<Desc/Clms Page number 1>
Ventil
Die Erfindung betrifft ein Ventil, beispielsweise Klappenventil, Schieberventil, Ventil mit zylin- drischem Küken oder Kugelventil, mit einem Gehäuse, das Strömungsdurchgängezum Anschluss an zu- geordnete Rohrleitungsabschnitte aufweist, einem im Gehäuse angeordneten Abschlussorgan, am Gehäuse oder am Abschlussorgan ausgebildeten Ventilsitzflächen und wenigstens einem einen Innenraum aufwei- senden Dichtungsring, der von einer im Gehäuse oder im Abschlussorgan befindlichen Ausnehmung auf- genommen wird.
Durch die einen Innenraum aufweisenden Dichtungsringe soll die Abdichtung bei Ventilen verbessert werden, bei denen der dichte Abschluss nicht durch direkte Berührung der Arbeitsfläche eines Abschluss- organs, wie Ventilkegel, Schieber usw. mit einer Gegenfläche, z. B. Kegelsitz, Schiebebahn usw. er- folgt, sondern mittels elastischer Dichtungsmittel, vorzugsweise Dichtungsringe, die in einem der beiden
Hauptteile des Ventils, z. B. im Ventilsitzkörper, eingesetzt sind und bei geschlossenem Ventil an den andern Ventilteil, z. B. dem Abschlussorgan, elastisch angedrückt werden.
Bei solchen Ventilen werden als Dichtungsringe meistens aus elastischem Material bestehende Rund- schnurringe, kurz O-Ringe genannt, verwendet. Bei Verwendung solcher Dichtungsringe wird nun zwar die Herstellung der Ventilbestandteile und der Zusammenbau der Ventile vereinfacht, weil bei der Bear- beitung der Absperrorgane und der Ventilsitzkörper und beim Einbau der Absperrorgane nicht auf so grosse
Genauigkeit geachtet, werden muss wie bei Ventilen mit Abdichtung durch Passflächen.
Um eine ausreichende Abdichtung zu erzielen, muss der O-Ring an einer Zone mit einer vorbestimmten Mindestbreite mit der zugeordneten Gegenfläche in Berührung stehen und der Ring muss daher entsprechend verformt werden ; da die O-Ringe aus vollem Material bestehen, muss diese Verformung un- ter Anwendung eines relativ grossen Druckes erfolgen und eine ausreichende Flächenberührung des Ringes mit der Gegenfläche kann nur erreicht werden, wenn der O-Ring aus einem relativ weichen Material besteht. Solche Materialien unterliegen jedoch einem starken Verschleiss und überdies halten Materialien, die wegen ihrer elastischen Eigenschaften für die O-Ringe am besten verwendbar sind, wie Gummi, höheren Drücken oder Temperaturen nicht stand.
Hiezu kommt noch der weitere Nachteil, dass bei vielen Ventilbauarten die O-Ringe durch kompliziert aufgebaute und schwierig montierbare Halteeinrichtungen in ihrer Lage gegen Verschiebungen gesichert werden müssen.
Durch die Verwendung von einen Innenraum aufweisenden Dichtungsringen an Stelle der vollen 0Ringe soll die Vorsehung von komplizierten Halteeinrichtungen vermieden oder die Konstruktion dieser Halteeinrichtungen vereinfacht werden und die Abdichtwirkung besser als bisher gewährleistet werden.
Bei einer bekannten Ventilkonstruktion der eingangs erläuterten Art dient zur Abdichtung ein hohler Dichtungsring, der einen äusseren gebogenen, mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Wandungsteil aufweist und in einer Ausnehmung angeordnet ist, deren Breite mit der Breite des Dichtungsringes übereinstimmt. Bei dieser Anordnung kann eine ausreichend dichte Anlage des äusseren gebogenen Wandungsteiles des Dichtungsringes an der Bodenfläche der Ausnehmung nur bei Verwendung eines verhältnismässig
<Desc/Clms Page number 2>
weichen Materials, wie Gummi, erzielt werden, so dass also diese Dichtungsringe auch nicht wesentlich länger haltbar sein können als O-Ringe und nur kleinen Drücken standhalten.
Bei einem andern bekannten Ventil der beschriebenen Art hat der einen Innenraum aufweisende
Dichtungsring getrennte Basisteile, die beim Einsetzen des Ringes in die zugeordnete Ausnehmung nicht miteinander in Berührung kommen und daher einen einwandfreien Sitz des Ringes nicht gewährleisten.
Die Erfindung zielt darauf ab, ein Ventil der erläuterten Art so auszubilden, dass unter Wahrung der durch die Verwendung von einem Innenraum aufweisenden Dichtungsringen gebotenen Vorteile diese
Dichtungsringe in einfacher Weise aus beliebigen, sehr verschleissfesten Materialien hergestellt werden können und auch bei hohen Drücken und Temperaturen dauernd eine einwandfreie Abdichtung gewähr- leisten.
Gemäss der Erfindung wird dieses Ziel im wesentlichen dadurch erreicht, dass bei einem Ventil der eingangs erläuterten Art der aus elastischem Material bestehende Dichtungsring getrennte, verdickte ringförmige Basisteile, die in der Ausnehmung aneinandergepresst sind, und einen durch entsprechende
Wandungsteile mit den Basisteilen verbundenen bogenförmigen Kopfteil aufweist, dass die den Dichtungsring aufnehmende Ausnehmung mit der Aussenseite des Ventils in Verbindung steht, so dass der innerhalb des Ventils herrschende Mediumdruck den Dichtungsring in die Ausnehmung hineinzudrücken sucht, und dass die Breite der Ausnehmung grösser ist als die Breite des Dichtungsringes im Bereich seiner Seitenwandungsteile.
Durch die besondere Ausbildung des Dichtungsringes gemäss der Erfindung mit Seitenwandungsteilen, deren Breite geringer ist als die Breite der ihn aufnehmenden Ausnehmung, und mit bogenförmigem Kopfteil, wird es ermöglicht, für die Dichtungsringe verhältnismässig harte, widerstandsfähige und dauerhafte Materialien, wie"Teflon"und"Nylon"usw. zu verwenden, wobei unter allen Betriebsbedingungen eine einwandfreie Abdichtung erhalten wird, weil der Dichtungsring genügend Bewegungsfreiheit hat, sich allen Betriebsbedingungen anzupassen.
Durch die getrennte Ausführung der verdickten Basisteile wird die Herstellung eines Dichtungsringes mit Innenraum erheblich vereinfacht und erleichtert, und durch die Verdickungen an den Basisteilen wird zwischen dem Dichtungsring und der Ausnehmung ein besonders guter mediumdichter Abschluss erzielt.
Ein weiterer wichtiger Vorteil wird dadurch geboten, dass der Boden der den Dichtungsring aufnehmenden Ausnehmung mit der Aussenseite des Ventils in Verbindung steht, so dass der innerhalb des Ventils herrschende Mediumdruck den Dichtungsring in die Ausnehmung hineinzudrücken sucht, wodurch schon bei sehr geringem Aufwand an Verformungsarbeit eine vollkommen ausreichende Dichtwirkung erzielt wird und überdies bei steigendem Innendruck der Dichtungsring zunehmend stärker an die Wandung der Ausnehmung angepresst wird, wobei die allfällig auftretenden Verformungen des Dichtungsringes ebenfalls so geringfügig sind, dass auch bei Verwendung relativ harter Materialien keine Ermüdungserscheinungen eintreten ;
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf einige in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 veranschaulicht ein gemäss der Erfindung ausgebildetes Klappenventil im Längsschnitt. In den Fig. 2,3 und 4 ist ein beim erfindungsgemässen Ventil verwendeter Dichtungsring in grösserem Massstab im Querschnitt dargestellt, wobei Fig. 2 den Ring allein zeigt und die Fig. 3 und 4 den eingebauten Ring bei geöffnetem bzw. geschlossenem Ventil zeigen. Fig. 5 veranschaulicht ein gemäss der Erfindung ausgebildetes Schieberventil im Längsschnitt und Fig. 5A zeigt in grösserem Massstab einen Teil der Schieberplatte und des anliegenden Dichtungsringes geschnitten. Die Fig. 6 und 7 zeigen ein erfindungsgemässes Ventil, das mit einem zylindrischen Küken ausgestattet ist, im Längsschnitt bzw. im Querschnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 6. In Fig. 8 ist ein gemäss der Erfindung ausgebildetes Kugelventil im Längsschnitt dargestellt.
Fig. 9 zeigt im Querschnitt eine abgeänderte Ausbildung des beim erfindungsgemässen Ventil vorgesehenen Dichtungsringes. Die Fig. 10 und 11 veranschaulichen in Längsschnitten ein erfindungsgemässes Ventil mit einem Keilschieber für höhere Ar-
EMI2.1
und eine einfache Halterung für diesen erkennen lässt. Die Fig. 12 und 13 zeigen schliesslich in Längsschnitten ein erfindungsgemässes Ventil mit durchgehender, mit einer Durchlassöffnung versehener Schieberplatte und in grösserem Massstab einen Ausschnitt aus Fig. 12, der den Dichtungsring und eine einfache Halterung für diesen darstellt.
Das in Fig. 1 dargestellte Klappenventil besteht aus einem Gehäuse oder Körper 10, der mit koaxial miteinander liegenden Strömungsdurchgängen 11 und 12 versehen ist und mit Kupplungsflanschen 13 bzw.
14 der betreffenden Rohrleitung verbunden werden kann. Innerhalb des Körpers 10 befindet sich ein schei-
EMI2.2
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
<Desc/Clms Page number 4>
terialien verwendet werden. Der Ring soll genügende Festigkeit und Widerstandskraft gegen Abnutzung haben, um eine lange Gebrauchsdauer zu ermöglichen, wenn er in verschiedenen Ventilaufbauten ein- gebaut ist. Die Elastizität des Materials soll ausreichend sein, um ein Biegen der Wandungsteile 41a,
41b und 41c zu ermöglichen.
Zu dem Zeitpunkt, in dem der Dichtungsring in ein Ventil eingebaut wird, kann der Ringinnen- raum 51, der während des Einbaus zu einem abgeschlossenen Raum : wird, mit einem im wesentlichen nicht komprimierbaren Stoff gefüllt werden, der in bezug auf seine Druckübertragungseigenschaften wie ein hydraulisches Arbeitsmittel zu wirken vermag. Beispielsweise kann der Dichtungsring in das Ventil eingebaut werden, während es sich unter Wasser befindet, wodurch der Raum 51 des Ringes mit Wasser gefüllt wird. Statt Wasser können auch andere Flüssigkeiten verwendet werden, z. B. Glycerin, Glykol 00. dgl. A, n Stelle von frei fliessenden Flüssigkeiten können auch Halbflüssigkeiten, wie flüssige oder halbflüssige Latexlösungen oder Emulsionen verwendet werden.
Ein weiterer Stoff, der verwendet werden kann, ist ein sich selbst tragender Kern aus natürlichem oder künstlichem Kautschuk oder ein Elastomer, das verhältnismässig weich und elastisch ist und das zu einem Ring oder Streifen, der entsprechend den in
Fig. 3 wiedergegebenen Abmessungen des Raumes 51 dimensioniert ist, geformt werden kann. Ein solcher
Streifen oder Ring wird unmittelbar vor dem Zusammenbau in den Raum 51 eingelegt, und nach dem
Zusammenbau füllt er das Innere des Raumes 51 satt aus.
Der Dichtungsring. soll so dimensioniert sein, dass nach dem Einbau in ein Ventil seine Aussenflä- che 42 mit der Ventilarbeitsfläche 36 des bewegbaren Abschlussorgans 16 in Berührung steht und mit Be- zug auf diese Arbeitsfläche eine anfängliche Abdichtung herstellt. Mit andern Worten ausgedrückt, der
Ring ist so dimensioniert, dass, wenn das Abschlussorgan in die Schliessstellung bewegt wird, eine kleine
Verformung auftritt, die durch das Biegen der Wandungsteile 41a, 41b und 41c aufgenommen wird, wo- bei die Elastizität dieser Wandungsteile dazu dient, die Fläche 42 des Dichtungsringes gegen die Ventil- arbeitsfläche 36 zu drücken.
Ein Ventil der Erfindung gemäss vorstehender Beschreibung arbeitet wie folgt : Wenn angenommen wird, dass das scheibenförmige Abschlussorgan 16 in die Schliessstellung gedreht wird, dann wird die Ven- tilarbeitsfläche 36 in dichtende Berührung mit der Fläche 42 des Dichtungsringes gebracht, wie dies in den Fig. 1 und 4 dargestellt ist. Wegen der teilweisen Verformung der Wandungen 41a, 41b und 41c ist der Berührungsdruck ausreichend, um die anfängliche Abdichtung zu bewirken. Wenn an das Ventil eine Mediumdruckdifferenz angelegt wird, wird der Dichtungsring, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, gegen die eine oder die andere Seitenfläche der Ausnehmung 47 gedrückt und verformt.
Im vorliegenden Fall ist angenommen, dass eine Mediumdruckdifferenz an die linke Seite des Dichtungsringes (gemäss Fig. 4) angelegt ist, mit dem Ergebnis, dass die biegsamen Wandungsteile des Ringes etwas'nach rechts verschoben worden sind, daher ist der Wandungsteil 41b als gegen die ihn abstützende Seitenfläche 47b der Ausnehmung gedrückt dargestellt, wobei der Endwandungsteil 41c etwas verformt und in die Ecke 52 der Ausnehmung gedrückt worden ist.
Eine angelegte grössere Mediumdruckdifferenz flacht den Wandungsteil 41b weiter gegen die ihn abstützende Fläche 47b der Ausnehmung ab und quetscht den Wandungsteil 41c noch weiter in die Ecke52 hinein. Bei grossen Druckdifferenzen kann der auf der Zuflussseite liegende Wandungsteil 41a gegen den auf der Abflussseite liegenden Wandungsteil 41b zusammenfallen, wie beispielsweise in Fig. 4 in gestrichelten Linien dargestellt ist. Unabhängig von dem Ausmass des Zusammenfallens des Dichtungsringes wird sein Wandungsteil 41c durch den Druck des Mediums stets in abdichtenden Eingriff mit der mit ihm zusammenwirkenden Ventilarbeitsfläche 36 des Abschlussorgans 16 gedrückt.
Wenn angenommen wird, dass der Druck in der Rohrleitung umgekehrt wird, dann ist einleuchtend, dass die Arbeitsweise die gleiche wie die oben beschriebene ist. Nur werden dann die biegsamen Wandungsteile des Dichtungsringes nach links anstatt nach rechts abgelenkt, und der Wandungsteil 41a wird in Berührung mit der Seitenfläche 47a der Ausnehmung gebracht und von ihr abgestützt.
In Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise sei bemerkt, dass die beiden biegsamen Wandungsteile 41a und 41b der Mediumdruckdifferenz ausgesetzt sind, die an ihre entsprechenden Seiten des Ventils angelegt wird. Die Zwischenräume 49a und 49b, die in der normalen entspannten Lage des Ventilringes vorhanden sind, gewährleisten ein solches Aussetzen gegenüber dem Mediumdruck.
Ausserdem erleichtern diese Zwischenräume das Einführen des Dichtungsringes während des Zusammenbaus.
Die hohle Ausbildung des Dichtungsringes ist ein erwünschtes Merkmal, welches dazu beiträgt, dass die gewünschten Ergebnisse erhalten werden. Sie ermöglicht die Verwendung von Material, das verhältmässig hart und steif sein kann, weil die Anpassungsfähigkeit des Dichtungsringes und sein richtiger Sitz-
<Desc/Clms Page number 5>
eingriff mit der Ventilarbeitsfläche 36 eher von dem Biegen der Wandungsteile als von der Kompression oder der Expansion einer massiven Masse abhängen. Daher ist es zweckmässig dauerhafte Materialien, wie"Teflon"oder"Nylon"sowie die elastischeren synthetischen Stoffe, wie Kunstkautschuk, zu ver- wenden.
Wie oben ausgeführt, ist es in manchen Fällen erwünscht, in den inneren Raum 51 des Dichtungs- ringes ein flüssiges oder halbflüssiges Material einzuführen. In diesem Fall nimmt ein den Mediumdruck übertragendes Mittel den Raum 51 ein. Bei Verwendung eines solchen Mittels bewirkt die Biegung eines
Seitenwandungsteiles unter einer angelegten Druckdifferenz, dass der Druck im wesentlichen gleichför- mig über den ganzen Raum 51 und gegen die Innenflächen der Wandungsteile 41b und 41c übertragen wird. Unter diesen Umständen wirkt das zusammengedrückte innere Mittel dem oben beschriebenen Zu- sammenfallen des Dichtungsringes entgegen.
Bei dem oben beschriebenen Ventil wird zwischen der Ventilarbeitsfläche 36 und der Fläche 37 des
Körpers 10 ein Zwischenraum aufrechterhalten. Die Wandungsteile des Dichtungsringes sind so dimensio- niert, dass sie vielmals dicker als dieser Zwischenraum sind. Dies dient dazu, ein Einklemmen oder Her- ausdrücken zwischen den Flächen 36 und 37 bei allen Arbeitsbedingungen zu verhindern.
Wie oben ausgeführt, führen die Leitungen 48 zur Atmosphäre, und daher ist der Aussenumfang der verdickten Teile 43a und 43b dem Atmosphärendruck ausgesetzt. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass, wenn an das Ventil eine Mediumdruckdifferenz angelegt wird, auf die von den verdickten Teilen 43a und 43b gebildete Basis des Dichtungsringes ein Druck ausgeübt wird, um den Dichtungsring gegen die Bodenflä- che 47c der Ausnehmung zu drücken. Diese Wirkung wird bei der Erfindung dazu ausgenutzt, den Dich- tungsring innerhalb seiner Aufnahmeausnehmung ohne die Verwendung von besonderen Klemm- oder
Haltevorrichtungen festzuhalten.
Bei der oben beschriebenen Bauart eines Klappenventils wird ein scheibenförmiges Abschlussorgan verwendet, das in einer Ebene angeordnet ist, die gegenüber der Drehachse versetzt ist. Es ist ersichtlich, dass die Erfindung auch auf andere Typen von Klappenventilen anwendbar ist, beispielsweise auf Ventile, in denen das Abschlussorgan oder die Scheibe sich in einer Ebene befindet, die mit der Drehachse zu- sammenfällt, oder in einer Ebene, die gegen die Drehachse geneigt ist.
Wie.. in Fig. 5 dargestellt ist, kann die Erfindung auch bei einem Schieberventil angewendet werden.
Der Ventilkörper 56 hat bei dieser Ausführungsform koaxial miteinanderliegende Strömungsdurchgänge
57 und einen Raum 58, der zur Aufnahme des Ventilschiebers 59 dient. Der Schieber 59 hat im vorliegenden Fall die Form einer flachen Platte, obgleich er auch Keil- oder Konusform haben kann. Entsprechend der üblichen Ventilausführung ist der Schieber 59 mit einem Betätigungsschaft 61 verbunden, der sich durch eine Kappe 62 hindurch erstreckt. Die einander gegenüberliegenden ringförmigen Teile 63 des Körpers sind maschinell so bearbeitet, dass einander gegenüberliegende ebene Flächen 64 und ringförmige Ausnehmungen 66 geschaffen werden.
Diese Ausnehmungen 66 dienen zur Aufnahme von Dichtungsringen 67, die in gleicher Weise, wie sie oben beschrieben wurde, ausgebildet sind, jedoch mit der Ausnahme, dass die Ringe zu einer Gestalt geformt sind, wie sie in Fig. 5A dargestellt ist. Wie bei vielen üblichen Ventilen ist der Körper vorzugsweise mit Führungsbahnen (nicht dargestellt) versehen, welche mit den Seitenkanten des Schiebers 59 im Eingriff stehen, wodurch der Schieber 59 in der Schliessstellung und während der Bewegung aus der Schliessstellung in die Offenstellung gewöhnlich ausser unmittelbarer Berührung mit den Flächen 64 gehalten wird. Leitungen 68, die den in den Fig. l und 3 dargestellten Leitungen 48 entsprechen, verbinden die Ausnehmungen 66 an den Rändern ihres Bodens mit der Atmosphäre.
Die Abdichtmittel für das Ventil gemäss Fig. 5 arbeiten im wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem Ventil gemäss Fig. 1. Eine Dichtung wird sowohl an der Stromaufwärts-als auch an der Stromabwärtsseite des Schiebers 59 hergestellt und während der Betätigung des Schiebers werden die Dichtungringe 67 gegen eine Verlagerung zufolge der Tatsache festgehalten, dass die Mediumdruckdifferenz sie innerhalb der Ausnehmungen zu halten sucht.
Fig. 6 und 7 zeigen die Erfindung in Anwendung bei einem Ventil mit zylindrischem Küken. Bei dieser Ausführungsform ist der Ventilkörper 71 mit einer zylindrischen Bohrung 72 und mit Stromdurchgängen 73 versehen. Ein zylindrisches Ventilküken 74 ist in die Bohrung 72 eingepasst und mit einem Betätigungsschaft 76 versehen, der sich durch eine Abdeckplatte 77 hindurch erstreckt. Endteile des Kükens 74 sind in Kugellagern 78 und 79 gelagert. Ein Hindurchsickern von in der Rohrleitung befindlichem Medium längs der Enden des Kükens wird durch geeignete Abdichtmittel, z. B. elastische O-Ringe 80 und 81 verhindert.
Das Ventilküken 74 ist mit einer Queröffnung 82 versehen, die in der Offenstellung mit den Strö-
<Desc/Clms Page number 6>
mungsdurchgängen 73 in Ausrichtung liegt. Die beiden gegenüberliegenden Seiten des Ventils sind durch maschinelle Bearbeitung mit Ausnehmungen 83 versehen, die elastische Dichtungsringe 84 aufnehmen, welche von der gleichen Art sind, wie sie oben beschrieben wurde. Leitungen 86 und 87, die den Leitungen 48 gemäss Fig. 3 entsprechen, stehen über eine Bohrung 88 des Schaftes 76 mit der Atmosphäre in Verbindung. Daher drückt das in der Rohrleitung befindliche Medium die Dichtungsringe 84 in die sie aufnehmenden Ausnehmungen 83.
Zur Erleichterung des Zusammenbaus können die bei dem Kükenventil gemäss den Fig. 6 und 7 verwendeten elastischen Dichtungsringe, so geformt sein, dass sie allgemein der sich nach dem Einbau ergebenden Gestalt entsprechen.
Fig. 8 zeigt ein Kugelventil, an dem die Erfindung verkörpert ist. Bei dieser Ausführungsform hat der Körper 91 einen Innenraum 92 zur Aufnahme einer Kugel 93. Eine Öffnung 94, die sich durch die
EMI6.1
fluchtet. Vorzugsweise sind für die Enden der Kugel 93 Drehzapfen vorgesehen, welche die Drehbewegung erleichtern und die von dem Leitungsdruck hervorgerufene Schubkraft in der Schliessstellung des
EMI6.2
dazu dient, einen Lageraufbau 99 aufzunehmen. Von dem Lageraufbau 99 wird ein Betätigungsschaft 101 getragen, dessen innerer Endteil 102 in eine Vertiefung 103 der Kugel 93 eingesetzt ist. Ein geeignetes Dichtungsmittel 104, z. B. ein O-Ring, bildet einen Abschluss zwischen dem Schaft 101 und der Kugel 93.
Wie dargestellt, ist auch das Gehäuse 97 mit Bezug auf die Abdeckplatte 98 und den Schaft 101 durch geeignete Dichtungen 106 und 107 in der Form von elastischen 0 -Ringen abgedichtet. Ein Flansch 108 an dem inneren Endteil 102 des Schaftes 101 ist mit der Kugel 93 durch geeignete Mittel,
EMI6.3
enthält. Innerhalb des Lageraufbaus 112 ist ein Schaft 113 angeordnet, dessen inneres Ende in eine Vertiefung 114 der Kugel 93 eingesetzt ist. Dieses innere Ende des Schaftes 113 ist mit Bezug auf die Kugel 93 durch geeignete Mittel, z. B. einen Dichtungsring 116 in der Form eines 0-Ringes, abgedichtet.
Der Schaft 113 ist weiterhin mit einem Drucklager 117 versehen. In den Schäften 101 und 113 vorgesehene Leitungen 118 bzw. 119 verbinden die Räume an den inneren Enden dieser Schäfte mit der Atmosphäre, wodurch bewirkt wird, dass die Kugel 93 mit Bezug auf den Leitungsdruck, soweit es ihre Endflächen betrifft, ausbalanciert ist.
Die beiden Seiten des Körpers 91 sind mit maschinell hergestellten Ausnehmungen 121 versehen, die
EMI6.4
gleichen Art und Weise eingebaut. Die elastischen Dichtungsringe 122 stehen mit der sphärischen Arbeitsfläche 123 der Ventilkugel 93 in mediumdichter Berührung. Wie bei den andern Ausführungsformen stehen die Böden der Ausnehmungen 121 mit der Atmosphäre durch eine oder mehrere Leitungen 124 in Verbindung. Bei der maschinellen Bearbeitung und beim Zusammenbau dieses Ventils wird zwischen der Arbeitsfläche 123 der Ventilkugel und den benachbarten sphärischen Flächen 126, die an dem Körper 91 ausgebildet sind, ein kleiner Zwischenraum aufrechterhalten. Daher wird unter allen Arbeitsbedingungen die von dem Leitungsdruck auf die Kugel 93 ausgeübte Schubkraft durch die Schäfte 101 und 113 und die ihnen zugeordneten Lager aufgenommen.
Jedoch werden auch bei dieser Ausführungsform sowohl an der Stromaufwärts- als auch an der Stromabwärtsseite der Kugel 93 mediumdichte Abschlüsse aufrechterhalten.
Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 2-4 haben die beiden Basisteile 43a und 43b des Dichtungringes einander gegenüberliegende ebene Flächen 47a und 47b, die zusammengequetscht werden, wenn der Dichtungsring in die ihn aufnehmende Ausnehmung eingeführt wird. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 9 ist statt dessen an der Fläche 47a des Basisteiles 43a eine Rippe 127a vorgesehen, die solche Abmessungen hat, dass sie in eine Nut 127b in dem Basisteil 43b hineinpasst. Es ist ersichtlich, dass, wenn diese Ausführung in ihre Aufnahmeausnehmung in der in Fig. 3 dargestellten Art und Weise eingebaut wird, die Rippe 127a in der Nut 127b verriegelt wird, wodurch verhindert wird, dass der eine Basisteil sich mit Bezug auf den andern verschieben kann.
Das Ventil gemäss Fig. 10 ist ein Keilschieberventil zum Unterschied von dem in Fig. 5 dargestell-
EMI6.5
Betätigungsschaftes 133 verbunden. Die sich gegenüberliegenden Flächen 134 des Schiebers fallen mit Ebenen zusammen, die unter gleichen Winkeln zu der Mittelachse 136 geneigt sind. Weiterhin arbeiten die Schieberflächen 134 parallel zu ringförmigen Körperflächen 137. Dichtungsringe 138, die im we-
<Desc/Clms Page number 7>
sentlichen so ausgebildet sind, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, sind innerhalb von Ausnehmungen 139 des Körpers angeordnet. Diese Ausnehmungen 139 sind durch Leitungen 141 mit der Atmosphäre verbun- den. Die Innenfläche jeder Ausnehmung 139 wird von der äusseren Umfangsfläche eines zugeordneten
Sitzringes 142 gebildet, der innerhalb des Körpers 128, z. B. durch eine Gewindeverbindung 143 befestigt ist.
Wie insbesondere in Fig. 11 in vergrössertem Massstab dargestellt ist, sind der Körper und der Sitz- ring 142 so ausgebildet, dass ringförmige Lippen 144 und 146 geschaffen werden, die im allgemeinen die benachbarten Endteile der Dichtungsringe 138 übergreifen. Bei der Dimensionierung der Sitzringe 142 ist es erwünscht, dass die sich gegenüberliegenden Endflächen 147 mit dem Schieber in Eingriff treten und die Druckkraft des Schiebers aufnehmen. Mit andern Worten, die Dimensionierung ist derart, dass zwi- schen den Flächen 137 des Körpers und den Ventilarbeitsflächen 134 des Schiebers ein kleiner Zwischen- raum vorhanden ist.
Die bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 10 und 11 vorgesehenen Dichtungsringe arbeiten allge- mein in der gleichen Weise wie bei den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen, jedoch üben die Lippen 144 und 146 eine mechanische Haltewirkung auf die Dichtungsringe aus, wodurch eine Ver- lagerung der Dichtungsringe bei höheren Arbeitsdrücken, z. B. solchen im Bereich von 20 bis 70 kg/cm2 oder höher, verhindert wird.
Das in den Fig. 12 und 13 dargestellte Ventil ist demjenigen gemäss den Fig. 5 und 5A ähnlich, je- doch sind den elastischen Dichtungsringen flache Ringe der Bellevilleart zugeordnet. So sind Dichtungs- ringe 151 vorgesehen, die den Dichtungsringen 67 gemäss Fig. 5 und 5A entsprechen und in Ausnehmun- gen oder Nuten 152 des Ventilkörpers 159 eingesetzt sind. Zusätzliche Ausnehmungen 153 dienen zur
Aufnahme von federnden Metallringen 154 und 155 der Bellevilleart, die gewöhnlich benachbarte Teile der Dichtungsringe 151 (Fig. 13) übergreifen. Innerhalb der zulässigen Bewegung des Schiebers 156 seit- lich zu seiner Ebene stehen die federnden Metallringe 154,156 mit dem Schieber in Berührung und üben eine Schabewirkung aus, wenn der Schieber zwischen der Offenstellung und der Schliessstellung bewegt wird.
Die Dichtungsringe 151 stehen mit den Seiten des Schiebers in dem Bereich zwischen den benach- barten Umfängen der Metallringe 154,155 in abdichtender Berührung.
Der bei dem Ventil gemäss Fig. 12 vorgesehene durchgehende Schieber 156 ist mit einer Öffnung 157 versehen, die in der Offenstellung des Ventils mit den Durchgängen 158 des Ventilkörpers 159 einge- fluchtet liegt.
Das in den Fig. 12 und 13 dargestellte Ventil arbeitet wie folgt. Die Abdiçhtwirkung ist die glei- che, wie sie oben beschrieben wurde. Die federnden Metallringe 154 und 155 üben eine Schabewirkung auf die Seiten des Schiebers 156 aus, wenn dieser zwischen der Offenstellung und der Schliessstellung bewegt wird, wodurch Fremdstoffe entfernt und saubere Flächen für die Dichtungsberührung gewährleistet werden. Bie Metallringe 154,155 arbeiten etwas ähnlich wie die Lippen 144 und 146 bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 10 und 11, indem sie bestrebt sind, den Dichtungsring gegen Verlagerung festzuhalten.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass die Erfindung in den verschiedensten Ventilausführungen angewendet werden kann und dass das Abdichtmittel von solcher Art ist, dass es eine weite Anpassungsfähigkeit hat, einschliesslich der Anpassung an Ungenauigkeiten bei der maschinellen Bearbeitung, an Verfahren, die für die Fertigbearbeitung von Ventilflächen verwendet werden, und hinsichtlich Änderungen in Toleranzen und Zwischenräumen sowie kleinen Missausrichtungen, die während des Zusammenbaus auftreten können.
Zufolge des biegsamen Charakters der Dichtungsringwandungen wird gleicher Druck verwendet, um einen mediumdichten Eingriff mit den zusammenarbeitenden metallenen Ventilarbeitsflächen zu gewährleisten, ohne jedoch zu bewirken, dass dieser Druck eine solche Grösse haben muss, dass die Betätigung des Ventils unter den Arbeitsbedingungen erschwert wird. Innerhalb des Druckbereiches, für den das Ventil bestimmt ist, werden die Dichtungsringe keiner Beschädigung zufolge übermässiger Abnutzung oder Festklemmens unterworfen.
Allgemein sind Ventile, bei denen die Erfindung angewendet ist, zufolge der oben genannten Merkmale sowie auch zufolge des Fehlens besonderer Montageringe oder anderer Haltevorrichtungen zum Festhalten der Dichtungsringe an Ort und Stelle verhältnismässig billig herzustellen.'Wie oben erläutert, ist es lediglich notwendig, einfache Ausnehmungen zur Aufnahme der Dichtungsringe vorzusehen, und eine Verlagerung der Dichtungsringe unter den Arbeitsbedingungen wird dadurch verhindert, dass dafür gesorgt ist, dass der Leitungsdruck eine Druckdifferenz erzeugt, welche die Dichtungsringe in ihre Ausnehmungen zu drücken sucht.
<Desc / Clms Page number 1>
Valve
The invention relates to a valve, for example a flap valve, slide valve, valve with a cylindrical plug or ball valve, with a housing which has flow passages for connection to associated pipeline sections, a closing element arranged in the housing, valve seat surfaces formed on the housing or the closing element and at least one a sealing ring which has an interior and which is received by a recess located in the housing or in the closing element.
The sealing rings, which have an interior space, are intended to improve the sealing of valves in which the tight seal cannot be achieved by direct contact with the working surface of a closing organ, such as valve cone, slide, etc., with an opposing surface, e.g. B. cone seat, sliding track, etc. takes place, but by means of elastic sealing means, preferably sealing rings, which in one of the two
Main parts of the valve, e.g. B. in the valve seat body, and when the valve is closed to the other valve part, z. B. the closing organ, be pressed elastically.
O-rings made of elastic material, or O-rings for short, are used as sealing rings in such valves. When using such sealing rings, the manufacture of the valve components and the assembly of the valves are simplified because the processing of the shut-off elements and the valve seat bodies and installation of the shut-off elements are not so large
Accuracy must be observed, as with valves with sealing by fitting surfaces.
In order to achieve a sufficient seal, the O-ring must be in contact with the associated mating surface at a zone with a predetermined minimum width and the ring must therefore be deformed accordingly; Since the O-rings are made of solid material, this deformation must take place using a relatively high pressure and sufficient surface contact of the ring with the counter surface can only be achieved if the O-ring is made of a relatively soft material. However, such materials are subject to severe wear and tear and, moreover, materials that are best suited for the O-rings because of their elastic properties, such as rubber, do not withstand higher pressures or temperatures.
Added to this is the further disadvantage that in many valve types the O-rings have to be secured in their position against displacement by holding devices that are complex and difficult to assemble.
By using sealing rings with an interior space instead of the full O-rings, the provision of complicated holding devices is to be avoided or the construction of these holding devices is to be simplified and the sealing effect is to be ensured better than before.
In a known valve construction of the type explained above, a hollow sealing ring is used for sealing, which has an outer curved wall part cooperating with the valve seat and is arranged in a recess whose width matches the width of the sealing ring. With this arrangement, a sufficiently tight contact of the outer curved wall part of the sealing ring on the bottom surface of the recess can only be achieved when using a relatively
<Desc / Clms Page number 2>
soft material, such as rubber, can be achieved, so that these sealing rings cannot last much longer than O-rings and only withstand small pressures.
In another known valve of the type described, the one having an interior space
Sealing ring separate base parts that do not come into contact with one another when the ring is inserted into the associated recess and therefore do not ensure a perfect fit of the ring.
The aim of the invention is to design a valve of the type explained in such a way that, while maintaining the advantages offered by the use of sealing rings having an interior space, these
Sealing rings can be produced in a simple manner from any very wear-resistant materials and permanently guarantee a perfect seal even at high pressures and temperatures.
According to the invention, this aim is essentially achieved in that, in a valve of the type explained at the outset, the sealing ring made of elastic material has separate, thickened ring-shaped base parts which are pressed against one another in the recess, and one by corresponding
Wall parts with the base parts connected to the arched head part has that the sealing ring receiving recess is connected to the outside of the valve, so that the medium pressure prevailing inside the valve seeks to push the sealing ring into the recess, and that the width of the recess is greater than the Width of the sealing ring in the area of its side wall parts.
The special design of the sealing ring according to the invention with side wall parts, the width of which is less than the width of the recess receiving it, and with an arched head part, makes it possible for the sealing rings to use relatively hard, resistant and durable materials such as "Teflon" and " Nylon "etc. to use, whereby a perfect seal is obtained under all operating conditions, because the sealing ring has sufficient freedom of movement to adapt to all operating conditions.
Due to the separate design of the thickened base parts, the production of a sealing ring with an interior space is considerably simplified and facilitated, and the thickened areas on the base parts achieve a particularly good medium-tight seal between the sealing ring and the recess.
Another important advantage is that the bottom of the recess receiving the sealing ring is connected to the outside of the valve, so that the medium pressure within the valve tries to push the sealing ring into the recess, which means that even with very little deformation work completely sufficient sealing effect is achieved and, moreover, with increasing internal pressure, the sealing ring is pressed increasingly more strongly against the wall of the recess, the deformations of the sealing ring that may occur are also so minor that even when relatively hard materials are used, no signs of fatigue occur;
The invention is explained in more detail below with reference to some exemplary embodiments shown in the drawings.
Fig. 1 illustrates a flap valve designed according to the invention in longitudinal section. In FIGS. 2, 3 and 4, a sealing ring used in the valve according to the invention is shown on a larger scale in cross section, with FIG. 2 showing the ring alone and FIGS. 3 and 4 showing the built-in ring with the valve open and closed. FIG. 5 illustrates a slide valve designed according to the invention in a longitudinal section and FIG. 5A shows, on a larger scale, a section of part of the slide plate and the adjacent sealing ring. 6 and 7 show a valve according to the invention, which is equipped with a cylindrical plug, in longitudinal section and in cross section along the line 7-7 in FIG. 6. In FIG. 8, a ball valve constructed according to the invention is shown in longitudinal section .
9 shows in cross section a modified design of the sealing ring provided in the valve according to the invention. 10 and 11 illustrate in longitudinal sections a valve according to the invention with a wedge slide for higher ar-
EMI2.1
and shows a simple holder for it. Finally, FIGS. 12 and 13 show in longitudinal sections a valve according to the invention with a continuous slide plate provided with a passage opening and, on a larger scale, a detail from FIG. 12 which shows the sealing ring and a simple holder for it.
The flap valve shown in Fig. 1 consists of a housing or body 10, which is provided with coaxial flow passages 11 and 12 and with coupling flanges 13 and
14 of the pipeline in question can be connected. Inside the body 10 there is a disc
EMI2.2
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
<Desc / Clms Page number 4>
materials are used. The ring should have sufficient strength and resistance to wear and tear to enable a long service life when it is installed in various valve structures. The elasticity of the material should be sufficient to prevent the wall parts 41a,
41b and 41c to enable.
At the point in time at which the sealing ring is installed in a valve, the inner ring space 51, which becomes a closed space during installation, can be filled with an essentially incompressible substance which, with regard to its pressure transmission properties, is like a hydraulic working medium is able to act. For example, the sealing ring can be installed in the valve while it is under water, thereby filling the space 51 of the ring with water. Instead of water, other liquids can also be used, e.g. B. Glycerin, Glykol 00. Like. A, n Instead of free-flowing liquids, semi-liquids, such as liquid or semi-liquid latex solutions or emulsions, can also be used.
Another material that can be used is a self-supporting core made of natural or synthetic rubber or an elastomer that is relatively soft and elastic and that forms a ring or strip that corresponds to the in
Fig. 3 reproduced dimensions of the space 51 is dimensioned, can be formed. Such a
Strip or ring is inserted into space 51 immediately before assembly, and after
When assembled, it fills the interior of room 51 to a full.
The sealing ring. should be dimensioned in such a way that, after installation in a valve, its outer surface 42 is in contact with the valve working surface 36 of the movable closing element 16 and produces an initial seal with respect to this working surface. In other words, the
Ring is dimensioned so that when the closing element is moved into the closed position, a small one
Deformation occurs, which is absorbed by the bending of the wall parts 41a, 41b and 41c, the elasticity of these wall parts serving to press the surface 42 of the sealing ring against the valve working surface 36.
A valve of the invention according to the above description operates as follows: If it is assumed that the disk-shaped closing element 16 is rotated into the closed position, then the valve working surface 36 is brought into sealing contact with the surface 42 of the sealing ring, as shown in FIGS. 1 and 4 is shown. Because of the partial deformation of the walls 41a, 41b and 41c, the contact pressure is sufficient to effect the initial seal. When a medium pressure difference is applied to the valve, the sealing ring, as shown in FIG. 4, is pressed against one or the other side surface of the recess 47 and is deformed.
In the present case it is assumed that a medium pressure difference is applied to the left side of the sealing ring (according to FIG. 4), with the result that the flexible wall parts of the ring have been shifted somewhat to the right, therefore the wall part 41b is as opposed to the the side surface 47b of the recess supporting it is shown pressed, the end wall part 41c having been somewhat deformed and pressed into the corner 52 of the recess.
A larger medium pressure difference applied flattens the wall part 41b further against the surface 47b of the recess that supports it and squeezes the wall part 41c even further into the corner 52. In the case of large pressure differences, the wall part 41a lying on the inflow side can coincide with the wall part 41b lying on the outflow side, as is shown for example in FIG. 4 in broken lines. Regardless of the extent to which the sealing ring has collapsed, its wall part 41c is always pressed into sealing engagement with the cooperating valve working surface 36 of the closing element 16 by the pressure of the medium.
If it is assumed that the pressure in the pipeline is reversed, then it will be evident that the operation is the same as that described above. Only then are the flexible wall parts of the sealing ring deflected to the left instead of to the right, and the wall part 41a is brought into contact with the side surface 47a of the recess and is supported by it.
In connection with the operation described above, it should be noted that the two flexible wall parts 41a and 41b are exposed to the medium pressure difference which is applied to their respective sides of the valve. The spaces 49a and 49b, which are present in the normally relaxed position of the valve ring, ensure such exposure to the medium pressure.
In addition, these spaces make it easier to insert the sealing ring during assembly.
The hollow configuration of the sealing ring is a desirable feature which helps to obtain the desired results. It enables the use of material that can be relatively hard and stiff, because the adaptability of the sealing ring and its correct seating
<Desc / Clms Page number 5>
engagement with the valve working surface 36 will depend on the bending of the wall portions rather than on the compression or expansion of a massive mass. It is therefore advisable to use durable materials such as "Teflon" or "nylon" and the more elastic synthetic materials such as synthetic rubber.
As stated above, in some cases it is desirable to introduce a liquid or semi-liquid material into the inner space 51 of the sealing ring. In this case, a medium pressure transmitting means occupies the space 51. Using such a means causes the bending of a
Side wall part under an applied pressure difference that the pressure is transmitted substantially uniformly over the entire space 51 and against the inner surfaces of the wall parts 41b and 41c. Under these circumstances, the compressed inner means counteracts the above-described collapse of the sealing ring.
In the valve described above, between the valve working surface 36 and the surface 37 of the
Body 10 maintain a gap. The wall parts of the sealing ring are dimensioned so that they are many times thicker than this space. This serves to prevent pinching or pressing out between the surfaces 36 and 37 in all working conditions.
As stated above, the pipes 48 lead to the atmosphere, and therefore the outer periphery of the thickened parts 43a and 43b is exposed to the atmospheric pressure. It can be seen from FIG. 4 that when a medium pressure difference is applied to the valve, a pressure is exerted on the base of the sealing ring formed by the thickened parts 43a and 43b in order to press the sealing ring against the bottom surface 47c of the recess. This effect is used in the invention to the sealing ring within its receiving recess without the use of special clamping or
Hold holding devices.
In the above-described type of flap valve, a disk-shaped closing element is used which is arranged in a plane which is offset with respect to the axis of rotation. It is evident that the invention can also be applied to other types of flap valves, for example to valves in which the closing element or the disc is located in a plane which coincides with the axis of rotation or in a plane which coincides with the axis of rotation is inclined.
As is shown in FIG. 5, the invention can also be applied to a slide valve.
In this embodiment, the valve body 56 has flow passages lying coaxially with one another
57 and a space 58 which is used to accommodate the valve slide 59. In the present case, the slide 59 has the shape of a flat plate, although it can also have the shape of a wedge or a cone. According to the usual valve design, the slide 59 is connected to an actuating shaft 61 which extends through a cap 62. The opposing annular portions 63 of the body are machined to provide opposing flat surfaces 64 and annular recesses 66.
These recesses 66 serve to receive sealing rings 67 which are designed in the same way as described above, with the exception that the rings are shaped into a shape as shown in FIG. 5A. As with many conventional valves, the body is preferably provided with guide tracks (not shown) which engage the side edges of the slide 59, whereby the slide 59 is usually out of direct contact with in the closed position and during movement from the closed position to the open position the surfaces 64 is held. Lines 68, which correspond to lines 48 shown in FIGS. 1 and 3, connect the recesses 66 at the edges of their bottom with the atmosphere.
The sealing means for the valve according to FIG. 5 operate essentially in the same way as for the valve according to FIG. 1. A seal is made both on the upstream and on the downstream side of the slide 59 and during the actuation of the slide the Sealing rings 67 held against displacement due to the fact that the medium pressure difference seeks to keep them within the recesses.
Figures 6 and 7 show the invention applied to a cylindrical plug valve. In this embodiment, the valve body 71 is provided with a cylindrical bore 72 and with flow passages 73. A cylindrical valve plug 74 is fitted into the bore 72 and is provided with an actuating shaft 76 which extends through a cover plate 77. End portions of the plug 74 are mounted in ball bearings 78 and 79. A seepage of medium located in the pipeline along the ends of the plug is prevented by suitable sealing means, e.g. B. elastic O-rings 80 and 81 prevented.
The valve plug 74 is provided with a transverse opening 82, which in the open position with the flow
<Desc / Clms Page number 6>
tion passages 73 is in alignment. The two opposite sides of the valve are machined with recesses 83 which receive resilient sealing rings 84 which are of the same type as described above. Lines 86 and 87, which correspond to lines 48 according to FIG. 3, are in communication with the atmosphere via a bore 88 in shaft 76. The medium in the pipeline therefore presses the sealing rings 84 into the recesses 83 that receive them.
To facilitate assembly, the elastic sealing rings used in the plug valve according to FIGS. 6 and 7 can be shaped in such a way that they generally correspond to the shape resulting after installation.
Fig. 8 shows a ball valve on which the invention is embodied. In this embodiment, the body 91 has an interior 92 for receiving a ball 93. An opening 94 which extends through the
EMI6.1
flees. Preferably, pivot pins are provided for the ends of the ball 93, which facilitate the rotary movement and the thrust force caused by the line pressure in the closed position of the
EMI6.2
serves to accommodate a bearing assembly 99. An actuating shaft 101 is carried by the bearing assembly 99, the inner end portion 102 of which is inserted into a recess 103 of the ball 93. A suitable sealant 104, e.g. B. an O-ring, forms a seal between the shaft 101 and the ball 93.
As shown, the housing 97 is also sealed with respect to the cover plate 98 and the shaft 101 by suitable seals 106 and 107 in the form of elastic O-rings. A flange 108 on the inner end portion 102 of the shaft 101 is connected to the ball 93 by any suitable means,
EMI6.3
contains. A shaft 113 is arranged within the bearing structure 112, the inner end of which is inserted into a recess 114 of the ball 93. This inner end of the shaft 113 is secured with respect to the ball 93 by suitable means, e.g. B. a sealing ring 116 in the form of an O-ring, sealed.
The shaft 113 is also provided with a thrust bearing 117. Lines 118 and 119, respectively, provided in stems 101 and 113 connect the spaces at the inner ends of these stems to atmosphere, thereby causing ball 93 to be balanced with respect to line pressure as far as its end faces are concerned.
The two sides of the body 91 are provided with machine-made recesses 121 which
EMI6.4
built in the same way. The elastic sealing rings 122 are in medium-tight contact with the spherical working surface 123 of the valve ball 93. As in the other embodiments, the bottoms of the recesses 121 are in communication with the atmosphere through one or more conduits 124. A small clearance is maintained between the working surface 123 of the valve ball and the adjacent spherical surfaces 126 formed on the body 91 in machining and assembling this valve. Therefore, under all working conditions, the thrust exerted by the line pressure on the ball 93 is absorbed by the shafts 101 and 113 and their associated bearings.
However, in this embodiment as well, medium-tight seals are maintained on both the upstream and downstream sides of the ball 93.
In the embodiment according to FIGS. 2-4, the two base parts 43a and 43b of the sealing ring have opposite flat surfaces 47a and 47b which are squeezed together when the sealing ring is inserted into the recess that receives it. In the embodiment according to FIG. 9, instead, a rib 127a is provided on the surface 47a of the base part 43a, which has dimensions such that it fits into a groove 127b in the base part 43b. It can be seen that when this embodiment is installed in its receiving recess in the manner shown in Figure 3, the rib 127a is locked in the groove 127b, thereby preventing one base from sliding with respect to the other can.
The valve according to FIG. 10 is a wedge slide valve in contrast to the one shown in FIG.
EMI6.5
Operating shaft 133 connected. The opposing surfaces 134 of the slide coincide with planes which are inclined at equal angles to the central axis 136. Furthermore, the slide surfaces 134 work parallel to the annular body surfaces 137. Sealing rings 138, which are
<Desc / Clms Page number 7>
are essentially designed as shown in FIG. 5 are arranged within recesses 139 of the body. These recesses 139 are connected to the atmosphere by lines 141. The inner surface of each recess 139 is associated with the outer peripheral surface of a
Seat ring 142 is formed within the body 128, e.g. B. is attached by a threaded connection 143.
As shown in particular on an enlarged scale in FIG. 11, the body and the seat ring 142 are designed in such a way that annular lips 144 and 146 are created which generally overlap the adjacent end portions of the sealing rings 138. When dimensioning the seat rings 142, it is desirable that the opposing end surfaces 147 engage the slide and absorb the pressure force of the slide. In other words, the dimensioning is such that there is a small gap between the surfaces 137 of the body and the valve working surfaces 134 of the slide.
The sealing rings provided in the embodiment according to FIGS. 10 and 11 generally work in the same way as in the previously described embodiments, but the lips 144 and 146 exert a mechanical holding effect on the sealing rings, causing the sealing rings to move at higher working pressures, e.g. B. those in the range of 20 to 70 kg / cm2 or higher, is prevented.
The valve shown in FIGS. 12 and 13 is similar to that according to FIGS. 5 and 5A, but flat rings of the Belleville type are assigned to the elastic sealing rings. Sealing rings 151 are provided, which correspond to the sealing rings 67 according to FIGS. 5 and 5A and are inserted into recesses or grooves 152 in the valve body 159. Additional recesses 153 are used for
Receipt of resilient metal rings 154 and 155 of the Belleville type, which usually overlap adjacent parts of the sealing rings 151 (FIG. 13). Within the permissible movement of the slide 156 to the side of its plane, the resilient metal rings 154, 156 are in contact with the slide and exert a scraping effect when the slide is moved between the open position and the closed position.
The sealing rings 151 are in sealing contact with the sides of the slide in the area between the adjacent peripheries of the metal rings 154, 155.
The continuous slide 156 provided in the valve according to FIG. 12 is provided with an opening 157 which, in the open position of the valve, is aligned with the passages 158 of the valve body 159.
The valve shown in Figs. 12 and 13 operates as follows. The sealing effect is the same as described above. The resilient metal rings 154 and 155 exert a scraping action on the sides of the slide 156 when it is moved between the open position and the closed position, thereby removing foreign matter and ensuring clean surfaces for the seal contact. The metal rings 154, 155 work somewhat similarly to the lips 144 and 146 in the embodiment according to FIGS. 10 and 11 in that they endeavor to hold the sealing ring against displacement.
From the above description it can be seen that the invention can be used in a wide variety of valve designs and that the sealing means is of such a type that it has wide adaptability, including adapting to inaccuracies in machining, to processes which are necessary for finishing valve surfaces, and changes in tolerances and clearances, as well as minor misalignments that may occur during assembly.
As a result of the flexible nature of the sealing ring walls, the same pressure is used in order to ensure a medium-tight engagement with the cooperating metal valve working surfaces, without, however, causing this pressure to be of such a magnitude that the actuation of the valve under the working conditions is difficult. Within the pressure range for which the valve is designed, the sealing rings are not subject to damage due to excessive wear or jamming.
In general, valves in which the invention is applied are relatively inexpensive to manufacture due to the features mentioned above and also due to the lack of special mounting rings or other holding devices for holding the sealing rings in place. As explained above, it is only necessary to have simple recesses to accommodate the sealing rings, and displacement of the sealing rings under working conditions is prevented by ensuring that the line pressure creates a pressure differential tending to push the sealing rings into their recesses.