DE4210973A1

DE4210973A1 - Plug for valve handling fluid - has gap between plug and mounting bridged by hard sealing rings and hard sealing strips either side of plug bore inlet and outlet

Info

Publication number: DE4210973A1
Application number: DE19924210973
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: CERPRAECIS ANWENDUNGEN fur IN
Current assignee: CERPRAECIS ANWENDUNGEN fur IN
Priority date: 1992-04-02
Filing date: 1992-04-02
Publication date: 1993-10-07
Anticipated expiration: 2012-04-03
Also published as: DE4210973C2

Abstract

There is a gap (10) between the plug (7) and mounting (6), bridged above and below the bore (8) by a guide ring (11) of hard sealing material. In addition, on both the inlet and outlet side of the plug there are sealing strips each side of the bore of the same material at right angles to the rings, and also bridging the gap. The rings and strips can fit in grooves in the plug or mounting. Both the rings and strips are made of engineering ceramics, metal, graphite or reinforced graphite. ADVANTAGE - Reliability, good sealing, and requires little effort to operate, being particularly for high rates of flow and where the fluid is turbulent and laden with solids.

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan für ein fluides Medium mit Absperrorgangehäuse und Strömungskanal mit Mediumeintritt und Mediumaustritt, Hahnkükenaufnahme in dem Absperrorgangehäuse und Hahnküken, wobei das Hahnküken in die Hahnkükenaufnahme einge setzt ist, eine dem Strömungskanal angepaßte Hahnkükenbohrung aufweist und durch eine Drehung um die zur Hahnkükenbohrung orthogonale Hahnkükenachse betätigbar ist. - Das Absperrorgange häuse sowie das Hahnküken können aus einem für Absperrorgane üblichen Werkstoff bestehen, insbesondere können sie aus Ingenieur keramik bestehen oder aus Ingenieurkeramik bestehende Bauteile aufweisen.The invention relates to a shut-off device for a fluid medium Shut-off gear housing and flow channel with medium inlet and Medium outlet, tap plug in the shut-off gear housing and Cockerel chick, with the cockerel chick being inserted into the cockerel chick receptacle is a tap plug hole adapted to the flow channel has and by a rotation to the tap plug hole orthogonal cock plug axis is actuated. - The shut-off device The housing and the cock plug can be made of one for shut-off devices usual material, in particular they can be engineer ceramic or components made of engineering ceramics exhibit.

Bei dem aus der Praxis bekannten Absperrorgan des beschriebenen Aufbaus ist das Hahnküken in eine Hahnkükenbohrung praktisch spielfrei passend eingesetzt. Die Abdichtung gegen Umströmung des Hahnkükens zur oberen Mündung der Hahnkükenbohrung sowie zum gegenüberliegenden Bereich des Absperrorgangehäuses hin erfolgt durch die Passung im Sinne einer Spaltdichtung, deren Leckrate von den fertigungstechnisch unvermeidbaren Toleranzen abhängig ist. Die Passung bewirkt auch die Führung des Hahnkükens in der Hahnkü kenbohrung. In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt, oberhalb und unterhalb der Hahnkükenbohrung zusätzlich Dichtungsringe aus einem Weichdichtungswerkstoff, z. B. aus Dichtungsgummi, anzuord nen. Die Führung des Hahnkükens in der Hahnkükenaufnahme ist nicht durch diese Dichtungsringe, sondern auch hier durch die Passung zwischen Hahnküken und Hahnkükenaufnahme bestimmt. Die Stellkräfte für die Betätigung des Hahnkükens sind wegen der Reibung des komprimierten Dichtungsgummis an den gegenüberliegen den Flächen verhältnismäßig groß.In the shut-off device known from practice Construction, the cock chick is practical in a cock chick hole used without play. The seal against flow around the Hahnkükens to the upper mouth of the Hahnkükenbohrung and opposite area of the shut-off gear housing by the fit in the sense of a gap seal, the leak rate of the tolerances that are unavoidable in terms of production technology. The Fit also causes the cock plug to be guided in the cock plug center hole. In this context, it is also known above and additional sealing rings below the tap plug hole a soft sealing material, e.g. B. made of sealing rubber nen. The routing of the cock plug in the cock plug receptacle is not through these sealing rings, but also here through the Fit between cock plug and cock plug receptacle determined. The Actuators for the operation of the cock plug are because of the Friction of the compressed rubber seal on the opposite the areas are relatively large.

Die vorstehend beschriebenen bekannten Ausführungsformen sind nicht frei von Nachteilen, die insbesondere wirksam werden, wenn größere Strömungsgeschwindigkeiten auftreten und wenn die Volumen ströme aggressiv und möglicherweise zusätzlich feststoffbelastet sind. Die schwierige Abdichtung der Flächen, die in Kauf genommen werden muß, wenn ohne Dichtungsringe aus Weichdichtungswerkstoff gearbeitet wird, ist ebenso nachteilig wie die Verwendung von Weichdichtungsringen. Bei Verwendung von Weichdichtungsringen ent stehen hohe Stellkräfte in bezug auf das Hahnküken. Die Gefahr von hohen Leckraten ist groß, wenn an besonders stark beanspruchten Stellen die dichtenden Flächen angegriffen werden. Das gilt auch für eine weitere bekannte Ausführungsform, bei der das Hahnküken eine weiche Dichtungsbeschichtung, z. B. aus Dichtungsgummi, aufweist.The known embodiments described above are not free from disadvantages that are particularly effective when larger flow velocities occur and when the volume currents aggressively and possibly additionally contaminated with solids are. The difficult sealing of the surfaces that was accepted must be if without sealing rings made of soft sealing material is as disadvantageous as the use of Soft sealing rings. When using soft sealing rings there are high actuating forces in relation to the cock plug. The danger of high leakage rates is great when used on particularly heavy loads Places the sealing surfaces are attacked. This is also true for a further known embodiment in which the cock plug a soft seal coating, e.g. B. from sealing rubber, having.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absperrorgan des eingangs beschriebenen Aufbaus so auszubilden, daß bei geringen Stellkräften nichtsdestoweniger eine sichere Abdichtung und Führung des Hahnkükens im Absperrorganggehäuse gewährleistet ist.The invention has for its object a shut-off training described above so that at low Nonetheless, actuators have a secure seal and guidance the cock plug in the shut-off gear housing is guaranteed.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zwischen dem Hahnküken und der Hahnkükenaufnahme ein Abstandsspaltraum ver wirklicht ist, welcher Abstandsspaltraum oberhalb und unterhalb der Hahnkükenbohrung durch einen den Abstandsspalt definierenden Führungsring aus hartem Dichtungswerkstoff abdichtend überbrückt ist, und daß beidseits der Hahnkükenbohrung sowohl mediumein trittsseitig als auch mediumsaustrittsseitig quer zu den Führungs ringen verlaufende Dichtungsleisten aus hartem Dichtungswerkstoff angeordnet sind, die ebenfalls den Abstandsspalt überbrücken. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Führung des Hahnkü kens in der Hahnkükenaufnahme nicht über die Passung verwirklicht werden muß, sondern über besondere Führungselemente erfolgen kann, die gleichzeitig eine Abdichtungsfunktion erfüllen. Die beson deren Führungselemente sind die Führungsringe, die aus einem harten Dichtungswerkstoff bestehen und einen geringen Reibungs koeffizienten aufweisen. Sie erlauben es, stellkraftreduzierend einen Abstandsspalt zu verwirklichen, der eine im Zehntelmillimeterbereich oder sogar Millimeterbereich liegende Spaltweite aufweisen kann. Zwar sind zusätzlich die Dichtungsleisten erforderlich, die jedoch die Stellkräfte nicht störend vergrößern, da sie ebenfalls aus einem harten Dichtungswerkstoff bestehen.To achieve this object, the invention teaches that between the Rooster chick and rooster chick pick up a gap space ver what is really real is which gap space above and below the Tap plug bore through a distance gap defining Guide ring made of hard sealing material bridged sealingly and that both sides of the tap plug hole are both medium on the entry side as well as on the medium outlet side across the guide wrinkled sealing strips made of hard sealing material are arranged, which also bridge the gap. The Invention is based on the knowledge that the management of the Hahnkü kens in the rooster chick receptacle did not achieve the fit must be done, but via special guide elements can perform a sealing function at the same time. The particular whose guide elements are the guide rings, which consist of one hard sealing material and low friction have coefficients. They allow one to reduce the actuating force Realize gap, one in the tenths of a millimeter or even have a gap width lying in the millimeter range. The sealing strips are also required, however the actuating forces do not increase disruptively, since they also come from one hard sealing material.

Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung eines erfindungsgemäßen Absperrorganes. So können die Führungsringe in nutenförmiger Aufnahme des Hahnkükens einge setzt sein. Sie können aber auch in nutenförmiger Aufnahme der Hahnkükenaufnahme eingelegt sein. Nach bevorzugter Ausführungs form der Erfindung sind auch die Dichtungsleisten in nutenförmige Aufnahmen des Hahnkükens eingesetzt. Auch hier besteht die Mög lichkeit, die Dichtungsleisten in nutenförmige Aufnahmen der Hahn kükenaufnahme einzusetzen. Es versteht sich, daß die Berührungs flächen zwischen den Führungsringen und den Dichtungsleisten oder die entsprechenden Durchdringungen ausreichend dicht ausgeführt sein müssen.There are several options for further training and design of a shut-off device according to the invention. So can the guide rings in the groove-shaped receptacle of the cock plug sets. But you can also take the groove Rooster chick holder must be inserted. After preferred execution form of the invention are also the sealing strips in groove-shaped Recordings of the cock plug used. There is also a possibility here the sealing strips in groove-shaped receptacles of the tap use chick picking. It is understood that the touch surfaces between the guide rings and the sealing strips or the corresponding penetrations are made sufficiently tight have to be.

Im Rahmen der Erfindung bestehen die Führungsringe zweckmäßiger weise aus einem Werkstoff der Gruppe "Ingenieurkeramik, Metall, Graphit, Graphit mit festigkeitssteigernden Beimengungen". Aber auch die Dichtungsleisten können aus einem Werkstoff der vorstehend angegebenen Gruppe bestehen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Anordnung so zu treffen, daß die Führungsringe und/oder die Dichtungsleisten eine Faserbewehrung aufweisen. Die Führungsringe und/oder die Dichtungsleisten können aber auch die Struktur von Dichtungsbürsten besitzen. Ein anderer Vorschlag besteht darin, die Führungsringe und/oder die Dichtungsleisten aus dem Werkstoff des Dichtungskükens herauszuarbeiten.In the context of the invention, the guide rings are more appropriate wise from a material of the group "engineering ceramics, metal, Graphite, graphite with strength-increasing additives ". But the sealing strips can also be made from a material of the above specified group exist. It is within the scope of the invention to make the arrangement so that the guide rings and / or Sealing strips have fiber reinforcement. The guide rings and / or the sealing strips can also the structure of Have sealing brushes. Another suggestion is that Guide rings and / or the sealing strips made of the material of the To work out the sealing plug.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellendenden Zeichnung ausführlicher erläu tert. Es zeigen in schematischer DarstellungIn the following, the invention is based on only one Embodiment showing the drawing in more detail tert. They show a schematic representation

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Absperror gan, Fig. Gan 1 is an axial section through an inventive Restricting devices,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 2 shows a section in the direction AA through the object of FIG. 1 and

Fig. 3 in gegenüber den Fig. 1 und 2 wesentlich vergrößerter Darstellung den Ausschnitt B aus dem Gegenstand der Fig. 2. Fig. 3 in comparison with FIGS. 1 and 2 substantially enlarged representation of the detail B from the object of Fig. 2.

Das in den Figuren dargestellte Absperrorgan 1 ist für ein fluides Medium bestimmt. Es mag sich dabei um ein Gas, um Gase oder um eine Flüssigkeit handeln. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören ein Absperrorgangehäuse 2 mit Strömungskanal 3 und Mediumeintritt 4 sowie Mediumaustritt 5, eine Hahnkükenaufnahme 6 in dem Absperr organgehäuse 2 und ein Hahnküken 7. Das Hahnküken 7 ist in die Hahnkükenaufnahme 6 eingesetzt. Es weist eine dem Strömungskanal 3 angepaßte Hahnkükenbohrung 8 auf. Durch eine Drehung um die zur Hahnkükenbohrung 8 orthogonale Hahnkükenachse ist das Hahn küken 7 betätigbar. Man erkennt am oberen Teil der Fig. 1 eine entsprechende Betätigungseinrichtung 9.The shut-off device 1 shown in the figures is intended for a fluid medium. It may be a gas, a gas, or a liquid. The basic structure includes a shut-off valve housing 2 with flow channel 3 and medium inlet 4 and medium outlet 5 , a tap plug receptacle 6 in the shut-off valve housing 2 and a tap plug 7 . The cock plug 7 is inserted into the cock plug receptacle 6 . It has a tap plug bore 8 adapted to the flow channel 3 . By a rotation around the orthogonal to the cock plug bore 8 stopcock axis, the valve is actuated 7 chicks. A corresponding actuating device 9 can be seen in the upper part of FIG. 1.

Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 3 entnimmt man, daß zwischen dem Hahnküken 7 und der Hahnküken aufnahme 6 ein Abstandsspaltraum 10 verwirklicht ist. Der Ab standsspaltraum 10 ist oberhalb und unterhalb der Hahnkükenboh rung 8, d. h. beidseits der Hahnkükenbohrung 8, durch einen den Abstandsspalt definierenden Führungsring 11 abdichtend überbrückt. Die Führungsringe 11 bestehen aus einem harten Dichtungswerkstoff. Beidseits der Hahnkükenbohrung 8 sind sowohl mediumeintrittsseitig als auch mediumaustrittsseitig quer zu den Führungsringen 11 verlaufende Dichtungsleisten 12 aus hartem Dichtungswerkstoff ange ordnet, die ebenfalls den Abstandsspalt überbrücken. Im Ausfüh rungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind sowohl die Führungsringe 11 als auch die Dichtungsleisten 12 in nutenförmige Aufnahmen des Hahnkükens 7 eingesetzt. Sie könnten auch oder zusätzlich auch in nutenförmige Aufnahmen der Hahnkü kenaufnahme 6 eingesetzt sein. Im Rahmen der Erfindung liegt es, oberhalb und unterhalb der Hahnkükenbohrung 8 nicht lediglich einen Führungsring 11 anzuordnen sondern deren mehrere. Das gilt auch in bezug auf die Dichtungsleisten 12. In particular, from a comparative view of FIGS. 1 and 3, it can be seen that between the cock plug 7 and the cock plug receptacle 6, a clearance gap 10 is realized. From the gap space 10 is above and below the Hahnkükenboh tion 8 , ie on both sides of the Hahnkükenbohrung 8 , bridged by a guide ring 11 defining the clearance gap sealing. The guide rings 11 are made of a hard sealing material. On both sides of the tap plug bore 8 are both the medium inlet side and the medium outlet side transverse to the guide rings 11 sealing strips 12 made of hard sealing material is arranged, which also bridge the gap. In the exemplary embodiment and according to a preferred embodiment of the invention, both the guide rings 11 and the sealing strips 12 are inserted into groove-shaped receptacles of the cock plug 7 . You could also or additionally be used in groove-shaped receptacles of the Hahnkü kenaufnahme 6 . Within the scope of the invention it is not only to arrange one guide ring 11 above and below the tap plug bore 8, but several of them. This also applies to the sealing strips 12 .

Die Führungsringe 11 und die Dichtungsleisten 12 bestehen aus einem Werkstoff der Gruppe "Ingenieurkeramik, Metall, Graphit, Graphit mit festigkeitssteigernden Beimengungen". Im Rahmen der Erfindung liegen aber auch die Abwandlungen, die Gegenstand der Patentansprüche 8 bis 10 sind.The guide rings 11 and the sealing strips 12 consist of a material from the group "engineering ceramics, metal, graphite, graphite with strength-increasing admixtures". But within the scope of the invention are also the modifications which are the subject of claims 8 to 10.

Claims

1. Shut-off device for a fluid medium, - with shut-off valve housing with flow channel with medium inlet and medium outlet, tap plug in the shut-off valve housing and tap plug, the tap plug being inserted in the tap plug receptacle, having a tap plug hole matched to the flow channel and rotating by orthogonal to the tap plug hole Cock plug axis can be actuated,
characterized,
that a clearance gap ( 10 ) is realized between the cock plug ( 7 ) and the cock plug receptacle ( 6 ),
which gap space ( 10 ) above and below the tap plug bore ( 8 ) by a gap defining the guide ring ( 11 ) made of hard sealing material is bridged from sealing, and
that on both sides of the tap plug bore ( 8 ) both mediumein entry side and medium outlet side rings to the guide rings ( 11 ) extending sealing strips ( 12 ) made of hard sealing material are arranged, which also bridge the gap across.

2. Shut-off device according to claim 1, characterized in that the guide rings ( 11 ) are inserted in groove-shaped receptacles of the cock plug ( 7 ).

3. Shut-off device according to claim 1, characterized in that the guide rings ( 11 ) are inserted into groove-shaped receptacles of the Hahnkükenauf ( 6 ).

4. Shut-off device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing strips ( 12 ) in groove-shaped on the cock plug ( 7 ) are used.

5. Shut-off device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing strips ( 12 ) in groove-shaped on the cock plug receptacle ( 6 ) are used.

6. Shut-off device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guide rings ( 11 ) consist of a material from the group "engineering ceramics, metal, graphite, graphite with strength-increasing admixtures".

7. Shut-off device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing strips ( 12 ) consist of a material from the group "engineering ceramics, metal, graphite, graphite with strength-increasing admixtures".

8. Shut-off device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guide rings ( 11 ) and / or the sealing strips ( 12 ) have a fiber reinforcement.

9. Shut-off device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guide rings ( 11 ) and / or the sealing strips ( 12 ) have the structure of sealing brushes.

10. Shut-off device according to claim 1, characterized in that the guide rings ( 11 ) and / or the sealing strips ( 12 ) are worked out from the material of the sealing plug.