DE1775924A1 - Zapfendichtung fuer Kuekenventile - Google Patents

Description

Priorität ι 19.10.1965 in USA Ser. No. k91 825

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für den Zapfen eines vollständig nit Polytetrafluoräthylen ausgekleideten Kükenventils Bit einstückigee Ventilkörper, 4er eine Abdeckkappe aufweist, durch deren öffnung sich der Zapfen hindurch erstreckt.

£s ist ein KUkenventil vorgeschlagen worden, das aus leichtem Material, das nicht korosionsbeständig su sein braucht, gefertigt werden kann* Dieses Xükenventil ist alt einer Auskleidung aus Polytetrafluoräthylen versehen, wodurch ein Kontakt zwischen den strttmenden Flüssigkeiten und de« Ventils»terial verhindert wird. Als Auskleldungssmterial ist Polytetrafluoräthylen vorgeschlagen worden· Dieses

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waist hervorragende Gleit- und Dichteigensohaften auf und ist oheaiach weitgehend inert· Quer xwr Längsbohrung de« Ventil· verläuft die Bohrung nur Aufnahwe dee Kükens, da· ebenfalls Mit einer Schutzschicht überzogen iet. Während das Küken auf der einen Seite der Ventilwand in eine Art Sackbohrung, die selbstverständlich ebenfall· ausgekleidet Üt, gehaltert wird, erstreckt ea «loh auf der dem genannten Snde gegenüberliegenden Seit· durch die Wand de· Ventil· hinduroh· Die Verlängerung des Kükens stellt hier einen Zapfen dar« Dieser ist von aufien Mit Verkseugen zugänglich, so daß das Küken von aufien her in eine geschlossene bzw· offene Stellung gedreht werden kann*

Sine Abdeckkappe ist so am Umfang der durchgehenden Querbohrung Im Ventilgehäuse angebracht, daß *le den oberen erweiterten Teil des Kükens einsohlle011oh dee diesen umfangenden Flansche· an der öffnung iM Ventilkörper ttbergreift« Oberhalb der genannten AbdeokkapJNf""Skmt durch Schrauben in letzterer befestigt etae Verechraubeinriohtung ange-(⁷InCt. Je nach Spannen derselben wird da· Küken Mehr oder weniger in den Sitz Im Ventil hineingedrüokt.

Ziel der Erfindung ist eine geeignete Diohtung «wischen dem Strömungeraum Im Ventil «old der äuAeren ttagebung »sw. der Abdeckkappe· ■ "] ^;.^;!"\ ^;^"'^;'-r^: '''■■'' " ^:l

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ORIGINAL INSPECTED

kenventil rait einer Abdeckkappe_t die durch Schrauben mehr oder weniger auf dem Ventilkörper anpreßbar ist, bekannt· Zur Dichtung wird hler entweder eine scheibenförmige Membran oder ein Dichtring oder bei einer anderen Ausführungeform eine ringförmige Membran verwendet« Letztere 1st beispielsweise an ihrem äußerem Umfang zwischen dem Ventilkörper, d.h. dessen Glattfläche am oberen Öffnungerand der Querbohrung, und einer Abdeckkappe und auf der inneren Seite des kleineren Durchmessers zwischen Küken und einer Stopfbüchse eingeklemmt* Es hat sich nun gezeigt, daß die be- ™ kannte Dichtung nicht ausreichend arbeitet, insbesondere Schwierigkelten der Dichtigkeit bei der Verwendung von mit Polytetrafluoräthylen vollausgekleideten KUkenventilen bestehen·

Aus der deutschen PatentschriftNr. 85 503 ist weiterhin ein Stopfbuchshahn bekannt, bei welchem die Vorrichtung zum Anziehen des Kükens unabhängig ist von derjenigen, durch welche das Festpressen der Packung, die zur Abdiohtung des Kükens nach außen dient, bewirkt wird« Derjiekannte Stopfbuchehahn wollte den Mangel beseitigen, daß durch das Anziehen des HahnkUkens bei anderen Hähnen zugleich au/die Pressung der denselben abdichtenden Pakkung erfolgt· Dies war sehr unvorteilhaft, da die Kraft zum Anziehen eines gut elngesohli/rfffenen Kükens nur eine sehr geringe zu sein braucht, dagegen die Packung, um nach außen gut abzudichten, ziemlich stark gepreßt werden muß.

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Diese Nachteile werden mit dem bekannten Stopfbuchshahn

dadurch beseitigt, daß man den Teil, der das Anziehen des

Kükens bewirkt, unabhängig von dem macht, der die Packung

festpresst» Xiyhachteiliger Weise muß bei dem bekannten

Kükenventil der obere Rand der durchgehenden Querbohrung

stark verlängert werden, um ein Gewinde anzubringen, auf welches dann eine recht große Haube aufgeschraubt wird*

Wird nun, wie bei dem eingangs erwähnten vorgeschlagenen KUkenventil die Öffnung der durchgehenden Bohrung sehr

groß, so würden sich entweder Schwierigkeiten für die

Herstellung einer diese Öffnung übergreifenden Haube oder

eine unwirtschaftliche Herstellung ergeben» Ferner müs- :

sen die Packungen einen sehr großen Umfang haben, da sie '.

außen auf der Glattfläche des hochgezogenen Randes der

Bohrungsöffnung aufliegen· ^; Es besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ι

Abdichtung des Kükenzapfens zu schaffen, die beste Dich» tigkeit garantiert, einen geringen Abrieb hat, und bei :

Gewährleistung einer großen FunktionseJdtierheit konstruk-

tlv einfach und auch wirtschaftlich herstellbar ist· I

Erfindung«gemäß wird di· Aufgabe zur Schaffung einer Dich- 1

tung der eingangs genannnten Art dadurch gelöst, daß der Zapfen einen Überzug aus einem Fluorkohlenstoff-Polymer, vorzugsweise Polytetrafluoäthylen aufweist, zur Abdichtung

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des Zapfens gegenüber der Abdeckkappe eine Membran und ein Paar axial beabstandeter , den Zapfen umgebender Dichtungsteile zwischen der Kappe und dem Ventilkörper vorgesehen sind, die Membran einen^rertikalen Abschnitt, der den Zapfen umgibt, aufweist, und eine Druckscheibe, die auf der Membran aufliegt und den Zapfen umgibt, vorgesehen ist, ein Paar konischerRinge, die den Zapfen und den vertikalen Abschnitt der Membran umgeben, vorgesehen ist» und daß die konischen, zwisohen den Dichtungsteilen ange- ■ ordneten Ringe bei Betätigung einer Sinsteileinrichtung durch diese Dichtungstelle verdic-htbar sind·

In vorteilhafter Weise werden durch die erfindungsgemäßen Maßnahme-n Funktionen zweier Dichtungen kombiniert, wodurch sich eine hohe Betriebssicherheit dadurch ergibt, daß selbst bei Beschädigung der einen Dichtung die andere in der Regel immer noch funktionsfähig ist« Gleichzeitig wird durch die Druckscheibe die Belastung der beim Anpressen auf die Membran drückenden Dichttingstelle verteilt, wodurch der Druck erheblich herabgesetzt wird und die Diohtwirkung übereine größere Fläche erstreckt wird· Konstruktiv ist die Ausbildung der erfindungsgemäßen Dichtung ebenfalls sehr zweckmäßig, da derKükenaapfen bzw» die Kükenspindel gegenüber den vorbekannten Einrichtungen auf einen erheblich kleineren Radius als den der Oberseite des Kükens in den Dichtungsbezirken verjüngt werden« In vorteilhafter Weise werden hisrduroh die genannten konisohen Ringe klein gehalten, so daß nicht nur Material bei der

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Herstellung der Dichtung gespart wird, sondern auch die Betriebssicherheit durch Verminderung des Abriebes und Ausschaltung von Federquellen erhöht wird.

Bei vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die konischen Ringe über den auf der Membran ausgeübten Druck des Strömungsmittel« verdichtbar. Ob nun die auf der Polytetrafluoräthylenauskleidung des KUkenzapfens gleitende Membran aufgebrochen, d.h, undicht 1st oder nicht, in jedem Fall wird während des Betriebes die zweite Dichtung in Form der konischen Ringe unter dem hohen Pressdruck zu höherer Dichtwirkung zusammengedruckt« Gemäß der Erfindung ist es hier besonders zweckmäßig, wenn die konischen Ring einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen· Weiterhin 1st es erfindungsgemäB auch günstig, wenn die konischen Ringe und die Membran aus Pdytetrafluoräthylen bestehen« Hierduroljwird der Abrieb noch weiter verändert, und im Falle Kontaktes mit korosiver durch die Membran strömender Flüssigkeit lsi die Funktionssicherheit dennoch gewährleistet, welches wiederum die Betriebssicherheit des Gesamtventiles wesentlich erhöht*

Da aber nicht in jedem Fall eine derart extrem hohe Betriebssicherheit erforderlich ist, können zur Kostenersparniss bei der Herstellung gemäß der Erfindung die konischen Ringe und die Diohtungsteile aus rostfreiem Stahl bestehen · Für manche Strömungsmittel 1st dies sogar no oh eine Verbesserung der Dichtung, da ohne BeSOhIdI(Hn₉' der . k»nisohen Ringe

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höhere Drücke auf sie aufgebracht werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung·

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschrittene Ansicht eines vollaue-

gekleideten Ventile mit Kükenzapfen und herkömm- ™

Iieher Dichtung und

Fig. 2 die Teilansicht der Dichtung des KUkenzapfens gemäß der Erfindung·

Fig· 1 zeigt ein vollausgekleidetes Ventil mit einem einstückigen Metallgehäuse 10, das eine durchgehende Längsbohrung und eine Querbohrung aufweist, deren unteres Ende in einer Art Sackbohrung aufgeführt ist und deren oberes Ende eine öffnung 15 Im Ventilgehäuse 10 darstellt. In der Querbohrung befindet sich das kegelige VentilkUken 25, das drehbar im Ventilkörper angeordnet 1st« Zur Abdeckung aller Innenflächen des- Oehäuses, die dem Durchfluß ausgesetzt sind, ist eine einstUckige Polytetrafluoräthylenauskleidung kO vorgesehen.

An der öffnung 15 der Querbohrung ist eine AbschluBkappeneinrichtung 51 vorgesehen, die aus einer Abdeckkappe besteht, die an dem Gehäuse 10 mit Schrauben und Muttern 53

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befestigt ist. Der Teil der Deckkappe, der des Gehäuse 10 :

zugewandt ist, ist mit einer Ausnehmung $k rersehen, die I der Umfangsglattflache 37 dna Gehäuse gegenüber liegt. Die

Auskleidung kO 1st längs des ringförmigen Teiles 56 über i

die Öffnung 15 nach außen hlnilbergesogen und steht in Be- i

rührung mit der Glattfläohe 37* Zwischen der Ausnehmung i

5k und der Auskleidung 56 befindet sich eine Polytetraflour- | äthylenmembran 59. Durch Anziehen der Verschxaubanrichtung , '

53 wird die Deckkappe 52 auf dem Gehäuse 10 befestigt, wo- \

bei sich zwischen der Membran 59 und dem Ringteil 56, der ?

aus einem Stück mit der Auskleidung kO besteht» eine Abdichtung ergibt·

Auf der Deckkappe ist eine Einstelleinrichtung 65 befestigt, die eine Einstellplatte 66 besitzt, die durch Schrauben 68 an der Deckkappe befestigbar ist« Die Einstelleinrichtung besitzt Nocken 71» die sich gegen einen ringförmig» Druckkragen 72 abstützen, den Zapfen 73 des Kükens 85 umgibt und zwisohen dem Küken und der Abdeckkappe 52 liegt. Durch die öffnung 7^ der Abdeckkappe ist der KUkenzapfen 73 hindurchgeführt. Die lichte Seite des Druckkragens unmittelbar oberhalb des Kükens ist beei 77 abgeschrägt, während eine Druckscheibe 78 zwischen dem Druckkragen J2 \

und der Membran 59 liegt· DerDruokkragen 72 bildet mit der Druoksc-heibe 78 und der Membran 59 eine Dichtung, die ' einen Flüssigkeitsauetritt zwischen der Deckkappe 52 und I

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dem Zapfen 73 verhindert. Durch Einstellung der Sohrauben 68 kann ein veränderlicher Druck auf die Oberseite des Kükens ausgeübt werden, um das kegelförmige Küken mehr oder weniger in die verjüngte Bohrungfeu pressen, falls elnq&Lnsteilung zwischen Kükenauskleidung und Gehäuse notwendig ist. Der Kükenzapfen 73 ist mit Glattflächen 81 für die Anbringung eines Bedinungshebels in bekannter Weise versehen·

Die Dichtung gemäß der Erfindung geht aus Pig· 2 hervor« Xn abgeschnittener Form ist hier dargestellt, wie durch die Schrauben 53 die Abdeckkappe 52 mit dem Ventilgehäuse 10 verschraubt ist. Es ergibt sich hierbei eine erste Abdichtung durch das Einpressen der«. Membran 59am Ende des größten Durchmessers zwischen der Glattfläche 37 an der Öffnung 15 des Gehäuses 10 und der Ausnehmun-g in der Abdeckkappe 52. Auf der anderen Seite am Küken 73 isijöie Membran 59 ebenfalls eingeklemmt· Hierduroh ist die erste Dichtung gegeben«

Die weitere Dichtung besteht aus einem Paar konischer Ringe 93 und 9k aus Polytetrafluoräthylen, die zwischen der Abdeckkappe 52 und einer Polytetrafluoräthylenauskleidung 95 des Kükens 73 eingesetzt sind· über der Ausklei- ■ dung 95 ist noch die Membran 59 angeordnet, die einen hier mit 96 bezeichneten senkrechten Ringabsohnitt aufweist.

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Obere und Untere ringförmige Dichtuimm 97 ^tind 98 atehen in Kontakt mit den Ringen 93 und 9*1, um diese tfntd^fTirkung der Abdichtung *U8*iwten~Kupreseen· Bine metalliaohe Druckringscheibe liegt awiechen dem unteren Dichtungering 98 und der Membran 59 &u£ der Auekleidung 9*3*

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Dichtung für den Zapfen eines vollständig mit Polytetrafluoräthylen ausgekleideten Kükenventile mit einsttickigem Ventilkörper, der eine Abdeckkappe aufweist, durch deren Öffnung sich der Zapfen hindurch erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (73) einen überzug (95) aus einem Fluorkohlenstoff-Polymer, vorzugsweise Polytetraflouräthylen aufweist, zur Abdichtung des Zapfens (73) gegenüber der Abdeckkappe (52) eine Membran (59) und ein Paar axial beabstandeter, den Zapfen (73) umgebender Dichtungsteile (97i 98) zwischen der Kappe (52) und dem Ventilkörper (1O) vorgesehen sind, die Membran einen vertikalen Abschnitt (96), der den Zapfen umgibt aufweist, und eine Druckscheibe (78), die auf der Membran (50) aufliegt und den Zapfen (73) umgibt, vorgesehen ist, ein Paar konischer Ringe (93, 9*0, die den Zapfen (73) und den vertikalen Abschnitt (96) der Membrane umgeben, vorgesehen sind, und daß die konischen, zwischen den Dichtungsteilen angeordneten Ringe (93,9*0 bei Betätigung einer Einstelleinrichtung (65) durch diese Dichtungeteile (97, 98) verdichtbar sind.

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2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die konischen Ringe (93, 9k) über den auf die Membran (59) ausgeübten Druck des Strömungsmittels verdichtbar sind.

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Ringe (93, 9k) einen4rapezförmigen Querschnitt aufweisen«

k, Dichtung nach^AnsprUche1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Ringe (93, 94) und die Membrane (59) aus Polytetrafluoräthylen bestehen«

5« Dichtung nach einem der Ansprüche 1 - k_t dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Ringe(93» 94) und die Dichtungsteile (97, 98) aus rostfreiem Stahl bestehen«

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