DE2240348C3 - Kugelhahn mit Im Hahngehäuse zwischen dessen Endteilen und dem Kugelküken angeordneten Dichtungsringen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Kugelhahn nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß der beim Zusammendrücken der Dichtungsringe durch die Endteile durch diese auf die Rückflächen der Dichtungsringe ausgeübte Druck in konzentrierter Weise durch die Dichtungsringe hindurch auf einen verhältnismäßig schmalen Dichtungsbereich, innerhalb dessen die Dichtungsringe am Kugelküken anliegen, ausgeübt wird und dadurch die Neigung der die Durchflußbohrung des Kugelkükens umgebenden Kanten, in das Material der Dichtungsringe einzudringen und die Drehung des Kugelkükens zu erschweren, verhindert.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 gelöst.

Bei einer bekannten entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 ausgebildeten Konstruktion weisen die Dichtungsringe außer einem inneren Dichtungswulst noch einen äußeren Dichtungswulst auf, der nahe der Umfangsfläche des Dichtungsringes angeordnet ist. Demzufolge ist der radial außerhalb des inneren Dichtungswulstes vorhandene Spalt zwischen der Rückfläche des Dichtungsringes und der Andruckfläche des Endteiles nach außen nicht offen, so daß beim Anpressen der Endteile nicht nur Druck auf die Dichtungsringe über den inneren Dichtungswulst, sondern auch über den äußeren Dichtungswulst I Die Folge davon ist, daß nicht wie bei ,„ HrtmaunR beim Andrücken der Endteile die DichuSgsriSemftefnTmverhältnismäeigschmabnBereich toe AnBächen am Kugelküken an dieses angepreßt werden 'ondern über einen sehr breiten Bereich, so Jaß die Randkanten der Durchflußbohrung des Kugelkükens bei der bekannten Konstrukt,on sterker in das Material des Dichtungsringes gepreßt werden und dadSch eine sterke Klemmwirkung ausgeübt wird.

Bei eLer anderen bekannten Konstruktion unterscheiden sich die Dichtungsringe grundsätzlich von denen der Erfindung dadurch, daß sie einen festen Pin^tz aufweisen, der beim Zusammendrucken der DÄg^ngeThreVerformungweitgehendbeeinnußt SndvS5 daß der beim Andrücken der Endteile auf d?e Rückflächen der Dichtungsringe ausgeübte Druck durch den Querschnitt der Dichtungsringe hindurch konzentriert auf einen schmalen D.chtungsbereTch übertragen wird, innerhalb dessen d,e D.chtungsrinee am Kugelküken anliegen. Außerdem weisen die Dichtungsringe dieser bekannten Konstruktion einen demDichtungswulstgemäßderErfindungentsprechenden O-ringförmigen Dichtungswulst an ihrem äußeren Umfang auf, so daß bei noch nicht zusammengedruckten DkhUgsringen der Spalt zwischen deren Ruckflachen und den Andruckflächen der Endteile sich vom D.chtungswulst radial nach innen und nicht wie bei der Erfindung nach außen erstreckt. Der Druck auf die Dichtungsringe wird also zunächst nahe dem Umfang der Dichtungsringe in einem vom Dichtungsbereich entfernten Bereich ausgeübt und von dort fortschreitend radial nach innen verteilt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig I einen Längsschnitt durch einen Kugelhahn, Fig 2 einen Schnitt durch einen Dichtungsring, Fig 3 einen Schnitt durch einen Dichtungsring zwischen Kugelküken und Endteil vordem Zusammenpressen, , . , , , . Fig. 4 einen Schnitt wie in Fig. 3, jedoch nach dem

Zusammenpressen,

Fig. 5 einen Schnitt durch zwei am Kugelküken anliegende Dichtungsringe.

Fig 1 zeigt ein Hahngehäuse 10, das aus einem im wesentlichen zylindrischen Mittelteil 11 und aus an dessen Enden sich anschließenden Endteilen 12 und 13 besteht die durch Schrauben gegen den Mittelteil 11 verspannt ist. Ein Kugelküken 15 ist im Inneren des Mittelteiles 11 angeordnet und kann mit Hilfe eines in der Wandung des Mittelteiles gelagerten Drehzapfes gedreht werden, dessen inneres Ende in das K ugelküken 15 eingreift und an dessen aus dem Mittelteil herausragenden Ende ein Schalthebel 16 befestigt ist.

Bei fest angeschraubten Endteilen 12 und 13 liegen deren Andruckflächen 23 und 24 an Stirnflächen des Mittelteiles 11 an. Das Kugelküken 15 ist an gegenüberliegenden Stellen abgeflacht und weist eine Durchflußbohrung 22 auf, zu deren Achse die Abflachungen senkrecht liegen. In der Öffnungsstellung des Kugelkükens 15 fluchtet die Durchflußbohrung 22 desselben mit Ein- bzw. Auslaßöffnungen der Endteile 12 und

Dichtungsringe 30 aus elastischem Material bilden eine Dichtung zwischen dem Kugelküken 15 und der zylindrischen Innenwand 18 des Hahngehäuses 10. Sie weisen eine zylindrische Umfangsfläche 31, mit der sie an der Innenwand 18 des Mittelfeldes 11 anliegen, und

eine Rückfläche 32 und eine dem Kugelküken 15 zugewandte Stirnfläche 33 auf. Die zwischen der Umfangsfläche 31 und der Stirnfläche 33 gebildete Ecke ist in einem Winkel von 30°, wie Fig. 2 zeigt, abgefaßt, so daß eine kegelstumpfförmige Mantelfläche 34 (siehe Fig. 3) entsteht, die gegenüber der zylindrischen Umfangsfläche 31 des Dichtungsringes zurückspringt und mit der zylindrischen Innenwand 18 des Mittelteiles Il einen ringförmigen Spalt 35 bildet Aus der Rücklläche 32 der Dichtungsringe springt ein Dichtungswulst 36 vor, dessen innere und äußere Ränder gegenüber der Durchflußachse F/ im Winkel von 45°geneigte Fasen 37 und 38 bilden. Die den inneren Rand des Dichtungswulstes 36 bildende Fase 37 bildet mit der Andruckfläche 23 des Endteiles einen Ringspalt40. An die äußere Randfase 38 des Dichtungswulstes 36 schließt sich die zurückspringende, zur Durchflußachse senkrechte Rüc^vfläche 32 an. Bei nicht zusammengepreßtem Dichtungsring 30 besteht also zwischen der Rückfläche 32 des Dichtungsringes und der Andruckfläche 23 des Endteiles ein radial nach außen offener Ringspalt 41 (siehe Fig. 3).

Am Kugelküken 15 liegen die Dichtungsringe 30 mit einem Teil einer hohlkegeligen Anlagefläche 45 an, die sich zwischen der Ringinnenfläche 42 und der Stirnfläche 33 erstreckt, einen Winkel von 45° mit der Durchflußachse F/ bildet und etwa tangential am Umfang des Kugelküken 15 anliegt, Bei nicht zusammengepreßtem Dichtungsring wird die Anlagestelle bei 46 durch eine kreisförmige Linie gebildet. Die Dichtungswuls».e 36 liegen in einem ringförmigen Bereich an den Andruckflächen 23 der Endteiie 11,12 an, deren innere Ränder einen geringeren Abstand von der Durchflußachse F/ haben als kreisförmige Berührungszone bei 46 zwischen dem Kugelküken und dem Dichtungsring.

Werden die Endteile 12,13 gegen den Mittelteil 11 verspannt, so wird, wie Fig. 4 zeigt, der Dichtungswulst 36 durch die Andruckfläche 23 des Endteiles 12 zurückgedrückt und so der Dichtungsring zusammengepreßt. Dabei verschwinden die Ringspalte 35,40 und 41 und werden mehr oder weniger durch das Material des Dichtungsringes ausgefüllt Im Bereich der Fasen 37 und 38 und des den Ringspalt 41 begrenzenden Teiles der Rückfläche 32 wird vom Endteil 12 Druck auf den Dichtungsring 30 nur unwesentlich übertragen, so daß dar über den Dichtungswulst 36 übertragende Druck konzentriert auf den innerhalb der Anlagefläche 45 liegenden Dichtungsbereich 46 wirkt, innerhalb dessen der Dichtungsring 30 dichtend am Kugelküken 15 anliegt.

Der Ringspalt 35 zwischen der zylindrischen Innenwand 18 des Mittelteiles 11 und dem Dichtungsring 30 wird beim Zusammendrücken des Dichtungsringes ebenfalls zunehmend kleiner, wodurch die Konzentration des Dichtungsdruckes im Dichtungsbereich 46 am Kugelküken 15 zusätzlich begünstigt wird. Außerdem wird beim Zusammenpressen des Dichtungsringes 30 der Anlagedruck der Umfangsfläche 31 des Dichtungsringes an die Innenwand 18 des Mittelteiles 11 und damit die Dichtigkeit zwischen diesen Flächen vergrößert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kugelhahn mit im Hahngehäuse zwischen dessen Endteilen und dem Kugelküken angeordneten, aus elastischem Material bestehenden, über einen größeren Teil ihrer Breite mit einer zylindrischen Umfangsfläche versehenen Dichtungsringen, die an den dem Kugelküken abgewandten Rückflächen aus diesen vorspringende Dichtungswulste aufweisen, mit denen sie vor dem endgültigen Anpressen der Endteile an den Endteilen anliegen und die etwa im gleichen Abstand von der Durchflußachse liegen wie der Dichtungsbereich am Kugelküken, während die Rückflächen in ihrem übrigen Bereich mit den Andruckflächen tier Endteile einen Spalt bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe (30) mit ihrer zylindrischen Umfangsfläche (31) auch in nicht zusammengepreßtem Zustand an der zylindrischen Innenwand (18) des Hahngehäuses anliegen, daß der Dichtungsbereich (46) am Kugelküken (15) einen größeren Abstand von der Durchflußachse hat als der innere Rand der an den Endteilen (12,13) anliegenden ringförmigen Anlagefläche des Dichtungswulstes (36) der nicht zusammengepreßten Dichtungsringe (30) und daß der zwischen der Rückfläche (32) eines jeden Dichtungsringes (30) und der ohne Druck am Dichtungswulst (36) anliegenden Andruckfläche der Endteile (12,13) gebildete Spalt (41) radial nach außen offen ist und beim Anpressen der F.ndteile kleiner wird.

2. Kugelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht zusammengepreßten Dichtungsringen (30) der Durchmesser ihres Dichtungsbereiches (46) am Kugelküken (15) kleiner als der äußere Rand des Dichtungswu'.stes (36) ist.