DE8011085U1

DE8011085U1 - Kugelhahn mit beim schaltvorgang entlastbaren dichtungen

Info

Publication number: DE8011085U1
Application number: DE19808011085
Authority: DE
Original assignee: ARGUS VERWALTUNGSGESELLSCHAFT MBH 7505 ETTLINGEN
Current assignee: ARGUS VERWALTUNGSGESELLSCHAFT MBH 7505 ETTLINGEN
Priority date: 1980-04-23
Filing date: 1980-04-23
Publication date: 1980-08-07
Also published as: NL8101075A; GB2075638B; JPS5928792B2; JPS56164285A; GB2075638A

Description

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dr.ing. HEINRICH GEITZ Patentanwalt 7500 Karlsruhe ι, postfach 27οβ

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Anmelderin: Firma

Argus Verwaltungsgesellschaft mbH
Goethestraße 15

7505 Ettlingen

Kugelhahn mit beim Schaltvorgang entlastbaren
Dichtungen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kugelhahn mit beim Schalt Vorgang entlastbaren Dichtungen, die sich als lose eingelegte
Dichtungsringe zu beiden Seiten der Absperrkugel gehäuseseitig an konvergierend zueinander verlaufenden, einen Keilspalt bildenden Schrägflächen von Keilscheiben, die an zueinander
parallelen Kontaktflächen des Hahngehäuses anliegen, abstützen

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und infolge einer gemeinsamen Verschiebung mit der Absperrkugel in den Keilspalt hinein zwischen diesen Schräglächen und der Absperrkugel verspannbar sind.

Ein Kugelhahn dieser Art ist in der DE-PS 22 02 097 beschrieben, bei dem die Keilscheiben in zylindrischen Ausdrehungen im Hahngehäuse aufgenommen sind und sich an den die Ausdrehungen in versenkter Lage begrenzenden Gehäuseflächen abstützen. Naturgemäß müssen die Kontaktflächen der Keilscheiben mit den letzte-t| re abstützenden Gehäuseflächen dichten. Wenn 4τά die mit derarti-f

gen Kugelhähnen zu schleusenden gasförmigen oder flüssigen |

Medien mit Feststoffteilchen bela;3tet sind, kann es beim Schalt-fJ

'4 Vorgang, bei dem die Verspannung der Dichtungsringe und der Kei.lscheiben zwischen den letztere abstützenden Gehäuseflächen und der Absperrkugel aufgehoben ist, dazu kommen, daß derartige Peststoffpartikel zwischen den genannten Gehäuseflächen und den damit korrespondierenden Kontaktflächen der Keilscheiben eindringen. Beim erneuten Verspannen nach dem Schaltvorgang können daher Undichtigkeiten auftreten, weil eine dichtende Anlage der Kontaktflächen der Keilscheiben an den letztere abstützenden Gehäuseflächen nicht mehr mit hinreichender Sicherheit gewährleistet ist.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Verbesserung des eingangs erläuterten Kugelhahns dahingehend, daß

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die Gefahr von Undichtigkeiten infolge zwischen den Kontaktflächen der Keilscheiben und den letztere abstützenden Gehäuseflächen eindringender Feststoffpartikel beseitigt oder zumindest wesentlich abgemindert wird. Diese Aufgabe ist bei einem Kugelhahn der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß die Keilscheiben durch wenigstens ein an ihrem Umfang angreifendes Spannelement in Anlage an den Kontaktflächen des Hahngehäuses gehalten sind, so daß beim Aufheben der Verspannung beim Schaltvorgang die Keilscheiben nicht mehr von ihren Gehäusesitzflächen abzuheben vermögen. Auf diese Weise ist die Gefahr des Eindringens von Peststoffpartikeln aus dem zu schleusenden Medium, die in diesem prozeßbedingt enthalten sein oder in Form von nie mit Sicherheit ausschließbaren Verunreinigungen auftreten können, zwischen den Kontaktflächen der Keilscheiben und den letztere abstützenden Gehäuseflächen wirksam unterbunden.

Obgleich die Ausbildung der an den Keilscheiben angreifenden Spannelemente sowie deren Abstützung an Gehäuseteilen grundsätzlich auf vielfältige V/eise möglich ist, hat es sich nach einem ausgestaltenden Merkmal der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, wenn jede Keilscheibe durch zwei Spannelemente gehalten ist, die symmetrisch zu einer in Richtung der Hahnlängsachse verlaufenden Mittelebene durch den Hahn angeordnet sind und mithin auf in einer Horizontalebene einander gegenüberliegenden Seiten an den Keilscheiben angreifen.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente sich zwischen den auf beiden Seiten der Absperrkugel angeordneten Keilscheiben erstrecken und zwischen diesen verspannt sind. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß die Spannelemente sich unter gleichzeitiger Anpressung der Keilscheiben an die letztere abstützenden Gehäuseflächen an den beiden auf voneinander entfernten Seiten der Absperrkugel angeordneten Keilscheiben abstützen, so daß es keiner entsprechenden Abstützflächen im Gehäuse bedarf.

Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Spannelemente mit Anzugsflächen versehen sein und mit entsprechenden Gegenflächen der Keilscheiben zusammenwirken, so daß der Einbau der Spannelemente unter Vorspannung gelingt, wobei mit Vorteil die Anzugsflächen der Keilscheiben und der Spannelemente parallel zu den Schrägflächen der Keilscheiben verlaufen können.

Die Festlegung der Spannelemente innerhalb des Hahngehäuses und in ihren Spannlagen kann grundsätzlich in beliebiger, dem Fachmanne geläufiger Weise verwirklicht werden. Eine zweckmäßige Form der Fixation und Verspannung ist mittels in Gewindebohrunger im Hahngehäuse aufgenommener Spannschrauben möglich.

Eine Ausführungsform der Erfindung soll nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert werden. In schematischen An-

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sichten zeigen:

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau eines Kugelhahnes mit zu beiden Seiten der Absperrkugel lose eingelegten und an Schrägflächen von ihrerseits an Gehäuseflächen anliegenden Keilscheiben abgestützten Dichtungsringen in einem in der Schaltwellendrehachse verlaufenden Längsschnitt durch den Hahn,

Fig. 2 in einer Ansicht wie in Fig. 1 das Hahngehäuse für sich allein mit eingelegten Keilscheiben und einem zwischen letzteren verspannten Spannelement,

Fig. 3 das Hahngehäuse mit Dichtringen, Keilscheiben und Absperrkugel in einer halben Längsschnittansicht gemäß Schnittlinie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Hahngehäuse mit eingelegten und mittels zweier Spannelemente in Spannlage mit ihren Kontaktflächen des Gehäuses gehaltenen Keilscheiben.

Der in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete Kugelhahn besitzt ein Gehäuse 11, das in seinem Innenraum die Absperrkugel 12 mit den beidseitig von dieser angeordneten Dichtungsringen 13, 14 aufnimmt, bei denen es sich um Metalldichtungen handelt. Auf der von der Absperrkugel entfernten Seiten liegen die Dichtungsringe an ebenfalls als Ringe ausgebildeten Keilscheiben 15, l6 an, die

sich ihrerseits an parallel zueinander verlaufenden, ebenen Gehäuseinnenflächen 18, 19 abstützen. Gegen Verlagerungen quer zu dem durch den Doppelpfeil 20 angedeuteten Strömungsweg sind die Keilscheiben dadurch gesichert, daß sie in zylindrischen Ausdrehungen im Hahngehäuse aufgenommen sind, die vom Gehäuseinnenraum ausgehen und die Keilscheiben auf einem Teil ihrer Axialerstreckung konzentrisch umschließen.

Von der Absperrkugel 12 erstreckt sich quer zum Strömungsweg eine mit der Kugel dreh- und axialfest verbundene Schaltwelle 21 fort, die von einer nur angedeuteten Gehäusedurchführung dreh- und axialverschiebbar aufgenommen ist. Die Drehbarkeit der Schaltwelle 21 deutet der Drehpfeil 23 an, hingegen die Verschiebbarkeit in Richtung ihrer Längsachse der Doppelpfeil 24. Die Schaltwelle ist in bekannter, nicht weiter dargestellter Weise im Bereich der Gehäusedurchführung 22 abgedichtet.

Die Keilscheiben 15, l6 haben auf ihren der Absperrkugel 12 zugewandten Seiten Schrägflächen 25, 26, die einen sich zur Schalt! welle hin verjüngenden, keilförmigen Sitz für die Dichtungsringe! 13, l4 bilden. Es ist ersichtlich, daß bei Aufbringung einer zur Schaltwelle hingerichteten Spannkraft auf die Absperrkugel die Dichtungsringe IJ, 14 zwischen der Absperrkugel und den Schrägflächen 25, 26 der Keilscheiben verspannt werden.

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Der durch den Doppelpfeil 20 angedeutete Strömungsweg erstreckt sich geradlinig durch das Gehäuse 11 hindurch und ist durch die mit hier nicht weiter interessierenden Innengewinden versehenen Gehäusebohrungen 27, 28, die Mittelöffnungen in den Keilscheiben und Dichtungen und eine Durchgangsbohrung 29 in der Absperrkugel bestimmt. Die Absperrung des StrömungswegeR erfolgt durch eine Drehung der Absperrkugel gemäß Drehpfeil 23 um 90° gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Lage.

Zwischen den zu beiden Seiten der Absperrkugel 12 in Gehäuseausdrehungen aufgenommenen Keilscheiben 15, 16 sind symmetrisch zu einer mit der Schaltwellenachse zusammenfallenden Mittelebene Spannelemente 30, 31 angeordnet. Diese Spannelemente, die sich mit ihren Mittelteilen 32, 33 um die Absperrkugel herumerstrecke) haben parallel zu den Schrägflächen 25, 26 der Keilringe 15, 16 verlaufende Spannflächen 34, 35, die mit entsprechend verlaufenden Spannflächen 36, 37 der Keilscheiben zusammenwirken. Die Spannelemente drängen die Keilscheiben in ihren Spannlagen auseinander und die von der Absperrkugel entfernten Dichtungsflächen der Keilscheiben sind in diesen Spannlagen an die die Gehäuseausdrehungen abschließenden Gehäuseflächen 18, 19 in solcher Weise angepreßt, daß auch bei in der Schaltstellung befindlicher Absperrkugel die Abdichtung zwischen den genannten Keilringflächen und den letztere abstützenden Gehäuseflächen 18,

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19 aufrecht erhalten bleibt, so daß auch während der Schaltvorgänge etwaige im Medienstrom mitgeführte Peststoffpartikel nich zwischen diese Dichtungsflächen eindringen können. Gehalten sind die Spannelemente in ihren Spannlagen mittels in Gewindebohrungen im Gehäuse aufgenommener Spannschrauben 38, 39, welch sich durch entsprechende Schraubenlöcher in senkrecht zu den Mittelteilen 32, 33 der Spannelemente verlaufende Spannflansche 40, Hl hindurcherstrecken. Zwischen den Spannflanschen 40, 41 der Spannelemente und den angrenzenden Gehäusepartien ist in solchem Ausmaß Spiel vorhanden, daß durch mehr oder weniger starkes Anziehen der Spannschrauben 38, 39 eine clsn Erfordernissen der Einsatzbedingungen genügende Vorspannung auf die Keilscheiben 15, 16 aufgebracht werden kann.

Claims

ι · ■ · e · - :9 801568 Schutzansprüche:

1. Kugelhahn mit beim Schaltvorgang entlastbaren Dichtungen, die sich als lose eingelegte Dichtungsringe zu beiden Seiten der Absperrkugel gehäuseseitig an konvergierend zueinander verlaufenden, einen Keilspalt bildenden Schrägflächen von Keilscheiben, die an zueinander parallelen Kontaktflächen des Hahngehäuses anliegen, abstützen und infolge einer gemeinsamen Verschiebung mit der Absperrkugel in den Keilspalt hinein zwischen diesen Schrägflächen und der Absperrkugel verspannbar sind, dadurch gekennzeichnet,

daß die Keilscheiben (153 l6) durch wenigstens ein in ihrem Umfangsbereich axial angreifendes Spannelement (30, 31) in Anlage an den Kontaktflächen (l8, 19) des Hahngehäuses gehalten sind.

2. Kugelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Keilscheibe (15_S l6) durch zwei symmetrisch zu einer in Richtung der Hahnlängsachse verlaufenden und mit der Schaltwellendrehachse zusammenfallenden Mittelebene durch den Hahn angreifende Spannelemente (30, 31) gehalten sind.

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3. Kugelhahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (30, 3D sich zwischen den auf beiden Seiten der Absperrkugel (12) angeordneten Keilscheiben (15, l6) erstrecken und zwischen diesen verspannt sind.

4. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (30, 31) mit keilförmig zueinander verlaufenden Anzugsflächen (34, 35) versehen sind und mit entsprechenden Gegenflächen (36, 37) der Keilscheiben (15, 16) zusammenwirken.

5· Kugelhahn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzugsflächen (34, 35; 36, 37) der Keilscheiben (15, l6) und der Spannelemente (30, 31) parallel zu den Schrägflächen (25, 26) der Keilscheiben verlaufen.

6. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (30, 31) mittels in Gewindebohrungen im Hahngehäuse (11) aufgenommener Spannschrauben (38, 39) in ihren Spannlagen gehalten sind.