DE1750750A1

DE1750750A1 - Kugelhahn mit mehrteiligen Dichtungen

Info

Publication number: DE1750750A1
Application number: DE19681750750
Authority: DE
Inventors: Jean Gachot
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-06-02
Filing date: 1968-05-31
Publication date: 1971-03-25
Also published as: DE1750750B2; CH485970A; GB1199656A; DE1750750C3; FR1599678A; BE715428A; US3554484A; DE6608868U

Description

Jean Gachot, 179 Avenue de la Division Leclerc, ENGHIEN/Frankreich Kugelhahn mit mehrteiligen Dichtungen

Die Erfindung bezieht sioh auf Kugelhähne mit mehrteiligen Dichtungen.

Bekanntlich enthalten Hähne dieser Art einen Verschlusekörper, der duroh ein kugelförmiges Küken gebildet wird, durch das eine diametrale Bohrung hindurchgeht und das sich zwischen zwei ringförmigen Dichtungen um eine senkrecht zu der Bohrung verlaufende Achse drehen kann.

Diese Hähne weisen sehr vorteilhafte Eigenschaften auf, doch bestehen gewisse technische Schwierigkeiten hinsichtlich der Ausbildung der ringförmigen Dichtungen« Auf diesem Gebiet ist bereits eine ringförmige Dichtung

bekannt.

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bekannt, die eine geringfügig elastische profilierte Metallseele enthält, .die vollkommen mit einem Diohtungsüberzug ummantelt iet. Eine solche Dichtung eignet sich ohne weiteres für Hähne kleiner oder

- - mittlerer öröese _#JBs Lb± auoh_bereits bekannt,_eine

blanke Metallseele zu verwenden, wodurch die Herstellung erleiohtert und dem Hahn eine grössere Robustheit verliehen wird«

ferner 1st bereits eine !Dichtung beschrieben worden, deren elastische Metallseele einen Dichtungsring aus einen plastischen Material enthält, der in Berührung mit dem kugelförmigen Küken steht, während der äusaere Teil der Metallseele, der an dem Hahnkörper und an dem sioh ansohiieasenden Rohrleitungen flansch anliegt, blank iet» Sine mehrteilige Sichtung dieser Art weist den Vorteil auf, dass sie eine beträchtliche Vergrößerung des Hahndurohmessers erlaubt, ohne dass dessen Festigkeit verringert wird, und ohne dass der Herstellungspreis der Dichtung übermässig erhöht wird·

Solohe Dichtungen erweisen sioh unter den üblichen industriellen Anwendungsbedingungen als ausreichend* Die Erfahrung hat jedooh gezeigt, dass bei Kugelhähnen grosser Abmessungen oder bei Hähnen, die unter sehr

" starken

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starken Drücken oder auch unter einem sehr hohen Vakuum arbeiten, die Dichtigkeit entlang dem ausseren Rand der Dichtung oft unzureichend ist.

Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile auf einfache Weise.

Ein Kugelhahn zur Einführung zwischen Rohrleitungsflansche mit wenigstens einer mehrteiligen ringförmigen Dichtung mit einer Metallseele, die an ihrer Innenseite mit einem am Kugelküken anliegenden Dichtungsring versehen ist, ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die mehrteilige ringförmige Dichtung an ihrem Aussenrand mit einem Dichtungsring aus nachgiebigem Material versehen 1st, der beim Einbau zwischen dar Stirnwand des Hahngehäuses und dem sich aneohliessenden Rohrleitungsflansch eingeklemmt wird.

OemäsB einer bevorzugten Ausführungeform weist der äussere Dichtungsring einen Ü-furaigen Querschnitt auf, und der Ausaenrand der Metallseele 1st in die auf diese Weise in dem Dichtungsring gebildete Ringnut eingesteckt.

Der Dichtungsring ist seinerseits vorzugsweise fett* Teil in eine in der Stirnwand des Bahngehäuses gebildete Nut so eingelegt« Aase er geringfügig über diese Stirnwand hervorsteht· Dadurch wird der Aussenrand der Metallseele

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von dem Dichtungsring eingeklemmt, der seinerseits zwischen dem HahigBhäuse und dem sich anschliessenden Rohrleitungsflansch, zusammengedrückt wird·

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt· Barin zeigen:

Fig,1 einen diametralen Schnitt durch den Sichtungsring für sich allein,

Fig,2 einen diametralen Schnitt durch die Metallseele der mehrteiligen Dichtung,

Fig·3 einen diametralen Schnitt durch den inneren Dichtungsring und

Fig.4- eine zum Teil gesohnittene Ansioht eines nach der Erfindung ausführten Kugelhahne·

Fig.4 der Zeichnung zeigt einen Kugelhahn mit einem Hahngehäuse 1 von groseem Durchmesser (beispielsweise 20 bis 30cm), das zwischen zwei Flanschen 2 einer Rohrleitung 3 Bit Hilfe von Z_ttgschrauben 4 eingespannt ist. Der Versohlusskörper ist in an sich bekannter Weise duroh ein kugelförmiges Küken 5 gebildet, das eine diametrale Durchbohrung 6 aufweist, welohe in der Offenetellung mit der Rohrleitung

fluchtet

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fluchtet und In der Schlieaatellung Bankrecht bu der Rohrleitung steht. Die Drehung des Hahnkükens 5 wird üurch eine Spindel 7 gesteuert, welohe durch eine Stopfbuchse 8 im Hahngehäuse 1 hindurohgeführt ist.

Das Küken 5 wird in dem Hahngehäuse 1 von zwei mehrteiligen Dichtungen 11 gehalten, die in dem Hahngehäuse liegen und zwischen das Küken und die Planeone 2 eingefügt sind.

Jede mehrteilige Dichtung 11 enthält in an sioh bekannter Weise eine profilierte, ringförmige Metalllsetle 12, beispielsweise aus Edelstahl.

Die Metallseele 12 weist in ihrem mittleren Abschnitt eine toroidförmige Zone 10 auf (?ig.2), deren hohle Seite dem sioh aneohlieesendtn Rohrltltungsflansoh 2 zugewandt ist. An die Zone 10 eohlieset eioh tin äussersr Rand an, der durch einen geraden ringförmigen Abschnitt gebildet ist, welcher in einer senkreoht zur Hahnachse liegenden Ebene liegt. Naoh innen hin sohliesst eich an die Zone 10 eine rechtwinklige Schulter 22 an, dit von einem zweiten ringförmigen Absohnitt 23 abgeschlossen wird, der im wesentlichen in der gltiohen Ebene wit der ringförmig· Abschnitt 21 litgt. Dit Metallseele kann somit au· tintr ebenen runden Sohtlbt gepresst werden.

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Ια die Schulter 22 let ein naohgtobiger Dichtungsring 15 (?ig*3) eingepasst, beispielsweise «as Polytetrafluoräthylen· Dieser Dichtungsring weist eine konkare toroidföreige Zone auf, welohe durch die Wirkung der Metallseele 12 in elastischer Anlage an dee Kugelküken 5 gehalten wird«

Die mehrteilige Diohtung 11 weist ausserden einen Dichtungsring 17 (?ig.i) auf, welcher einen U-furmigen Querschnitt mit scharfen Kanten hat, dessen Ringnut 24 sur Achse hin geriohtet ist· Der Dichtungsring 17 ist, wie der Dichtungsring 15, gleichfalls aus einen nachgiebigem Material hergestellt und uafasst den äusseren ringförmigen Abschnitt 21 der Metallseele 12, wobei das Anbringen duroh die elastische Verformbarkeit des Materials des Dichtungsrings 17 ermöglicht wird.

Der Dichtungsring 17 ist seinerseits teilweise in eine Hut eingelegt, welohe in der Stirnfläche 19 des Hahngehäueee 1 gebildet ist. Sr ist so hooh, dass er naoh dem Slnlegen in diese Hut geringfügig tt-ber die Stirnfläche 19 hervorsteht. Mit seiner mussenseite liegt der Dichtungsring 17 an dem Rohrleitungsflansoh 2 an«

Somit bilden ttr Dichtungsring 15 und der Dichtungsring 17, die an Ats Netallseele 12 angebracht sind, eine eiaiige mehrteilige Dichtung, deren Diohtuagsteile fest an «er Metallseele angebracht sind, woturoh die Handhabung rereinfaoht wird· Beim Zusammenbau genügt es, den Dichtungsring 17

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in die Hut einzulegen, um die Mehrteilige Dichtung 11 in der richtigen Lage ohne Gefahr einer Verschiebung der Bestandteile festzuhalten, undpwar trotz der geringen Tiefe der Hut 18«

Die Operationen bein Einbau und Ausbau des Hahns in der Rohrleitung sind wesentlich vereinfacht.

Das Zusammendrücken des Dichtungsrings 17 zwischen den Hahngehäuse 1 und dem flansch 2 ermöglicht es, eine gute seitliche Abdichtung selbst in dem besonders schwierigen fall von Hähnen grosser Abmessungen, die unter starken Drücken oder in einem sehr hohen Vakuum arbeiten, zu erzielen«

Die Dichtigkeit der an dem Kugelküken anliegenden Dichtungsringe 15 wird durch das Anziehen der Zugsohrattben verbessert» Die Abflachung des Dichtungsrings 17 als Folge seines Einklemmens zwischen der Nut 18 und dem flansch 2 sucht nämlich die Metallseele 12 an das Küken 5 anzunähern, wodurch dl« elastische Druckkraft vergrössert wird, welche der Dichtungsring 15 gegen die Oberfläche des Kükens ausübt»

Die mit der Erfindung erzielte überraschende technische Wirkung wurde experimentall nachgewiesen· Zu diesem Zweck werden die folgenden Zahlenbeispiele angegeben, welche der

Verwendung

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Verwendung eines Dichtungsrings 17 aas Polytetrafluoräthylea enteprechen.

Haha I Haha Il Durchmesser des Hahakörpers

in on 100 160

Auesendurcheaeseer des
Dichtungsrings 17 la bbb 96

Innendurchmesser 89,4 149,4

Durchmesser des Bodens

der Ringnut 24 la ■■ 94,5 154,5

S_ohlitzbrelte der Nut 24

la mm 1,2 1,7

Sicke des Dichtungsriage 17

la Bm 4,1 4,6

Einspanntiefe la Hahngehäuse

la na 0,5 1,7

Der Haha I hält einen Druck τοα 140 kg/om aus« lin gleichartiger Hahn mit einem Dichtungsring aus gleichem Material, der einfach in eine Nut des Hahngehäuses eingelegt und τοα dem Plansoh sueammeagepresst

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ist, jedoch ohne Verbindung mit der das Küken 5 haltenden ringförmigen Dichtung 11, wird bei einem Druck von 70 kg/cm herausgetrieben,

Bei dem Hahn II kann der Arbeitsdruck 120 kg/cm erreichen, während ein gewöhnlicher Dichtungsring

der angegebenen Art bei 30 kg/cm herausgetrieben würde.

Diese Verbesserung des Verhaltens der Dichtung ist umso überraschender, als zunächst der Rand 21 der Dichtung nicht dazu beiträgt, den Dichtungsring 17 in seiner Lage zu halten.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt* Beispielsweise kann der Dichtungsring auch einen anderen als einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise einen kreisrunden Querschnitt, wobei er dann ebenfalls eine inntrt Ringnut zum Einsetzen des ringförmigen Absohnittes 21 enthält.

Ebenso können die Wellungen der Metallseele dsr zusammengesetzten Dichtung einen anderen Querschnitt als bei dem beschriebenen Ausführungebeispiel haben und auch der innere Dichtungsring kann einen anderen Quereohnitt aufweisen* Die beschrieben· Ausführungsform wird jedoch wegen ihrtr Einfaohhsit und Wirksamkeit bsrorsugt«

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Kugelhahn zur Einfügung zwischen Rohrleltungsflansche, mit wenigstens einer mehrteiligen ringförmigen Sichtung mit einer Metallseele, die an Ihrer Innenseite mit einem am Kugelküken anliegenden Dichtungsring versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrteilige ringförmige Slohtung (11) an ihrem Aussenrand (21) mit einem Dichtungsring (17) aus nachgiebigem Material versehen ist, der heim Einhau zwischen der Stirnwand des Hahngehäuses (1) und dem sich ansohliessenden Rohrlei tungsflansoh (3) eingeklemmt wird·

Kugelhahn naoh Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass der äussere Dichtungsring (17) einen ü-förmlgen Querschnitt aufweist und dass der Aussenrand (21) der Metallseele in die auf diese Weise in dem Dichtungsring (17) gebildete Ringnut (24) eingesetzt 1st.

Kugelhahn naoh Anspruoh 2, daduroh gekennzeichnet, dass der in die Ringnut (24) des äusseren Dichtungsring· (17) eingesetzte Aueeenrand (21) der Metallseele (11) In einer Ibene liegt, dl· Im wesentlichen senkreoht zur Hahnaohse steht.

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Kugelhahn nach eiaea der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Dichtungsring (17) teilweise in eine in der Stirnwand des Hahngehäusee (1) angebrachte Nut (18) eingelegt ist·

Kugelhahn nach Anspruch 4t dadurch gekennzeichnet, dass der in die Hut (18) eingelegte Dichtungsring (17) geringfügig über die Stirnwand des Hahngehäuses (1) hervorsteht.

Kugelhahn nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallseele (12) der mehrteiligen Dichtung (11) eine tor ο id for ca ige Zone (10) aufweist, welche durch eine rechtwinklige Schulter (22) alt dea Innenrand (23) der Metallseele verbunden 1st, und dass die Schulter (22) zur Aufnahm und als Widerlager für die an Küken (5) anliegende nachgiebige Dichtung (15) dient«

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