DE4143306A1

DE4143306A1 - Kugelhahn ii

Info

Publication number: DE4143306A1
Application number: DE19914143306
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Draxler
Original assignee: DRAXLER ERNST DIPL ING FH
Current assignee: DRAXLER ERNST DIPL ING FH
Priority date: 1991-03-27
Filing date: 1991-03-27
Publication date: 1992-10-01
Also published as: DE4143306C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für das Kugel küken eines Kugelhahnes, die unter Vorspannung steht und in eine Ringnut des Gehäuses eingesetzt ist.

In der Industrie, insbesondere in der chemischen Prozeßtech nik werden Medien in Rohrleitungen transportiert, wobei die se unterschiedlichen Drücken und Temperaturen ausgesetzt sind. Zum Absperren oder zum Regeln des Durchsatzes werden in den Rohrleitungen Absperr- oder Regelorgane eingesetzt, die den Betriebsbedingungen und den geforderten Funktionen genügen müssen, damit die Sicherheit der Umwelt gewährleistet ist. Die Dichtungen für die Antriebsspindel und das Kugelküken müssen im geschlossenen Zustand des Kugelhahnes bei dem je weils vorhandenen Druck des Mediums einen absolut dichten Ab schluß ergeben, auch bei beliebigen Temperaturunterschieden. Die Temperaturabhängigkeit und der Verschleiß des Dichtungs materials wirken sich mit der Zeit nachteilig auf die Abdich tungsfähigkeit aus und führen zu einem ungleichförmigen Dreh moment beim Drehen der Antriebsspindel. Um diese Nachteile zu unterbinden, werden bei dem Kugelhahn nach dem DE-GM 70 01 833 die Ringdichtungen mittels ringförmiger Federele mente (Tellerfedern) gegen das Gehäuse des Kugelhahnes abge stützt, so daß die Dichtungen unter Vorspannung stehen. Damit der Kugelhahn in einem großen Temperaturbereich von -200°C bis +600°C und einem Druckbereich von 0 bis 450 bar betrie ben werden kann, ist es erforderlich, verschiedene Dichtungs werkstoffe einzusetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine unter Vorspannung stehende Dichtungsanordnung zu schaffen, deren Anfederung an das Kugelküken sich leicht einstellen läßt, damit die bei Temperaturwechsel des strömenden Mediums auftretende unter schiedliche Dilatation von Kugelküken und Dichtungswerkstoff und darüber hinaus auch Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können. Ferner soll ein einfacher und schneller Aus bau der Dichtungsanordnung ermöglicht werden, so daß ver schiedene Dichtungssysteme ohne Änderungen am Gehäuse mon tiert werden können. Dies wird gemäß der Erfindung auf vor teilhafte Weise dadurch erreicht, daß die Dichtungsanordnung aus einer an ihrer Oberseite mit einer Aussparung versehenen, ringförmigen Dichtung für das Kugelküken, aus einem als Druck ring ausgebildeten Winkelring, der auf eine in die Aussparung eingelegte zweite, ringförmige Dichtung einwirkt, aus einer Tellerfeder und aus einem Gewindering besteht, der in ein In nengewinde der Durchflußbohrung eingeschraubt ist, und daß sich die Tellerfeder zwischen dem Gewindering und dem Winkel ring befindet.

Die Werkstoffe für die Dichtungen können bei der erfindungs gemäßen Dichtungsanordnung dem jeweiligen Betriebsverhältnis angepaßt werden, so daß bei einem Betriebsdruck von 0 bis 450 bar und bei einer Betriebstemperatur von -200°C bis +600°C die eingebauten Kugelküken einwandfrei funktionieren. Diese Bereiche bedingen den Einsatz verschiedener Dichtungs werkstoffe und daraus resultieren konstruktiv bedingt ver schiedene Dichtungssysteme. Die erfindungsgemäße Konstruk tion ist so konzipiert, daß die verschiedenen Dichtungssy steme ohne Änderungen im Gehäuse austauschbar montiert wer den können. Dadurch ergeben sich als Vorteile höhere Ferti gungs-Losgrößen und eine geringere Lagerhaltung von Einzel teilen, was sich kostensparend auswirkt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung können den Unter ansprüchen sowie der Zeichnung und der zugehörigen Zeichnungs beschreibung entnommen werden. In der Zeichnung sind zwei Aus führungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Kugelhahn mit der er findungsgemäßen Dichtungsanordnung und

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Dichtungsan ordnung.

Der Kugelhahn besteht aus zwei lösbar miteinander verbundenen Gehäuseteilen 1 und 2, dem schwimmend gelagerten Kugelküken 3, der Antriebsspindel 4 für das Kugelküken 3 und den beiden Ring dichtungen 5 und 6 für das Kugelküken 3. In das Gehäuseteil 1 ist eine Ringnut 10 für die Ringdichtungen 5 und 7 und in das Gehäuseteil 2 eine stufenförmige Ringnut 11 für die Ringdich tungen 6 und 14, den Winkelring 15, die Tellerfeder 16 und den Gewindering 17 eingearbeitet. Die beiden Gehäuseteile 1 und 2 werden durch eine Ringdichtung 18 abgedichtet. Die Dichtungen 5 und 6 für das Kugelküken 3 sind Metalldichtungen, während die Dichtungen 7 und 14 aus Graphit (Weichdichtungen) bestehen. An ihrer Oberseite besitzt die Dichtung 6 eine Aussparung 20 mit einer Schrägfläche 21. Zwischen der Schrägfläche 21 und dem in die Aussparung 20 hineinragenden Schenkel 22 des Win kelringes 15 befindet sich die ebenfalls mit einer Schräg fläche versehene Ringdichtung 14. Der Gewindering 17 ist in ein in der Durchflußbohrung 25 befindliches Innengewinde ein geschraubt. Der Innendurchmesser des Gewinderinges 17 ist gleich dem Innendurchmesser der Durchflußbohrung 25. Durch Verstellen des Gewinderinges 17 kann der von den Dichtungen 5 und 6 auf das Kugelküken 3 ausgeübte Druck geändert werden, so daß die Abdichtung des Kugelkükens 3 durch die beiden Dich tungen 5 und 6 dem jeweiligen Betriebszustand angepaßt werden kann.

Nach Trennung der beiden Gehäuseteile 1 und 2 und dem Ausbau des Kugelkükens 3 können die Dichtungen 5 bis 7 und 14 aus den Gehäuseteilen 1 und 2 entfernt und gegen neue Dichtungen oder andere Dichtungssysteme ausgetauscht werden.

Das Dichtungssystem nach Fig. 2 besteht aus den Ringdichtun gen 30 und 31 sowie 32 und 33. An der Ringdichtung 32 liegt die Tellerfeder 16 an, die ihrerseits mit dem Gewindering 17 zusammenwirkt. Die Ringdichtungen 30 und 32 besitzen an ihrer Oberseite Ringnuten 35 und 36, in welche die kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Ringdichtungen 31 und 33 eingesetzt sind.

Für den Tieftemperaturbereich von -200°C bis +250°C werden Kunststoffdichtungen, für den Hochtemperaturbereich von -200°C bis +600°C werden Metalldichtungen 5 und 6 in Verbindung mit Dichtungen 7 und 14 aus Graphit und für den mittleren Tempera turbereich von -50°C bis +250°C werden Kunststoffdichtungen 30 und 32 mit kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Ringdich tungen 31 und 33 verwendet.

Claims

1. Dichtungsanordnung für das Kugelküken eines Kugelhahnes, die unter Vorspannung steht und in eine Ringnut des Ge häuses eingesetzt ist, dadurch gekenn zeichnet, daß sie aus einer an ihrer Oberseite mit einer Aussparung (20) versehenen, ringförmigen Dich tung (6) für das Kugelküken (3), aus einem als Druckring ausgebildeten Winkelring (15), der auf eine in die Aus sparung (20) eingelegte zweite, ringförmige Dichtung (14) einwirkt, aus einer Tellerfeder (16) und aus einem Gewin dering (17) besteht, der in ein Innengewinde der Durch flußbohrung (25) eingeschraubt ist, und daß sich die Tel lerfeder (16) zwischen dem Gewindering (17) und dem Win kelring (15) befindet.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dichtung (6) für das Kugelküken (3) an ihrer Oberseite eine Ringnut (36) auf weist, in die eine Ringdichtung (33) mit kreisförmigem Querschnitt eingebettet ist.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen für das Kugelküken (3) im Bereich der Betriebstemperatur von -200°C bis +600°C aus Metall und Graphit bestehen, während für den mittleren Temperaturbereich von -50°C bis +250°C Kunst stoffdichtungen, beispielsweise PTFE oder PTFE mit Füll stoff Verwendung finden.