DE3706215A1

DE3706215A1 - Dichtring aus ptfe zur abdichtung der kugel bei kugelhaehnen

Info

Publication number: DE3706215A1
Application number: DE19873706215
Authority: DE
Inventors: Willi Rueckert
Original assignee: Heute & Comp
Current assignee: Heute & Comp
Priority date: 1987-02-26
Filing date: 1987-02-26
Publication date: 1988-09-08
Also published as: DE3706215C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtring aus PTFE zur Abdichtung der Kugel bei Kugelhähnen, die an ihrer Kugelanlageseite eine elastische Dichtlippe aufweist.

Es ist bekannt, zur Abdichtung der Kugel bei Kugel hähnen wulstartige Dichtringe zu verwenden, die an der Kugelanlageseite in einer kleinen Dichtlippe aus laufen. Die der Kugel abgewandte Rückseite des Dicht ringes ist für eine gehäuseseitige Einspannung geeig net ausgebildet. Bei den bekannten Dichtringen wird die Abdichtung der Kugel im wesentlichen durch Kom pression der Dichtringe erreicht. Es hat sich aber gezeigt, daß bei starkem Temperaturwechsel die Kom pressibilität und Elastizität oft nicht ausreichen, um die aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizien ten von Dichtring, Einspannelementen und Kugel be dingten Bewegungen zu kompensieren. Die Dichtwirkung ist bei den bekannten Kugelhähnen auch nur begrenzt durch Erhöhung der Einspannkraft der Dichtringe ver besserbar, da die Kugelhähne mit zunehmender Einspann kraft schwergängiger werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leicht gängige, auch bei starken Temperaturschwankungen zu verlässige Kugelabdichtung für Kugelhähne zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorge sehen, daß der Dichtring ein zur Rückseite hin offenes Winkelprofil besitzt und aus einem Außenmantel und einer die Kugelanlage bildenden, ringscheibenförmigen Dichtmanschette besteht, welche zur Anpassung an die Kugeloberfläche bis Auftreffen auf einen vom Außen mantel getragenen Stützring flexibel zurückbiegbar ist. Bei der Erfindung wird die Abdichtung der Kugel nunmehr hauptsächlich durch die elastische Ausbieg barkeit der Dichtmanschette und weitgehend unabhängig vom Anpreßdruck des Dichtringes bewirkt. Die bei starken Temperaturschwankungen auftretenden Bewegungen werden von der biegeelastischen Dichtmanschette kom pensiert, wobei das abzusperrende Druckmedium die Man schette mit Druck beaufschlagt und die Dichtwirkung erhöht.

Des weiteren erbringt die Erfindung den Vorteil, daß aufgrund der hohen Flexibilität der Dichtmanschette der Kugelhahn leichtgängig bleibt und unter nur geringem Kraftaufwand betätigbar ist.

Der Erfindung zufolge kann ferner vorgesehen werden, daß der Dichtring etwa ein L- oder V-Profil und der Stützring ein im wesentlichen dreieckiges Quer schnittsprofil aufweisen, wobei der Stützring am Außenmantel sitzt und eine rückwärtige Einspannseite und eine vordere, etwa an der Fußlinie der Dichtmanschette auslaufende Stützfläche aufweist, welche etwa tangential zur abzudichtenden Kugeloberfläche geneigt ist. Durch diese spezielle Ausbildung des Stützringes ist gewährleistet, daß sich die Dichtmanschette stets in eine tangentiale Dichtanlage zur Kugeloberfläche einstellt, d. h. nahezu die gesamte radiale Breite der Dichtmanschette trägt zur Abdichtung der Kugel bei. Aufgrund dieser großflächigen Anlage zwischen Dichtmanschette und Kugeloberfläche wird die Abdichtwirkung des Dicht ringes wesentlich erhöht.

In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß die radiale Breite der Dichtmanschette, d. h. die Differenz zwischen ihrem Außen- und Innenradius, mehr fach größer als die axiale Stärke der Dichtmanschette ist. Aufgrund dieser Abmessung wird eine hohe Flexi bilität der Dichtmanschette erreicht. Dies führt dazu, daß nunmehr nur noch ein relativ geringer Anpreßdruck des Dichtringes auf die Kugelfläche erforderlich ist, da die Dichtmanschette aufgrund des Memory-Effektes in ihre Ausgangsstellung zurückzukehren sucht. Dieser Effekt wird hier zur Abdichtung der Kugel mit ausge nutzt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorge sehen werden, daß die Innenöffnung der Dichtmanschette in der Grundstellung konisch, zur Kugelanlagenseite hin sich erweiternd, ausgebildet ist, wobei der Konus winkel etwa gleich dem maximalen Auslenkwinkel der Dichtmanschette ist. Beim Auftreffen der Dichtman schette auf den Stützring weitet sich die von Hause aus konische Innenöffnung in eine zylindrische Durch gangsöffnung, so daß ein bündiger Übergang vom Dicht ring zum Druckmittelanschluß erreicht werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß der Außenmantel und die Dichtmanschette etwa gleiche Wandstärke aufweisen. Der Außenmantel kann an seiner rückwärtigen Stirnseite mit ein oder zwei axial gerichteten Dichtlippen versehen sein. Die Dichtlippen liegen direkt am Gehäuse des Kugelhahnes an und sorgen damit für eine gehäuseseitige Abdichtung.

Weiterhin kann vorgesehen werden, daß der Stützring mit einem Außensteg unverlierbar in einer hinter schnittenen Nut des Außenmantels gehalten ist.

Der Stützring kann aus Kunststoff oder vorzugsweise aus Stahl bestehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Querschnitt einen Dichtring nach der Erfindung vor der Montage,

Fig. 2 den Dichtring nach Fig. 1 in montiertem Zustand und

Fig. 3 eine alternative Ausführungsform eines Dichtringes nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Dichtring 1 aus PTFE, der ein zur Rückseite 2 hin offenes L-Winkelprofil besitzt. Der Dichtring 1 besteht aus einem Außenmantel 3 und einer, die Kugelanlage bildenden, ringscheibenförmigen Dicht manschette 4, wobei der Außenmantel 3 und die Dicht manschette 4 etwa gleiche Wandstärke besitzen. Die Innenöffnung 5 der Dichtmanschette 4 ist in der Grund stellung konisch, zur Kugelanlageseite 6 sich er weiternd, ausgebildet, wobei der Konuswinkel A etwa gleich dem maximalen Schwenkwinkel B der Dichtman schette 4 ist. In dem Außenmantel 3 sitzt ein Stütz ring 7 aus Kunststoff oder Stahl, der ein im wesent lichen dreieckiges Querschnittsprofil besitzt. Der Stützring 7 weist eine rückwärtige Einspannseite 8 sowie eine vordere, etwa an der Fußlinie 9 der Dicht manschette 4 auslaufende Stützfläche 10 auf und ist mit einem Außensteg 11 unverlierbar in einer hinter schnittenen Innennut 12 des Außenmantels 3 gehalten. Der Außenmantel 3 ist außerdem an seiner rückwärtigen Stirnseite mit zwei axial gerichteten Dichtlippen 13 und 14 versehen.

In Fig. 2 ist der Dichtring 1 in Dichtanlage an einer Kugeloberfläche 15 gezeigt. Der Dichtring 1 ist hier bei zwischen der Kugel 15 und dem nur strichpunktiert angedeuteten Kugelhahngehäuse 16 eingespannt, wobei die rückwärtige Einspannseite 8 des Stützringes 5 sowie die Dichtlippen 13 und 14 des Außenmantels 3 zur gehäuseseitigen Einspannung und Abdichtung dienen. Die Dichtmanschette 4 ist zur Anpassung an die Kugel oberfläche 15 bis Auftreffen auf den vom Außenmantel 3 getragenen Stützring 7 flexibel zurückgebogen. Die zuvor konische Innenöffnung 5 der Dichtmanschette 4 ist bis zu einem zylindrischen Durchlaß aufgeweitet, der bündig mit dem Druckmittelanschluß 17 liegt. Die radiale Breite 18 der Dichtmanschette 4, d. h. die Differenz zwischen ihrem Außen- und Innenradius, ist mehrfach größer als ihre axiale Stärke 19. Die Stütz fläche 10 des Stützringes 7 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, etwa tangential zur abzudichtenden Kugel oberfläche 15 geneigt.

In Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Dichtringes 19, bei dem die Dichtmanschette 20 in nichtmontiertem Zustand bereits gegenüber der Radial ebene einwärts geneigt ist. Dieser Neigungswinkel ist deutlich kleiner als der Neigungswinkel der Stütz fläche 10, so daß noch ein großer Schwenkwinkel für die Auslenkung der Dichtmanschette 20 verbleibt.

Claims

1. Dichtring aus PTFE zur Abdichtung der Kugel bei Kugelhähnen, die an ihrer Kugelanlageseite eine elastische Dichtlippe aufweist, dadurch gekenn zeichnet, daß der Dichtring (1) ein zur Rückseite (2) hin offenes Winkelprofil besitzt und aus einem Außenmantel (3) und einer die Kugelanlage bilden den, ringscheibenförmigen Dichtmanschette (4) be steht, welche zur Anpassung an die Kugeloberfläche (15) bis Auftreffen auf einen vom Außenmantel (3) getragenen Stützring (7) flexibel zurückbiegbar ist.

2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (1) etwa ein L- oder V-Profil und der Stützring (7) ein im wesentlichen drei eckiges Querschnittsprofil aufweisen, wobei der Stützring (7) am Außenmantel (3) sitzt und eine rückwärtige Einspannseite (8) und eine vordere, etwa an der Fußlinie (9) der Dichtmanschette (4) auslaufende Stützfläche (10) aufweist, welche etwa tangential zur abzudichtenden Kugeloberfläche (15) geneigt ist.

3. Dichtring nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Breite (18) der Dichtmanschette (4), d. h. die Differenz zwischen ihrem Außen- und Innenradius, mehrfach größer als die axiale Stärke (19) der Dichtmanschette (4) ist.

4. Dichtring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenöffnung (5) der Dichtmanschette (4) in der Grundstellung konisch, zur Kugelanlageseite (6) hin sich erweiternd, ausgebildet ist, wobei der Konuswinkel (A) etwa gleich dem maximalen Auslenkwinkel (B) der Dichtmanschette (4) ist.

5. Dichtring nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (3) und die Dichtmanschette (4) etwa gleiche Wandstärke aufweisen.

6. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (3) an seiner rückwärtigen Stirnseite mit ein oder zwei, axial gerichteten Dichtlippen (13, 14) versehen ist.

7. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (7) mit einem Außensteg (11) unverlierbar in einer hinter schnittenen Innennut (12) des Außenmantels (3) ge halten ist.

8. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (7) aus Kunststoff oder aus Stahl besteht.

9. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmanschette (20) in nichtmontiertem Zustand gegenüber der Radialebene einwärts geneigt ist, wobei dieser Neigungswinkel kleiner als der Neigungswinkel der Stützfläche (10) gegenüber der Radialebene ist.