Ventildichtung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventil dichtung für ein Regulierventil, insbesondere mit Voreinstellung, vorzugsweise für Heizungen.
Regulierventile mit Proportionalregelung sind allgemein bekannt. Das Verschlusstück, das am un teren Teil einer Spindel angeordnet ist, öffnet oder verschliesst die Durchflussbohrung im Gehäuse. Ein am Heizkörper angebrachter Wärmezähler registriert die verbrauchten Wärmeeinheiten für die Ermittlung der anteiligen Heizkosten.
Die vorliegende Ventildichtung bezieht sich auf ein Ventil mit kegeligen Sitzflächen und einem zu sätzlichen selbstdichtenden O-Ring, der in einer Nut im Anschluss an den Ventilkegel liegt. Derartige an sich bekannte Ventile haben den Vorteil, dass sie doppelt dichten, einmal durch die Kegelflächen und das andere Mal durch den in der Nut liegenden O-Ring. Unter diesen Ventilen sind auch bereits Ausführungen bekannt, bei denen der O-Ring zusätz lich unter Betriebsdruck steht.
Dem Bekannten gegenüber zeichnet sich die vor liegende Erfindung jedoch durch folgende Merkmale aus : Der Aussendurchmesser des O-Ringes ist grös- ser als der kleinste Durchmesser der metallischen kegeligen Dichtfläche, auf der der O-Ring beim Schliessen gleitet.
Zweckmässig besitzt der Konuswinkel eine die Reinigungswirkung des O-Ringes beim Gleiten auf der metallischen Dichtfläche fördernde geringe Nei gung, vorzugsweise 15 .
Die Vorteile des Erfindungsgegenstandes gegen über den bekannten Ventilen liegen insbesondere dar in, dass durch das Gleiten des O-Ringes an der Sitz fläche beim Schliessen des Ventils automatisch eine Reinigung der metallischen Sitzfläche des Gehäuses durch den Gummiring erfolgt. Ablagerungen von Fremdstoffen, die in Form von Schweissperlen, Rost, Zunder usw. im Heizwasser vorhanden sind und die üblicherweise Verletzungen von Sitz und Gummiring hervorrufen und den dichten Abschluss verhindern können, werden somit entfernt, bevor die metalli- sche Dichtfläche zur Anlage kommt.
Undichtigkeiten als Folge der fehlenden Reinigung haben oft zur Folge, dass der Heizkörper nicht erkaltet, der Wärmemengenzähler, welcher für die Berechnung der anteiligen Heizungskosten bestimmt ist, weiter zählt und erhöhte Heizungskosten entstehen. Bei der Anordnung gemäss der vorliegenden Erfindung trägt selbst ein beschädigter Gummiring für einwandfreie metallische Abdichtung Sorge.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vor gesehen, die den O-Ring aufnehmende Nut schwal- benschwanzförmig auszubilden und im Anschluss an die metallische kegelige Dichtfläche anzuordnen. Die Ausbildung des Schwalbenschwanzes richtet sich ins besondere nach der Höhe des Betriebsdruckes und der Durchflussrichtung. Auf jeden Fall sollte da durch ein einwandfreier Sitz des O-Ringes gewähr leistet und ein unbeabsichtigtes Heraustreten dersel ben verhindert sein.
Besondere Vorteile in bezug auf die Selbstreini gung ergeben sich dann, wenn der O -Ring um 15 % seines Querschnittsdurchmessers gegenüber der In nenkante der kegeligen Dichtfläche, wo die schwal- benschwanzförmige Nut ansetzt, vorsteht.
Ausserdem ist es zweckmässig, die Gestaltung so zu treffen, dass sich an die Schwalbenschwanznut ein zylindrischer Teil des Verschlusstückes anschliesst, der beim Schliessen die Durchgangsöffnung verengt, bevor der O-Ring und der metallische Teil zum Aufliegen kommen. Durch diese Anordnung lässt sich insbe sondere in Zusammenwirkung mit der schwachen Neigung der Konusfläche eine feine Proportional regelung erzielen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Abdichtung nach der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung zeigt unter Weglassung der hier nicht interessierenden Teile lediglich die Sitzpartie des Ventils, auf der linken Seite in Offenstellung, auf der rechten Seite in geschlossener Stellung.
Das Regulierventil besitzt am unteren Ende der Spindel ein Verschlusstück 1, das mit einem Gummi ring 2 zur Abdichtunhg gegen die Bohrung im Ge häuse 3 ausgerüstet ist.
Unterhalb der Dichtungsfläche 4 des Verschluss- stückes 1 befindet sich zur Aufnahme dieses Gummi ringes 2 eine schwalbenschwanzförmige Nut 6. Bei geschlossenem Ventil wird der mit Vorpressung durch die Spindel an die Wandung der konischen Sitzbohrung 5 angedrückte Gummiring 2 zusätzlich durch den von unten her wirkenden Betriebsdruck noch stärker angepresst, wodurch eine absolute Dichtigkeit zwischen dem Verschlusstück 1 und der Sitzbohrung 5 erreicht wird.
Der Gummiring 2 legt sich unter dem Einfluss des Betriebsdruckes gegebenenfalls auch über einen schmalen Spalt zwischen der Dichtungsfläche 4 des Verschlusstückes 1 und der Sitzbohrung 5, wenn sich an eine dieser Flächen Verunreinigungen ange legt haben, welche ein dichtes Anliegen der Dich tungsfläche 4 an die Sitzbohrung 5 verhindern. Dadurch wird ein Durchströmen des Wärmeträgers bei geschlossenem Ventil sicher verhindert.
Die selbstreinigende Wirkung tritt dadurch ein, dass der O-Ring 2 gegenüber dem inneren Rand der Dichtfläche 4 derart vorsteht, dass er auf der Gegenfläche 5 des Ventilkörpers beim Schliessen gleitet. Dabei ist es zweckmässig, die Anordnung so zu treffen, dass der Gummiring mit seinem äusseren Rand, wie es die linke Abbildung zeigt, bereits am Beginn der Fläche 5 ansetzt, so dass deren Reini gung in ihrer gesamten Länge sichergestellt ist. Ist das Ventil geschlossen, wie es rechts zu sehen ist, dann liegen die Metallflächen 4 und 5 gegeneinander und bewirken so die Dichtung, welche durch das An pressen des O-Ringes 2 verdoppelt wird. Die Abbil dungen lassen auch erkennen, dass der O-Ring zu sätzlich unter Betriebsdruck steht.
Der Teil 7 des Verschlusstückes bewirkt zusam men mit der konischen Gegenfläche 5, dass bei der Aufundabbewegung des Ventilkörpers 1 eine allmäh- liche Zu- und Abnahme des Durchflussquerschnitts eintritt. Die Regelung ist auf diese Weise besonders feinfühlig, insbesondere bedingt durch die schwache Neigung des Konuswinkels der Fläche 5.
Valve seal The present invention relates to a valve seal for a regulating valve, in particular with presetting, preferably for heaters.
Regulating valves with proportional control are well known. The closure piece, which is arranged on the lower part of a spindle, opens or closes the flow hole in the housing. A heat meter attached to the radiator registers the heat units used to determine the proportionate heating costs.
The present valve seal relates to a valve with conical seat surfaces and an additional self-sealing O-ring, which is located in a groove next to the valve cone. Such valves, known per se, have the advantage that they have a double seal, once through the conical surfaces and the other time through the O-ring located in the groove. Among these valves, designs are already known in which the O-ring is additionally Lich under operating pressure.
Compared to the known, however, the present invention is characterized by the following features: The outer diameter of the O-ring is larger than the smallest diameter of the metallic conical sealing surface on which the O-ring slides when closing.
The cone angle expediently has a slight inclination, preferably 15, which promotes the cleaning effect of the O-ring when sliding on the metallic sealing surface.
The advantages of the subject matter of the invention over the known valves are in particular that when the valve is closed, the metallic seat surface of the housing is automatically cleaned by the rubber ring when the O-ring slides on the seat surface. Deposits of foreign substances, which are present in the heating water in the form of welding beads, rust, scale, etc. and which usually cause damage to the seat and rubber ring and prevent the tight seal, are thus removed before the metallic sealing surface comes into contact.
Leaks as a result of the lack of cleaning often result in the radiator not cooling down, the heat meter, which is used to calculate the proportionate heating costs, continues to count and increased heating costs arise. In the arrangement according to the present invention, even a damaged rubber ring ensures perfect metallic sealing.
Another embodiment of the invention provides for the groove receiving the O-ring to be dovetail-shaped and to be arranged following the metallic conical sealing surface. The design of the dovetail depends in particular on the level of the operating pressure and the direction of flow. In any case, a perfect fit of the O-ring should be guaranteed and unintentional stepping out should be prevented.
Particular advantages with regard to self-cleaning arise when the O-ring protrudes by 15% of its cross-sectional diameter compared to the inner edge of the conical sealing surface where the dovetail-shaped groove starts.
In addition, it is useful to make the design so that a cylindrical part of the locking piece connects to the dovetail groove, which when closing narrows the through-opening before the O-ring and the metallic part come to rest. With this arrangement, fine proportional control can be achieved in particular in conjunction with the slight inclination of the conical surface.
In the drawing, an embodiment of the seal according to the invention is shown. The drawing shows, omitting the parts not of interest here, only the seat area of the valve, on the left in the open position, on the right in the closed position.
The regulating valve has at the lower end of the spindle a closure piece 1, which is equipped with a rubber ring 2 for sealing against the bore in the housing 3 Ge.
Underneath the sealing surface 4 of the closure piece 1 there is a dovetail-shaped groove 6 for receiving this rubber ring 2. When the valve is closed, the rubber ring 2 pressed against the wall of the conical seat bore 5 by the spindle is additionally pressed by the operating pressure from below pressed even more, whereby an absolute tightness between the closure piece 1 and the seat bore 5 is achieved.
The rubber ring 2 lies under the influence of the operating pressure, possibly also over a narrow gap between the sealing surface 4 of the closure piece 1 and the seat bore 5, if impurities have been placed on one of these surfaces, which means that the sealing surface 4 fits tightly against the seat bore 5 prevent. This reliably prevents the heat transfer medium from flowing through when the valve is closed.
The self-cleaning effect occurs because the O-ring 2 protrudes from the inner edge of the sealing surface 4 in such a way that it slides on the opposite surface 5 of the valve body when it closes. It is useful to arrange the rubber ring with its outer edge, as the left figure shows, already at the beginning of the surface 5, so that its cleaning is ensured over its entire length. If the valve is closed, as can be seen on the right, then the metal surfaces 4 and 5 lie against one another and thus cause the seal, which is doubled by pressing the O-ring 2 on. The illustrations also show that the O-ring is also under operating pressure.
The part 7 of the closure piece, together with the conical mating surface 5, causes the flow cross-section to gradually increase and decrease as the valve body 1 moves up and down. The regulation is particularly sensitive in this way, in particular due to the slight inclination of the cone angle of the surface 5.