens oder des Gehäuses aus ihrem Sitz herausgerissen und/oder abgequetscht werden. Man hat sie zu diesem Zweck in Nuten untergebracht, um sie dem Angriff der Strömung oder der Bohrungskanten zu entziehen, und hat auch die Durchflußbohrung an den Kanten stellenweise ausgerundet, um einen allmählichen Druckausgleich zu erzielen und dadurch die auf die Dichtungsringe ausgeübten Kräfte klein zu halten. Andererseits hat man den Querschnitt der die Dichtungsringe enthaltenden Nuten nach dem Küken hin verengt und dadurch das Herausreißen der Dichtungsringe zu verhindern gesucht. Diese Maßnahmen erfordern zusätzliche Aufwendungen und machen die Bauart der Hähne verwickelt. Außerdem tragen sie dem Umstand nicht Rechnung·, daß die üblichen Dichtungsstoffe im Laufe der Zeit quellen, wodurch die Dichtungsringe aus den Nuten heraustreten und Angriffsstellen für die Strömung und die Bohrungskanten darbieten.Endeavoring to build stop cocks with rotatable pierced spherical plug To simplify and to make the taps also suitable for very high pressures, one has the ball plug held between metal, parts of a spherical surface forming support surfaces arranged on the housing, the are sealed by sealing rings arranged coaxially with the flow bore. It brings it is difficult to form and arrange the sealing rings so that they are opened when opening of the faucet not from the flow or from the edges of the through hole of the plug or the Housing torn out of their seat and / or squeezed off. You have them in for this purpose Grooves housed in order to protect them from the attack of the flow or the bore edges, and has the through-flow hole is also rounded in places at the edges to allow for a gradual pressure equalization to achieve and thereby to keep the forces exerted on the sealing rings small. on the other hand one has narrowed the cross-section of the grooves containing the sealing rings towards the plug and thereby sought to prevent the sealing rings from being torn out. These measures require additional Expenses and make the design of the faucets involved. They also bear the circumstance do not take into account · that the usual sealants swell over time, causing the sealing rings step out of the grooves and points of attack for the flow and the bore edges perform.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine konstruktiv besonders einfache Absperrhahnausführung mit Kugelküken zu schaffen.The invention is based on the object of eliminating these disadvantages and one that is particularly constructive to create a simple shut-off valve design with ball plug.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß jeder Dichtungsring in bei Hähnen mit zylindrischen Küken bekannter Weise einen größeren Durchmesser als die Durchflußbohrung des Kugelkükens aufweist und in üblicher Weise mit Vorspannung auf einen zylindrischen Sitz aufgezogen ist, der durch eine zur Durchflußbohrung parallele Ringfläche einer Ringnut gebildet wird, die in. an sich bekannter Weise eine größere radiale Breite als der darin gelagerte Dichtungsring aufweist, wobei die Ringflächen die Stützflächen des Kugelkükens auf der von der Durchflußbohrung abgewandten Seite begrenzen. The inventive solution to this problem is that each sealing ring in taps with cylindrical chick known way a larger diameter than the flow bore of the Has ball plug and pulled in the usual way with bias on a cylindrical seat is formed by an annular surface of an annular groove parallel to the through-flow bore, which in itself known way has a greater radial width than the sealing ring mounted therein, the Annular surfaces limit the support surfaces of the ball plug on the side facing away from the flow bore.

Die Dichtungsringe weisen in bekannter Weise einen rechteckigen. Querschnitt mit einer zur Anlage am Kugelküken dienenden abgeschrägten Innenkante auf und ragen in an sich bekannter Weise bei nicht eingespanntem Kugelküken über die metallenen Stützflächen des letzteren hinaus. Die Dichtungsringe wer-The sealing rings have a rectangular shape in a known manner. Cross-section with a to the plant on the ball plug serving beveled inner edge and do not protrude in a manner known per se clamped ball plug over the metal support surfaces of the latter. The sealing rings are

Absperrhahn mit KugelkükenStopcock with ball plug

Anmelder:Applicant:

Neue Argus Gesellschaft m.b.H.,
Ettlingen (Bad.), Goethestr. 15New Argus Gesellschaft mbH,
Ettlingen (Bad.), Goethestr. 15th

Rudolf Kaiser, Ettlingen (Bad.),
ist als Erfinder genannt wordenRudolf Kaiser, Ettlingen (Bad.),
has been named as the inventor

den infolgedessen beim Zusammenbau des Absperrhahns zusammengedrückt, wodurch eine dichte Anlage an die Kugelfläche des Kükens gesichert ist.which is consequently compressed when assembling the stopcock, creating a tight system is secured to the spherical surface of the plug.

Die die Sitze bildenden. Ringflächen der Dichtungsringe können an der Gehäuseinnenwand oder auch an Stützringen angeordnet sein, die an senkrecht zur Durchflußbohrung stehenden Wänden des Hahngehäuses verschiebbar gelagert sind. Sie zentrieren das Kugelküken in an sich bekannter Weise senkrecht zur Durchflußbohrung. Der Widerstand der Dichtungsringe gegen unerwünschte Verformung läßt sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung noch dadurch erhöhen, daß die Dichtungsringe auf ihrer zylindrischen Außenfläche eine Spannbandage erhalten, die z. B. in Form eines metallenen, quer geschlitzten Spannringes ausgebildet werden kann. Als ein vorteilhaftes Maß für den Unterschied zwischen dem Durchmesser des Sitzes und dem Innendurchmesser des Dichtungsringes haben sich etwa 5 bis 10% bewährt. Als Werkstoff für die Dichtungsringe kommen alle solche in Betracht, die genügende Festigkeit und Elastizität aufweisen, z. B. Gummi, Kunstgummi und sonstige elastische Kunststoffe. Es hat sich gezeigt, daß es günstig ist, für die Dichtungsringe einen Werkstoff von einer Shore-Härte von etwa 80 bis 90 zu verwenden.The ones that make up the seats. Annular surfaces of the sealing rings can be on the inside wall of the housing or on Be arranged support rings, which are perpendicular to the flow bore walls of the valve body are slidably mounted. They center the ball plug vertically in a manner known per se for flow drilling. The resistance of the sealing rings to undesired deformation can be In a further embodiment of the invention, increase in that the sealing rings on their cylindrical Outer surface received a clamping bandage z. B. in the form of a metal, transversely slotted Tension ring can be formed. As a useful measure of the difference between the diameter of the seat and the inner diameter of the sealing ring have proven to be about 5 to 10%. As a material for the sealing rings, all those come into consideration that have sufficient strength and Have elasticity, e.g. B. rubber, synthetic rubber and other elastic plastics. It has shown, that it is favorable to use a material with a Shore hardness of about 80 to 90 for the sealing rings use.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Absperrhahn im Längsschnitt in fertig zusammengebautem Zustand,In the drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown, namely shows Fig. 1 shows a shut-off valve designed according to the invention in longitudinal section in the fully assembled State,

Fig. 2 einen Teil der Fig. 1 bei noch nicht fest eingespanntem Küken,FIG. 2 shows a part of FIG. 1 with the chick not yet firmly clamped in,

Fig. 3 eine geänderte Ausführungsform im Längsschnitt, 3 shows a modified embodiment in longitudinal section,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform im Längsschnitt, 4 shows a further embodiment in longitudinal section,

TDSi 759l237TDSi 759l237

Fig. 5 einen Axialschnitt durch einen mit einer Bandage versehenen Dichtungsring gemäß der Erfindung, 5 shows an axial section through a sealing ring provided with a bandage according to the invention,

Fig. 6 eine Seitenansicht dazu und6 shows a side view of this and

Fig. 7 die Draufsicht auf den Dichtungsring mit Spannbandage nach Fig. 6.FIG. 7 shows the top view of the sealing ring with clamping bandage according to FIG. 6.

Der Absperrhahn nach den Fig. 1 und 2 weist in bekannter Weise ein Gehäuse 1 mit einer Durchflußbohrung 2 und einem Anschlußgewinde 3 auf. An die Bohrung 2 schließt sich eine Bohrung 4 mit größerem Durchmesser an, die zur Aufnahme des durchbohrten kugelförmigen Kükens 5 bestimmt ist. Das Küken 5 hat einen kleineren Durchmesser als die Bohrung 4 und ist daher in der Bohrung senkrecht zur Bohrungsachse und Durchfluß richtung des Halmes beweglich. Auf der der Bohrung 2 entgegengesetzten Seite des Gehäuses ist eine Längsbohrung 6 zur Aufnahme einer Anschlußmuffe 7 mit der Bohrung 2 entsprechender Durchflußbohrung 8 angebracht. Die Anschlußmuffe 7 kann unter Einfügen einer Dichtung 70 in ein Gewinde 9 des Gehäuses 1 eingeschraubt und mittels einer Schraube 10 in ihrer Stellung festgelegt werden. Sie weist ein Innenanschlußgewinde 30 auf. Am Gehäuse 1 ist ein seitlicher Ansatz 11 angeordnet, der in einer Bohrung 12 eine Schaltspindel 13 führt, die an ihrem inneren Ende mit einer Leiste 14 in eine Nut 15 des Kükens 5 greift. Die Schaltspindel 13 ist in bekannter Weise durch eine Dichtung 16 in der Bohrung 12 abgedichtet und wird gegen axiale Verschiebungen durch einen abgeflachten Querstift 17 gehalten, der sich an die Innenseite einer auf ein Außengewinde 18 des Ansatzes 11 geschraubten Überwurfmutter 19 anlegt. Der Ouerstift 17 dient zugleich als Seitenanschlag für die Drehbewegungen der Schaltspindel 13. In dem Gehäuse 1 ist eine die Bohrung 2 umgebende, als Sitz für den Dichtungsring 26 dienende zylindrische Ringfläche 20 vorgesehen, an die sich nach außen hin eine senkrecht zur Bohrungsachse liegende ringförmige Abstützfläche 21 anschließt. Den Übergang von der Ringfläche 20 zur Bohrung 2 bildet eine kugelförmige Stützfläche 22 als Sitzfläche für das Küken S. In entsprechender Weise zeigt die Anschlußmuffe 7 eine Ringfläche 23., eine sich daran anschließende ringförmige Abstützfläche 24 und eine kugelförmige Stützfläche 25. Auf die 4-5 beiden Ringflächen 20 und 23 ist je ein Dichtungsring 26 bzw. 27 aufgezogen, der im ungespannten Zustand einen kleineren Innendurchmesser als die Ringfläche hat und daher durch das Aufziehen gedehnt und vorgespannt wird. Die Dichtungsringe 26 und 27 haben quadratischen Querschnitt, dessen eine Ecke abgeschnitten ist (Fig. 2 und 5), die zur Anlage an die Kugelfläche des Kükens 5 kommt. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Querschnitte der Dichtungsringe 26 und 27 so groß bemessen, daß die aufgezogenen Ringe, solange sie nicht unter dem Druck des eingespannten Kükens stehen, über die Ringflächen 20 und 23 und die kugeligen Stützflächen 22 und 25 überstehen. Mit ihren zylindrischen Außenflächen 28 bzw. 29 liegen die Dichtungsringe nicht am Gehäuse an, sondern stehen frei. Beim Zusammenbau des Hahnes wird die Anschlußmuffe 7 so weit eingeschraubt, bis das Küken 5 an den kugeligen Stützflächen 22 und 25 fest anliegt, wobei die Dichtungsringe 26 und 27 zusammengedrückt werden. Da sich das Küken 5 senkrecht zur Bohrungsachse verschieben kann, wird es dabei durch die Stützflächen 22 und 25 zentriert.The stopcock according to FIGS. 1 and 2 has, in a known manner, a housing 1 with a through-flow bore 2 and a connecting thread 3. The bore 2 is followed by a bore 4 with a larger one Diameter, which is intended to accommodate the pierced spherical plug 5. The chick 5 has a smaller diameter than the bore 4 and is therefore perpendicular to the bore axis in the bore and flow direction of the stalk movable. On the opposite of the hole 2 Side of the housing is a longitudinal bore 6 for receiving a connecting sleeve 7 with the bore 2 corresponding Flow hole 8 attached. The connecting sleeve 7 can with the insertion of a seal 70 screwed into a thread 9 of the housing 1 and fixed in position by means of a screw 10 will. It has an internal connection thread 30. A lateral extension 11 is arranged on the housing 1, which leads a switching spindle 13 in a bore 12, which at its inner end with a bar 14 in a groove 15 of the plug 5 engages. The switching spindle 13 is in a known manner by a seal 16 in the bore 12 and is sealed against axial displacement by a flattened transverse pin 17 held, which is attached to the inside of a screwed on an external thread 18 of the extension 11 union nut 19 creates. The Ouerstift 17 also serves as a side stop for the rotational movements of the Switching spindle 13 in the housing 1 is a hole 2 surrounding, as a seat for the sealing ring 26 Serving cylindrical annular surface 20 is provided, on the outward direction perpendicular to the bore axis lying annular support surface 21 connects. The transition from the annular surface 20 to Bore 2 forms a spherical support surface 22 as a seat for the chick S. In a corresponding manner shows the connecting sleeve 7 an annular surface 23, an adjoining annular support surface 24 and a spherical support surface 25. On each of the 4-5 two ring surfaces 20 and 23 is a sealing ring 26 or 27 raised, which in the untensioned state has a smaller inner diameter than the ring surface and is therefore stretched and pretensioned by pulling it up. The sealing rings 26 and 27 have square cross-section, one corner of which is cut off (Fig. 2 and 5), which is to rest against the Ball surface of the plug 5 comes. As FIG. 2 shows, the cross sections of the sealing rings are 26 and 27 dimensioned so large that the pulled rings, as long as they are not under the pressure of the clamped Chick stand, over the annular surfaces 20 and 23 and the spherical support surfaces 22 and 25 protrude. With their cylindrical outer surfaces 28 and 29, the sealing rings do not rest on the housing, but stand free. When assembling the tap, the connecting sleeve 7 is screwed in until the Chick 5 rests firmly against the spherical support surfaces 22 and 25, the sealing rings 26 and 27 being compressed will. Since the plug 5 can move perpendicular to the axis of the hole, it will centered by the support surfaces 22 and 25.

Die Ausführung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach den Fig. 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß das Gehäuse in bekannter Weise aus zwei gleichen Hälften 31 und 32 besteht, die in der zur Durchflußrichtung senkrechten Mittelebene des Kükens 5 zusammenstoßen. Sie sind unter Zwischenlegen einer Dichtung 33 durch Schrauben 34 miteinander verbunden. Die Gehäusehälfte 31 weist wie das Gehäuse 1 bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 die Bohrung 2 mit Anschlußgewinde 3 sowie die Ringfläche 20 und Abstützfläche 21 sowie die kugelförmige Stützfläche 22 auf. Die Ringfläche 20 trägt den Dichtungsring 26. Die Ringfläche 23 und Abstützfläche 24 sowie die kugelförmige Stützfläche 25 sind am Gehäuseteil 32 angeordnet, das die Durchflußbohrung 8 mit Anschlußgewinde 30 enthält. Die das Küken einschließende Gehäusebohrung 4 verteilt sich auf beide Gehäusehälften. Auch der seitliche Ansatz ist längs geteilt und durch zwei Hälften 35 und 36 gebildet. In ihm ist eine Buchse 37 angeordnet, die durch eine Dichtung 38 nach außen abgedichtet ist und in deren Bohrung 39 die Schaltspindel 13 mit Dichtung 16 liegt. Die Buchse 37 ist mittels eines Flansches 40 durch die Überwurfmutter 19 gehalten, die zugleich die beiden Ansatzhälften 35 und 36 zusammenspannt. Die Schaltspindel 13 trägt einen Handhebel 41.The embodiment according to FIG. 3 differs from that according to FIGS. 1 and 2 essentially in that that the housing consists in a known manner of two identical halves 31 and 32, which are in the direction of flow vertical center plane of the plug 5 collide. You are under the interposition of one Seal 33 connected to one another by screws 34. The housing half 31 has like the housing 1 in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the bore 2 with connecting thread 3 and the annular surface 20 and support surface 21 and the spherical support surface 22. The annular surface 20 carries the sealing ring 26. The annular surface 23 and support surface 24 as well as the spherical support surface 25 are on the housing part 32 arranged, which contains the through-flow bore 8 with a connecting thread 30. The one enclosing the chick Housing bore 4 is distributed over both housing halves. The side approach is also longitudinal divided and formed by two halves 35 and 36. In it a socket 37 is arranged, which is through a Seal 38 is sealed to the outside and in its bore 39 the switching spindle 13 with seal 16 lies. The socket 37 is held by means of a flange 40 by the union nut 19, which at the same time the two neck halves 35 and 36 clamped together. The switching spindle 13 carries a hand lever 41.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist das Gehäuse 42 ähnlich dem nach Fig. 1 ausgebildet, weshalb entsprechende Teile mit entsprechenden Bezugszahlen bezeichnet sind. Doch sind die als Sitz dienenden Ringflächen für die Dichtungsringe 26 und 27 nicht am Gehäuse selbst bzw. an der Anschlußmuffe 7 angeordnet, vielmehr liegt in der das Küken 5 einschließenden Gehäusebohrung 43, die hier denselben Durchmesser wie das Küken hat und es daher zentriert, auf jeder Seite des Kükens ein Stützring 44 bzw. 45, die einen kleineren Außendurchmesser als die Bohrung 43 haben und sich daher in dieser senkrecht zur Durchflußrichtung verschieben und somit zentrisch zum Küken einstellen können. Die Stützringe 44 und 45 sind durch Dichtungen 46 bzw. 47 gegen die Bohrung 43 abgedichtet und weisen die Ringflächen 20 und 23 sowie die Abstützflächen 21 und 24 und die kugeligen Stützflächen 22 bzw. 25 auf. Auf den Ringflächen 20 bzw. 23 sind die Dichtungsringe 26 bzw. 27 aufgezogen. Im übrigen entspricht diese Bauart derjenigen nach Fig. 1.In the embodiment according to FIG. 4, the housing 42 is designed similarly to that according to FIG. 1, which is why corresponding parts are designated with corresponding reference numerals. But are those that serve as a seat Annular surfaces for the sealing rings 26 and 27 not on the housing itself or on the connecting sleeve 7 arranged, rather lies in the housing bore 43 enclosing the plug 5, which is the same here Has the same diameter as the plug and therefore centers it, a support ring 44 on each side of the plug or 45, which have a smaller outer diameter than the bore 43 and are therefore perpendicular in this move to the direction of flow and thus adjust centrically to the chick. The support rings 44 and 45 are sealed against the bore 43 by seals 46 and 47, respectively, and have the Annular surfaces 20 and 23 as well as the support surfaces 21 and 24 and the spherical support surfaces 22 and 25, respectively. The sealing rings 26 and 27 are drawn onto the annular surfaces 20 and 23, respectively. Otherwise corresponds this type of construction of that according to FIG. 1.

In den Fig. 5, 6 und 7 ist ein Dichtungsring 48 dargestellt, der auf seiner zylindrischen Außenfläche eine metallene Spannbandage 49 trägt, die durch einen Spannring gebildet wird, der durch einen schrägen Schlitz 50 unterbrochen ist. Durch diesen Spannring wird die Vorspannung des Dichtungsringes 48 erhöht und bewirkt, daß die Spannung des Dichtungsringes auch dann bestehenbleibt, wenn der Dichtungsring Alterungserscheinungen zeigt.In Figs. 5, 6 and 7, a sealing ring 48 is shown, which on its cylindrical outer surface carries a metal clamping bandage 49, which is formed by a clamping ring, which is by an inclined Slot 50 is interrupted. The prestressing of the sealing ring 48 is increased by this clamping ring and causes the tension of the sealing ring to remain even when the sealing ring Shows signs of aging.

Claims

1. Shut-off valve with ball plug, which is arranged between the metal parts of a housing arranged in the housing Supporting surfaces forming spherical surfaces are held by being coaxial with the flow bore arranged sealing rings are sealed, characterized in that each sealing ring (26, 27) have a larger diameter than the through-flow bore (2) of the ball plug (5) and in the usual way with bias is drawn on a cylindrical seat, which is parallel to the flow bore (2) through a Annular surface (20, 23) of an annular groove is formed which, in a manner known per se, has a larger radial Width than the sealing ring (26,

27), wherein the annular surfaces (20, 23) the support surfaces (22, 25) of the ball plug (5) on the limit the side facing away from the flow bore (2).

2. Stopcock according to claim 1, characterized in that the sealing rings (26, 27) in in a known manner, a rectangular cross-section with one used to rest on the ball plug (5) Have beveled inner edge and in a known manner when not clamped Ball plug (5) protrude beyond the metal support surfaces (22, 25) of the latter.

3. Stopcock according to claim 1, characterized in that the annular surfaces forming the seats (20, 23) of the sealing rings (26, 27) are arranged on support rings (44, 45) which are perpendicular to to the through-hole (2) standing walls of the tap housing (1) are slidably mounted and center the ball plug (5) in a manner known per se perpendicular to the through-flow bore (2).

4. Stopcock according to claim 1, characterized in that the sealing rings (48) wear a bandage (49) on their cylindrical outer surface.

5. Stopcock according to Claims 1 and 4, characterized in that the bandage (49) is formed by a metal clamping ring provided with an inclined slot (50).

6. Stopcock according to claim 1, characterized in that the difference between the Diameter of the seats (20, 23) of the sealing rings (26, 27) and the inner diameter of the the latter is about 5 to 10%.

7. Stopcock according to claim 1, characterized in that the material of the sealing rings (26, 27) has a Shore hardness of about 80 to 90.

Considered publications:
German Patent Nos. 882 638, 231 253;
French patent specification No. 45 934 (addition to
No. 785 155);

British Patent No. 617,444;
U.S. Patent Nos. 2,578,396, 2,608,376,
628 809, 2 510 514.

1 sheet of drawings