DE2609316C2

DE2609316C2 - Dichtungssystem für einen Kugelhahn

Info

Publication number: DE2609316C2
Application number: DE19762609316
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: VADUZ SELBSTFINANZIERUNGSANSTALT
Current assignee: VADUZ SELBSTFINANZIERUNGSANSTALT
Priority date: 1975-03-25
Filing date: 1976-03-06
Publication date: 1984-07-19
Also published as: SU620224A3; CH601707A5; DE2609316A1

Description

3 4

A b b. 2 eine graphische Darstellung der im Dich- Zum Ausbau des Kugelkükens 1 bei einteiligem Ge-

tungssystem auftretenden Drücke und häuse 2 wird bei dem noch unter Leitungsdruck P_x ste-

Ab b.3 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt bei henden Gehäuse 2 das Einstellstück 12 herausgedreht, einer zweiten Ausführungsform des Dichtungssystems. wodurch der Ringkolben 4 durch den Leitungsdruck P_x .Gemäß A b b. 1 sitzt das ringförmige Dichtungsele- 5 in seine Endlage in der Ringnut gedrückt wird und dort ment 3 aus Verbundstoffen in Arbeitsposition auf der durch die Reibung der O-Ring 5a und 56 bleibt Das Kugeloberfläche des Kugelkükens 1 auf, welches die Kugelküken 1 kann ausgebaut werden, weil es nicht Kugelbohrung la als Durchlaß besitzt Es befindet sich mehr durch die Dichtungselemente 3 gesperrt ist dabei in einer Ringnut des Kugelhahngehäuses 2 mit Die Abb.2 stellt verschiedene Einstellvarianten der

großem radialen innen- und Außenspiel, wobei die to Druckbeaufschlagung P₂, P₂", Pi" zur Vorspa ->ung Ringnut gleichzeitig der Aufnahme des axial verschieb- des Dichtungselements 3 dar, während die Drm.Kiinien baren Ringkolbens 4 dient, der durch die O-Ringe5a,56 a, b, c die zusätzliche Druckbeaufschtagung über den gegenübe/· dem Kugelhahngehäuse 2 abgedichtet ist Stufenkolben 15 mit dem Kolbendurchmesserverhältnis Das Dichtungselement 3 ist durch den O-Ring 6 oder D_xIEh in Abhängigeit vom Leitungsdruck P_x darstellen. eine Manschette gegenüber dem Ringkolben 4 auf der 15 Damit ein Rücksetzen des Ringkolbens 4 durch den Leiplanen Stirnseite abgedichtet der auf der anderen Seite tungsdruck P_x vor dem Schalten des Kugelkükens 1 mit Hydrauliköl 7 beaufschlagt wird. möglich ist, muß natürlich der Vorspannungsdruck P₂',

Das Hydrauliköl 7 steht unter dem eine Vorspannung P₂" oder P₂" < P_x sein. Das Verhältnis D_xID₂ wird nach bewirkenden Druck P₂, der vom Kolben 8 erzeugt wird, den spezifischen Erfordernissen festgelegt. Die Druckder durch den O-Ring 9 gegenüber der zylindrischen 20 feder 11 hat die Federkonstante C₁, die Druckfeder 22 Bohrung 10 abgedichtet ist Der Kolben 8 erhält durch hat die Federkontante C₂. Die Drueklir>n A, B, C sind die Druckfeder 11 und das mit einem Gewinde versehe- Funktionen des Kolbenhubes des Stufeokoibens 15, der ne Einstellstück 12 die individuell gewünscht.' BeIa- Lage der Steuerkanten 15a und der Federkonstanten C₂. stung. Die A b b. 3 zeigt die gleichen Positionen entspre-

Durch eine nicht dargestellte Bohrung kann an die 25 chend der ersten Ausführung, wobei jedoch durch die durch die Ringnut gebildete und vom Ringkolben be- Feder 23 direkt hinter dem Ringkolben 4 in der Ringnut grenzte Ringkammer ein Meßgerät zur Bestimmung des Gehäuses 2 die Vorspannung P₂ erzeugt wird, wobei des gewünschten Druckes P₂ angeschlossen werden. jedoch eine Einstellung der Vorspannung P₂ nicht mög-

AIs zusätzliche Druckbeaufschlagung erhält das Hy- lieh ist

drauliköl 7 über den Stufenkolben 15 den entsprechen- 30 Das dargestellte System für die Einstellung der Vorden den Kolbendurchmesserverhältnissen D_xID₁ ver- spannung P₁ durch den Kolben 8, die Druckfeder 11 und stärkten Leitungsdruck P_x, wodurch im wesentlichen das Einstellstück 12 kann ohne Kolben abgewandelt klare Kräfteverhältnisse am Dichtungselement 3 ge- sein, indem der Druck P₂ durch einen Druckspeicher schaffen werden, gleichzeitig in welcher Lage sich das erzeugt wird.

Dichtungselement 3 auf der Kugeloberfläche zentriert 35

hat. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Die Unterseite des Stufenkolbens 15 wird durch den
O-Ring 16 gegenüber dem Hydrauliköl 7 in der zylindrischen Bohrung 17 und die Oberseite des Stufenkolbens
15 durch den O-Ring 19 in der Bohrung 18 gegenüber 40
dem Leitungsdruck p\ abgedichtet Eine oder mehrere
Steuerkanten 15a am Stufenkolben 15, der durch die
Feder 22 gegen den Verschluß 20 in der Entlastnngsphase gedrückt wird, bewirken die hydraulische Sperre des
Kolbens 8 gegenüber der Ringkammer, worauf dann die 45
zusätzliche Druckbeaufschlagung entsprechend
D_xID₂ ■ P[ erfolgt

Der Lfcitungsdruck P_x beaufschlagt über Bohrung 21
die Oberseite des Stufenkolbens 15. Die zylindrischen
Räume 14a und 14b werden über die Bohrung 14 kurz- 50
geschlossen und stehen über die Bohrung 13 im Einstellstück 12 mit der Atmosphäre oder einem Ausgleichsbehälter in Verbindung und sind damit druckentlastet.

Soll das Kugelküken in die nicht dargestellte Arbeitsposition »Schließen« .gedreht werden, dann wird vorher 55
durch eine nicht dargestellte Steuerung der Leitungsdruck P_x abgeschaltet, so daß an der Oberseite des Stufenkolben 15 Atmosphärendruck herrscht Dabei
drückt der Druck P_x im Gehäusedurchlaß 2a den Ringkolben 4 in die Ringnut bzw. in eine Lage, die der ver- 60
drängbaren Ölmenge entspricht.

Das Kugelküken 1 kann in dieser entlasteten Position
gedreht werden. Nach Erreichen der Endposition wird
der Leitungsdruck P_x auf die Oberseite des Stufenkolbens 15 geschaltet und das Hydrauliköl 7 drückt das 65
Dichtungselement 3 irittels des Ringkolbens 4 in die
ursprüngliche Arbeitsstellung gegen die Kugeloberfläche.

Claims

1 ²

in der in Arbeitsstellung des Kugelkükens ein von einem

Patentansprüche: Kolben erzeugter Druck herrscht, der den Ringkolben

gegen den auf seiner dem Kugelküken zugewandten

1 Dichtungssystem für einen. Kugelhahn mit ei- Seite wirkenden Leitungsdruck in Richtung des Kugelnem in etaenSäuse drehbar gelagerten Kugelkü- 5 kükens preßt, während !m druckentlasteten Zustand der S mit einem in einer Ringnut des Gehäuses abge- Leitungsdrude den Rmgkolben vom Kugelküken wegdichtet axial verschiebbar geführten Ringkolben, der führt ■ . · j nc ac mit seiner dem Kugelküken zugewandten, vom Lei- Ein solches Dichtungssystem ist in der DE-AS ZnSZHΓ beaufschlagten Seite ein ringförmiges, 12 17 158 beschrieben. D,e die Verseilung des Kükens aSverschiebbares Dichtungselement abstützt und ,o bewirkende Welle weist einen Nocken auf, der gegen m!t der dem Kugelküken abgewandten Seite eine den Kolben anlauft und som,t den Druck^m der Ringnut Hydraulik beaufschlagte Ringkammer be- Jammer erzeugt, durch welchen der Rmgkolben gegen grenztinderinArbeitssteUungdesKugelkükensein das Küken gepreßt wird. In druckentlastetem Zustand vL ehiem Kolben erzeugter Drack herrscht, der der Jammer ^ _der Rmgkolben durch den Leden Ringkolben gegen den auf seiner dem Kugelkü- _I5 tun^sdruck und durch zwischen Gehäuse und Ringkolken zugewandten Seite wirkenden Leitungsdruck in ben angeordneten Federn vom Küken weggeführt KungdesKugelkükenspreßtwährendimdruck- Zwei Seiten der Rmgkammer werden gebildet durch eSsSfen Zustand der Leitungsdruck den Ringkol- Gehäusewandungen, wahrend die be-den weiteren Seiten vom KugXken wegführt, dadurch ge- ten gebildet werden durch Wandungen des Ringkolkennz^iCbSeT daß der Ringkolben (4) an sei- 20 bens. Das Dichtungselement ist in einer Nut des Ringner dem Kügc&üken abgewandten Seite mit einer kolbens befestigt ... . _v ... V^paimunI/P2)beaufschlagtist,dieinArbeitsstel· Bei nicht exakt zentnscher Lagerung des Kugelku-WdeTuiekükensilivondemdurchdenKolben kens, d.h. bei einer Exzentnzität zwischen Küken und flirten Druck L b ^überlagert ist, daß der KoI- Gehäuse quer zur Bewegungsrichtung des Ringkolbens C2SS^*ÄSeti-.«to« » ™^d fje Dichtungsfunktion stark beemträchtigt Es Kolben größeren Durchmessers (D₁) der Leitungs- kann hierbei zu einem Verkanten des Ringkolbens m d™ck /P₁) herrscht und dessen Kolben kleineren seiner Gehäusefüllung kommen. Bn Kugdhahnen mit Schmusers (D₂) das Hydrauliköl (7) in die Ring- großen Abmessungen ist jedoch eine exakt zentnsche kXrTr preß J imd daß das Dichtungselement (3) Lagerung des Kugelkükens nicht gewänrle.stet SaTfreiTeweglich in der Ringnut angeordnet und 30 Ein hoher Leitungsdruck: und starke Temperaturanderart am Rin_L4lben (4) abgestützt ist daß es sich derungen führen bei iCugelhahnen großer Abmessung m κ no^kfvken m selbst zentriert zu Gehäuseverformungen, durch welche die Dichtungs-"¹AJAiJKE* 1. dadurch ge- funktion beeinträchtigt wird Da der Nocken der,KoI-kennzeichne* daß zwischen sich berührenden Plan- ben kontant tief in seinen Zylinder preßt ändert sich der fllS von Dichtungselement (3, und Ringkolben _J5 Anpreßdruck in Abhängigke.t solcher Gehauseverfor- ^•SSSSSTnSt^ 1. dadurch ge- Tefiem Kuge.küken nach der FR-PS 13 42 062 finkennzeichnet daß die Vorspannung (P₂) hydraulisch den zweigeteilte Dichtungsringe Verwendung die es erdSrch einen weiteren Kolben (8) erzeugt wird, der möglichen, das Küken zusammen mit den an .hm anhedas Hydrauliköl (7) in die Ritigkammer preßt und 40 genden D.chtungsringhalften dem Gemüse zu entneheesen den eine Druckfeder (11) preßt, welche durch men. Zwischen sich berührenden Planflachen der D.ch-Pin Finstellstückil2} einstellbar ist tungsringteile ist eine Dichtung vorgesehen. Da diese

4^3SSS2iSAniprüd. 1. dadurch ge- Dichtungsringhälften jedoch im Gehäuse halbkreisförkennzeichnet daß die Vorspannung (P₁) mechanisch mig geführt sind, wird auch hier die Dichtungsfunktion durch gegen die andere Seite des Ringkolbens (4) 45 beeinträchtigt wenn das Küken nicht genau zentnscn wirkende Federn (23) in der Ringnut erzeugt wird. im Gehäuse angeordnet ist.

iSLgssysU nach Anspruch 3, dadurch ge- Bei dem Hahn nach der US-PS 35 08 736 sind d.e

kennzeichnet daß der Kolben kleineren Durchmes- Dichtungsringe in einer Ringnut des Gehäuses mit Spiel sers des Stufenkolbens (15) in Arbeitssteilung die gelagert, so daß sie sich am Kugelküken selbst zentr.e-Verbindungsleitung zwischen dem weiteren Kolben 50 ren können. Da die Dichtungsringe jedoch stets in Ricn-(8) und der Ringkammer unterbricht tung des Kugelkükens gepreßt werden, wird be, emer

6 Dichtungssystem nach Anspruch 1 oder 5. da- Verstellung des Kükens infoUje der Reibung zwischen durch gekennzeichnet, daß gegen den Stufenkolben Küken und Dichtungsring dieser in Verstellrichtung (15) eine gegen den Leitungsdruck fP,) wirkende mitgenommen und verkantet.

Druckfeder (22) drückt 55 Es besteht die Aufgabe, das eingangs beschriebene

Druckfeder (Z2)drucKt Dichtungssystem so zu verbessern, daß in Arbeitsstel-

lung des Kükens eine einwandfreie Dichtungsfunktion

auch bei nicht exakt zentrischer Lagerung des Kükens im Gehäuse und bei Gehäusevertormungen gewährlei-Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem für einen fio stet ist

Kugelhahn mit einem in einem Gehäuse drehbar gela- Gelöst wird diese Aufgabe durch < >" kaunndmm-

gerten Kugelküken, mit einem in einer Ringnut des Ge- den Merkmale des Anspruches 1 Vorteilhafte We.terhäuses abgedichtet axial verschiebbar geführten Ring- bildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar kolben, der mit seiner dem Kugelküken zugewandten, Ausführungsbe.sp.ele werden anhand der Ze.chnun-

vom Leiuwgsdruck beaufschlagten Seite ein ringförmi- 65 gen näher erläutert Es stellt dar

«s axial verschiebbares Dichtungselement abstützt Abb. 1 eine« schematischen Schnitt durch einen Teil

und mit der dem Kugelküken abgewandten Seite eine des Gehäuses mit dem Dichtungssystem in e.ner ersten mit Hvdrauliköl beaufschlagte Ringkammer begrenzt, Ausführungsform;