DE1055905B

DE1055905B - Absperrvorrichtung, insbesondere Hahn, mit im Gehaeuse verschiebbar gelagerten Ringkolben als Dichtung

Info

Publication number: DE1055905B
Application number: DEM36475A
Authority: DE
Inventors: Otto Meyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-01-22
Filing date: 1958-01-22
Publication date: 1959-04-23

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung mit zylindrischem Verschlußstück, insbesondere einen Hahn und Küken. Es sind bereits Ausführungen bekannt, bei denen die Abdichtung zwischen dem Gehäuse bzw. den Zuflußstutzen und dem Verschlußstück durch in Durchflußrichtung verschiebbar gelagerte und durch den Druck des Leitungsmediums an die zugeordneten Dichtflächen des Verschlußstückes gedrückte Ringkolben erfolgt, deren Außenumfang gegenüber den Gehäuseführungsfläehen mittels eines zwischen ihren Enden angeordneten, in Durchflußrichtung abgestützten, insbesondere elastischen Dichtringes abgedichtet ist.

Bei den bislher bekannten Ausführungen ist der Dichtring in einer parallel zur Achse des Verschluß-Stückes liegenden Ebene angeordnet. Hierbei tritt der Nachteil auf, daß die dichte Anlage des Ringkolbens, beispielsweise an einem Küken, nicht um den ganzen Umfang herum zu erzielen ist. Der Ringkoll >en weist nämlich an seinem dem Küken zügewandten Ende eine zylindermantelförmig gekrümmte Stirnfläche auf, und die den beiden Seitenflächen des Kükens benachbarten Teile des Ringkolbens werden vom Druck des Leitungsmediums infolge ihrer größeren Fläche stärker beansprucht als die dazwischenliegenden Teile. Hierdurch werden insbesondere bei hohen Drücken die seitlichen Teile des Ringkolbens vom Küken abgehoben.

Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Dichtring in einer äquidistant zur Oberfläche des Verschlußstückes liegenden Fläche angeordnet ist.

Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe sowie die Erfindung selbst ist an einem Ausführungsbeispiel und in weiteren Einzelheiten in der Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Hahn in einem Schnitt senkrecht zur Kükenachse;

Fig. 2 zeigt in einem Teilschnitt senkrecht zur Kükenachse die bisher bekannte Ausführung von Hähnen mit Ringkolbenabdichtung;

Fig. 3 erläutert schematisch in perspektivischer Ansicht ein weiteres, durch die Erfindung gelöstes Problem.

Bei der erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung ist das Küken 2, wie aus Fig. 1 ersichtlich, mit der Durchflußbohrung 2' im Hahngehäuse 1 gelagert, wobei zwischen Küken 2 und Gehäuse ein geringer Spalt freigelassen sein kann, wenn das Küken mittels Zapfen gelagert ist.

Die Abdichtung des Kükens 2 gegenüber dem Gehäuse erfolgt durch Ringkolben 3, die im Gehäuse 1 bzw. in den am Gehäuse angesetzten Durchflußstutzen 7 in Durchflußrichtung beweglich gelagert sind.

Absperrvorrichtung, insbesondere Hahn,
mit im Gehäuse verschiebbar gelagerten
Ringkolben als Dichtung

Anmelder:
Otto Meyer, Ehlershausen über Lehrte

Otto Meyer, Ehlershausen über Lehrte,
ist als Erfinder genannt worden

Die Ringkolben 3 werden mit gewisser Vorspannung durch Federn 8 an die Oberfläche des Kükens 2 gedrückt, so daß die Dichtflächen 5 zwischen Oberfläche des Kükens 2 und Ringkolben 3 auch bei fehlendem Leitungsdruck oder geringen Drücken zur Anlage kommen.

Die Federn 8 werden dabei nur so stark gewählt, daß die gleiche Betätigung des Kükens 2 nicht gebremst wird.

Das für die Abdichtung bei höheren Drücken erforderliche Zusammenpressen der Dichtflächen 5 zwischen Ringkolben 6 und Küken 2 erfolgt durch den auf der äußeren Stirnfläche des Ringkolbens 3 lastenden hydrostatischen Druck des Leitungsmediums, so daß sich der Dichtdruck dem Leitungsdruck selbsttätig anpaßt.

Gegenüber dem Gehäuse 1 bzw. dem Zuflußstutzen 7 ist der Ringkolben 3 an seiner Oberfläche mittels eines elastischen Dichtringes 4, der in einer entsprechenden Nut am Umfang des Ringkolbens 3 angeordnet ist, abgedidhtet, ohne daß die freie Beweglichkeit des Ringkolbens 3 im Gehäuse 1 in Durchflußrichtung 10 dadurch verhindert ist. Die vorbeschriebene bauliche Ausbildung ist bei Hähnen bekannt.

Erfindungsgemäß ist die Nut mit dem Dichtring 4 in einer äquidistant zur Oberfläche des Kükens 2 liegenden Fläche angeordnet.

Hierdurch wird der Nachteil bei den bisher bekannten Anordnungen, von denen eine in Fig. 2 dargestellt ist, vermieden. Bei den bekannten Anordnungen nämlich ist der Dichtring 4 in einer zur Achse des Kükens 2 parallelen Ebene angeordnet.

Es tritt hierbei folgende Erscheinung auf. Durch den Druck des Leitungsmediums werden zwar die in Durchflußrichtung vor dem Dichtring 4 liegenden Teile des Ringkolbens 3 von innen und außen gleich-

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Claims

förmig um den Umfang herum von Druckkräften 11 und 12 beansprucht, so daß die Kräfte 11 und 12 sich gegenseitig aufheben und infolgedessen keine Deformation des Ringkolbens 3 stattfindet. Die in Durchflußrichtung hinter dem Dichtring 4 liegenden Teile des Ringkolbens 3, d. h. die dem Küken 2 zugewandten Teile, werden jedoch lediglich von innen her durch die Druckkräfte 13 beansprucht. Zudem sind die hier auf den Innenumfang des Ringkolbens 3 einwirkenden Druckkräfte 13 an den beiden einander gegenüberliegenden Stellen des Ringkolbens 3, die an die Seitenflächen des Kükens 2 heranreichen, größer als in den dazwischenliegenden Teilen des Ringkolbens 3. Hierdurch wird der Ringkolben 3 mehr oder weniger oval verformt, so daß sich der Ringkolben 3 an den Seiten von dem Küken 2 abhebt und infolgedessen die Dichtwirkung verlorengeht. Wird dagegen, wie inFig. 1 gezeigt, derDichtring4 in einer konzentrisch zur Kükenoberfläche liegenden Fläche angeordnet, so ist der in Durchflußrichtung hinter dem Dichtring 4 IiegendeTeil des Ringkolbens 3 um den Umfang herum überall gleich breit, und es treten keine wesentlichen, den Dichtring im Sinne eines elliptischen Querschnitts verformenden Kräfte mehr auf, so daß die Abdichtung zwischen Ringkolben 3 und Küken 2 auch bei hohen Leitungsdrücken voll erhalten bleibt. Der Ringkolben 3 kann daher auch mit geringerer Wandstärke ausgebildet werden. Zu den bekannten Ausführungen muß noch bemerkt werden, daß die Verformung des Ringkolbens 3 nicht etwa durch die Führungsflächen 6 im Gehäuse verhindert werden kann, denn zwischen Außenumfang des Ringkolbens 3 und Führungsfläche 6 im Gehäuse muß ein gewisses Laufspiel vorhanden sein, um die freie Beweglichkeit des Ringkolbens 3 im Gehäuse in Durchflußrichtung 10 zu erhalten. Würden die Deformationskräfte des Ringkolbens 3 von den Führungsflächen 6 abgestützt werden, so würde die freie Beweglichkeit des Ringkolbens 3 behindert werden. Eine restliche geringe Deformationskraft auf den Ringkolben 3 bleibt an sich auch bei einer Ausführung gemäß der Erfindung nach Fig. 1 erhalten. Dies rührt, wie Fig. 3 schematisch zeigt, daher, daß die Druckkräfte 13 und 13', die der Übersichtlichkeit halber als Zugkräfte auf der Außenfläche des hinter der Dichtung 4 liegenden Teiles des Ringkolbens 3 eingezeichnet sind, nicht in einer gemeinsamen Ebene liegen. Dieser Einfluß kann jedoch in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch gering und praktisch bedeutungslos gehalten werden, daß der Abstand 16 des Dichtringes von der Oberfläche des Absperrkörpers 2 möglichst gering gewählt ist. Der Dichtring 4 wird gemäß der Erfindung zweckmäßig als Rundschnurring ausgebildet, da sich so seine Ebene ohne weiteres der Zylindermantelform anpassen läßt. Bei Verwendung eines Rundschnurringes kann der Ringkolben 3 auch aus einem Stück hergestellt sein, während man bei Verwendung von Nutringen durch einen senkrecht zur Achse des Ringkolbens geführten Schnitt geteilte Ringkolben verwendet, um eine übermäßige Dehnung des Nutringes beim Auflegen zu vermeiden. Es ist zweckmäßig, im Ringkolben 3 radiale Druckausgleiahsbohrungen 9 vorzusehen, damit auch bei plötzlicher Druckbeaufschlagung ein ausreichend schneller Druckausgleich zwischen Innenumfang des Ringkolbens 3 und dessen in Durchflußrichtung vor dem Dichtring 4 liegenden Teil seines Außenumfanges ermöglicht wird. Die Nut für die Aufnahme des Dichtringes 4 kann selbstverständlich auch im Gehäuse vorgesehen sein. Es ist jedoch audh hierbei erforderlich, daß der Dichtring 4 in Durchflußrichtung 10 abgestützt ist, damit er nicht mit der Oberfläche des Kükens 2 in Berührung kommt und beim Schalten durch das Küken beschädigt wird. Die Erfindung ist auch in gleicher Weise anwendbar auf Schieber, deren Schieberkörper keine ebenen abzudichtenden Begrenzungsflächen aufweist. Patentansprüche:

1. Absperrvorrichtung mit zylindrischem Verschlußstück, insbesondere Hahn mit Küken, bei dem die Abdichtung zwischen Gehäuse und Verschlußstück durch, in Durchflußrichtung verschiebbar gelagerte und durch den Druck des Leitungsmediums an die zugeordneten Dichtflächen des Verschlußstückes gedrückte Ringkolben erfolgt, deren Außenumfang gegenüber den Gehäuseführungsflächen mittels eines zwischen ihren Enden angeordneten, in Durchflußrichtung abgestützten, insbesondere elastischen Dichtringes abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (4) in einer äquidistant zur Oberfläche des Verschlußstückes (2) liegenden Fläche angeordnet ist.

2. Absperrvorrichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (16) des Dichtringes (4) von der Oberfläche des Verschlußstückes (2) möglichst klein gewählt ist.

3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (4) als Rundschnurring ausgebildet ist, wobei der Ringkolben (3) vorzugsweise aus einem Stück besteht.

4. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringkolben (3) zwischen Dichtring (4) und dem vom Verschlußstück abgewandten Ringkolbenende den Außenumfang mit dem Innenumfang verbindende Druckausgleichsbohrungen (9) vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen