DE4104003A1

DE4104003A1 - Gland for spindle of shut=off valve - has sealing rings pressed against spherical surfaces on spindle collar

Info

Publication number: DE4104003A1
Application number: DE19914104003
Authority: DE
Inventors: Erhard Ing Grad Pfannenschmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-04-05
Filing date: 1991-02-09
Publication date: 1991-10-10
Also published as: DE4104003C2

Abstract

The shut-off valve is opened and closed by rotating the valve spindle (3). It has a collar (5) formed integrally with the spindle (3). This collar has a spherical seating surface (6,7) on each face. The lower face (6) abuts against a sealing ring (8) which abuts against the end wall of the gland housing. A second sealing ring (9) is pressed against the upper face (7) of the collar (5) by the sealing ring (13). The sealing ring (13) is pressed against the sealing ring (13) by a stack of disc springs (17) which are compressed by the ring (13) which is secured by bolts (14). USE - Shut-off valve.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltarmatur nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a control valve according to the Preamble of claim 1.

Die Abdichtung der Schaltwellen gegenüber dem Armaturen gehäuse ist ein Schwachpunkt von Schaltarmaturen. Undich tigkeiten treten insbesondere bei Druckbetätigung der Schaltwellen mittels einseitiger Handhebel auf, wenn ein zwangsläufig auf die Schaltwelle ausgeübtes Kippmoment die Abdichtung einerseits zusammenpreßt und andererseits Spaltbildungen ermöglicht. Die hierfür herkömmlicherweise verwendeten Stopfbuchsen entsprechen vielfach nicht mehr den betrieblichen und gesetzlichen Anforderungen, insbe sondere der im Jahre 1986 in Kraft getretenen Emissions schutzverordnung "TA-Luft". Für die eingangs genannten Schnellschluß-Schaltarmaturen, bei denen zur Betätigung des Absperrorganes die Schaltwelle um 90° gedreht wird, fordert die Verordnung, daß zusätzlich zur Stopfbuchse ei ne Faltenbalgabdichtung oder gleichwertige Abdichtungen vorzusehen sind. Faltenbalgabdichtungen sind jedoch für die drehbaren Schaltwellen ungeeignet, weil sie nur ge ringfügig korrosionsbeanspruchbar sind. Wenn hingegen der Faltenbalg im Drehbereich mit Gleitringdichtungen arbei tet, ist die Abdichtung gegenüber herkömmlichen Stopfbuch sen nur unwesentlich verbessert. Überdies sind Faltenbälge nur geringfügig auf Druck beanspruchbar und unterliegen bei Belastungswechseln erheblichen Materialermüdungen.The sealing of the control shafts against the fittings housing is a weak point of switch fittings. I don't activities occur particularly when the Switching shafts on one-sided hand lever when on inevitable tilting moment exerted on the selector shaft Sealing presses on the one hand and on the other hand Gap formation enabled. The traditionally for this The stuffing boxes used often no longer correspond the operational and legal requirements, esp especially the emissions that came into force in 1986 protection regulation "TA-Luft". For the above Quick-closing switch fittings, where for actuation of the shut-off device, the selector shaft is turned by 90 °, the regulation requires that in addition to the stuffing box ne bellows seal or equivalent seals are to be provided. Bellows seals are however for the rotatable selector shafts are unsuitable because they are only ge are slightly susceptible to corrosion. However, if the Bellows in the rotating area with mechanical seals tet, is the seal compared to conventional stuffing box only slightly improved. Moreover, there are bellows only slightly stressable and subject to pressure Significant material fatigue when changing loads.

Schaltarmaturen, die anstatt einer Stopfbuchse bzw. eines Faltenbalges eine andere Abdichtung aufweisen, gehören be reits zum druckschriftlichen Stand der Technik. Aus dem DE-GM 78 15 061 ist bereits eine schaltbare Armatur der eingangs genannten Art bekannt geworden, deren druckbeauf schlagte Schaltwelle zur Sicherung im Armaturengehäuse zwei axial voneinander beabstandete radiale Bunde mit sphärischen Dichtflächen hat, die jeweils über Dichtringe mit sphärischen Sitzflächen an Abstufungen einer zweige stuften Schaltwellenbohrung abgestützt sind. Die Schalt welle wird sowohl unter dem Gehäuseinnendruck, als auch infolge der Vorspannung von Tellerfedern in ihren Dicht sitz gepreßt und gezogen, wobei die Tellerfedern einer seits an der Außenseite des Armaturengehäuses und anderer seits an einem schaltwellenfesten Widerlager abgestützt sind. Diese Konstruktion hat jedoch den Nachteil, daß der Innendruck der Schaltarmatur sowie eine Abnutzung der Ab dichtungen der Federvorspannung entgegenwirken, so daß kritische Betriebssituationen nicht von einer entsprechen den Erhöhung der Dichtkräfte begleitet sind. Außerdem sind die Dichtpressungen in den beiden Dichtungen aufgrund un terschiedlicher Abmessungen verschieden hoch. Ferner ist die Schaltwelle nur unter erheblicher Spaltbildung zwi schen Bunden und Dichtflächen kippbar, weil die sphäri schen Dichtsitze axial erheblich versetzte Radienmittel punkte haben. Überdies können sich im länglichen Ringspalt zwischen Armaturengehäuse und Schaltwelle sowie den beiden Dichtringen Verunreinigungen ansammeln, welche die Dicht funktion beeinträchtigen und bevorzugt durch eine Gehäuse- oder Schaltwellenbohrung abgezogen werden müssen. Schließ lich ist nachteilig, daß die Federvorspannung nicht nach gestellt werden kann und kein Austausch der Schaltwelle ohne vollständige Demontage der Armatur möglich ist.Switch fittings that instead of a stuffing box or one Bellows have a different seal, be to the state of the art in print. From the DE-GM 78 15 061 is already a switchable valve have become known at the outset, the Druckbeauf struck switch shaft to secure in the valve body two axially spaced radial collars with has spherical sealing surfaces, each via sealing rings with spherical seats on the gradations of a branch stepped shift shaft bore are supported. The switching shaft is both under the housing pressure, as well due to the preload of disc springs in their seal seat pressed and pulled, the disc springs one on the outside of the valve body and others supported on an abutment fixed to the switching shaft are. However, this construction has the disadvantage that the Internal pressure of the control valve and wear of the Ab Counteract the spring preload seals, so that critical operating situations do not correspond to one the increase in sealing forces are accompanied. Also are the sealing pressures in the two seals due to un Different dimensions of different heights. Furthermore is the selector shaft only with considerable gap formation between collars and sealing surfaces can be tilted because the spherical gasket seats axially significantly offset radii have points. In addition, can be in the elongated annular gap between valve body and control shaft as well as the two Sealing rings accumulate contaminants which cause the sealing impair function and preferably by a housing or switch shaft bore must be removed. Close Lich is disadvantageous that the spring preload is not after can be put and no replacement of the control shaft is possible without completely dismantling the valve.

Der DE-AS 21 40 975 ist bereits eine Schaltwellenabdich tung für eine Schaltarmatur entnehmbar, deren Schaltwelle einen Ringbund mit ebenen Ringflächen für die Anlage zwei er Dichtanordnungen aus jeweils zwei ineinandergreifenden, keilförmigen Dichtringen aufweist. Die innere Dichtanord nung ist an einer Abstufung der Schaltwellenbohrung abge stützt, wogegen die äußere Dichtanordnung am Innenumfang der Schaltwellenbohrung und an der Stirnfläche einer ein geschraubten Gewindebuchse gehalten ist. Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und von betrieblichen Abnutzungen muß diese Abdichtung jeweils durch Verschrauben der Gewinde buchse eingestellt werden. Außerdem ist infolge der keil förmig ineinandergreifenden Dichtringe keine Kippbarkeit der Schaltwelle unter Erhaltung der Dichtwirkung gegeben. Schließlich ist nachteilig, daß die Schaltwelle infolge eines Restdruckes in der Armatur nach einem Lösen der Ge windebuchse ausgeblasen werden kann, wodurch eine erhebli che Unfallgefahr besteht.DE-AS 21 40 975 is already a shift shaft seal device for a switch fitting, the switching shaft a ring collar with flat ring surfaces for the system two he sealing arrangements of two interlocking, has wedge-shaped sealing rings. The inner sealing arrangement voltage is given on a gradation of the selector shaft bore supports, whereas the outer sealing arrangement on the inner circumference the shift shaft bore and on the end face of a screwed threaded bush is held. To compensate for Manufacturing tolerances and operational wear must this sealing by screwing the threads socket can be set. It is also due to the wedge interlocking sealing rings no tiltability given the control shaft while maintaining the sealing effect. Finally, it is disadvantageous that the shift shaft as a result a residual pressure in the valve after loosening the Ge Wind bushing can be blown out, which makes a lift there is a risk of an accident.

Schließlich offenbart die DE-AS 26 58 256 eine Abdichtvor richtung für die Spindel einer Armatur, bei der ein Dicht ring mit einem kugelförmigen Dichtsitz mittels Tellerfe der gegen die sphärische Dichtfläche eines Radialbundes der Spindel gedrückt werden. Die Dichtfläche ist auf der innen liegenden Seite des Bundes angeordnet, so daß die Tellerfedern an einer Innenstufe der Spindelbohrung abge stützt sind und Kontakt mit einem durchströmenden Medium bekommen können. Um dies und eine Ansammlung des Durch strömmediums bzw. von Verunreinigungen in den großen Hohl räumen des Abdichtsystems zu vermeiden, sind offenbar die Kugelsitzringe mit O-Ringen gegenüber der Gehäuseinnenwand abgedichtet. Der Bund ist außen über eine ebene Ringfläche an einem gehäusefesten Widerlager abgestützt, so daß eine Kippbeweglichkeit der Spindel nicht gegeben ist. Auch bei dieser Armatur kann die Spindel nach dem Lösen eines Schnappringes für das Widerlager durch den Armatureninnen druck ausgeblasen werden.Finally, DE-AS 26 58 256 discloses a seal direction for the spindle of a valve, in which a seal ring with a spherical seal by means of a plate against the spherical sealing surface of a radial collar the spindle are pressed. The sealing surface is on the inner side of the federal government arranged so that the Disc springs abge on an inner step of the spindle bore supports and contact with a flowing medium can get. To this and an accumulation of through flow medium or of impurities in the large cavity to avoid clearing the sealing system are apparently the Ball seat rings with O-rings opposite the inner wall of the housing sealed. The collar is outside on a flat ring surface supported on a housing-fixed abutment, so that a Tilting mobility of the spindle is not given. Also at this valve can be the spindle after loosening a Snap ring for the abutment through the fittings inside pressure can be blown out.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltarmatur zu schaffen, bei der insbesondere eine verbesserte Abdichtung und Kippbeweglichkeit der Schaltwel le auch bei kritischen Betriebszuständen gegeben sein soll, die einfacher montierbar ist und einer geringeren Ver schmutzungsgefahr im Abdichtungsbereich unterliegt.Proceeding from this, the object of the invention is to create a switching valve, in particular one improved sealing and tilting mobility of the switching shaft le should also exist under critical operating conditions, which is easier to assemble and a lower Ver There is a risk of dirt in the sealing area.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der eingangs genannten Schaltarmatur die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 vorgesehen.To solve this problem are in the aforementioned Switch armature the characterizing features of the claim 1 provided.

Bei einer erfindungsgemäßen Schaltarmatur wird die Abdich tung aus innerem und äußerem Dichtring sowie zwischenlie gendem Bund der Schaltwelle von der Druckfeder über den Druckring spielfrei zusammengedrückt, wobei die Anordnung an der inneren Abstufung der Schaltwellenbohrung abge stützt ist. Die Druckfedern garantieren einen Ausgleich von Fertigungstoleranzen, Ausdehnungsänderungen und Ver schleiß, grundsätzlich ohne daß ein Nachstellen der Abdich tung erforderlich wäre. Die Federkraft ist in das Innere des Armaturengehäuses und somit der Kraft infolge des Ar matureninnendruckes entgegengerichtet. Deshalb geht ein erhöhter Innendruck mit einer gesteigerten Dichtkraft und einer verbesserten Dichtwirkung einher. Selbst bei einem unwahrscheinlichen Versagen der Druckfeder ist die Abdich tung noch wirksam, weil sich der Druckring an dem Ring flansch anlegen kann und die Dichtanordnung abstützt. Durch die sphärischen Dicht- und Sitzflächen auf beiden Seiten desselben Bundes ist eine spaltfreie Dichtanlage gegeben und werden Ablagerungen durch Medieneinschluß zwi schen Schaltwelle und Schaltwellenbohrung verhindert. Hier durch sind niedrige Drehmomente und ein geringer Material verschleiß bedingt. Außerdem bedingt die beidseitig sphä rische Lagerung des Bundes übereinstimmende Dichtpressun gen in beiden Dichtungen und eine begrenzte Kippbarkeit der Schaltwelle ohne Spaltbildung im Dichtungsbereich. Hierfür kann zwischen Schaltwelle und Dichtungen ein Spalt vorgesehen sein. Die Dicht- und Sitzflächen bleiben in ge genseitiger Anlage, insbesondere wenn die Radienmittel punkte der Dicht- bzw. Sitzflächen auf beiden Seiten des Bundes ineinanderfallen. Somit beanspruchten die beim Be tätigen infolge von Querkräften auf die Schaltwelle wir kenden Kippmomente erfindungsgemäß die Dichtringe kaum und bewirken keine Spaltbildung. Überdies lassen sich Spaltbe reiche in Dichtungsnähe aufgrund der randseitig benachbar ten Dichtringe praktisch vermeiden. Zur Montage bzw. De montage können Schaltwelle, Druckring und Dichtringe ein fach durch die Gehäuseöffnung der Schaltwellenbohrung ge führt werden. Hierdurch ergibt sich eine erhebliche Mon tagezeitersparnis bei Inspektionen oder einem Austausch von Teilen.In a switching valve according to the invention, the seal inner and outer sealing ring and intermediate of the switching shaft from the compression spring over the Pressure ring compressed without play, the arrangement abge on the inner gradation of the shift shaft bore is supported. The compression springs guarantee compensation of manufacturing tolerances, expansion changes and ver wear, basically without adjusting the seal would be required. The spring force is inside the valve body and thus the force due to the Ar counter pressure inside the valve. That's why increased internal pressure with an increased sealing force and an improved sealing effect. Even with one improbable failure of the compression spring is the seal tion still effective because the pressure ring on the ring can create flange and supports the sealing arrangement. Thanks to the spherical sealing and seating surfaces on both Sides of the same federal government is a gap-free sealing system given and are deposits due to media inclusion between the shift shaft and shift shaft bore prevented. Here are low torques and a low material due to wear. In addition, the spherical on both sides of the federal government in both seals and limited tiltability the control shaft without gap formation in the sealing area. There can be a gap between the selector shaft and the seals be provided. The sealing and seating surfaces remain in ge mutual system, especially when the radius means points of the sealing or seating surfaces on both sides of the Federal collapse. Thus, the claimed at Be we act as a result of transverse forces on the selector shaft kenden tilting moments according to the invention the sealing rings hardly and do not cause gaps. In addition, Spaltbe range close to the seal due to the adjacent edge Avoid sealing rings in practice. For assembly or De assembly can switch shaft, pressure ring and sealing rings fold through the housing opening of the selector shaft bore leads. This results in a significant mon saving time during inspections or exchanges of parts.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Druckfeder von mindestens einer, die Schaltwelle umringenden Teller feder gebildet, wodurch sich eine raumsparende Konstruk tion ergibt. Zum Nachstellen der Federvorspannung durch Schrauben des Ringflansches kann zwischen Armaturengehäuse und Ringflansch ein Nachstellspalt ausgebildet sein.In one embodiment of the invention, the compression spring of at least one plate surrounding the selector shaft formed spring, resulting in a space-saving construct tion results. To readjust the spring preload Screwing the ring flange between the valve body and an annular flange an adjustment gap can be formed.

Gemäß einer anderen Weiterbildung sind zwischen Schaltwel lenbohrung, Druckring, Ringflansch und Schaltwelle Ring spalte ausgebildet, die ein begrenztes Kippen der Schalt welle im Armaturengehäuse ermöglichen. Zum Führen der Schaltwelle können in die Ringspalte Gleitringe eingesetzt sein, die bei geeigneter Materialauswahl eine begrenzte Kippbarkeit zulassen.According to another further development, Schaltwel oil hole, pressure ring, ring flange and selector shaft ring column formed that limited tilting of the switching allow shaft in the valve body. To lead the The selector shaft can be inserted in the ring seal be a limited one with suitable material selection Allow tiltability.

Bevorzugt hat der Druckring neben seiner äußeren Stirn fläche eine Innenaufnahme für eine Stopfbuchspackung, die vom - vorzugsweise als Innenkragen ausgebildeten - Innen rand des Ringflansches zusammenpreßbar ist. Die Stopf buchse unterstützt als Sekundärdichtung die Primärdichtung aus dem Bund und den daran anliegenden Dichtringen. Die Sekundärdichtung kann kleinere Leckagen der Primärdichtung auffangen. Dabei wird die Vorspannung der Primärdichtung zugleich über die Druckfeder und die Stopfbuchspackung in den Ringflansch weitergeleitet. Hierdurch wird eine zusätz liche Sicherung gegen ein Versagen der Federn erreicht, die eine erhöhte Stopfbuchspressung gerade im Versagens falle bewirkt. Diese Ausgestaltung genügt sicher den be trieblichen und gesetzlichen Anforderungen.The pressure ring preferably has next to its outer forehead surface an interior shot for a stuffing box packing from the inside, preferably designed as an inner collar edge of the ring flange is compressible. The darning socket supports the primary seal as a secondary seal from the collar and the sealing rings attached to it. The Secondary seal can cause minor leakage of the primary seal catch. The preload of the primary seal at the same time via the compression spring and the gland packing in forwarded the ring flange. This is an additional secured against spring failure, which an increased stuffing box pressure just in failure trap causes. This configuration is certainly sufficient for the be operational and legal requirements.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist zwischen Armaturengehäuse und Druckring ein O-Ring in eine Ringnut eingesetzt, der als weitere Sekundärdichtung Leckagen der Primärdichtung insbesondere infolge von Mikroporosität auffangen kann. Aus demselben Grunde kann zwischen Ring flansch und Schaltwelle ein O-Ring in einer Ringnut einge setzt sein, insbesondere zusätzlich zu einer Stopfbuchs dichtung.According to another preferred development, between The valve body and pressure ring have an O-ring in an annular groove used as leakage as a further secondary seal Primary seal especially due to microporosity can catch. For the same reason you can choose between ring flange and selector shaft an O-ring inserted in an annular groove sets, especially in addition to a stuffing box poetry.

Gemäß einer anderen Weiterbildung hat das Armaturengehäuse mindestens eine Stiftaufnahme, in der ein durch eine Ein führöffnung eingeschobener Sicherungsstift gesichert ist, ist die Stiftaufnahme senkrecht zur Schaltwellenbohrung ausgerichtet, und ist die Stiftaufnahme in die Schaltwel lenbohrung hineingeführt und bereichsweise durch den Druck ring geführt, wobei ein Spalt zwischen Stiftaufnahme und Sicherungsstift eine begrenzte Axialverschiebung des Druck ringes zuläßt. Durch die eingesetzten Sicherungsstifte wird der Druckring im Armaturengehäuse gesichert, so daß er bei einem unsachgemäßen Lösen des Ringflansches bei Ar matureninnendruck nicht ausgedrückt werden kann. Damit wird den Unfall-Verhütungsvorschriften entsprochen. Zu gleich wird ein Inspizieren und Auswechseln der Stopfbuchs packung, des O-Ringes sowie des Gleitringes zwischen Ring flansch und Schaltwelle sowie der Druckfedern und des Ring flansches ermöglicht, ohne daß Betriebsunterbrechungen er forderlich wären. Zur großflächigen Abstützung des Druck ringes an dem Sicherungsstift schneiden die Stiftaufnahme die Schaltwellenbohrung und die Aufnahme den Druckring be vorzugt tangential. According to another development, the valve body has at least one pen holder, in which one by one the guide pin inserted is secured, is the pin holder perpendicular to the shift shaft bore aligned, and is the pin holder in the Schaltwel oil hole and in some areas by the pressure led ring, with a gap between the pin holder and Locking pin a limited axial displacement of the pressure allows ring. Through the locking pins used the pressure ring is secured in the valve body so that he at an improper loosening of the ring flange at Ar internal pressure of the valve cannot be expressed. In order to the accident prevention regulations are met. To an inspection and replacement of the stuffing box will take place shortly packing, the O-ring and the slide ring between the ring flange and selector shaft as well as the pressure springs and the ring Flansches enables, without interruption of operations would be required. For large-area support of the pressure ring on the locking pin cut the pin holder the shift shaft bore and the mount the pressure ring preferably tangential.

Gemäß einer praktischen Weiterbildung bestehen die Dicht ringe aus PTFE, Polyamid, Graphit, Keramik oder Metall. Durch den Einsatz von Reingraphit insbesondere für den äußeren Dichtring wird gewährleistet, daß im Brandfall auch bei Temperatureinwirkungen von etwa 800°C keine un zulässigen Leckagen auftreten.According to a practical further training, the seals exist rings made of PTFE, polyamide, graphite, ceramic or metal. Through the use of pure graphite, especially for the outer sealing ring ensures that in the event of fire even at temperatures of around 800 ° C no un permissible leakages occur.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Er findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Schaltarmatur zeigen. In den Zeichnungen zeigen:Further details and advantages of the subject of Er Find out from the following description the accompanying drawings, which are a preferred embodiment tion form of a switch fitting according to the invention show. In the drawings show:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Armatur oberhalb des Durchströmkanales und Fig. 1 shows a longitudinal section through the fitting above the flow channel and

Fig. 2 dieselbe Armatur in teilweiser Draufsicht mit einem Ausbruch entlang der Linie II-II der Fig. 1. Fig. 2 shows the same fitting in a partial top view with a burst along the line II-II in FIG. 1.

Die dargestellte Schaltarmatur ist als Kugelhahn mit schwim mend in einem zweiteiligen Armaturengehäuse 1 gelagerter Kugel 2 ausgebildet, obgleich die Erfindung auch für gegen gelagerte Kugeln geeignet ist. In die Kugel 2 ist obersei tig eine Schaltwelle 3 eingesteckt und drehbar durch eine Schaltwellenbohrung 4 des Armaturengehäuses 1 geführt. The control valve shown is designed as a ball valve with floating mend in a two-part fitting housing 1 ball 2 , although the invention is also suitable for ball bearings. In the ball 2 a switch shaft 3 is inserted and rotatably guided through a switch shaft bore 4 of the valve body 1 .

Die Schaltwelle 3 hat in der Schaltwellenbohrung 4 einen radialen Bund 5, der auf der vom freien Betätigungsende der Schaltwelle 3 abgewandten Seite mit einer inneren Dichtfläche 6 und auf der anderen Seite mit einer äußeren Dichtfläche 7 versehen ist. Beide Dichtflächen 6, 7 haben eine sphärische Außenkontur.The selector shaft 3 has a radial collar 5 in the selector shaft bore 4 , which is provided on the side facing away from the free actuating end of the selector shaft 3 with an inner sealing surface 6 and on the other side with an outer sealing surface 7 . Both sealing surfaces 6 , 7 have a spherical outer contour.

Die innere Dichtfläche 6 ist an der sphärischen Sitzfläche eines inneren Dichtringes 8 abgestützt, wogegen die äußere Dichtfläche 7 an der sphärischen Sitzfläche eines äußeren Dichtringes 9 anliegt.The inner sealing surface 6 is supported on the spherical seat surface of an inner sealing ring 8 , whereas the outer sealing surface 7 rests on the spherical seat surface of an outer sealing ring 9 .

Der innere Dichtring ist an einer inneren Abstufung 10 ab gestützt, die in die Schaltwellenbohrung 4 eingearbeitet ist. Dagegen stützt sich der äußere Dichtring 9 an einer äußeren Abstufung 11 ab, die von der Schaltwellenbohrung 4 und der inneren Stirnfläche 12 eines in die Schaltwellen bohrung 4 eingeschobenen Druckringes 13 definiert wird.The inner sealing ring is supported on an inner step 10 , which is incorporated in the shift shaft bore 4 . In contrast, the outer sealing ring 9 is supported on an outer step 11, from the shift shaft hole 4 and the inner end face 12 of a bore in the shifting shaft 4 inserted pressure ring is defined. 13

Der Druckring 13 umgibt die Schaltwelle 4, die außerhalb des Armaturengehäuses 1 noch einem Ringflansch 14 umgeben ist, aus dem nur das Betätigungsende herausragt. Der Ring flansch 14 ist mit vier Schrauben 15 mit dem Armaturenge häuse 1 verschraubt, wobei zwischen Ringflansch und Arma turengehäuse ein Nachstellspalt 16 ausgebildet ist. In einer ringförmigen Ausnehmung an der Unterseite des Ring flansches 14 befinden sich zwei Tellerfedern 17, die auf die äußere Stirnfläche des Druckringes 13 drücken, um die Dichtringe 8, 9 gegen die Dichtflächen 6, 7 zu pressen.The pressure ring 13 surrounds the control shaft 4 , which is also surrounded outside the valve housing 1 by an annular flange 14 , from which only the actuating end protrudes. The ring flange 14 is screwed with four screws 15 to the Armaturenge housing 1 , wherein an adjusting gap 16 is formed between the ring flange and armature housing. In an annular recess on the underside of the ring flange 14 there are two disc springs 17 which press on the outer end face of the pressure ring 13 in order to press the sealing rings 8 , 9 against the sealing surfaces 6 , 7 .

Zwischen Schaltwelle 3, Schaltwellenbohrung 4, Druckring 13 und Ringflansch 14 sind Ringspalte 19 ausgebildet, die eine begrenzte Kippbarkeit der sphärisch gelagerten Schaltwelle 3 im Armaturengehäuse 1 ermöglichen. Im Be reich des Druckringes 13 und des Ringflansches 14 enthal ten die Ringspalte 19 Gleitringe 20, 21, welche die Schaltwelle 3 umfangsseitig führen, jedoch begrenzt kom pressibel sind.Annular gaps 19 are formed between the selector shaft 3 , selector shaft bore 4 , pressure ring 13 and ring flange 14 , which allow the spherically mounted selector shaft 3 in the fitting housing 1 to be tilted to a limited extent. In the area of the pressure ring 13 and the ring flange 14 contain the annular gaps 19 sliding rings 20 , 21 , which guide the switching shaft 3 on the circumference, but are limited compressible.

Der Druckring 13 hat neben seiner äußeren Stirnfläche 18 eine Innenaufnahme für eine Stopfbuchspackung 22, die aus zwei plan aneinanderliegenden Packungshälften mit keil förmigem Außenprofil besteht. Der Ringflansch 14 fungiert zugleich als Stopfbuchsbrille und weist hierfür an seinem Innenrand einen vorspringenden Innenkragen 23 auf, der ge meinsam mit dem Gleitring 21 gegen die Stopfbuchspackung 22 drückt.The pressure ring 13 has in addition to its outer end face 18 an inner receptacle for a stuffing box 22 , which consists of two flat halves of the packing with a wedge-shaped outer profile. The ring flange 14 also functions as a gland and has for this purpose on its inner edge a projecting inner collar 23 which presses ge together with the slide ring 21 against the packing 22 .

In eine Ringnut des Druckringes 13 ist zwischen Armaturen gehäuse 1 und Druckring ein O-Ring 24 eingesetzt. Ein ent sprechender O-Ring 25 befindet sich zwischen Schaltwelle 3 und Ringflansch 14 in einer Ringnut des Ringflansches. Als Werkstoff für die O-Ringe kommen Kohle oder Graphit in Be tracht.In an annular groove of the pressure ring 13 , an O-ring 24 is inserted between fittings housing 1 and pressure ring. A corresponding O-ring 25 is located between the control shaft 3 and the ring flange 14 in an annular groove of the ring flange. Coal or graphite can be considered as the material for the O-rings.

Durch das Armaturengehäuse 1 erstrecken sich beidseitig der Schaltwelle 3 Stiftaufnahmen 26, in die Sicherungs stifte 27 eingesetzt und mittels eines Stiftgewindes 28 sowie einer Mutter 29 gesichert sind. Jede Stiftaufnahme ist senkrecht zur Schaltwellenbohrung 4 ausgerichtet und schneidet die Schaltwellenbohrung und den Druckring 13 tangential. Im Bereich des Druckringes 13 ist zwischen Stiftaufnahme 26 und Sicherungsstift 27 ein Spalt ausge bildet, der eine gewisse Axialverschiebung des Druckringes zuläßt.Through the valve body 1 extend on both sides of the control shaft 3 pin receptacles 26 , inserted into the securing pins 27 and secured by means of a pin thread 28 and a nut 29 . Each pin receptacle is aligned perpendicular to the selector shaft bore 4 and intersects the selector shaft bore and the pressure ring 13 tangentially. In the area of the pressure ring 13 , a gap is formed between the pin receptacle 26 and the locking pin 27 , which allows a certain axial displacement of the pressure ring.

Durch die Vorspannung der Tellerfedern 18 werden die Dichtringe 8, 9 mittels des Druckringes 13 gegen die Dichtflächen 6, 7 des Bundes 5 gepreßt, wodurch gemeinsam mit dem Armatureninnendruck die erforderliche Dichtkraft sichergestellt ist. Die Dichtwirkung dieser Primärdichtung wird durch die zusammengepreßten Stopfbuchspackungen 18 sowie die O-Ringe 14, 25 als Sekundärdichtungen unter stützt. Zugleich verhindern die Sicherungsstifte 27 ein unbeabsichtigtes Ausdrücken der Schaltwelle 3 bei einem unsachgemäßen Öffnen des Ringflansches 14 der Armatur. By prestressing the plate springs 18 , the sealing rings 8 , 9 are pressed against the sealing surfaces 6 , 7 of the collar 5 by means of the pressure ring 13 , whereby the required sealing force is ensured together with the valve interior pressure. The sealing effect of this primary seal is supported by the compressed gland packing 18 and the O-rings 14 , 25 as secondary seals. At the same time, the locking pins 27 prevent the selector shaft 3 from being pressed out unintentionally if the ring flange 14 of the fitting is improperly opened.

Die Schaltarmatur kann für alle ISO-Normflanschverbindun gen gefertigt werden. Außerdem sind vorhandene Armaturen mit der Schaltwellenabdichtung nachrüstbar. Verlängerte Spindelausführungen für Isolierungen z. B. im Hochtempera turbereich können eine kraftschlüssige, direkte Verbindung mit der Schaltwelle ohne Adapter haben. Dadurch wird eine spielfreie, direkte Übertragung der Drehbewegung auf die Kugel bewirkt.The control valve can be used for all ISO standard flange connections gen be manufactured. There are also existing fittings can be retrofitted with the stem seal. Extended Spindle designs for insulation e.g. B. in high temperature door area can be a non-positive, direct connection with the selector shaft without adapter. This will make one backlash-free, direct transmission of the rotary motion to the Bullet causes.

Die Schaltarmatur kann insbesondere im Mittel- bis Hoch vakuumbereich arbeiten, wobei je nach Dichtwerkstoffen Ab dichtwerte von 10^-4-10^-8 Torr/ltr/sec erreicht werden. Cryogen-Einsätze bis etwa minus 252°C sind möglich. Außerdem kommt ein Einsatz bei Hochdruck bis zu 1000 bar in Betracht.The control valve can work particularly in the medium to high vacuum range, whereby depending on the sealing materials, sealing values of 10 ^-4 -10 ^-8 Torr / ltr / sec can be achieved. Cryogenic inserts down to about minus 252 ° C are possible. It can also be used at high pressure up to 1000 bar.

Claims

1. switching valve, in particular tap, ball valve, flap or the like. With a rotatable and tiltable through a switching shaft bore ( 4 ) of the valve housing ( 1 ) GE guided switching shaft ( 3 ), which has spherical sealing surfaces ( 6 , 7 ), of each of which is trained on a collar ( 5 ), sealing rings ( 8 , 9 ) with spherical seating surfaces for a sealing seat of the sealing surfaces ( 6 , 7 ), the sealing rings ( 8 , 9 ) in the valve housing ( 1 ) at gradations ( 10 , 11 ) are supported in a sealing manner, and a spring ( 17 ) supported on the valve body ( 1 ) and pressing the sealing surfaces ( 6 , 7 ) against the seat surfaces, characterized in that
that an inner sealing surface ( 6 ) on the actuating end of the switching shaft ( 3 ) facing away from the side of a collar ( 5 ) and
an outer sealing surface ( 7 ) is formed on the side of the same collar ( 5 ) facing the actuating end,
that for the tiltable mounting of the selector shaft ( 4 ) on its collar ( 5 ) an inner sealing ring ( 8 ) for the inner sealing surface ( 6 ) on the selector shaft bore ( 4 ) towards the end of actuation expanding inner step ( 10 ) and
an outer sealing ring ( 9 ) for the outer sealing surface ( 7 ) is supported on an outer step ( 11 ) formed by the selector shaft bore ( 4 ) and the inner end face ( 12 ) of a push ring ( 13 ) pushed into it and surrounding the selector shaft , and
that the compression spring ( 17 ) on one end, with the valve housing ( 1 ) screwed, the selector shaft ( 3 ) surrounding the ring flange ( 14 ) is supported on the valve housing and at the other end presses against the outer end face ( 18 ) of the pressure ring ( 13 ).

2. Switching valve according to claim 1, characterized in that the compression spring is formed by at least one, the switching shaft ( 3 ) encircling plate spring ( 17 ).

3. Switch valve according to claim 1 or 2, characterized in that between the valve housing ( 1 ) and the ring flange ( 14 ), an adjusting gap ( 16 ) is formed.

4. Switch valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the switching shaft bore ( 4 ), pressure ring ( 13 ), annular flange ( 14 ) and switching shaft ( 3 ) annular gaps ( 19 ) are formed.

5. Control valve according to claim 4, characterized in that in the annular gap ( 19 ) slide rings ( 20 , 21 ) are inserted.

6. Switching valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pressure ring ( 18 ) next to its outer end face ( 18 ) has an inner receptacle for a stuffing box packing ( 22 ), which is formed by the - preferably as an inner collar ( 23 ) - inner edge of the Ring flange ( 14 ) is compressible.

7. Control valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the valve housing ( 1 ) and pressure ring ( 13 ), an O-ring ( 24 ) is inserted into an annular groove.

8. Switching valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the annular flange ( 14 ) and switching shaft ( 3 ), an O-ring ( 25 ) is inserted in an annular groove.

9. Switching valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that the valve housing ( 1 ) has at least one pin receptacle ( 26 ) in which an inserted through an insertion locking pin ( 27 ) is secured that the pin receptacle is perpendicular to right Gearshift shaft bore ( 4 ) is aligned, and that the pin receptacle is guided into the gearshift shaft bore ( 9 ) and is partially guided through the pressure ring ( 13 ), with a gap between the pin receptacle ( 26 ) and locking pin ( 27 ) a limited axial displacement of the pressure ring ( 13 ) allows.

10. Control valve according to claim 9, characterized in that the pin receptacle ( 26 ) tangentially cuts the control shaft bore ( 4 ) and the pressure ring ( 13 ).

11. Switching valve according to one of claims 1 to 10, characterized in that the sealing rings ( 8 , 9 ) consist of PTFE, polyamide, graphite, ceramic or metal.