DE1964204A1

DE1964204A1 - Kugelhahn

Info

Publication number: DE1964204A1
Application number: DE19691964204
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: SCHEFFLER GUENTHER
Current assignee: SCHEFFLER GUENTHER
Priority date: 1969-12-22
Filing date: 1969-12-22
Publication date: 1971-06-24

Description

HANS TRAPPENBERG · PATENTINGENIEUR · KARLSRUHE

18. Dezember 1969 Tr/s

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Herr Günther Scheffler« 4963 Bad Elisen, Am Kreuzkamp 5« Herr Horst Zerhoch, 7573 Sinzheim, Hauptstr. 103

Kugelhahn

Die Erfindung betrifft einen Hahn mit Kugelküken als Absperrorgan für Gase oder Flüssigkeiten, dessen Ein- und Auslaßbohrungen durch nachgiebige Dichtungen gegenüber dem in beidseitigen Lagerungen geführten Küken abgedichtet sind.

Bei bekannten derartigen Kugelhähnen sind stirnseitig in die Bohrungen O-Binge als Dichtungen eingefügt, die dann zuverlässig abdichten, wenn sämtliche Teile äußerst präzise und maßgenau bearbeitet sind. Erzwungen wird dies durch die verhältnismäßig wenig nachgiebige Dichtung, die nur geringe Maßtoleranzen ausgleichen kann. Die geringe Nachgiebigkeit ist auch für den hohen Verschleiß dieser Dichtung verantwortlich zu machen, sowie auch der durch eine Dichtung dieser Art ausgeübte ver-

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hältnismäßig hohe spezifische Druck. Der Zwang zum sehr genauen Arbeiten sowie zum einwandfreien Justieren sowohl der Dichtungen als auch des Kükens verteuert selbstverständlich derartige Hähne sehr.

Zur Verwendung in Gasleitungen mit geringem Druck ist es auch bekannt geworden, das Küken nicht mittels einer Schaltwelle beidseitig zu lagern, sondern an der Einlaßbohrung einen Druckring vorzusehen, der das Küken auf eine * verhältnismäßig weiche und daher nachgiebige Dichtung, die vor der Auslaßbohrung angeordnet ist, preßt. Diese Anordnung ist allerdings nur bei Einweghahnen möglich, da der im allgemeinen metallische Druckring keine zusätzlichen Dichtungsaufgaben übernehmen kann. Da die Nachgiebigkeit des Dichtungsmaterials auch bei dieser Ausführung s,ehr begrenzt ist, ist der Federweg des Druckringes auch nur gering. Lassen sich mit einem derartigen Hahnen auch ein Großteil der Bearbeitungs- und Montageschwierigkeiten abfangen, so können sie doch nicht die zuvor beschriebenen Ausführungen ablösen, da sie nur für ein eng begrenztes Anwendungsgebiet Verwendung finden können.

Um die angeführten Schwierigkeiten bei der Herstellung und dem Gebrauch derartiger Kugelhähne und den daraus resultierenden hohen Preis zu vermeiden, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Dichtungen durch Federkraft auf das Küken aufgepreßte kalottenförmige Dichtringe sind.

Entgegen der bisher üblichen Abdichtung wird bei Einsatz der erfindungsgemäßen Dichtungen auf eine linienförmige Berührung der Dichtungen mit dem Küken und dem daraus resultierenden hohen spezifischen Druck auf das Dichtungs-

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material verzichtet. In Gegensatz hierzu wird vorgeschlagen, die Dichtung so auszubilden, daß sie mit einer möglichst großen Fläche bei niedrigem spezifischem Druck auf dem Küken aufliegt, wobei außerdem die Anpreßkraft nicht von dem Material selbst aufgebracht werden muß, sondern von separaten Aufpreßfedern. Diese Aufpreßfedern können einen verhältnismäßig langen Federweg aufweisen, der jedenfalls so groß ist, daß sich die Federrate auch bei größten Toleranzen sowie bei Abnutzung der Dichtung nicht ändert. Damit ist ein stets gleichbleibender Druck, der die Dichtung gegen das Küken anpreßt und damit auch bei größeren Fertigungstoleranzen bzw. weitgehender Abnutzung gleiche Betriebsbedingungen gewährleistet. Diese stets gleichbleibenden Betriebsbedingungen lassen zu, daß die Teile nicht mehr in der zuvor bekannten Präzision bearbeitet werden müssen, da die erfindungsgemäßen Dichtungen Ungenauigkeiten ohne Veränderung der Dichtungsverhältnisse ausgleichen. Da das Küken in beidseitigen Lagerungen geführt wird, beeinflussen sich die Dichtungen auch nicht gegenseitig wie bei der bekannten Ausführung,. so daß es nun ohne weiteres möglich ist, auch Mehrweghahnen in erfindungsgemäßer Weise herzustellen.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich noch dadurch, daß die Dichtringe nach der Erfindung aus Kunststoff gespritzt, also äußerst billig hergestellt werden können. Dem kommt außerdem noch die Eigenschaft der meisten Kunststoffe entgegen, daß sie äußerst abriebfest und unempfindlich gegen sehr viele Medien sind, die die üblichen Dichtungsmaterialien angreifen.

Vorteilhafterweise werden die Dichtringe so ausgebildet, daß ihre Flanken abdichtend an der Bohrungswandung anliegen

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und gegebenenfalls zur Verbesserung der Dichtwirkung lippenförmig auslaufen. Diese Ausführungsform dichtet nicht nur die Bohrung einwandfrei ab, sondern führt auch den erfindungsgemäßen Dichtring so, daß er bei der Bewegung eines auch unrunden oder rauhen Kükens nicht weggedrückt wird.

Zweckmäßigerweise wird die Dichtring-Rückseite mit einer Feder-Führungsnut versehen, was die Montage wesentlich erleichtert. Wird die Führungsnut mit nach innen abgeschrägten Flanken ausgeführt und auch die Wandstärke zwischen Führungsnut und Dichtringaußenfläche geringer gehalten als zwischen Führungsnut und Dichtring-Innenfläche, so wird die den Dichtring auf das Küken pressende Feder auch gleichzeitig die Flanken des Dichtringes an die Bohrungswandung anpressen, was eine nochmalige Verbesserung der Dichtung bedeutet. Um eine Bearbeitung der Feder für diesen Zweck zu vermeiden, wird vorteilhafterweise in die Führungsnut ein Spreizring eingelegt, auf den sich die Feder abstützen kann.

Ebenfalls aus montagetechnischen Gründen ist es zweckmäßig, die in die Bohrung einzusetzende» Verschraubung mit einer Schulter zu versehen, gegen den sich die Feder bzw. ein sonstiges Federelement abstützen kann. Als weiteres Federelement käme insbesondere eine Elastomerhülse in Betracht, die wiederum aus Kunststoffmaterial gefertigt sein kann, das weitgehend Korrosionsangriffen standhält.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Ein Gehäuseblock 1 ist mit Ein- (2) und Auslaßbohrungen 3 versehen.

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(Eatsprechende weitere Bohrungen können noch im Winkel zur Zeichenebene vorgesehen sein.) In einer senkrecht den Gehäuseblock 1 durchquerenden mittigen Bohrung ist ein Kugelküken 4 mit seiner Schaltwelle 5 untergebracht und durch O-Binge 6, 7 abgedichtet. An der Unterseite des Gehäuseblocks ist eine Verschraubung 8, ebenfalls durch einen O-Ring 9 abgedichtet, dargestellt, die zum Einsetzen des Kugelkükens 4 mit seiner Schaltwelle 5 dient. Auf das Kugelküken 4 werden kalottenförmig ausgebildete Dichtringe 10 aus nicht hygroskopischem Kunststoff mittels Federn 11, die auf einer Schulter von Verschraubungen 12, 13 aufliegen, aufgepreßt. Die Verschraub ungen 12, 13 sind wiederum durch 0-ringe 14, 15 abgedichtet.

In der gezeigten Stellung ist der Kugelhahn geschlossen. Die Bohrung 16 des Kugelkükens 4 steht senkrecht zur Zeichenebene. Die kalottenförmigen Dichtringe 10 liegen so auf dem Kugelküken 4 auf, daß sie auch bei Maß- oder Bearbeitungstoleranzen noch eine einwandfreie Abdichtung gewährleisten. Durch die großflächige Anlage an dem Kugelküken 4 wird außerdem der Abrieb, verbunden mit dem sehr abriebfesten Kunststoffmaterial, auf ein Minimum beschränkt, so daß derart ausgeführte Kugelhähne eine große Standzeit aufweisen. Hähne mit diesen Dichtungen wurden außerdem schon mit einem 1000 atü übersteigenden Druck geprüft, so daß ihr Einsatz auch in Hochdrucklagen zweckmäßig ist.

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Claims

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Pat ent ansprüche

Hahn mit Kugelküken als Absperrorgan für Gas oder Flüssigkeiten, dessen Ein- und Auslaßbohrungen durch nachgiebige Dichtungen gegenüber dem in Deidseitigen Lagerungen geführten Küken abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet,

daß die Dichtungen durch Federkraft (11) auf das Küken (4) aufgepreßte kalottenförmige Diehtringe (10) sind.
2. Hahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken der Diehtringe (10) abdichtend an der Bohrungswandung anliegen.
3. Hahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken lippenförmig auslaufen.
4. Hahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtring-Rückseite mit einer Feder-Führungsnut versehen ist.
5. Hahn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnut nach innen abgeschrägte Flanken aufweist.
6. Hahn nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke zwischen Führungsnut und Dichtring-Außenfläche geringer ist als zwischen Führungsnut und Dichtring-Innenfläche.

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7. Hahn nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die !Führungsnut ein Spreizring einlegbar ist.
8. ' Hahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Federkraft (11) gegen eine Schulter der in die Bohrung (2, 3) einzusetzenden Verschraubung (12, 13) abstützt.
9· Hahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (10) ein Kunststoff-Spritzteil ist.
10. Hahn nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft (11) eine Elastomerhülse ist.

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