DE19945116C1

DE19945116C1 - Cut-off valve for liquid or gas pipeline has sealing ring fitted between housing and surface of spherical valve body, annular groove around inlet and outlet bores in valve body improving pressure of valve body against ring in these areas

Info

Publication number: DE19945116C1
Application number: DE1999145116
Authority: DE
Inventors: Friedrich Welcker
Original assignee: Individual
Current assignee: Welcker Inge 58119 Hagen De
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 1999-09-21
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2019-09-22

Abstract

The cut-off valve for a liquid or gas pipeline has a sealing ring (7) fitted between the housing (1) and the surface of the spherical valve body (3). An annular groove (8) around the inlet and outlet bores in the valve body improves the pressure of the valve body against the sealing ring in these areas.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Absperrorgan für flüssige und gasförmige Medien, dessen Verschlußstück von einem durch bohrten und innerhalb eines mit beidseitig fluchtenden Rohr leitungsanschlüssen versehenen Gehäuses um 90° drehbaren Kugel küken gebildet wird. Dabei erfolgt eine Abdichtung gegenüber dem Gehäuse ein- und auslaßseitig an der Kugeloberfläche durch Sitz- und Dichtringe aus elastischem Kunststoffmaterial sowie betätigungsseitig mittels einer gebräuchlichen Stopfbuchsen packung.The invention relates to a shut-off device for liquid and gaseous media, the closure piece of which by a drilled and within a pipe that is aligned on both sides cable connections provided housing by 90 ° rotatable ball chick is formed. This seals against the housing on the inlet and outlet side through the spherical surface Seat and sealing rings made of elastic plastic material as well on the actuating side by means of a common stuffing box pack.

Dementsprechend ist aus der DE 26 28 645 A1 ein Absperrorgan mit einem kugelförmig ausgebildeten Hahnküken bekannt, welches an seiner Lagerfläche mit kreisringförmigen sowie in sich pro filierten Nuten zur Aufnahme von Dichtungsringen versehen ist, um damit das Hahnküken in seiner geschlossenen Stellung dem Gehäusekörper des Absperrorgans gegenüber abzudichten. Accordingly, a shut-off device is known from DE 26 28 645 A1 known with a spherical cock plug, which on its bearing surface with circular as well as per itself filleted grooves to accommodate sealing rings, so that the cock plug in its closed position Seal the body of the shut-off device against.

Derartige Kugelhähne eignen sich aufgrund ihrer kompakten Aus bildung und ihrer zuverlässigen Funktion bevorzugt für den Einsatz als Absperrorgan in einer Sicherungseinrichtung, wie diese beispielsweise in der DE 199 10 215 C1 zur Überwachung von Gasanwendungsanlagen auf fehlerhaften Gasaustritt darge stellt und beschrieben ist.Such ball valves are suitable due to their compact size education and its reliable function preferred for the Use as a shut-off device in a safety device, such as this for example in DE 199 10 215 C1 for monitoring of gas application systems for defective gas leakage represents and is described.

Nachteilig ist dagegen die Gefahr, daß sich das Kugelküken mit seiner sphärischen Oberfläche an den ständig unter Vorspannung stehenden Dichtringen auf den Sitzflächen des Gehäuses fest frißt, wenn der Kugelhahn nach einer längeren Betriebszeit aus der normalen Offenstellung sicherheitsbedingt kurzfristig in die Sperrstellung gefahren werden soll. Dabei kann es durch die mit der Alterung des verwendeten Kunststoffmaterials ein hergehende mechanische Dauerbeanspruchung auf Seiten der Dicht ringe zu einer Rißbildung oder zum Nachhärten und in extremen Fällen sogar zu einem Klebrigwerden der Ringoberfläche kommen, wodurch in jedem Fall die Qualität der Abdichtung und letzten Endes die gesamte Funktion des Absperrorgans in Frage gestellt wird.A disadvantage, however, is the risk that the ball plug with its spherical surface is constantly under tension stationary sealing rings on the seat surfaces of the housing eats when the ball valve runs out after a long period of operation the normal open position for safety reasons in the short term the locked position should be driven. It can be done by with the aging of the plastic material used Mechanical long-term stress on the sealing side rings to cracking or post-hardening and in extreme If the ring surface even becomes sticky, which means in any case the quality of the seal and last In the end, the entire function of the shut-off device was questioned becomes.

In Anbetracht dessen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Absperrorgan für flüssige und gasförmige Medien nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dahingehend zu verbessern, daß dessen Funktionsfähigkeit bei einem Wechsel des Betriebs zustandes auch nach einer längeren bis extrem langen Verweil zeit in einer der genannten Positionen nicht durch Abdichtungs probleme belastet wird.In view of this, the object of the invention is a shut-off device for liquid and gaseous media after the To improve the preamble of patent claim 1 that its operability when the company changes condition even after a long to extremely long stay time in one of the above positions not due to sealing problems.

Diese Aufgabe wird durch die in dem Pa tentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Dementsprechend wird die sphärische Oberfläche des Kugelkükens in einem Nah bereich rings um die Öffnungen der Durchgangsbohrung auf beiden Seiten jeweils mit einer peripher angelegten Ringnut versehen, um dem auf der Sitzfläche des Gehäuses angeordneten Dichtring eine partielle Ausweichmöglichkeit zu eröffnen,This task is carried out by the Pa Features specified claim 1 solved. Accordingly becomes the spherical surface of the ball plug in a near area around the openings of the through hole on both Sides each provided with a peripheral ring groove, around the sealing ring arranged on the seat of the housing to open a partial alternative,

Auf diese Weise wird mit Vorteil erreicht, daß die auf beiden Seiten des Gehäuses um die Übergangsöffnungen hin zu den außen gelegenen Rohrleitungsanschlüssen vorgesehenen und in der Sperrstellung sowohl als Sitzfläche wie auch als eigentliche Abdichtung des Verschlußstücks gegenüber dem Gehäuse fungie renden Dichtringe in der praktisch zumeist vorhandenen Offen stellung des Kugelkükens an dessen sphärischer Oberfläche ex akt einer peripher umlaufenden Ringnut gegenüberstehen, welche die Dichtringe zur Verminderung von Ermüdungserscheinungen von dem in dieser Position ohnehin entbehrlichen Anpreßdruck ent lastet.In this way it is advantageously achieved that on both Sides of the housing around the transition openings to the outside located pipe connections provided and in the Locked position both as a seat and as the actual one Sealing the closure piece against the housing fungie sealing rings in the practically mostly existing open position of the ball plug on its spherical surface ex face a peripheral circumferential annular groove, which the sealing rings to reduce fatigue from the contact pressure, which is in any case unnecessary in this position burdens.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind aus den nachgeordneten Unteransprüchen 2 und 3 ersichtlich.Appropriate configurations and advantageous further developments the invention are from the subordinate claims 2 and 3 can be seen.

Dementsprechend ist nach den Merkmalen des Anspruchs 2 vorge sehen, daß die Ringnut an einer oder an den beiden Öffnungen des Kugelkükens in einem seitlich gelegenen Bereich senkrecht zur Rotationsachse im begrenzten Umfang in dessen sphärische Oberfläche übergeht. Durch diese Maßnahme wird bei einem Wech sel aus der Offenstellung des Kugelkükens in dessen Sperr stellung ein ungehindertes und verschleißfreies Übergleiten des Dichtungsprofils bewirkt.Accordingly, according to the features of claim 2 see that the ring groove at one or both openings of the ball plug in a lateral area vertically to the axis of rotation to a limited extent in its spherical Surface merges. Through this measure, a change sel from the open position of the ball plug in its lock position an unobstructed and wear-free sliding over of the sealing profile.

In diesem Zusammenhang ist nach dem Merkmal des Anspruchs 3 als alternative Ausführungsform vorgesehen, daß der sich ge häuseseitig abstützende Dichtring auf seiner freiliegenden Außenseite eine Profilierung aufweist, welche nach beiden Richtungen hin das Übergleiten einer in sich geschlossenen Ringnutkontur erleichtert.In this context, according to the feature of claim 3 provided as an alternative embodiment that the ge sealing ring on the housing side on its exposed Outside has a profile, which according to both In the direction of sliding over a self-contained Ring groove contour relieved.

In der anliegenden Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein entsprechend modifizierter Kugelhahn im Längs schnitt dargestellt und im folgenden näher beschrieben.In the accompanying drawing is an exemplary embodiment of the Invention a modified ball valve in the longitudinal direction section shown and described in more detail below.

Wie aus der Darstellung ersichtlich, ist das Gehäuse 1 des Kugelhahns an zwei sich gegenübergelegenen Seiten mit schraub baren Rohrleitungsanschlüssen 2, 2' versehen. Im mittleren Teil des Gehäuses 1 ist zwischen den betreffenden Rohrlei tungsanschlüssen 2, 2' als Verschlußstück ein drehbares Kugel küken 3 angeordnet, welches in sich über eine mit den beiden Anschlüssen 2, 2' in etwa durchmessergleich fluchtende Durch gangsbohrung 4 verfügt. Dabei ist das Kugelküken 3 von außen her mittels einer Spindel 5 manuell oder mechanisch verstellbar gehalten, deren Abdichtung gegenüber dem Gehäuse 1 einer Stopf buchse 6 obliegt, bei welcher das Dichtmittel in der zylindri schen Ausnehmung eines angegossenen Gehäuseflansches einpreßbar ist. Des weiteren wird der Bewegungsvorgang des Kugelkükens 3 zwischen den einander gegenübergelegenen Öffnungen der Rohrlei tungsanschlüsse 2, 2' innenseitig mit Hilfe von Dichtringen 7 zentriert, die an den beiden Anschlußöffnungen als Sitzflächen und zugleich als unter Vorspannung stehende Dichtflächen fungie ren. Um diese Dichtringe 7 in der praktisch überwiegend einge nommenen Offenstellung des Kugelhahns aus gutem Grund von dem in der Sperrstellung benötigten Anpreßdruck zu entlasten, ist die sphärische Oberfläche des Kugelkükens 3 rings um die Öff nungen seiner Durchgangsbohrung 4 an den beiden Seiten mit je einer Ringnut 8 versehen, welche in der Offenstellung des Kugelhahns jeweils exakt dem sich gehäuseseitig abstützenden Dichtring 7 gegenübersteht und auf diese Weise dessen beab sichtigte Druckentlastung bewirkt.As can be seen from the illustration, the housing 1 of the ball valve is provided on two opposite sides with screwable pipe connections 2 , 2 '. In the middle part of the housing 1 between the relevant pipe connections 2 , 2 'as a closure piece, a rotatable ball plug 3 is arranged, which has a flush with the two connections 2 , 2 ' roughly the same diameter through hole 4 . The ball valve 3 is held manually or mechanically adjustable from the outside by means of a spindle 5 , the sealing of which with respect to the housing 1 is a stuffing box 6 , in which the sealant can be pressed into the cylindrical recess of a cast-on housing flange. Furthermore, the movement of the ball plug 3 between the mutually opposite openings of the pipe connections 2 , 2 'is centered on the inside with the help of sealing rings 7 , which act on the two connection openings as seats and at the same time as prestressed sealing surfaces. To these sealing rings 7 in to relieve the practically predominantly open position of the ball valve for good reason from the contact pressure required in the blocking position, the spherical surface of the ball plug 3 around the openings of its through bore 4 on both sides is provided with an annular groove 8 , which in the The open position of the ball valve is exactly opposite the sealing ring 7, which is supported on the housing side, and in this way brings about its intended pressure relief.

Wie in der Zeichnung nicht besonders dargestellt, kann außer dem die beiderseitige Ringnut 8 innerhalb der sphärischen Oberfläche des Kugelkükens 3 entweder in einem seitlichen Be reich senkrecht zur Rotationsachse kontinuierlich in diese Oberfläche übergehen, oder aber bzw. gleichzeitig die Außen seite des jeweils tangierenden Dichtringes 7 entsprechend pro filiert sein, um dem Kugelküken 3 in beiden Drehrichtungen den Wechsel aus der einen in die andere Position mechanisch zu erleichtern und diesbezüglich eine geringere Abnutzung der vor handenen Dichtfläche zu gewährleisten. Des weiteren kann auch die beispielsgemäß vorgesehene Stopfbuchsendichtung 6 in vor stehend beschriebener Weise vermittels eines innengelegenen Dichtringes zwischen dem Kugelküken 3 und dem Gehäusedurchgriff der Betätigungsspindel 5 realisiert werden, ohne daß es dazu im einzelnen einer zeichnerischen Darstellung bedarf.As not particularly shown in the drawing, in addition to the two-sided annular groove 8 within the spherical surface of the ball plug 3 either in a lateral area perpendicular to the axis of rotation continuously pass into this surface, or or at the same time the outer side of the respective tangent sealing ring 7th Pro filiert accordingly to mechanically facilitate the ball plug 3 in both directions of rotation from one position to the other and to ensure less wear on the existing sealing surface in this regard. Further, the example provided according to the gland packing 6 in front of standing manner described 5 are realized by means of an internally located sealing ring between the ball valve 3 and the housing passage of the operating spindle, without being required in detail a graphical representation.

Claims

1. shut-off device for liquid and gaseous media,
the closure piece of which is formed by a perforated ball plug ( 3 ) rotatable within a housing ( 1 ) provided with mutually aligned pipeline connections ( 2 , 2 '),
sealing against the housing ( 1 ) on the surface of the ball plug ( 3 ) on the inlet and outlet sides by means of sealing rings ( 7 ) made of elastic plastic material,
characterized by
that the surface of the ball plug ( 3 ) near the two openings of the through hole ( 4 ) in the open position of the shut-off member is provided with a peripherally created annular groove ( 8 ) for an engagement of the housing-side sealing rings ( 7 ) which is relieved of the contact pressure.

2. Shut-off device according to claim 1, characterized in that the annular groove ( 8 ) in each case perpendicular to the axis of rotation of the cock plug ( 3 ) continuously merges into the spherical surface of the same on both outer sides.

3. Shut-off device according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing ring ( 7 ) on its surface of the ball plug ( 3 ) tangent outside with an entry and exit with respect to the annular groove ( 8 ) facilitating profile, z. B. is provided in the form of a convex curvature.