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Schieber
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schieber mit einem Gehäuse, einem sich durch das Gehäuse erstreckenden Durchlass, einer den Durchlass schneidenden Schieberkammer und einem in der
Schieberkammer angeordneten Verschlussstück, welches mit einem in der Offenstellung des Schiebers mit dem Durchlass fluchtenden Durchtritt und einem den Durchlass in der Schliessstellung des Schiebers abdeckenden Teil ausgebildet ist, wobei den Durchlass umgebende, einander gegenüberliegende Ausnehmungen im Gehäuse vorgesehen sind, welche eine den Durchlass schneidende Stirnwand und eine zum Durchlass koaxiale Ringwand aufweisen und je einen von einem Kreisring gebildeten Ventilsitz aufnehmen,
welcher eine mit dem Schieberdurchlass fluchtende Durchströmöffnung und eine mit dem Verschlussstück zusammenwirkende Dichtfläche aufweist und welcher in der zugeordneten Gehäuseausnehmung gleitet, und wobei in jeder der Dichtflächen eine Kreisringnut vorgesehen ist, in welcher ein deformierbares Dichtglied untergebracht ist, welches sich über die Dichtfläche hinaus erstreckt.
Derartige Schieber, u. zw. insbesondere Absperrschieber mit bei geöffnetem Verschlussstück ungestörter Strömung, bei welchen in geöffnetem Zustand eine ununterbrochene glatte Wandung des Durchströmkanals vorliegt, werden wegen der durch sie bedingten wünschenswerten Strömungsverhältnisse im grossen Umfang verwendet. In geöffnetem Zustand bietet der in derartigen Schiebern vorhandene geradlinige Durchströmkanal praktisch keinen grösseren Strömungswiderstand als ein geradliniges Rohr gleicher Länge.
Obwohl nun gute Strömungsverhältnisse von wesentlicher Bedeutung sind, so ist doch bei einem Schieber seine Abdichtfähigkeit von noch grösserer Wichtigkeit. Während es nun in bestimmten Einrichtungen bzw.
Betrieben nur notwendig ist, dass ein Schieber die Strömung in Strömungsrichtung absperrt, gibt es bestimmte andere Einrichtungen bzw. Betriebe, bei welchen es erforderlich ist, dass ein Schieber auch die Strömung vor dem Schieber unterbindet und dadurch verhindert, dass das strömende Medium in die Schie- berkammer eintritt. Eine derartige vor dem Schieber liegende Abdichtung ist auch notwendig, um eine Blockierungs- und Abzapfmöglichkeit zu haben, u. zw. dann, wenn es erforderlich ist, die Schieberkammer anzuzapfen, um das Durchtreten des in der Leitung befindlichen Mediums über einen der beiden Sitze hinaus feststellen zu können.
Bei Absperrschiebern mit bei geöffneter Schieberplatte ungestörtem Durchfluss des strömenden Mediums träat der in der Leitung herrschende Druck dazu bei, eine Abdichtung an der, in Strömungsrichtung gesehen, hinter der Schieberplatte liegenden Seite zu bewirken, u. zw. dadurch, dass die Schieberplatte durch den in der Leitung herrschenden Druck fest an den, in Strömungsrichtung gesehen, hinter der Schie-
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liegendenstrebt ist, die Schieberplatte von dem, in Strömungsrichtung gesehen, vor der Schieberplatte liegenden Sitz weg zu bewegen, ist es im allgemeinen schwierig, eine Dichtung entgegen der Stömungsrichtung zu bewerkstelligen.
Eine Möglichkeit zur Erzielung einer wirksamen Abdichtung von Schiebern sowohl in Strömungsrichtung als auch entgegen der Strömungsrichtung besteht darin, dass die Schieberplatte mechanisch in dichtende Anlage mit beiden Sitzen, d. h. also mit dem in Strömungsrichtung gesehen vor der Schieberplatte liegenden Sitz als auch mit dem in Strömungsrichtung hinter der Schieberplatte liegenden Sitz, gebracht wird.
Derartige Ventile bieten nun tatsächlich eine wirksame Abdichtung, sind aber herstellungsmässig verhältnismässig kostspielig, da hiezu ein Mechanismus erforderlich ist, mittels welchem die Schieberplatte bzw. allgemein gesprochen das Verschlussstück, im erforderlichen Ausmass
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expandiert wird, um eine Abdichtung in geschlossenem Zustand zu bewirken und weiters ein Mechanismus, mittels welchem das Verschlussstück wieder zusammengezogen werden kann, wenn es in die Offenstellung bewegt werden soll. Eine weitere Schwierigkeit bei der Herstellung einer wirksamen Abdichtung besteht in der Tatsache, dass es naturgemäss schwierig ist, eine blasendichte Abdichtung zwischen zwei Metalloberflächen zu erreichen.
Zum Zwecke der Erreichung einer derartigen Abdichtung wurden bereits verschiedene Wege vorgeschlagen. Einer dieser Wege besteht darin, dass man zwischen die beiden Oberflächen ein hochviskoses Schmiermittel oder Abdichtmittel einbringt bzw. injiziert, welches zur Erzielung der Abdichtung beitragen soll. In einem derartigen Fall jedoch, wo zur Herstellung einer Abdichtung ein Abdichtmittel erforderlich ist, ist die hiefür notwendige dauernde Wartung zeitraubend und kostspielig.
Andere bereits vorgeschlagene Wege zur Erzielung einer Abdichtung bestehen in der Verwendung von Gummi oder andern elastischen Materialien. Ein Nachteil der Verwendung derartiger Materialien besteht aber darin, dass diese unter dem Einfluss vieler in der betreffenden Leitung zu fördernden Materialien aufschwellen. Es wurden auch bereits 0-förmige Ringe verwendet. Diese benötigen jedoch im allgemeinen spezielle Befestigungen, um ein Lösen dieser Ringe während der Bewegung des Verschlussteiles des Schiebers von einer seiner Lagen in die andere zu verhindern.
Ein weiteres Mittel, welches sich zur Erzielung einer Abdichtung als verwendbar erwiesen hat, besteht darin, dass man die Dichtfläche des Sitzes mit einem Ring aus deformierbarem Kunststoffmaterial, wie beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen, welches unter dem Handelsnamen "Teflon" am Markt ist, versieht. Eine derartige Abdichtung wird in den USAPatentschriften Nr. 2, 925, 993 und Nr. 2, 925, 994 beschrieben. Durch die Verwendung derartiger Dichtungen wurde die Abdichtung entgegen der Strömungsrichtung ohne Verwendung einer mechanischen Kraft in praktischer Weise weiter entwickelt, jedoch weisen solche Polytetrafluoräthylen-Einsatzstucke den Nachteil auf, dass sie verhältnismässig leicht beschädigt werden und dann keine einwandfreie Abdichtung mehr vorhanden ist.
Die vorliegende Erfindung sucht die oben angeführten Nachteile zu vermeiden und eine relativ einfache Konstruktion eines Schiebers zu schaffen, mit welcher immer eine einwandfreie Dichtung erreicht wird. Die Erfindung besteht dabei im wesentlichen darin, dass jeder Ventilsitz an seiner dem Ver- schlussstlick abgewendeten Stirnseite mit einer an seinem äusseren Umfang liegenden Aussparung versehen ist, welche zusammen mit der Stirnwand und der Ringwand der Gehäuseausnehmung eine Kammer bildet, in welcher ein elastischer, zwischen dem Ventilsitz und der zugehörigen Gehäuseausnehmung eine Abdichtung bildender O-Ring angeordnet ist, dessen Aussendurchmesser ungefähr gleich ist demAussendurch- messer des Ventilsitzes, und dessen Stärke geringer ist als die radiale Länge der Kammer,
hingegen grösser ist als die axiale Länge der Kammer, wobei weiters das Verschlussstück, die Dichtflächen der Ventilsitze und der Abstand zwischen den Stirnwänden der Gehäuseausnehmungen so bemessen sind, dass zumindest im unbelasteten Zustand des Schiebers der O-Ring am Ventilsitz und an der Stirnwand der Gehäuseausnehmung dichtend anliegt, während das Dichtglied am Verschlussstück dichtend anliegt und wobei gegebenenfalls der Dichtfläche in an sich bekannter Weise über Kanäle im Ventilsitz ein Dichtungsmittel, z. B. ein Schmiermittel, zuführbar ist. Durch den O-Ring wird der Ventilsitz gegen das Verschlussstück gedrückt, so dass stets eine sichere Anlage des deformierbaren Dichtgliedes am Verschlussstück gesichert ist.
Ausserdem wirkt der O-Ring gleichzeitig als Dichtungsring, welcher den Schmiermittelzufluss gegen- über dem strömenden Medium abdichtet. Der O-Ring erfüllt somit eine Doppelfunktion.
Auf der in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Verschlussstück liegenden Seite pflanzt sich der in der Leitung herrschende Druck hinter dem Ventilsitz fort, wo er durch den O-Ring aufgefangen wird. Da bereits durch das deformierbare Dichtglied, welches in einer in der Dichtfläche vorgesehenen Kreisringnut untergebracht ist, eine Abdichtung zwischen dem Verschlussstück und dem in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Verschlussstück liegendem Ventilsitz bewirkt wird, so bildet sich ein Druck aus, welcher die Berührung zwischen dem Verschlussstück und dem deformierbaren Dichtglied verstärkt, wodurch eine noch bessere Abdichtung erreicht wird.
Wenn die einwandfreie Dichtung beispielsweise durch eine Beschädigung des meist aus Kunststoff bestehenden Dichtgliedes in Frage gestellt ist, so kann durch Zuführung eines Dichtungsmittels, z. B. eines Schmiermittels zur Dichtfläche die Dichtung verbessert werden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, dass jeder Ventilsitz mit einer an seinem äusseren Umfang liegenden, in Abstand von der Aussparung angeordneten Ringnut versehen ist, in welcher ein weiterer elastischer O-Ring angeordnet ist, dass zwischen der Aussparung und dieser Ringnut eine weitere, am äusseren Umfang des Ventilsitzes liegende Ringnut vorgesehen ist, in welche die das Dichtungsmittel zuftihrenden Kanäle münden und welche mit einem im Gehäuse vorgesehenen Kanal in Verbindung steht, dessen Ende zwecks Schmiermittelzufuhr mit einem Schmiermittelfitting versehen ist, wobei die Abdichtung der das Dichtungsmittel aufnehmenden Ringnut
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gegen das Gehäuse durch die beiden O-Ringe erfolgt.
Auf diese Weise wird zwischen den beiden O-Ringen ein abgedichteter Raum gescnaffen, welchem das Dichtungsmittel zugeführt wird, und von welchem es zu der Dichtfläche strömt, ohne dass es sich dabei mit dem in der Leitung befindlichen strömenden Medium vermischen kann. Die Zuführung des Dichtungsmittels erfolgt derart, dass sich im Schieber eine resultierende Kraft ergibt, welche den Ventilsitz in Richtung des Verschlussstückes verschiebt, um so eine sichere Berührung des Ventilsitzes mit dem Verschlussstück aufrecht zu erhalten. Da das deformierbare Dichtglied zwischen der Schmiermittelnut und dem Durchlass des Schiebergehäuses angeordnet ist, so ist sichergestellt, dass auch an dieser Stelle ein Vermischen des Dichtungsmittels mit dem strömenden Medium nicht erfolgt und daher dieses nicht verunreinigt wird.
Bei der Konstruktion des erfindungsgemässen Schiebers muss darauf geachtet werden, dass die Angriffsfläche für die den Ventilsitz in Richtung zum Verschlussstück bewegende Kraft grösser ist als die Angriffsfläche für die dem Ventilsitz vom Verschlussstück wegbewegende Kraft, so dass eine resultierende Kraft entsteht, welche den Ventilsitz in direkte Anlage auf das Verschlussstück zu bewegt.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird ein Schieber geschaffen, bei welchem eine Abdichtung von beiden Seiten möglich ist.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand vonausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Absperrschieber gemäss der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 ist eine schematische Schnittdarstellung und zeigt das Verschlussstück und die Sitze, u. zw. in einer gegenseitigen Lage, unmittelbar nach dem Zusammenbau. Fig. 3 ist eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung und stellt die Abdichtung dar, welche im geschlossenen Zustand während des Normalbetriebes des Ventiles bewirkt wird.
Fig. 4 ist eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung und zeigt die durch Druck bewirkte Abdichtung, auf der in Strömungsrichtung gesehen, hinter dem Verschlussstück liegenden Seite, wenn der im Schiebergehäuse herrschende Druck geringer als der, in Strömungsrichtung gesehen, hinter der Schieberplatte herrschende Druck ist. Fig. 5 ist eine Darstellung ähnlich derFig. 2 und zeigt den, in Strömungsrichtung gesehen, hinter der Schieberplatte liegenden Sitz während des Abbaues eines im Schiebergehäuse herrschenden übermässigen Druckes. Fig. 6 ist eine vergrösserte Schnittdarstellung des Sitzes nach Fig. 1, wobei das Abdichtmittelsystem dargestellt ist. Fig. 7 ist eine der Fig. 5 ähnliche Darstellung einer andern Ausführungsform eines Sitzes.
In Fig. 1 ist mit 8 ein Absperrschieber mit bei geöffnetem Verschlussstück ungestörter Strömung ge- mäss der vorliegenden Erfindung bezeichnet. Der Absperrschieber 8 weist ein Gehäuse 10 auf, welches einen sich durch dieses Gehäuse erstreckenden Durchlass 12 aufweist. Der Durchlass 12 bildet miteinander fluchtende Strömungskanäle. Die äusseren Enden dieser Strömungskanäle endigen in Flanschen, welche es gestatten, den Schieber 8 an ein Rohrsystem anzuschliessen. Naturgemäss kann auch irgend eine andere bekannte Art des Überganges vom Ventil in ein Rohrsystem angewendet werden.
Der Durchlass 12 wird von einer Ventilkammer 14 geschnitten, in welcher ein hin-und herbewegliches als Schieberplatte 16 ausgebildetes Verschlussstück angeordnet ist. Das Verschlussstück 16 besteht aus einer im wesentlichen flachen Metallplatte, welche einen Durchtritt 18 aufweist, welcher derart angeordnet ist, dass er in der geöffneten Stellung des Schiebers mit dem Durchlass 12 fluchtet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist und es weist diese Platte weiters einen geschlossenen Teil 20 auf, welcher den Durchlass 12 in der geschlossenen Stellung des Ventiles abdeckt, wie dies in den Fig. 2,3 und 4 dargestellt ist.
Wenn der Durchtritt 18 mit dem Durchlass 12 fluchtet, so liegt eine ununterbrochene glatte Führungswand für die ungestörte Strömung des strömenden Mediums durch das Ventil hindurch vor, wodurch der durch das Ventil bedingte Strömungswiderstand praktisch nicht grösser ist als der Strömungswiderstand, welcher von einem Rohrleitungsstück gleicher Länge gebildet wird. Das obere Ende des Verschlussstückes 16 ist beispielsweise an einer Stange 22 befestigt, mittels welcher das Verschlussstück 16 angehoben und abgesenkt werden kann. In bekannter Weise ist die Ventilkammer 14 durch eine Kappe 24 abgedeckt und es erstreckt sich die Stange 22 durch einen abgedichteten Durchlass in der Kappe 24 hindurch.
Um die Stange 22 bewegen zu können, ist ihr oberes Ende mit einem Gewinde versehen, welches in ein Zahnrad 26 eingreift, wodurch mittels eines Handrades od. dgl. das Verschlussstück in bekannter Weise angehoben bzw. abgesenkt werden kann.
Die Ventilkammerenden der Durchlasskanäle 12 endigen in Profilteilen 28, welche sich in die Ventilkammer 14 hinein erstrecken. Die Teile 28 sind derart bearbeitet, dass sie kreisringförmige Ausnehmungen oder Taschen 30 für die Sitze ergeben, welche Ausnehmungen den Durchlass 12 umgeben. Jede Ausnehmung 30 weist eine den Durchlass 12 schneidende Stirnwand 32 und eine dem Durchlass 12 koaxiale Kreisringwand 34 auf. Eine Seite einer jeden Ausnehmung 30 ist gegen den Durchlass hin offen und es ist
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weiters eine Fläche der Ausnehmung zur Ventilkammer 14 hin offen. In jeder der Ausnehmungen 30 ist ein durch Druck anpressbarer Sitz 36 vorgesehen.
Jeder Sitz 36 wird von einem Kreisring gebildet, welcher einen Durchlass 38 aufweist, der mit dem Durchlass 12 koaxial ist und den gleichen Durchmesser wie dieser aufweist. Dieser Durchlass 38 bildet einen Teil der Begrenzung der ungestörten Strömung bei im geöffneten Zustand befindlichem Schieber.
Der Aussendurchmesser 40 des Sitzes ist geringer als der Durchmesser der Kreisringwand 34 der Ausnehmung, so dass jeder Sitz 36 lose in seine Ausnehmung hineinpasst. Die axiale Länge eines jeden Sitzes ist grösser als die axiale Länge seiner Ausnehmung, so dass ein Stück des Sitzes über die Endfläche des Teiles 28 in die Ventilkammer vorsteht und eine Dichtfläche 42 bildet, welche mit einer Dichtfläche 44 des Ver- schlussstuckes 16 zusammenwirkt.
Die Dichtfläche 42 eines jeden Sitzes ist mit einer kreisringförmigen Nut 46 ausgebildet, in welcher ein deformierbarer Kunststoffeinsatz bzw. ein Dichtorgan 48 angeordnet ist. Wie bereits erwähnt, besteht dieser Einsatz vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen. Um den Einsatz 48 in der Nut 46 festzuhalten, ist es zweckmässig, die Seiten der kreisringförmigen Nut 46 mit einer Reihe von Zahnungen oder gewindeartigen Ausnehmungen zu versehen, durch welche die Wandungen des Einsatzes erfasst. werden, so dass der Einsatz fest im Sitz verankert ist. Das Dichtorgan 48 erstreckt sich geringfügig über die Abdichtfläche 42 hinaus und bildet eine kreisringförmige Dichtfläche. Das Ausmass, in welchem sich das Abdichtorgan 48 über die Dichtfläche 42 hinaus erstreckt, liegt etwa zwischen 0, 013 und 0, 018 cm.
Jeder Sitz 36 hat eine axiale äussere Fläche 50, welche der Stirnwand 32 der Ausnehmung 30 gegen- überliegt. Wie bereits erwähnt, sind die Sitze 36 durch Druck betätigt. Um diese Druckbetätigung zu bewirken, ist die radial äussere Kante der axial äusseren Fläche 50 eines jeden Sitzes 36 mit einer im Querschnitt rechteckigen Kerbe bzw. Nut 52 ausgebildet, welche zusammen mit der durch die Stirnwand 32 und die Kreisringwand 34 der Ausnehmung gebildeten Ecke eine im Querschnitt rechteckige Kammer : 14 bildet. In der Kammer 54 ist ein elastischer 0-förmiger Ring 56 vorgesehen, dessen ursprünglicher äusserer
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die axial äussere Fläche 50 des Sitzes 36 hinaus erstreckt und in abdichtende Berührung mit der Stirnwand 38 der Ausnehmung 30 gelangt.
Gleichzeitig ist aber die Stärke des 0-förmigen Ringes geringer als die radiale Länge der Kammer, so dass beimAufschwellen des 0-förmigen Ringes unter dem Einfluss der in der Leitung geführten Flüssigkeit genügend Platz vorhanden ist, um ein derartiges Aufschwellen zu ermöglichen. Dadurch, dass der anfängliche äussere Durchmesser des O-formigen Ringes 5ô ungefähr dem äusseren Durchmesser des Sitzes 36 entspricht, ist es nicht notwendig, den 0-förmigen Ring während der Druckeinwirkun, tiber- mässig zu strecken.
Das Verschlussstück 16, dieDichtflächen des Sitzes, d. h. die Stirnfläche des kreisringförmigen Kunststoffringes 48 und der 0-förmige Ring 56, und der Abstand zwischen den Stirnwandungen 32 der Ausnehmungen 30 sind so bemessen, dass nach der Montage zwischen allen Dichtflächen kein Spiel herrscht.
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liegendenKunststoffeinlage 48 bereits eine anfängliche Abdichtung zwischen der Fläche 44 des Verschlussstlickes und der Abdichtfläche 42 des, in Strömungsrichtung gesehen, hinter dem Verschlussstück liegenden Sitzes erfolgt ist, so bildet sich der in der Leitung herrschende Druck weiter aus und verstärkt die Berührung zwei- schen dem kreisringförmigen Kunststoffeinsatz 48 und der Abdichtfläche 44 der Schieberplatte, wodurch eine wirksame Abdichtung erzielt wird. Der in der Leitung herrschende Druck wirkt auch auf die Schieberplatte 16 und bewegt diese in Strömungsrichtung.
Auf Grund des in der Leitung, in Strömungsrichtung gesehen, hinter der Schieberplatte liegenden Sitz herrschenden Druckes folgt dieser Sitz nach und hält eine wirksame Dichtung zwischen dem Kreisring 48 dieses Sitzes und der Dichtfläche 44 der Schieberplatte 16 aufrecht.
Unter normalen Betriebshedingungen gewährleister die Berlihrung zwischen dem deformierbaren Kunststoffeinsatz 48 und der Dichtfläche 44 der Schieberplatte 16 eine sehr dichte Abdichtung und es sind daher keine Hilfsmittel, wie beispielsweise die Zufuhr von Schmiermittel oder Abdichtmittel, in den Raum zwischen die Abdichtflächen des Sitzes und der Schieberplatte erforderlich.
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Das Ventil bzw. der Schieber gemäss der vorliegenden Erfindung ist jedoch auch mit Mitteln ausgestattet, welche es ermöglichen, einen Schmiermittel- oder Abdichtmittelfilm zwischen die Dichtflächen der Sitze und der Schieberplatte einzubringen, u. zw. in einem Notfall, um etwaiges Durchsickern zu verhindern, wenn der ringförmige Kunststoffeinsatz 48 beschädigt ist oder wenn aus irgend einem andern
Grund der Schieber nicht vollkommen dicht ist. Um diese Schmierung zu gewährleisten, ist der Sitz 36 mit einer kreisringförmigen Nut 58 versehen, welche sich axial einwärts der Kantennut 52 befindet. Die Nut 58 ist im allgemeinen von rechteckigem Querschnitt und es ist in dieser Nut ein elastischer O-förmi- ger Ring 60 vorgesehen.
Die Dicke dieses 0-förmigen Ringes 60 ist grösser als die radiale Tiefe, jedoch geringer als die axiale Länge der Nut 58. Der 0-förmige Ring 60 stellt eine Dichtung zwischen dem Aussendurchmesser des Sitzes und der Kreisringwand 34 der Ausnehmung her. Zwischen der kreisringför- migen Nut 58 und der Kantennut ist eine zweite kreisringförmige Nut 62 vorgesehen. Die Abdichtfläche 42 des Sitzes 36 ist mit einer Kreisringnut 64 versehen, welche in einem grösseren Durchmesser angeordnet ist, als die den ringförmigen Einsatz 48 aufnehmende Nut 46. Mehrere in Abstand um die kreisringförmige Nut 64 angeordnete Kanäle 66 verbinden diese kreisringförmige Nut 64 auf der Dichtfläche 42 mit der zweiten kreisringförmigen Umfangsnut 62.
Das Gehäuse ist mit einem Kanal 68 versehen, dessen eines Ende mit der zweiten Kreisringnut 62 in Verbindung steht und dessen anderes Ende mit einem Schmiermittelfitting versehen ist. Ein durch das Schmiermittelfitting 70 eingebrachtes Abdichtmittel fliesst durch die Bohrung 68 in die kreisringförmige Nut 62, durch den Kanal 66 und in die kreisringförmige Nut 64 auf der Abdichtfläche 42 des Sitzes, wo dieses Abdichtmittel den Raum zwischen der Abdichtfläche 42 und der Dichtfläche 44 der Schieberplatte überbrücken kann. Die zwei 0-förmigen Ringe 56 und 60 bilden ein Hindernis, welches das durch die Bohrung 68 strömende Abdichtmittel in die Kreisringnut 62 durch den Kanal 66 und in die Kreisringnut 64 leitet.
Das Abdichtmittelsystem ist so bemessen, dass während der Verwendung von Abdichtmittel die aus der Einführung des Abdichtmittel durch das Schmiermittelfitting 70 resultierende Kraft eine Bewegung des Sitzes 36 in Richtung auf die Abdichtfläche der Schieberplatte bewirkt, wodurch der Sitz dauernd in Berührung mit der Abdichtfläche 44 der Schieberplatte gehalten wird.
Die Vorwärtsbewegung des Sitzes ergibt sich aus der Tatsache, dass das Abdichtmittel auf eine grössere Fläche an der Stirnwand 32 der Ausnehmung 30 wirkt, als auf der Abdichtfläche 44 des Verschlussstükkes 16. Da nun der Druck in beiden Fällen der gleiche ist, wird durch die grössere Fläche auf der Rückseite eine Kraft bewirkt, welche grösser ist als die Gegenkraft, welche durch den Druck des Abdichtmittels gegen die kleinere Fläche auf der Abdichtfläche 44 des Verschlussteiles 16 hervorgerufen wird. Mit andern Worten heisst dies, dass das Abdichtmittel durch den Kanal 68 in die Kreisringnut 62 einströmt. Von dort aus strömt es weiter zwischen der Umfangswand 40 des Sitzes 36 und der Kreisringwand 34 der Ausnehmung 30 bis es die 0-förmigen Ringe 60 und 56 berührt.
Die Abdichtung am 0-förmigen Ring 56 wird am äusseren Durchmesser der Sitztasche bewirkt, während die Abdichtung durch den 0-förmigen Ring 56 am radial inneren Ende der Kantenaussparung 52 erfolgt. Der auf das Abdichtmittel wirkende Druck wird sich daher auf diese Fläche auswirken und wird bestrebt sein, den Sitz 36 nach vorwärts gegen die Abdichtfläche 44 der Schieberplatte 16 zu drücken. Gleichzeitig fliesst das Abdichtmittel durch die zahlreichen Kanäle 66 und in die Nut 64, wo dem Druck durch die Abdichtfläche 44 des Verschlussstückes 16 entgegengewirkt wird.
Die an der Abdichtfläche zur Wirkung kommende Kraft ist bestrebt, den Sitz 36 nach rückwärts gegen die Stirnwand 32 der Ausnehmung 30 zu bewegen. DieFläche der Nut 64 ist jedoch kleiner als die Fläche hinter dem Sitz 36, so dass die Kraft entsprechend geringer ist. Es besteht somit immer eine resultierende Kraft, welche bestrebt ist, die Abdichtfläche des Sitzes dicht gegen die Abdichtfläche des Verschlussstückes zu drücken, so dass der Spalt zwischen den beiden Abdichtflächen minimal klein gehalten wird, wodurch die Abdichtung durch das Abdichtungsmittel verbessert wird.
Wie bereits erwähnt, sind die verschiedenen Elemente im Schieber derart bemessen, dass nach der Montage die Abdichtflächen 44 des Verschlussstückes 16 und die Abdichtflächen des ringförmigen Einsatzes 48 interferieren. Weiters liegt der 0-förmige Ring 56 in dichtender Berührung an der hinteren Wand 32 der Ausnehmung 30. Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt. Es bestehen daher bei extrem niederen Drücken Abdichtungen zwischen dem ringförmigen Einsatz 48 und der Abdichtfläche 44 des Ver- schlussstückes und zwischen dem Sitz 36 und seiner Ausnehmung 30.
Fig. 3 zeigt die Abdichtungen, welche während des normalen Betriebes des Ventiles bestehen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, wirkt der in der Leitung herrschende Druck auf das Verschlussstück und bewegt dieses in Strömungsrichtung, wodurch der Sitz 36 in seine Ausnehmung 30 zurückgedrückt wird, wo der 0-förmige Ring 56 eine Abdichtung zwischen der Ausnehmung 30 und der Ringwand des Sitzes 36 bewirkt, wodurch eine Strömung der Flüssigkeit zwischen den Sitzen und ihren Ausnehmungen unterbunden wird. Der ringförmige Einsatz 48 ergibt eine anfängliche Abdichtung mit der Abdichtfläche 44 des
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Fig. 7 zeigt eine geringfügig abgeänderte Ausführungsform des Sitzes 72. Der Sitz 72 weist einen ringförmigen Teil 74 auf, dessen Durchmesser geringfügig kleiner ist als die Sitztasche 76. In ähnlicher Weise, wie bei der Ausführungsform des Sitzes 36 ist die axial äussere hintere Kante 78 des Teiles 74 mit
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ordnet. Der Sitz 72 hat einen Flanschteil 84, welcher sich über den Teil 74 heraus erstreckt und an der
Stirnfläche 86 der Ausnehmung abstutzt. Anstatt dass nun eine Schmiermittelnut und die O-Ringnut um den Umfang des Teiles 74 vorgesehen ist, ist die Schmiermittelnut 88 im Flanschteil 84 ausgebildet, und durch Kanäle 90 mit einer ringförmigen Schmiermittelnut 92 auf der Abdichtfläche 94 des Sitzes 72 verbunden.
Um zu verhindern, dass das Schmiermittel direkt in das Gehäuse eintritt, ist eineweitere ring- förmige Nut 96 ausserhalb der ringförmigen Schmiermittelnut 88 vorgesehen und in dieser Nut 96 ist ein 0-förmiger Ring 98 angeordnet, welcher mit dem 0-förmigen Ring 82 in der Kammer 80 zusammenwirkt und ein Hindernis für den Schmiermittelstrom darstellt, und das Schmiermittel, welches durch einen Schmiermittelkanal 100 zuströmt, in die Schmiermittelnut 92 an der Fläche 94 des Sitzes lenkt. In ähnlicher Weise, wie der Sitz 36, ist auch der Sitz 72 mit einer mittigen Bohrung 102 versehen, welche mit dem Durchlass des Schiebers fluchtet und in der offenen Stellung des Schiebers einen Teil dieses Durchlasses bildet.
Ebenfalls ist in ähnlicher Weise wie beim Sitz 36 in der Nähe der Bohrung und des Durchlasses eine ringförmige Nut vorgesehen, in welcher ein deformierbarer Kunststoffeinsatz 104 angeordnet ist. Der Sitz 72 arbeitet mit einem Verschlussstück 106 in ähnlicher Weise zusammen, wie dies für den Sitz 36 beschrieben wurde.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, weist ein gemäss der vorliegenden Erfindung gebautes Ventil druckbetätigte Sitze auf, wodurch auf der in Strömungsrichtung gesehen, hinter dem Ver- schlussstuck liegenden Seite eine Abdichtung erzielt wird, ohne Rücksicht darauf, welche Seite nun die in Strömungsrichtung gesehen, hinter dem Verschlussstück liegende Seite ist.
Die Sitze, welche mit einem ringförmigen Kunststoffeinsatz versehen sind, ermöglichen in einfacher und wirksamer Weise eine tropfendichte Abdichtung, Wenn jedoch die Abdichtflächen des Verschlussstückes oder des Sitzes in einem derartigen Ausmass beschädigt werden, dass sie nicht länger mehr eine Abdichtung bewirken, ist eine Vor- gehrung getroffen, mittels welcher ein Abdichtmittel zwischen diese Flächen eingebracht wird, um eine Abdichtung zu bewirken. Das Abdichtmittelsystem ist derart ausgelegt, dass nach der Einspritzung von Abdichtmittel sich der Sitz gegen das Verschlussstück bewegt und den Spalt zwischen den beiden Dichtflächen minimal klein hält.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können verschiedene Abänderungen gegenüber den in der vorstehenden Beschreibung beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen getroffen werden, ohne dass hiebei der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
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