DE1450594A1

DE1450594A1 - Schmiermittelfreier Absperrhahn

Info

Publication number: DE1450594A1
Application number: DE19641450594
Authority: DE
Inventors: Marcus Bean; Charles Oliver
Original assignee: Langley Alloys Ltd
Current assignee: Langley Alloys Ltd
Priority date: 1964-05-22
Filing date: 1964-05-22
Publication date: 1969-04-17

Description

"Schmiermittelfreier Absperrhahnft

Die Erfindung betrifft Absperrhähne und besonders schmiermit-

telfreie Absperrküken- oder-kugelhähne.

YUx derartige Hähne ist bereits vor8eschlagen wordeng sie mit

eintr Hahnbüchoo aus Polytetrafluaräthylen oder ähnlichem Ma-

teriel 4im folgenden mit P.T.F.A. bezeichnet) auszuatattent um

giae. Verminderung des Verdr.eh#ungswiderstandest insbesondere

b*J dem.Aye.99:rrgn von Flüssigkeiten unter hohem Druckg zu er-

zielen und um eine gute Abdichtune zu schaffen* Es haben nioh

hierbet jeilggb i,chwierigkeitgn ergeben, die mit dem Reibunge-

vgruchlei» der 2.W.2,A,-Hahnbüohet zunammenhän&* und außerdem

mit ihrer Öf:tnuuc" bzw* Deformierung unter dem Zinfluß den durch

die Plüssigkeit auf das AbsperrkUken ausgeübten-Drucks-, Auch'Verlagerungen infolge des ßpannungeausgleiche von im P,T.F.A. verbleibenden, aufgespeicherten Dehnungebeenspruchungen können dabei eine Rolle spielen.

Binse der Erfindungemerkmale liegt nun darin,-anstelle der-Ausstattung des Hahnes mit einer Futterbüchse bzw. einer Auflage, das Absperrküken" das kegelförmig, zylindrisch - oder auch kugelförmig sein kann, und das vorzugswelse-aue. mehrererf- Teilen zusammengesetzt ist - mit - einer Dichtungeaberfläche aus 2.T,.F.A.,glaafaaerverstärktAm-2.T.7.A..., -eynthetischera Kautschuk oder auch-aue einem anderen geeigneten nachgiebigen blateriel-ausgii4tatten.

%l

31ne derartige Dichtungeoberfläche wira zweckmäßig in-'-Norm

einen kreiotörmig gewölbten Ringest bzw.. kreiafdrm:Lg gewölb"--

ter Ringe vorgeaehang die den Durchtrittakänalg bzw. die

Ein- und Auslaßkanäle -den Hahnes umaghlte.ß-en. Es sind - ja-

doch auch andere Arten- der 7ozaung -und- der Anbringun4- der

sie, beispielsweise: Im-.fdl.4

jenden hoch beschrieben werden#

liegt de:ring bei eineg Ge.

h44ge Mit. z"tehtw:Lnk;L,:L#,.aux XükeAao#hoq ausgerichteten. Durch-

gekanälen ein tue mehre:gen -Te41en.zusammungenetzt.en..

,klujgezrkUkon zu schaffenj, da* -schieber-

enthälte -H#"de:he'n jeder zum -Verschließen der Kanäle angepaßt und jUl; Umschließung der entsprechenden Kanalteile in der ge&61#IO'Säenen Hahnetellung angeordnet ist» Zwischen diesen beiden Absperrteilen ist ein Kegelzapfendrehanker ,an der Hahnspindel angebrachtg der in entsprechend verjüngte Schlitze äuf #;'det, Rückseitesbzw» der Innenoberfläche der Absperrorgärie, bz'w'-schieber in der Weise eingepaßt istp'daß eine axialb Verlagerung der Hahnspindel in einer auf die Verjüngungehpitze zulaufenden Bewegungsrichtung zu einer aufkeilendeng#die Abaperrorgane nach außen,-in abdichtende Anaohmiegung an die Wand'der Hahabohtungidrängenden.Wirkung führt, während die axiale Verlagerung in der entgegengesetzten Bewegungerichtungg auf die Verjüngungsbasis hing den Druck der Absperrorgane auf die Hahnbohrungswand vermindert, Im Betrieb wird das Öffnen und Schließen den Hahnes durch eine Verdrehungsbewegung um die Hahnspindelachse herum bewirkt* Vorzugsweise ist jeder Ab13perrte'ilv bzw. - schieber mit einem

nachgiebigen@ in der geschlossenen Hahnstellung zur Umsohließung

des sat'apreohenden Durohotrömungskanals angeordneten Dich-

tungsring versehen, um zwischen dem A.baperrteilg bzw, -Bohieber

,und der Hahnbohrungewand eine Abdichtung zu-erreiohene Bei

4

dieser Ausführungsform bewirkt der Reibungsverschleiß, der

zwinahen den Dichtungeringen und der Innenoberfläche den HahÜ4

gehäusea b ei starker Benutzung den Hahnes auftratea'kann'g''**-iW@i#'

Verbesserung der Einpaneunge

1 , Die Hahnkammerbohrung kann kreiszylindrisohg d,h, mit parallelen W änden, eihgearbeitet sein# oder auch kegelförrigg entsprechend der Stirnseite der zugehörigen Absperrkükenteile, verjüngt aue. gebildet sein. Die axiale Verlagerung, bzw, die Einstellung der Hahnspindil kann leicht durchgeführt werden# beispieleweise durch ein Schraubgewindeorgan oder eine mit einer geeigneten Abstützführung zusammenwirkende Feder. In diesem Falle wirkt die Abstützführung gleichzeitig als Druckabdichtungeorgan an der Durchtritte'stelle der Hahnspindel durch die Hahnabschlußkappe, Die Absperrteile# bzw. -schieber können an ihrex4 dem Druckabdichtungsorgan entgegengenetzten Enden auf einem eingegaßten'und aus P,T.F.A. oder einem ähnlichen Materialietehenden Abstützdichtungäring entlanglaufen, wodurch eine FUhrungeoberfläche mit geringem Verdrehungewiderstand geschaffän wird* Die Hahnabschlußkappeg durch.die die Hahnwelle oder Hahnspindel hindurchtritt» ist angeflanscht und es können dabei Umsohaltbare Anschläge für den liahnbetätigungeaussohlag vorgesehen seing wie es nachstehehd angeführt ist**

Es ist verständlich, daß im Falle von Absperrkugelhihnen die

zuvor erwähnten Absperrteile aus Kugelabsohnitten bestehen urid

-daß ei* kreingewölbte Dichtungeringe in der Form von kreieför-

mig vorgewölbten Feldern aus P.T.P*A. oder derglt besitzen,

deren Vorwölbung im abdiohtenäen Kontakt mit der Inneaobe-r-'

fläche der Halm#iammer steht, Die Einleitung der Verdrehungebewegungder Hahnspindel zum Öffnen den Hohnes kann benutzt werden, um den durch die von den Absperrte#len, bzw, -schiebern-auf die Dichtungsoberflä-Ohe aungeübten Druck zu erleichtern, z.B. durch ein leichtes Herauozi.ehen,des Kegelzapfendrehankers vor dem Beginn der Verdrehung des Absperrkükens oder der gespaltenen Kugelted!i!e in der Öffnunge:riohtung mit Hilfe der Hahnspindel.

Die Dichtungeringe, können nicht nur aus 2.T.F.A. oder ähnliohem Material hergestellte UMrandun-en von Rundscheiben oder Zügelkalotten sein, die in einer teilzylindriaohen Vertiefüng durch eine passende# mit dem den Ring tragenden Absperrteil verschweißte Halteplatte befestigt sind, aon.-4#rn es kann auch jeder Ring selbst eingepaßt oder festgelegt

werden# indem er in einer zu diesem Zweck im Absperrteil aus-

4#formten Mt fentgeklebt wird oder -ß -der P.T.2.A.-Rihg in

zu diesem Zweck auf deig Absperrteil geformte unterhühlte Ringnut' kalt,oder auch heiß eingepaßt wird.
4-,le eine weitere Ausführun nasform kann der Ring Trapezform be 4;Ltzoz% und In einer Nut befestigt sein, die der Kante des Abäporrg'liodee'entlangläuftg wobei diese Kante so eingeschnürt da#,:#der Ring eingreift und in ßtellung gehalten wird, Durch die Ausschaltung von Hahnbüchsen aus PeT.F.A. oder dergleichen Ausfütterungsmaterial werden nicht nur die Herstellungskosten des Hahnes herabgesetzt und der Verdrehungewiderstand beträchtlich vermindert, sondern es werden auch» die für eine bestimmte vorgegebene Kapazität benötigten Durchmeaser und Höhendimensionen verkleinert und außerdem gewährleistet die verbesserte Anordnung eine Erleichterung der Einstellung zum Ausgleich des Reibungsverschleißes, wie sie bisher nicht erreichbar war. Außerdem wird das Problem des Durohsickerns kalter Strömungen überwundeni das bei den übliehen P.T.F.A,-Büchsen infolge der nachwirkenden Dehnungsbeanspruchung Uberwunden.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun-en am Beispiel mehrerer erfindungsgemäßer Auaführungsformen näher erläutert, Es zeigens Figuren 1 und 2 eine Draufsichtt teilweise im Schnitt und deh Querschnitt einer Aueführungsformg Figuren 3,4,5 und 6 Einzelheiten zeigende Ansichten anderer Ausführungsformen, Figuren 7, 8 und 9 noch eirie-weitere Ausführungeform, von der die Figur 7 eine Zrontansicht, Figur-8 eine Draufsicht und Figur 9 einen 4uerschnitt darstellft.
In den-Figuren 1 und 2 Ist,eine Ausführungsform ereichtliohp bei derein mit 1 bezeichnetes Hahngehäuse gegenüb.erliegende Durohatrömungskanäle 2 und 3 beeitztg die in eine zentrale zylind#risohe..Hahnbohrung 4 führen.
In derzylindrischen Hahnbohrung 4 befindet sich ein zusammengeaetztes Hahnkttken, dasim wesentlichen aus einem Kegelz-.apfendrehanker 7 und zwei Absperrorganen 8 und 9 besteht, wobei der Kegelzapfendrehanker den ffl teil einer Hahnspindel 12 bildet, in deren Kopfteil eine Schraube 13 eingreift, um sie an einem BetätiGrungehebolg bzw, Handgriff 14 zu befestigen.
b Die Hahnspindel 12 besitzt einen angegossenen Ring und 189 über den die Kappe 19 für das Hahngehäuse 1 paßt und darauf duroh die Sohraubmuttern und Schraubbolzen 23 befestigt ist. Die Einstellplatte 15 ruht auf einer Hülse 16, die-den Dich-, tungaring 17 an den Ringbund 18 drückt. Der angegossene Ringbund 18 ermöglicht das Einstellen des zusammengesetzten HahnktlkenB und die Aufreohterhaltung jeder gewünschten Einstellung duroh die mit der Einstellplatte 15 in Eingriff stehenden Sohraubmattern 20* Zwisohen dem Hahngehäuse 1 und seiner Verschlußkappe, die auf den Gehäuse mit der ffehraubmutter 23 befestigt ist# liest der Dichtungsring 229 währiend der Ring 24 *4*« zweckmäßig .aus 2.T.F.A, besteht und einen in einer im Boden der Hahnbohrung.4 eingelassenen Ringnut eingefaßten StUtzring darstelltg auf dem sich die unteren Abschlußflächen der Absperrelemente 8 und 9 abstützen.
Wie aus den 2i,#uren 1 und 2 deutli.ch ersichtlich, besitzt der Zapfendrehanker 7 zwei ke,#;elförmige Zapfenvorspränge 30 und 31, die in entsprechend kegelfürmig verjüngte" bei 32

angedeutete Schlitze passen, so daß!b#jei axialer Verlagerung

der Hahnspindel 12 in einer linearen Richtung zu der Verjüngungsspitze hin eine aufkeilende Wirkung e#usübt und die "bsperrglieder 8 und 9 nach auswärts in --ine abdichtende enge Anschmiegung-an die Wand der Flahnbohrung drückt zwecks Verschließun der Durchströmungskanäle 2 und 3, während eine axiale Verlagerung der Spindel 12 in der entgegengesetzen Richtung, zur Verjüngungsbasis hing den Druck der Absperrglieder 8 und 9 auf -die Wand der Fiahnbolirunzi, entlastet. Jedes der Absperrglieder, bzw. der j£bsperrschieber 8 und 9 ist mit einem nach,#iebiLen Dichtungsring 33 versehen, der dazu angepaßt ist, den jeweiligen Durchströmungskanal 2 oder 3 in der geschlossenen Hahnstellung zu umschließen.

In der in den Fi,-Uren 1 und 2 erläuterten Ausführungsform bildet dieser Dichtun,--sring ein Winkelsegment eines Ringraums, der einen rinf-förmil--en Teil 34 besitzt und ist eingefaßt durch eine bei 36 an jedes der Abspefrglieder 8 und 9 angenietete oder Rückhalteplatte 35.

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in eiaer Itäte saßjoriehteten 50 und 51

mit ein lwaaägewtode beatteenden teilen 52 und 53 Verband«

sind wid bei der die Aboperrorgane 34 und 55 aus

staffl« JP*Ibä-»Ao oder eines Waaltehen interial nurgautellt

eind@ » dal 0* &lebt nöti-, iate, einem staturing auf den Boden

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vormatheit.

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tUhmag durch den Lo#gf- und 56 a" 57 jeftil#*

abgesubloeteag wobei die** durch ein Aar mit SOhttubMtte"

betertigt BIM.

Claims

2 a t e n t a n e0, 4 4 @ 4--e- - ' --

1, Schmiermittelfreier zylindrischer oder konischer Absperr- käken- oder -ku--eliiahn ä#adurch g e ken n z e i :c h n e t daß das Abs2errzüken (7,8,9.54,55) aus -";inzelteilen zu- sammengesetzt ist und wit einer Dichtungsoberfläche (33937e 409 54,-55) aus -2olytetrafluoräthylen, glasfaserverstärk-

tem 2olytetrafluorätliylen, synäbetischem Kautschuk oder

andereu geeigneten nachgiebigen 1:-aterial äuslzyestattet ist, G perrkW en- oder -kugelhahn, 2. Zylindrischer Ober konischer i-bs K nach -#nspruc.'Li 1 mit in einem Lahngehäuse (1) #einC#->-eiassenen Durchströmunggskanälen (2..3), dadurch g e k e n n z e -i o h n e t 9 daß die Dichtungsoberfläche auf dem AbsperrkUken aus die Lurchströmungskanäle (2,3) umschließenden Ringen (33t 37) von Polytetrafluoräthylene --lasf.aserverstärktem 2olytetraflu-orät#lylen, synthetischem Kautschuk oder-anderem

geeigneten$ nachgiebigen Material bestehen* -3, Absperrkükenhahn nach Anspruch 2 mit im-rechten Winkel zur Kükenaohse (12) ausgeriähteten Durohströmungskanäleri 2,1 3), des Hahngehäiisos (1), dadurch g e ktn n z e c h n e t daß das zusammengesetzte-Absperrktiken zwei Absperrorgen.9 oder- Absperrschieber (8j9) elithältv, die mit zur,Umschließung der- Durchsfrömungskanäle in der geschlossenen 'liahnetellu-ng aiigge- ordneten und.zum Kanalverschluß angepaßten, naohgiebigeli Dichtungsringen (3-3,37) ausgerüstet sind.- 49 Absp-errkükenhahn nach einem der Ansprüchel bie 39 mit-einem-- ,zwei Absperrorgane (899) enthaltenden zusammeng-esetzten Abew s - perrkükeng dadurch e 'kgn n-z- e 1 0 h n e 't 9.daß twischen den beiden Absperrofganen (899) ein Kegelzapfendrehanker (7Y- an der'Hahnspindel (12) derart in-zugehörige'veriUngte Schlitzen (32) in der Rückseite oder-Innenoberfläche der Absper eorgane bzwi #-schieber (899 eingepaßt ist# daß eine extale Verla- gerung,der H , ahnspindel (1.2) in der Ve#rjüngungerichtürig'dt#-s' Kegelzapfenä eine aufkeilendei die Absperrorgane (aig) na:ch äußeni.-in abdiohtende'Ans.ohmiegung an die Hahnbohrungswand .drückende.Wirkung ausübt9, währänd, eine. axiele Bewegl;Linz in der anderen Richtung# zur Verjüngungsba,oied*g Druck der Absperrorgane auf die Ventilbohrungswand V.ermindett*- 5* Abe'-er..rkUken nach, einem aer Ansprüche 3 bis 54 -404

k a h n e t q daß die Hahnbohrung zylindriaoht d.h. parallelwandig, ausgebildet und zur axialen Verlagerungt bzw. Einstellung der Hahnspindel (12). ein Schraubgewindeorgan (20) vorgesehen ist# das mit elner geeigneten Dichtungsringführung (17, 24) zusammenwirkt, die gleichzeitig als Druckdichtun,-""amittel an der Austrittsöffnung fUr die Hahnspindel (12.) durch ,die Hahnabeohlugkappe.(19) hindurch dient. 6-o Abe2errkUkenhahn nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch g e kan n z e i c h n e t , daß er ein Federungs-Organ (44) zur Belastung des Kegelzapfendrehankers (7) in einer Richtung enthält, bei der die Absperrorgane (8,9) mitihren Dichtungeoberflächen'(33,37) zu der Abdichtungeoberfläohe# der Ventilbohrung In engen Kontakt kommen. 7, Abspe;-#Irttkenhahn nach einem der Ansprüche 5 oder 6, da- durch S t ken n z e i a h-u et " daß die Absperrorgane oder,-eahieber (88-9) an ihren dem Druckabdielitungering (17) entgegengesetzten ZWje auf einem eingefaßten Ab.*# stUtg44Ohtungering (24) als einer Drehung'egleitattitzfläohe.