DE2444716B2 - Absperrhahn, insbesondere Kugelhahn, mit schwimmend gelagertem Küke n - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Absperrhahn, insbesondere ; Lugelbahn, mit je einem auf der Zustrom- und Abstromseite angpordnet*"i, in Richtung gegen das schwimmend gelagerte Küken vorgespannten metallenen Dichtungsring, derer, jedf=· im Bereich seiner Berührungsfläche mit dem Küken im wesentlichen starr und im Bereich seiner am Gehäusedeckel anliegenden Seiten an seiner Innenwand mit einer vom Anschlußstutzen her dem Mediumdruck ausgesetzten radialen Ringnut ausgebildet ist, die einen sich am Gehäusedekkel federnd abstützenden Schenkel beläßt.

Bei einem bekannten Absperrhahn dsr genannten Art (DE-OS 20 54 045) ist die Ausführung der Dichtungrringe so getroffen, daß bei dem auf der Abstromseite angeordneten Dichtungsring die im geschlossenen Zustand des Absperrhahnes auftretenden axialen Druckkräfte durch eine vergleichsweise große elastische Verformung des Dichtungsringes aufgenommen werden. Hierbei werden große Axialkräfte auf den Dichtungsring ausgeübt. Eine solche Ausführung ist nachteilig, weil an die Elastizität des Dichtungsringes hohe Anforderungen gestellt werden müssen, so daß teures Material für den Dichtungsring verwendet werden muß, und weil der zustromseitige Dichtungsring mit vergleichsweise hoher elastischer Vorspannung eingebaut werden muß. Die hohe elastische Vorspannung führt ihrerseits auch dazu, daß die Flächenpressung zwischen dem Dichtungsring und dem Küken sowie zwischen dem Dichtungsring und dem Gehäuse groß ist, so daß das zum Drehen des Kükens erforderliche Drehmoment hoch ist. Somit ist nicht nur größere Kraft zum Drehen des Kükens erforderlich, sondern es ergibt sich auch größere Abnutzung.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Absperrhahn der einleitend genannten Art so auszuführen, daß eine einwandfreie Dichtung auf der Zustromseite und auch auf der Abstromseite unter allen Betriebsbedingungen erhalten wird, ohne daß die Dichtungsringe durch die auftretende Axialkräfte ungünstig beansprucht werden. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Dichtungsringe an ihren den Gehäusedeckeln zugewandten Seiten außen jeweils mit einer vorragenden Dichtfläche ausgebildet sind, von denen sich die Dichtfläche des abstromseitigen Dichtungsringes bei geschlossenem Absperrhahn infolge des auf das Küken wirkenden Drucks am Gehäusedeckel abstützt

Durch die Erfindung wird bei geschlossenem Hahn auf der Abstromseite gewissermaßen eine starre Ausführung, d.h. eine starre Verbindung vom Küken über den Dichtungsring zum Gehäuse gebildet. Dies hat zur Folge, daß die auftretenden axialen Druckkräfte nicht durch elastische Verformung des Dichtungsringes aufgenommen werden müssen. Dies wiederum hat zur Folge, daß die elastische Vorspannung des Dichtungsringes nicht groß zu sein braucht Sie braucht lediglich so groß zu sein, daß bei geschlossenem Hann auf der Zustromseite ausreichende Abdichtung sowohl am Küken als auch am Gehäuse erzielt ist. Dies stellt einen beträchtlichen Vorteil dar, weil einerseits die erforderliche Elastizität des Dichtringes mit einer verhältnismäßig einfachen und damit billigen Ausführung erhalten werden kann, und weil andererseits die Flächenpressung nicht sehr hoch ist, so daß das zum Drehen des Kükens erforderliche Drehmoment vergleichsweise niedrig ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Absperrhahnes ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe in einer axialen und radialen Bewegungen des Dichtungsringes zulassenden Ausnehmung des Gehäusedeckels angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

F i g. 1 ist eine schematische Ansicht eines Absperrhahnes, bei dem das Küken in der Offenstellung dargestellt ist.

F i g. 2 ist eine der F i g. 1 ähnliche Ansicht, wobei das Küken in der Schließstellung wiedergegeben ist.

In Fig. 1 ist eine Ausfühijpgsform für einen Absperrhahn mit schwimmendem Kugelküken dargestellt. F i g. 1 zeigt ein Kugelküken t0, desen Abdichtung gegenüber dem Hahngehäuse auf der Zustromseite und auf der Abstromseite mittels je eines metallenen Dichtungsringes 20 erfolgt. Jeder Dichtungsring 20 ist in Richtung gegen das schwimmend gelagerte Küken vorgespannt. Außerdem ist jeder Dichtungsring 20 im Bereich seiner Berührungsfläche mit dem Küken 10 im wesentlichen starr, wie dies aus F i g. I ersichtlich ist.

so Im Bereich der dem Gehäusedeckel 26 zugewandten Seite ist der Dichtungsring 20 an seiner Innenwand mit einer Ringnut 21 versehen, die eine solche Tiefe hat, daß ein federnder Schenkel 22 belassen ist. Dieser federnde Schenkel 22 weist eine Dichtfläche 23 auf, die sich im eingebauten Zustand mit einer Fläche 24 des Gehäusedeckels 26 in Dichtungseingriff befindet. Die Gehäusedeckelfläche 24 ist wiederum eine Fläche einer Ausnehmung des Gehäusedeckels 26, die so gewählt ist, daß axiale Bewegung von Teilen des Dichtungsringes 20 ermöglicht ist und daß geringes radiales Spiel vorhanden ist.

Der Dichtungsring 20 weist an seiner dem Gehäusedeckel 26 zugewandten Seite in radial äußerer Stellung eine vorragende Dichtfläche 25 auf. Diese Dichtfläche 25 kommt, wenn das Kugelküken 10 gemäß F i g. 2 nach rechts verschoben wird, mit der Gehäusedeckelfläche 24 in Eingriff, so daß dann auch dort eine Abdichtung gebildet wird.

Die Abmessung der Bauteile sind so bemessen, daß in der Endstellung der beiden Gehäusedeckel 26 die beiden Dichtungsringe 20 unter Vorspannung stehen.

Die Funktionsweise der Dichtungsringe 20 wird nachstehend an Hand der F i g. I und 2 erläutert.

F i g. 1 zeigt den Absperrhahn in der Offenstellung, in welcher die Drücke auf der Zustromseite und der Abstromseite im wesentlichen gleich sind, so daß das Küken 10 eine im wesentlichen mittlere Stellung einnimmt In dieser Stellung des Kükens 10 besteht nicht nur Abdichtungseingriff zwischen der gleichzeitig eine Lagerfläche darstellenden Hauptdichtfläche 20a der Dichtungsringe 20 und der entsprechenden Fläche des Kükens 10, sondern auch Abdichtungseingriff zwischen der Dichtfläche 23 jedes Dichtungsringes 20 und der zugehörigen Gehäusedeckelfläche 24. Dieser Abdichtungseingriff ist erhalten durch den Einbau der Dichtungsringe unter Vorspannung.

Wenn der Hahn in die Schließstellung gebracht wird, herrscht auf der Zustromseite der in der Zustromleitung herrschende Druck, der vergleichsweise hoch ist und bis zu etwa 100 Aimüsphären und mehr betragen kann. Dies ist in Fig.2 auf der rechten Seite duruvi »Druck« angedeutet. Dieser Druck herrscht nun au~h in der Ringnut 21 und hat das Bestreben, den Schenkel 22 des Dichtungsringes 20 wegzuspreizen. Da außerdem durch diesen Druck das Küken gemäß F i g. 2 nach links verschoben wird, erfolgt tatsächlich ein Wegspreizen des Dichtungsringschenkels 22, so daß die an diesem Schenkel gebildeten Dichtfläche 23 in sicherem Abdichtungseingriff mit der Gehäusedeckelfläche 24 verbleibt. Gleichzeitig bleibt natürlich auch Abdichtungseingriff zwischen der Hauptdichtfläche 20a des Dichtungsringes 20 und der gegenüberliegenden Fläche des Kükens 10 erhalten. Dieser Zustand ist auf der rechten Seite der F i g. 1 dargestellt.

Auf der linken Seite der F i g. 2 ist der Zustand des abstromseitigen Dichtungsringes 20 dargestellt. Zufolge der Bewegung des Kükens 10 nach links wird nichi nur die an dem federnden Schenkel 22 gebildete Dichtfläche 23 noch fester mit der Gehäusedeckelfläche 24 in Eingriff gedrückt, sondern es wird zusätzlich die radial außen am Dichtungsring 20 gebildete Dichtfläche 25 in Abdichtungseingriff mit der genannten Gehäusedeckelfläche 24 gebracht, so daß eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet ist.

Es können, falls es gewünscht wird, zusätzliche Weichdichtungen im Dichtungsrir> 20 vorgesehen werden, wenn eine fiöCn bcSScfc ^cinäuuiCmüfig erhalten werden soll. Es ist aber zu bemerken, daß eine einwandfreie Abdichtung in allen Stellungen des Kükens 10 auch ohne zusätzliche Weichdichtungen erhalten wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Absperrhahn, insbesondere Kugelbahn, mit je einem auf der Zustrom- und Abstromseite angeordneten, in Richtung gegen das schwimmend gelagerte Küken vorgespannten metallenen Dichtungsring, deren jeder im Bereich seiner Berührungsfläche mit dem Küken im wesentlichen starr und im Bereich seiner am Gehäusedeckel anliegenden Seiten an seiner Innenwand mit einer vom Anschlußstutzen her dem Mediumdruck ausgesetzten radialen Ringnut ausgebildet ist, die einen sich am Gehäusedeckel federnd abstützenden Schenkel beläßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe (20) an ihren den Gehäusedeckeln (26) zugewandten Seiten radial außen jeweils mit einer vorragenden Dichtfläche (25) ausgebildet sind, von denen sich die Dichtfläche des abstromseitigen Dichtungsringes bei geschlossenem Absperrhahn infolge des auf das Küken wirkenden Drucks am Gehäusedeckel abstütz!.

2. Absperrhahn nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe (20) in einer axiale und radiale Bewegungen des Dichtungsringes zulassenden Ausnehmung des Gehäusedeckels (26) angeordnet sind.