Vorrichtung zur Abdichtung zwischen zwe zueinander beweglichen Teilen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abdichtung zwischen 2 zueinander beweglichen Teilen, bei denen der eine Teil zum anderen Teil hin offene Ringnuten zur Aufnahme je eines elastischen Dichtungsringes aufweist, welcher mit seiner dem anderen Teil zugekehrten Umfangsseite auf dem anderen Teil mit einer Auflagekante aufliegt.
Aus der CH-PS 419 751 ist eine Dichtungseinrichtung mit elastischem Dichtungsring bekannt, bei welcher sich der Dichtungsring an 2 zueinander beweglichen Teilen dichtend anlegt, wobei der eine Teil eine zum anderen Teil hin offene Ringnut aufweist und der Dichtungsring auf seiner dem anderen Teil zugekehrten Umfangsseite eine schmale Auflagekante besitzt. Der Dichtungsring ist hierbei so ausgebildet, dass er einen dem Nutgrund zugekehrten nachgiebigen Kranz oder Dichtungslappen besitzt, welcher im Nutgrund mit geringer Vorspannung aufliegt und welcher sich unter dem Überdruck des abzudichtenden Mediums ausserdem jeweils einer der seitlichen Nutbegrenzungswände anschmiegt. Es sind auch Dichtungsringe mit in 2 miteinander verbundene Abschnitte unterteilten, nach Art von Rückschlagklappen wirkenden Partien bekanat (DT-PS 1032 629).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, welche sich zur Abdichtung von sehr hohen Druckunterschieden eignet, z.B.
150 atü, wobei aber Dichtungsringe benutzt werden können, die für wesentlich niedrigere Drucke dimensioniert sind, z. B. 30 atü, und die in diesem Druckbereich verlässliche und in jeder Hinsicht erprobte Dichtungselemente darstellen, so dass damit eine aufwendige Weiterentwicklung derartiger Elemente für wesentlich höhere Drucke erspart bleibt. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass mehrere Ringnuten mit jeweils einem Dichtungsring in Leckrichtung hintereinander angeordnet sind und dass jeder Ringnut mindestens ein Nebenpfad parallel geschaltet ist, in welchem jeweils ein auf einen Teilwert des gesamten abzudichtenden Druckgefälles ansprechendes Überdruckventil eingeschaltet ist.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung und zwar
Fig. 1 eine Abdichtungsvorrichtung bei einem Ventil mit beweglichem Ventilorgan und
Fig. 2 eine Abdichtungsvorrichtung bei einer Zylinder-Kolben-Einrichtung für wechselseitige Druckbeaufschlagung.
In Fig. 1 besitzt das Ventilgehäuse 1 einen Sitz la, welcher vom Ventilteller 2a des beweglichen Ventilorgans 2 verschliessbar ist. Der zugeführte Hochdruck steht in dem mit p1 gekennzeichneten Raum an. 1b ist die Abgangsseite des Ventils. Das Ventilorgan 2 ist mit dem Teil 2c an eine Antriebseinrichtung angekuppelt, welche von an sich bekannter Art ist und in den mit Pfeilen angedeuteten Richtungen das Ventilorgan bewegt. Das Ventilgehäuse 1 besitzt 5 Ringnuten 1c, in denen sich jeweils ein Dichtungsring 3 befindet. In der gezeichneten Lage liegen die Dichtungen 3 jeweils der unteren Nutbegrenzungswand an, da im Ventil der Hochdruck p1 herrscht und aussen z. B. Atmosphärendruck pO vorliegt.
Die 5 Teilkammern 1d sind über Verbindungskanäle 1e untereinander verbunden, wobei die oberste Teilkammer 1d in den Hochdruckraum mündet. Zugleich führen 5 Kanäle 1f jeweils von den Teilkammern 1d zum Spalt zwischen Gehäuse 1 und Ventilorgan 2. Auf diese Weise besitzt jede Ringnut 1c eine pneumatischen Nebenpfad, aus ld, le, 1f bestehend. Innen ist der Kanal le zur Teilkammer 1d hin mittels einer Ventilplatte 4 abschliessbar, welche unter der Kraft der Feder 5 steht.
Die Feder 5 ist so dimensioniert, dass das aus Ventilplatte 4 und Feder 5 gebildete Überdruckventil bis zum Ansprechdruck Pmax möglichst wenig Druckmedium durchlässt. Beim Überschreiten von Pmax öffnet das tYberd ckvenbil. Der maxi- male Teildruck wird so gewählt, dass n Pmax > Pi-P0 ist, wobei n die Anzahl der hintereinander angeordneten Dichtungen 3 ist und prp, das gesamte abzudichtende Druckgefälle darstellt. Es stellt sich dann über derjenigen Einzeldichtung 3, die am wenigsten leckt, der vorgesehene maximale Teildruck Pmax ein, während sich die verbleibende Druckdifferenz zum Hochdruck auf die übrigen Dichtungen 3 verteilt.
Der kleinste Teildruck wird sich an der undichtesten Einzeldichtung einstellen, und zwar weniger als der maximale Teildruck Pmax. Das parallel liegende Überdruckventil wird dann geschlossen bleiben, d. h. nur einen sehr kleinen Leckverlust haben. Der gesamte Leckverlust des Dichtungssystems ist dann etwa gleich dem Leckverlust der jeweils undichtesten Einzeldichtung beim kleinsten möglichen Teildruck von (p1-p0)-(n-1) Pmax
Fig. 2 zeigt am Beispiel eines wechselseitig beaufschlagbaren Kolbens 7 im Zylinder 6 die Nebenpfadanordnung mit zu jeder Ringnut 7c parallelgeschalteten zwei Überdruckventilen 4, 5, welche zueinander ent gegengesetzte Durchlassrichtungen aufweisen. Im Zylinder 6 kann, z.
B. für hin- und hergehende Antriebsbewegung, abwechselnd der Hochdruck im Raum 6a oder 6b anstehen. Der Kolben 7 mit Kolbenstange 7a besitzt dann zwei Reihen von Teilkammern 7d, die untereinander über I(anäle 7e verbunden sind. Die Teilkammern 7d der beiden Reihen kommunizieren über Kanäle 7b miteinander und eine Reihe über Kanäle 7f mit den Nuten 7c, in denen Dichtungsringe 3' liegen, welche diesmal in an sich bekannter Weise zur Abdichtung bei wechselseitiger Druckbeaufschlagung geeignet ausgebildet sind. In der Fig. 2 ist, wie durch Pfeile angedeutet, ein Moment dargestellt, wo die Druckbeaufschlagung des Kolbens 7 auf der Unterseite stattfindet.
Die Anordnung wirkt in beiden Beaufschlagungsrichtungen analog wie diejenige der Fig. 1.