DE3205025C2 - Hohlraumfreier Kugelhahn - Google Patents

Abstract

Hohlraumfreier Kugelhahn mit einem eine Durchbohrung aufweisenden Gehäuse, in dem eine einen Durchgang aufweisende Kugel drehbar gelagert ist, einer im Gehäuse drehbar gelagerten Schaltwelle, welche mit der Absperrkugel in Dreheingriff steht, und einem schalenartigen Ring aus abdichtendem Material auf jeder Seite der Kugel, die den Hohlraum zwischen Kugel und Gehäuse ausfüllt, wobei jeder Ring aus einem inneren Ringelement und einem äußeren Ringelement besteht.

Description

wird auch nach außen hin eine Abdichtung erzielt Die innere Keildichtung dichtet den Druckring gegenüber dem Druckring des Sitzringes ab, während die äußere Keildichtung eine Abdichtung gegenüber dem Hahngehäuse vornimmt

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert

Die einzige Figur zeigt im Schnitt einen Kugelhahn nach der Erfindung in Schließstellung.

Dieser Hahn besteht aus einem kompakten einteiligen Gehäuse 1, dessen Kugel 2 einen Durchgang 10 aufveist Auf gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses 1 sind Ringflansche 11 und 12 geformt Diese weisen Gewindebohrungen auf.

Eine Schallwelle 3 ist mittels zweier axial beabstandeter Dichtungen 7 und 7a drehbar und dichtend im Gehäuse 1 gelagert Ein Zapfen 15 am unteren Ende der Schaltwelle 3 steht eine Drehverbindung bildend in Eingriff mit einem Schlitz der Kugel Z Ein Handhebel 16 ist mittels zweier Schrauben 17 und 18 in bekannter Weise ar. de? Schallwelle 3 befestigt Ein Bund 3s der Schallwelle, der mit der unteren Dichtung 7a zussamenwirkt, ist zur Dichtung 7a hin leicht gewölbt

Die Durchbohrung des Kugelhahngehäuses 1 ist gestuft Der Bohrungsabschnitt 19 am in der Figur linken Ende entspricht im Durchmesser dem Durchgang 10 der Kugel 2. Ein sich anschließender Abschnitt weist einen größeren Durchmesser auf und ist an seinem anderen Ende mit einem Gewinde 26 versehen, in das ein Ringflansch 9 eingeschraubt ist, dessen axialer Abschnitt gegen ein schalenartiges Ringelement 31 anliegt Der Ringflansch 9 enthält eine axiale Ringnut, welche einen mit der Kugel 2 zusammenwirkenden Sitzring 24a aufnimmt

In einer Ringnut im Gehäusedurchgang auf der ande- 3s ren Seite der Kugel 2 ist ein Sitzring 23a angeordnet der dichtend mit der Kugel 2 zusammenwirkt Die Sitzringe 23a und 24a bestehen z. B. aus Polyamid, Kohlegraphit, einer Metallegierung usw. Symmetrisch zum schalenartigen Ringdement 31 ist auf der anderen Seite der senkrechten Kugelachse 24 ein schalenartiges Ringelement 30 angeordnet Beide Ringelemente 30 ur-d 31 haben radial innen einen axialen Abschnitt mit einem Durchmesser, der dem Außendurchmesser der Sitzringe 23a und 24a entspricht Letztere sitzen daher teilweise innerhalb der Ringelemente 30 bzw. 3ϊ. Die Ringelemente 30 und 31 sind mit ihrer Innenkontur der Außenkontur der Kugel 2 angepaßt Mit Hilfe des Ringflansches 9 werden die Sitzringe 23a und 24a sowie Ringelemente 30 und 31 gegeneinander verspannt, so daß die Kugel 2 spielfrei schwimmend gelagert ist und eine Dichtung auf beiden Sehen unabhängig von der Druckrichtung des Mediums stattfindet

In den Umfangsrändern der Ringelemente 30 und 31 sind Ausnehmungen vorgesehen für den Durchtritt des Zapfens 15.

Durch einfaches Lösen des Flanschrings 9 ist das Innere des Hahngehäuses zugänglich, wodurch die Sitzringe 23a und 24a bei Verschleiß ausgetauscht werden können. In diesem Fall können die Ringelemente 30 und 31, welche z. B. aus Polytetrafluorethylen oder gesintertem Polytetrafluorethylen bestehen, im Gehäuse bleiben. Die Ringelemente 30 und 31 sind an den aneinanderstoßenden Bereichen abgeschrägt, wie bei 32 dargestellt, um ein dichtes Ineinandergreifen und Ausfüllen des Hohlraums zu erzielen.

Der Sitzring 23a wiui. ebenfalls gegen die Kugel 2 vorgespannt. Zu diesem Zweck sind in einzelnen Bohrungen Schraubenfedern 34 angeordnet Die Schraubenfedern 34 wirken auf einen in einer zur Kugel 2 geöffneten Ringnut liegenden Druckring 35. Der Druckring 35 seinerseits ist mittels eines O-Rings 36 in der Ringnut abgedichtet, so daß kein Medium in die die Feder 34 aufnehmende Bohrung eindringen kann.

Ferner ist ein Druckring 37 vorgesehen, der in einer zur Kugel 2 geöffneten Ringnut liegt und auf der der Kugel 2 zugekehrten Seite im Querschnitt keilförmig ist Der Druckring 37 wirkt über zwei keilförmige Dichtringe 38 und 39 auf das Ringelement 30. Der Druckring 37 wird seinerseits mit Hilfe von mehreren Schraubenfedern 40 beaufschlagt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Dichtung zwischen Kugel und Hahngehäuse stattfindet. Patentansprüche: Dichtungen in den Kugelhähnen unterliegen indessen einem Verschleiß. Vor allem, wenn sich Verunreinigun-

1. Hohlraumfreier Kugelhahn mit einem eine gen im Dichtsitz sammeln und die Kugel beschädigen, Durchbohrung aufweisenden Gehäuse, in dem eine 5 kommt es leicht zu Undichtigkeiten. In solchen Fällen einen Durchgang aufweisende Kugel drehbar gela- muß die Dichtung ausgewechselt werden. Bei dem zügen ist, einer im Gehäuse drehbar gelagerten letzt genannten bekannten hohlraumfreien Kugelhahn Schaltwelle, welche mit der Absperrkugel in Dreh- ist dies mit dem Nachteil verbunden, daß die scbalenareingriff steht, Sitzringen, die sich an gegenüberlie- tigen Ringelemente insgesamt ausgetauscht werden genden Seiten der Kugel in ringförmigen Ausneh- io müssen. Insbesondere bei teurem Dichtungsmaterial ist mungen am Gehäuse abstützen und dichtend an der ein derartiger Austausch materialaufwendig.

Kugel anliegen, und einem Füllmaterial, das einen Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eidurch die Sitzringe begrenzten Hohlraum zwischen nen hohlraumfreien Kugelhahn zu schaffen, der eine Kugel und Gehäuse ausfüllt, dadurch gekenn- gute Anpassung an hohlraumfüllende und abdichtende zeichnet, daß auf jeder Seite der Kugel ein scha- 15 tigenschaften des zu verwendenden Dichtmaterials erlenartiges Ringelement (30, 31) aus haltbarem, rei- möglicht bei gleichzeitig mindestmöglichem Aufwand bungsarmem Material den Hohlraum ausfüllend in beim Austausch infolge Dichtungsverschleiß. Ferner ringförmigen Ausnehmungen des Gehäuses (1) an- soll die Dichtwirkung bei geringen Spalteinschlüssen, geordnet ist, daß der kleinste Innendurchmesser der Verschleiß und thermischen Wechselspannungen geschalenartigen Ringelemente (30,31) etwa dem Au- 20 währleistet bleiben.

ßendurchmesser der Sitzringe (23a, 24a) entspricht Diese Aufgabe wird ernndungsgemäß dadurch geiöst, und die aus Dichtungsmaterial bestehenden Sitzrin- daß auf jeder Seite der Kugel ein schalenartiges Ringge (23a, 24a) teilweise in die schalenartigen Ringele- element aus haltbarem reibungsarmem Material den mente (30, 31) eingeschoben sind, daß ein Sitzring Hohlraum ausfüllend in ringförmigen Ausnehmungen (23a) über eine Federanordnung (34) gegen die Ku- 25 des Gehäuses angeordnet ist, daß der kleinste Innengel (2) vorgespannt ist, daß ein Ruigelement (30) durchmesser der schalenartigen Ringelemente etwa über einen von einer Federanordnung (40) vorge- dem Außendurchmesser der Sitzringe entspricht und spannten Druckring (37) vorgespannt ist und daß der die aus Dichtungsmaterial bestehenden Sitzringe teil-Druckring (37) auf der dem Ringelement (30) züge- weise in die schalenartigen Ringelemente eingeschoben kehrten Seite im Querschnitt keilförmig ist und über 30 sind, daß ein Sitzring über eine Federanordnung gegen zwei Keildicli.ungen (38,39) gegen das Ringelement die Kugel vorgespannt ist, daß ein Ringelement über (30) anliegt einen von einer Federanordnung vorgespannten Druck-

2. Kugelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ring vorgespannt ist und daß der Druckring auf der dem zeichnet, daß der Sitzring \23a) fiber einen Druck- Ringelement zugekehrten Seite im Querschnitt keilförring (35) von der Federanordnung (34) vorgespannt 35 mig ist und über zwei Keildichtungen gegen das Ringist element anliegt

In Verbindung mit einem Kugelhahn ist bekannt, zwei

Sitzringe konzentrisch zueinander anzuordnen (AT-PS

2 81 522). Diese Maßnahme dient den. Zweck, die Dicht-40 wirkung in jedem Falle aufrechtzuerhalten, falls ein

Die Erfindung bezieht sich auf einen hohlraumfreien Sitzring undicht wird.

Kugelhahn mit einem eine Durchbohrung aufweisender, Es ist ferner ein Kugelhahn bekannt, bei dem der

Gehäuse, in dem eine einen Durchgang aufweisende Sitzring mittels einer Feder über einen keilförmigen

Kugel drehbar gelagert ist, einer im Gehäuse drehbar Druckring vorgespannt wird (DE-GM 70 01 833). Mit

gelagerten Schaltwelle, welche mit der Absperrkugel in 45 Hilfe des Druckrings wird zugleich der die Feder auf-

Dreheingriff steht, Sitzringen, die sich an gegenüberlie- nehmende Raum abgedichtet Beide zuletzt erwähnten

genden Seiten der Kugel in ringförmigen Ausnehmun- bekannten Kugelhähne weisen keine Hohlraumausklei-

gen am Gehäuse abstützen und dichtend an der Kugel dung auf.

anliegen, und einem Füllmaterial, das einen durch die Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Ku-

Sitzringe begrenzten Hohlraum zwischen Kugel und so gelhahns liegt darin, daß bei einem Verschleiß lediglich

Gehäuse ausfüllt die dichtenden Sitzringe ausgetauscht zu werden brau-

Ein derartiger Kugelhahn ist bekannt (US-PS chcn. Diese können je nach den Anforderungen und den 18 569). Das Füllmaterial ist in den Hohlraum zwi- zu schaltenden Medien entsprechend ausgebildet bzw. sehen den Sitzringen eingespritzt um den Hohlraum aus dem geeigneten Werkstoff geformt werden. Durch vollständig auszufüllen. Derartige Werkstoffe weisen 55 die Trennung von dichtendem Sitzring einerseits und ein mehr oder weniger ausgeprägtes Schrumpfverhai- Hohlraum ausfüllenden Material andererseits in Form ten auf, wodurch gleichwohl Hohlräume entstehen kön- von separaten schalenartigen Ringelementen können nen. Ferner besteht Gefahr, daß sich das eingespritzte auch diese aus dem für sie optimalen Werkstoff gefer-Material mit der Kugel und dem Gehäuse fest verbin- tigt werden im Hinblick auf Haltbarkeit und optimale det. Es können daher unüberwindbaxe Schwierigkeiten so Gleitfähigkeit. Die Montage der den Hohlraum ausfülauftreten, wenn der bekannte Kugelhahn demontiert lenden Ringelemente ist ebenfalls außerordentlich einwerden soll. Ein vollständige? Entfernen der Hohlraum- fach,
ausfällung erscheint undurchführbar. Die Vorspannung mindestens eines Sitzrings hat den

Es ist auch bekannt, auf jeder Seite der Kugel eines Vorteil, daß insbesondere bei metallischen Ringelemen-

Kugelhahns im Hohlraum zwischen Kugel und Gehäuse 65 ten bei Verschleiß, geringen Spalteinschlüssen und An-

einen schalenartigen Ring anzuordnen (DE-GM derungen durch thermische Wechselspannungen eine

18 227). Die schalenartigen Ringelemente bestehen wirksame Dichtung gewährleistet bleibt. Durch den

aus einem Dichtungsmaterial, so daß eine ausreichende keilförmigen Druckring und über die Keildichtungen