DE2140975B2

DE2140975B2 - Spindelabdichtung für eine Absperrvorrichtung mit nichtsteigender Spindel, insbesondere für einen Kugelhahn

Info

Publication number: DE2140975B2
Application number: DE2140975A
Authority: DE
Inventors: Agostino Polaveno Brescia Bonomi (Italien)
Original assignee: Effebi Sas Polaveno Brescia (italien)
Current assignee: Effebi Sas Polaveno Brescia (italien)
Priority date: 1971-03-23
Filing date: 1971-08-16
Publication date: 1978-11-02
Also published as: CA941358A; FR2131236A5; NL7111965A; NL169514B; US3753569A; DE2140975A1; DE2140975C3; JPS5527577A; NL169514C

Description

Spindel 1 angebracht ist, um mit dieser starr verbunden zu sein und sich mit ihr zu bewegen und an der unteren Fläche 4 des Ringbundes 2 anzuliegen. Die Ringe gleiten entlang einer geneigt zur Spindellängsachse verlaufenden Umfangsfläche aneinander.

Zwischen der oberen Fläche 3 des Ringbundes 2 und der unteren Stirnfläche der Gewindebuchse 9 ist ein zweites Paar von eine Ringdichtung bildenden Dichtungsringen mit keilförmigem Querschnitt 11, 11' vorgesehen, von denen der untere Ring 11' kraftschlüssig und drehfest an der Spindel 1 angebracht ist und sich an der oberen Fläche 3 des Ringbundes 2 abstützt, während der obere Ring 11 so angeordnet ist, daß er mit der inneren Fläche der Gehäuseausnehmung verbunden ist und mit der Gewindebuchse 9 in Eingriff steht.

Die Dichtungsringe 10, 11, die mit dem Gehäuse verbunden sind, haben einen Innendurchmesser, der größer als der Durchmesser der Spindel 1 ist, um nicht mit dieser in Eingriff zu gelangen, während die Dichtungsringe 10', 1Γ, die an der Spindel 1 ?ngebracht sind, einen Außendurchmesser haben, der kleiner als der Innendurchmesser der Gehäuseausnehmung ist.

Die Dichtungsringe der unteren Ringdichtung 10,10' sind, ebenso wie diejenigen der oberen Ringdichtung, so dimensioniert, daß sie teilweise ineinandergreifen, d. h. also, daß sie entlang einer Umfangsfläche 12, 12' miteinander in Berührung stehen, die in einer schräg zur Spindellängsachse verlaufenden Ebene enthalten ist. Diese Ringe greifen keilartig ineinander ein, wobei die Möglichkeit einer Verdrehung der Dichtungsringe, die an der Spindel angeordnet sind, gegenüber den Dichtungsringen, die unbeweglich am Gehäuse befestigt sind, verbleibt.

Die Dichtigkeit der Absperrvorrichtung wird jeweils zwischen den beiden Dichtungsringen der oberen Ringdichtung und der unteren Ringdichtung erzielt, derart, daß die mit Hilfe der Gewindebuchse 9 ausgeübte Schraub- bzw. Anpreßkraft und jede andere sich aus den auf die Dichtungsringe einwirkenden Druckänderungen oder Wärmeänderungen und demzufolge Änderungen in der Dehnung ergebende Kraft in jedem Fall die optimalen Abdichtungsbedingungen an der Oberfläche der Spindel oder an der inneren Fläche der Gehäuseausnehmung oder schließlich auch zwischen den Dichtungsringen selbst aufrechterhalten.
Darüber hinaus wird im Hinblick auf dia Eigenschafttn des Materials, aus dem die Dichtungsringe hergestellt sind, die mit Abrieb verbundene Reibung zwischen den Dichtungsringen an den Kontaktflächen 12, 12' während der Betätigung der Spindel sehr stark verringert, wobei auf diese Weise der Hauptgrund für die Abnutzung der Dichtungsringe eliminiert und entsprechend die Lebensdauer und die Abdichtungssicherheit der Gesamtanordnung erhöht werden.

Es ist noch beachtenswert, daß die auf die Dichtungsringe einwirkende Kraft in jedem Augenblick reguliert werder kann, indem man auf die in die Muffe 5 eingeschraubte Gewindebuchse 9 einwirkt, und daß die beiden Paare von Dichtungsringen so angeordnet sind, daß die aneinander entsprechenden Umfangsflächen, entlang denen sie sich berühren und die zur Abdichtung dienen, in schrägen Ebenen liegen, die ineinander entgegengesetzten Richtungen verlaufen, wie in der Zeichnung gezeigt ist. Auf diese Weise wird das obere Paar von Dichtungsringen gegen die Gewindebuchse 9 bei Erhöhung des Druckes der Flüssigkeit in der Absperrvorrichtung angedrückt, um hierbei die Abdichtung zu sichern, während das untere Paar von Abdichtungsringen sich elastisch zurückstellen kann, was auch noch durch die keilförmige Gestalt der Dichtungsringe erleichtert wird, um hierbei in jedem Falle die Abdichtung auch bei niederen Drücken zu garantieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Spindelabdichtung für eine Absperrvorrichtung mit nichtsteigender Spindel, insbesondere für einen Kugelhahn, wobei die Spindel im mittleren Bereich einen Ringbund mit einer oberen und einer unteren Ringfläche aufweist, oberhalb bzw. unterhalb derselben Ringdichtungen aus Kunststoff angeordnet sind, und die Spindel einerseits in einer in das Gehäuse eingeschraubten Gewindebuchse, deren verschlußstückseitige Stirnfläche eine Anschlagfläche für die obere Ringdichtung bildet, und andererseits in der Gehäuseausnehmung, deren zur Spindelachse rechtwinkliger Boden eine Anschlagfläche für die untere Ringdichtung bildet, geführt ist, so daß die obere Ringdichtung zwischen der Stirnfläche der Gewindebuchse und der oberen Ringbundfläche und die untere Ringdichtung zwischen dem Boden der Gehäuseausnehmung und der unteren Ringbundfläehe axial fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die untere Ringdichtung aus zwei ineinander greifenden, keilförmigen Dichtringen (10, 10') besteht, von denen der innere kraftschlüssig drehfest auf die Spindel (1) aufgepreßt und der äußere kraftschlüssig drehfest in die Gehäuseausnehmung eingepreßt ist und die entlang ihren geneigt verlaufenden Umfangsflächen aneinandergleiten.

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Die Erfindung betrifft eine Spindelabdichtung für eine Absperrvorrichtung mit nichtsteigender Spindel, insbesondere für einen Kugelhahn, wobei die Spindel im mittleren Bereich einen Ringbund mit einer oberen und einer unteren Ringfläche aufweist, oberhalb bzw. unterhalb derselben Ringdichtungen aus Kunststoff angeordnet sind, und die Spindel einerseits in einer in das Gehäuse eingeschraubten Gewindebuchse, deren verschlußstückseitige Stirnfläche eine Anschlagfläche für die obere Ringdichtung bildet, und andererseits in der Gehäuseausnehmung, deren zur Spindelachse rechtwinkliger Boden eine Anschlagfläche für die untere Ringdichtung bildet, geführt ist, so daß die obere Ringdichtung zwischen der Stirnfläche der Gewindebuchse und der oberen Ringbundfläche und die untere Ringdichtung zwischen dem Boden der Gehäuseausnehmung und der unteren Ringbundfläche axial fixiert ist.

Eine Spindelabdichtung mit den obigen Merkmalen ist aus der deutschen Patentschrift 4 43 765 bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Anordnung bestehen die obere und die untere Ringdichtung jeweils aus einer Dichtungsscheibe aus Gummi, die mit Hilfe einer gewindebüchsenartigen Mutter und des Bodens der Gehäuseausnehmung an den Ringbund angepreßt werden. Beim öffnen und Schließen der Absperrvorrichtung durch Verdrehen der Spindel findet jedoch eine recht starke Reibung zwischen den Dichtungsscheiben aus Gummi und den anliegenden Metallflächen statt, so t>n daß die Abnutzung der Dichtungselemente recht groß ist, was dazu führt, daß die Vorrichtung mit der Zeit nicht mehr dicht ist. Bei dem aus der US-PS 31 84 213 bekanntgewordenen Kugelhahn hat man zur Abdichtung der von oben her in das Gehäuse eingeführten t>^r) Spindel eine einzige, die Spindel umgebende Ringdichtung vorgeschlagen, die aus zwei keilförmigen, ineinandergreifenden Dichtungsringen aus Kunststoffmaterial wie PTFE besteht und die unter Vermittlung einer Metallscheibe unter der Wirkung einer Druckfeder steht, die sie nach oben gegen eine Anlagefläche der Gehäuseausnehmung drückt Einerseits ist bei dieser bekannten Anordnung durch die Konstruktion bedingt eine einwandfreie Nachstellung der Dichtungselemente nicht möglich, andererseits ist auch hier wegen der beim Betätigen der Spindel stattfindenden Reibung zwischen den Dichtungsscheiben aus Kunststoffmaterial und den sie umgebenden Metallteilen eine recht starke Abnutzung festzustellen, die dazu führt, daß die Gefahr des Undichtwerdens der Vorrichtung groß ist Das Ziel der Erfindung besteht darin, hier Abhilfe zu schaffen.

Die Erfindung hat sich aus den obigen Gründen die Aufgabe gestellt, eine Spindelabdichtung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Hauptanspruchs zu schaffen, bei der eine einwandfreie Abdichtung auch von hohen Drücken and nach längerem Gebrauch gewährleistet ist

Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß zumindest die untere Ringdichtung aus zwei ineinander greifenden, keilförmigen Dichtringen besteht, von denen der innere kraftschlüssig drehfest auf die Spindel aufgepreßt und der äußere kraftschlüssig drehfest in die Gehäuseausnehmung eingepreßt ist und die entlang ihren geneigt verlaufenden Umfangsflächen aneinandergleiten.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß die aus Kunststoffmaterial bestehenden Dichtungsringe jeder Ringdichtung aneinander und nicht mehr an Metallteilen gleiten, so daß die Reibung ganz wesentlich geringer und demzufolge auch die Abnutzung minimal ist: es ergibt sich hierbei eine dauernde einwandfreie Abdichtungswirkung bei niederen und bei sehr hohen Drücken und auch dann, wenn sich infolge von Wärmeschwankungen Ausdehnungen in positivem wie auch im negativen Sinne ergeben.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform der Spindelabdichtung in einer Gesamtdarstellung in Seitenansicht teilweise geschnitten,

Fig.2 eine Einzelheit der Anordnung nach Fig. 1, nämlich die der Spindel oberhalb und unterhalb des Ringbundes zugeordneten Ringdichtungen in Seitenansicht im Schnitt in größerem Maßstab und

F i g. 3 die beiden Dichtungsringe einer Ringdichtung gemäß F i g. 1 und 2 in perspektivischer Darstellung in senkrechtem Schnitt.

Die mit der Spindelabdichtung versehene Abdichtungsvorrichtung enthält eine Spindel 1, die einen im Mittelbereich vorgesehenen Ringbund 2 trägt, der eine ebene obere Fläche 3 und eine mit dieser parallele ebene untere Fläche 4 besitzt. Die Spindel ist, wie bei den bekannten Ventilen und Hähnen, in einer Muffe 5 des Gehäuses 6 untergebracht, wobei sie in einer Gehäuseausnehmung mit einem Boden 8 und in einer Gewindebuchse 9 geführt ist, die in die Muffe 5 eingeschraubt ist.

Zwischen dem Boden 8 der Gehäuseausnehmung und der unteren Fläche 4 des Ringbundes 2 sind zwei eine Ringdichtung bildende Dichtungsringe mit keilförmigen Querschnitt 10, 10' vorgesehen, von denen der untere Ring 10 unter Kraftschluß und drehfest im Gehäuse eingesetzt ist, derart, daß er unbeweglich und fest mit der Innenfläche der Gehäuseausnehmung verbunden ist und sich am Boden 8 abstützt, während der zweite Ring, d. h. der Ring 10' kraftschlüssig und drehfest auf der