DE102005016932B3

DE102005016932B3 - Deformation of valve seat seal against conical valve plug surface during closure stroke, occurs in region enclosed by sealing groove and in direction normal to seating surface

Info

Publication number: DE102005016932B3
Application number: DE200510016932
Authority: DE
Inventors: Jens Burmester; Gundar Scholz; Maico Ludwig; Martin Sauer
Original assignee: Tuchenhagen GmbH
Current assignee: GEA Tuchenhagen GmbH
Priority date: 2005-04-13
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2025-04-14

Abstract

Deformation of the valve seat seal (C), occurs in a region enclosed by the sealing groove (2a), which is recessed back from its opening, in a direction at right angles to the seating surface (1b). The projecting part (C1) of the seal does not leave this region, during deformation. Further details of the seal configuration are provided, and of the forces exerted and deformations taking effect during the closure operation, are provided. An independent claim is included for the corresponding valve seat seal.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verformung einer Sitzdichtung eines Ventils im Bereich einer kegelförmigen Sitzfläche im Zuge des Schließhubes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Sitzdichtung eines Ventils zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.The The invention relates to a method for deforming a seat seal a valve in the region of a conical seat in the course the closing stroke according to the preamble of claim 1, as well as a seat seal of a Valve for carrying the method according to the preamble of claim 2.

Ventile mit einer Sitzdichtung, die mit einem Restkörper der Sitzdichtung in einer Dichtungsnut angeordnet ist, die auf ihrer einer Sitzfläche zugewandten Seite einen umlaufenden, aus der Dichtungsnut vorspringenden Dichtungsteil der Sitzdichtung mit konvexer Krümmung aufweist, die beim translatorischen Schließhub von der Sitzfläche eine zu dieser senkrecht gerichtete Anpresskraft und eine zu dieser tangential und gegen eine Komponente des Schließhubs gerichtete Scherkraft erfährt und die im Zuge des Schließhubes und mit Beginn eines ersten Kontaktes mit der Sitzfläche beiderseits einer durch den ersten Kontakt bestimmten ersten Kontaktstelle verformt wird, gibt es in vielfältigen Ausführungsformen. Im Bereich der Prozesstechnik, insbesondere in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie, der Pharmazie, der Chemie und der Biotechnologie kommen zum einen Ventile mit einem einzigen, als Sitzteller ausgebildeten Schließglied, sog. normal schließende Ventile, zum Einsatz.valves with a seat seal, with a residual body of the seat seal in one Sealing groove is arranged, which faces on its one seat Side a circumferential, protruding from the sealing groove sealing part the seat seal with convex curvature which, during the translatory Schließhub of the seat to one this vertically directed contact force and a tangential to this and shearing force directed against a component of the closing stroke learns and in the course of the closing stroke and at the beginning of a first contact with the seat on both sides a first contact point determined by the first contact deformed is, there are many Embodiments. In the field of process technology, especially in the food industry and beverage industry, pharmacy, chemistry and biotechnology come to one Valves with a single, designed as a seat plate closing member, so-called normally closing Valves, used.

An besonders sicherheitsrelevanten Stellen der Prozessanlage, insbesondere dort, wo sog. feindliche Flüssigkeiten gegeneinander abgegrenzt werden, finden zum anderen sog. Doppelsitzventile Verwendung, bei denen ein unabhängig betätigbares erstes Schließglied nach einem Teilhub an einem abhängig angetriebenen zweiten Schließglied zur Anlage kommt und dieses gleichfalls im Zuge der Öffnungsbewegung in eine Offenstellung überführt. Zwischen den beiden jeweils als Sitzteller ausgebildeten Schließgliedern ist ein sog. Leckagehohlraum ange ordnet, der wenigstens über einen Verbindungsweg mit der Umgebung des Doppelsitzventils verbunden ist.At particularly safety-relevant points of the process plant, in particular where so-called enemy liquids are delimited against each other, on the other hand so-called double seat valves use, where an independent operable first closing member after a partial lift at one dependent driven second closing member comes to the plant and this also in the course of the opening movement transferred to an open position. Between the two each formed as a seat plate closure members is a so-called leakage cavity is arranged, the at least one Connection path is connected to the environment of the double seat valve.

Ventile mit einem einzigen, als Sitzteller ausgebildeten Schließglied sind beispielsweise aus der Firmendruckschrift BARDIANI VALVOLE, CAT-ON/0199-10, -13, -15 und -18, 43045 Fornova di Tara, IT, bekannt. Als Dichtungsmittel ist bei diesen als EIN-AUSVENTILE bezeichneten Ventilen jeweils ein sog. O-Ring vorgesehen, der im Schließglied form- und ggf. kraftschlüssig Aufnahme findet.valves are with a single, designed as a seat plate closing member for example from the company publication BARDIANI VALVOLE, CAT-ON / 0199-10, -13, -15 and -18, 43045 Fornova di Tara, IT, known. As a sealant is one in each of these valves, called ONE-VALVES so-called. O-ring provided in the closing member form and possibly non-positively recording place.

Hinsichtlich der Schließglied- und Dichtungskonfiguration mit den vorg. Ventilen vergleichbare Ventile zeigt die Firmendruckschrift Aseptomag, 3401 Burgdorf, CH, unter der Bezeichnung AV1, BS1 und UV1, 01.01.1996. Auch dort ist jeweils als Dichtungsmittel ein O-Ring vorgesehen, der im Schließglied form- und ggf. kraftschlüssig Aufnahme findet.Regarding the closing element and seal configuration with the vorg. Valves comparable valves shows the company publication Aseptomag, 3401 Burgdorf, CH, under the designation AV1, BS1 and UV1, 01.01.1996. Also there is each one provided as a sealing means an O-ring, the form-locking in the closing member and possibly non-positively Recording finds.

Als O-Ring ausgebildete Dichtungsmittel finden auch bei den sog. Doppelsitzventilen Verwendung. Als Beispiel seien hier die Druckschriften EP 0 545 846 A1 und EP 0 866 934 B1 genannt. Dort ist jedes der beiden als Sitzteller ausgebildeten Schließglieder, die jeweils mit einer konischen Sitzfläche zusammenwirken, mit einem derartigen O-Ring ausgestattet.O-ring sealants also find use in the so-called double-seat valves. As an example, here are the publications EP 0 545 846 A1 and EP 0 866 934 B1 called. There, each of the two formed as a seat plate closing members, each cooperating with a conical seat, equipped with such an O-ring.

Darüber hinaus kann bei einem Ventil mit einem einzigen Schließglied das Dichtungsmittel auch in Form eines sog. V-Ringes ausgeführt werden, wobei letzterer hinsichtlich seiner Querschnittsform beispielsweise aus der DE 38 35 944 A1 (3, oben liegender Sitzteller) ersichtlich ist. Bei einem Doppelsitzventil mit zwei als Sitzteller ausgebildeten Schließgliedern kann in jedem der Schließglieder ein Dichtungsmittel in Form des vorgenannten V-Ringes angeordnet sein (WO 97/22821 A1; 1). Darüber hinaus gibt es Doppelsitzventile, bei denen das unabhängig angetriebene erste Schließglied als Schieberkolben mit einem radial wirkenden Dichtungsmittel (O-Ring) ausgebildet ist, während das zweite, abhängig angetriebene Schließglied als sog. Sitzteller ausgeführt ist, dessen Sitzdichtung die Form eines V-Ringes aufweist, der gegenüber der zugeordneten kegelförmigen Sitzfläche axial/radial wirkt ( DE 38 35 944 A1 ).In addition, in a valve with a single closing member, the sealant can also be performed in the form of a so-called. V-ring, the latter with respect to its cross-sectional shape, for example, from DE 38 35 944 A1 ( 3 , overhead seat plate) is visible. In a double-seat valve with two closing members designed as seat plates, a sealing means in the form of the aforementioned V-ring can be arranged in each of the closing members (WO 97/22821 A1; 1 ). In addition, there are double seat valves, in which the independently driven first closing member is designed as a slide piston with a radially acting sealing means (O-ring), while the second, depending driven closing member is designed as a so-called. Seat plate whose seat seal in the form of a V-ring which acts axially / radially with respect to the associated conical seating surface ( DE 38 35 944 A1 ).

Das Problem, das im Zusammenhang mit den vorstehend beschriebenen Ventilen und der in diesem Zusammenhang beschriebenen Schließglied- und Dichtungskonfigurationen auftreten kann, besteht nun darin, dass die Schließbewegung des in Rede stehenden, als Sitzteller ausgebildeten Schließgliedes, das mit einer kegelförmigen Sitzfläche zusammenwirkt, mit Beginn eines ersten Kontaktes der Sitzdichtung mit der zugeordneten Sitzfläche noch nicht zum Abschluss gebracht ist, sondern dass sich, wie dies aus den 1a und 1b der Zeichnung ersichtlich ist (Stand der Technik, schematisch dargestellt), die Sitzdichtung noch ein Stück verformt, bis das die Sitzdichtung aufnehmende Schließglied über eine Anschlagfläche unmittelbar oder ggf. mittelbar an der zugeordneten Sitzfläche metallisch zur Anlage kommt. Die Verformung der in der Regel aus einem elastomeren Dichtungsmaterial hergestellten Sitzdichtung ist notwendig, um zwischen Sitzdichtung und Sitzfläche die notwendige Kontaktspannung und damit die notwendige Vorpressung zur Abdichtung gegenüber dem Druck eines Fluides in einem dem Schließglied benachbarten Innenraum des Ventilgehäuses sicherzustellen.The problem that may arise in connection with the valves described above and the closure member and seal configurations described in this context, is that the closing movement of the subject, designed as a seat plate closing member, which cooperates with a conical seat, with beginning a first contact of the seat seal with the associated seat is not yet completed, but that, as is apparent from the 1a and 1b the drawing is visible (prior art, shown schematically), the seat seal deformed a piece until the seat seal receiving closing member via a stop surface directly or optionally indirectly on the associated seat surface comes to rest metal. The deformation of the seat seal, which is usually made of an elastomeric sealing material, is necessary in order to ensure the necessary contact stress between the seat seal and the seat surface and thus the necessary prepressing for sealing against the pressure of a fluid in an interior of the valve housing adjacent to the closing element.

1a zeigt eher qualitativ, wie sich beispielsweise eine als O-Ring ausgebildete Sitzdichtung in der Schließlage des Schließgliedes verformt hat. Man erkennt auf jeder Seite der Dichtung eine Auswulstung in die dort vorgesehenen ringförmigen Spalträume, wobei die Richtung und der Umfang der Dichtungsverformung wesentlich auch von einer gegen eine Komponente des Schließhubs H_S gerichtete Scherkraft F_R bestimmt wird. Während diese Scherkraft F_R die jeweilige Auswulstung der Dichtung in den in Frage kommenden Spaltraum beeinflusst, bestimmt die zur Scherkraft senkrecht wirkende Anpresskraft F_N die Kontaktspannung zwischen Sitzdichtung und zugeordneter Sitzfläche. 1a shows more qualitative, as for example, has formed a trained as an O-ring seat seal in the closed position of the closing member. It can be seen on each side of the seal Auswaustung in the provided therein annular gap spaces, the direction and the extent of the seal deformation is essentially determined by a against a component of the closing stroke H _S directed shear force F _R. While this shearing force F _{R influences} the respective bulge of the seal in the gap in question, determines the perpendicular to the shear force acting pressing force F _N, the contact voltage between the seat seal and the associated seat.

Die Spannungsverteilung innerhalb des Dichtungsmaterials wird von der jeweiligen Verformung, insbesondere in den Randbereichen zu den Spalträumen hin entscheidend beeinflusst. Unzulässig hohe Spannungsspitzen führen zur Beschädigung der Sitzdichtung oder zumindest zu ihrem vorzeitigen Verschleiß; beide Erscheinungsformen machen einen unverzüglichen Austausch der Dichtung erforderlich. Der Grad der Auswulstung der Dichtung in die zugeordneten Spalträu me und die mit dieser Auswulstung einhergehende Kantenpressung im sitzflächennahen Bereich der Dichtungsnut bestimmen entscheidend auch, ob die Sitzdichtung von dem Produkt, das es abzudichten gilt, ggf. hinterwandert wird. Unzureichende Kantenpressung erhöht die Gefahr einer diesbezüglichen Hinterwanderung, zu hohe Kantenpressung führt ggf. zur Beschädigung der Dichtung.The Stress distribution within the sealing material is determined by the respective deformation, in particular in the edge regions to the gap spaces decisively influenced. Inadmissible high voltage peaks lead to damage the seat seal, or at least its premature wear; both Appearances require immediate replacement of the seal. The degree of Auswulstung the seal in the associated Spalträu me and the edge pressure associated with this bulge near the seat Area of the sealing groove also determine whether the seat seal of the product that it is to be sealed, if necessary, is traversed behind. Insufficient edge pressure increases the danger of a related Hinterwanderung, too high edge pressure leads possibly to the damage of the Poetry.

1b zeigt, wie sich beispielsweise eine als V-Ring ausgebildete Sitzdichtung mit näherungsweise symmetrischem Dichtungsprofil in der Schließlage des Schließgliedes verformt hat. Die Auswulstungsverhältnisse sind eher qualitativ dargestellt. Es gelten hier die gleichen Wirkmechanismen, wie sie bezüglich des O-Rings gemäß 1a vorstehend bereits dargestellt wurden. 1b shows how, for example, a seat seal designed as a V-ring has deformed with approximately symmetrical sealing profile in the closed position of the closing member. The Auswourstungsverhältnisse are presented more qualitatively. The same mechanisms of action apply here as they apply to the O-ring according to 1a have already been shown above.

Der ersten Kontaktstelle der Sitzdichtung mit der zugeordneten Sitzfläche im Zuge des Schließhubes kommt in den beiden vorgenannten Dichtungsausführungen besondere Bedeutung zu. Im Moment des ersten Kontaktes der Sitzdichtung mit der Sitzfläche wird der benachbarte und in der Regel mit Produkt beaufschlagte Ventilinnenraum an dieser Kontaktstelle abgegrenzt. Da das Schließglied noch nicht zur metallischen Anlage gekommen ist, bildet sich zwischen Schließglied einerseits und Sitzfläche andererseits ein keilförmiger, ringförmiger Spaltraum, aus dem im Zuge des abschließenden Schließhubes das Produkt in Richtung des Ventilinnenraumes, beginnend von der ersten Kontaktstelle an, verdrängt werden muss. Um lange Verdrängungswege zu vermeiden, ist man bislang bestrebt, die erste Kontaktstelle und damit die Position der Sitzdichtung so zu wählen, dass diese möglichst nah an dem jeweils zugeordneten Ventilinnenraum angeordnet ist (siehe beispielsweise EP 0 545 846 A1 , 3).The first contact point of the seat seal with the associated seat in the course of the closing stroke is of particular importance in the two aforementioned seal designs. At the moment of the first contact of the seat seal with the seat of the adjacent and usually acted upon with product valve interior is delimited at this contact point. Since the closing member has not yet come to the metallic system, forms between the closing member on the one hand and seat on the other hand, a wedge-shaped, annular gap space from which in the course of the final closing stroke the product in the direction of the valve interior, starting from the first contact point, must be displaced. In order to avoid long displacement paths, efforts have been made so far to choose the first contact point and thus the position of the seat seal so that it is arranged as close as possible to the respectively associated valve interior (see, for example EP 0 545 846 A1 . 3 ).

Ein Ventil mit einer Sitzdichtung, deren Verformung im Zuge des Schließhubes sich mit den Merkmalen des gattungsbildenden Verfahrens vollzieht, ist aus der DE 19 59 770 U bekannt. In 2 dieser Druckschrift ist ein in einem Ventilkörper (Ventilkegel) angeordneter Dichtungskörper dargestellt, der im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und mit einem nach innen weisenden Ringflansch in eine Nut am Ventilkörper einsteht. Der Dichtungskörper dichtet gegen eine konische Dichtfläche ab und er weist einen Ringwulst auf, der in Richtung auf die Dichtflä che vorsteht. Wenn der Ventilkörper in Richtung des Schließhubes gegen die konische Dichtfläche bewegt wird, dann gelangt der Ringwulst mit der konischen Dichtfläche in Eingriff und das Ventil dichtet schlagartig ab. Mit Beginn des ersten Kontaktes des Ringwulstes mit der konischen Dichtfläche wird eine erste Kontaktstelle gebildet, von der aus die Verformung der Sitzdichtung ihren Ausgang nimmt und sich von dort hauptsächlich im Durchlaufsinn der Scherkraft erstreckt. Der die Verformung des Dichtungskörpers im Wesentlichen bestreitende vorspringende Ringwulst ist so weit wie möglich seitlich, entgegen dem Durchlaufsinn der Scherkraft, angeordnet. Die bekannte Ringdichtung ist am axial beweglichen Ventilkörper aufgeknüpft und der in Richtung auf die Dichtfläche vorstehende Ringwulst stützt sich auf einer Auskehlung in einer Schulter am Ventilkörper ab.A valve with a seat seal whose deformation takes place in the course of the closing stroke with the characteristics of the generic method is known from DE 19 59 770 U known. In 2 This document discloses a sealing body arranged in a valve body (valve cone), which is substantially annular and protrudes with an inwardly directed annular flange into a groove on the valve body. The sealing body seals against a conical sealing surface and it has an annular bead which projects in the direction of the surface Dichtflä. When the valve body is moved in the direction of the closing stroke against the conical sealing surface, then the annular bead engages with the conical sealing surface and the valve seals abruptly. With the beginning of the first contact of the annular bead with the conical sealing surface, a first contact point is formed, from which the deformation of the seat seal takes its output and extends from there mainly in the direction of flow of the shearing force. The projecting annular bead substantially denying the deformation of the sealing body is arranged as far as possible laterally, counter to the direction of passage of the shearing force. The known ring seal is attached to the axially movable valve body and projecting in the direction of the sealing surface annular bead is supported on a groove in a shoulder on the valve body.

Die bekannte Dichtungsanordnung wird mit Vorteil in Einlass- bzw. Auslassventilen von Wiegekolbenventilen bei Druckluftbremsanlagen angewendet. Die beschriebene Dichtungsgeometrie und ihre Einbettung und Abstützung am Ventilkörper ist nicht geeignet in Ventilen für den Einsatz im Bereich der Prozesstechnik, insbesondere in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie, der Pharmazie, der Chemie und der Biotechnologie, wo besonders hohe Anforderungen an die Reinigungsfähigkeit der Dichtungen und die mikrobiologische Unbedenklichkeit dieser Dichtungen zu stellen sind.The known sealing arrangement is advantageously in inlet and outlet valves used by weighing piston valves in air brake systems. The described seal geometry and their embedding and support on valve body is not suitable in valves for the use in the field of process technology, especially in the food and Beverage industry, pharmacy, chemistry and biotechnology, where particularly high Requirements for cleanability the seals and the microbiological safety of these seals are to be made.

In der DE 100 57 718 A1 ist ein Ventil, insbesondere Doppelsitz-Leckageventil für die Lebensmittel-, Getränke- und die pharmazeutische Industrie beschrieben, bei dem in einem rotationssymmetrischen Schließkörper innerhalb einer umlaufenden Ringnut ein rotationssymmetrischer Dichtring gehalten ist. Dieser Dichtring weist ein Fußteil auf, welches die Ringnut im Wesentlichen ausfüllt und an welches ein Kopfteil anschließt, das aus der Ringnut herausragt, mit dem Sitz zusammenwirkt und dessen Breite kleiner ist als die Breite der Öffnung der Ringnut, sodass der Dichtring im Querschnitt seitlich des Kopfteils Schultern aufweist. Diese bekannte Dichtungsanordnung stellt einen im Kopfteil modifizierten sog. V-Ring dar, wobei es sich um ein symmetrisches Dichtungsprofil handelt, bei dem die Verformungs- und Auswulstungsverhältnisse im Wesentlichen jenen entsprechen, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit 1b der Zeichnung beschrieben wurden.In the DE 100 57 718 A1 is a valve, in particular double seat leakage valve for the food, beverage and pharmaceutical industries described in which a rotationally symmetrical sealing ring is held in a rotationally symmetrical closing body within a circumferential annular groove. This sealing ring has a foot part, which substantially fills the annular groove and to which a head part protrudes, which protrudes from the annular groove, cooperates with the seat and whose width is smaller than the width of the opening of the annular groove, so that the sealing ring in the cross-section of the side Headboard has shoulders. This known Dichtungsa Arrangement represents a modified in the head part so-called V-ring, which is a symmetrical sealing profile, in which the deformation and Auswulstungsverhältnisse substantially correspond to those as described above in connection with 1b the drawing have been described.

Schließlich ist aus 2 der DE 340 428 C eine elastische Dichtung bekannt, deren Kontaktstelle mit einer das Schließglied bildenden Ventilkugel seitlich versetzt, entgegen dem Durchlaufsinn der Scherkraft, zu finden ist.Finally is off 2 of the DE 340 428 C an elastic seal known, the contact point with a closing member forming the valve ball laterally offset, contrary to the direction of flow of the shear force can be found.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art und eine Sitzdichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche im Zuge des Schließhubes eine Spannungsverteilung in den kritischen Bereichen der Sitzdichtung ergeben, die gegenüber bisher realisierten Spannungsverteilungen verbessert ist.It Object of the present invention, a method of the generic type and a seat seal for implementation of the method, which in the course of the closing stroke a stress distribution in the critical areas of the seat gasket revealed that compared to previously realized voltage distribution is improved.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine Sitzdichtung eines Ventils zur Durchführung des Verfahrens ist durch die Merkmale des Nebenanspruchs 2 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Sitzdichtung gemäß der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These The object is achieved by a method having the features of the claim 1 solved. A seat seal of a valve for performing the method is by characterized the features of the independent claim 2. Advantageous embodiments the seat seal according to the invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung basiert auf der Tatsache, dass auf die in Rede stehende Sitzdichtung, die axial/radial gegen eine zur Schließrichtung geneigte Sitzfläche arbeitet, von der Sitzfläche her eine tangential zu dieser und gegen eine Komponente des Schließhubs gerichtete Scherkraft wirkt, deren Vorhandensein dazu genutzt wird, die elastomere Sitzdichtung in Richtung dieser Scherkraft zu verformen. Es wird weiterhin dafür Sorge getragen, dass die Sitzdichtung unter dieser Scherkraft, die sich ursächlich aus der Reibung zwischen Sitzfläche und Sitzdichtung unter der jeweils wirkenden Anpresskraft ergibt, auch entsprechend auswulsten und verformen kann.The Invention is based on the fact that on the issue in question Seat seal, the axial / radial against one to the closing direction inclined seat works, from the seat her a tangent to this and directed against a component of the closing stroke Shearing force whose presence is used, the elastomers Seat seal to deform in the direction of this shear force. It will continue take care worn that seat seal under this shearing force that is causal from the friction between the seat and seat seal under the respective acting contact force, also according to ausulsten and deform.

In diesem Zusammenhang kommt im Zuge des Schließhubes einem ersten Kontakt der Sitzdichtung mit der Sitzfläche an einer ersten Kontaktstelle besondere Bedeutung zu, da mit zunehmender Verformung, beginnend an dieser ersten Kontaktstelle, die Berührungsfläche zwischen Sitzdichtung und zugeordneter Sitzfläche ständig größer wird und die an dieser Berührungsfläche wirksame Reibungs kraft eine Verformung der Sitzdichtung im Sinne einer Querverschiebung von Dichtungsteilen zunehmend behindert. Das elastomere Dichtungsmaterial besitzt ein ausgeprägtes Verformungsverhalten, welches aufgrund des den elastomeren Dichtungswerkstoffen innewohnenden Spannungs-/Dehnungsverhaltens mit zunehmender Anpresskraft, relativ gesehen, zunimmt.In This connection comes in the course of the closing stroke a first contact the seat seal with the seat at a first contact point of particular importance, as with increasing Deformation, starting at this first contact point, the contact surface between Seat seal and associated seat is constantly increasing and the at this Contact surface effective Friction force a deformation of the seat seal in the sense of a transverse displacement increasingly obstructed by sealing parts. The elastomeric sealing material has a pronounced Deformation behavior, which due to the elastomeric sealing materials inherent Stress / strain behavior with increasing contact pressure, relative seen, increases.

Hier setzt nun der Erfindungsgedanke an, indem verfahrenstechnisch sichergestellt wird, dass die Verformung der Sitzdichtung in an sich bekannter Weise an der ersten Kontaktstelle ihren Ausgang nimmt und sich von dort hauptsächlich im Durchlaufsinn der Scherkraft erstreckt. Dabei ist ein die Verformung im Wesentlichen bestreitender Teil der Sitzdichtung so weit wie möglich seitlich, entgegen dem Durchlaufsinn der Scherkraft angeordnet. Diese Anordnung ist dem Fachmann bei Ventilen im Bereich der Prozesstechnik nicht nahegelegt, da er üblicherweise bestrebt ist, diese Kontaktstelle, bezogen auf die sich kegelförmig vertiefende Sitzfläche, so hoch wie möglich anzusetzen, damit ein zwischen dieser ersten Kontaktstelle und dem darüber liegenden Teil der kegelförmigen Sitzfläche temporär gebildeter sog. Sumpf minimiert oder gar nicht vorhanden ist.Here now sets the idea of the invention by procedurally ensured is that the deformation of the seat seal in a conventional manner at the first contact point takes its exit and from there mainly extends in the direction of the shear force. Here is the deformation essentially denying part of the seat seal as far as possible laterally disposed opposite to the passage of the shear force. This arrangement is the expert in valves in the field of process technology not suggested, since he usually endeavors, this contact point, based on the conical deepening Seat, as high as possible to set one between this first contact point and the about that lying part of the cone-shaped seat temporary formed so-called swamp minimized or not present.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird zwar die erste Kontaktstelle relativ tief in der kegelförmigen Sitzfläche und damit fast an deren Ende platziert, jedoch legt sich die von der ersten Kontaktstelle an deformierende Sitzdichtung, ausgehend von dieser ersten Kontaktstelle, quasi fortschreitend an die Sitzfläche an und verdrängt dabei ggf. im benachbarten keilförmigen Spalt eingeschlossenes Fluid aus dem Dichtungsbereich in eine dem Schließhub entgegengesetzte Richtung.At the inventive method Although the first contact point is relatively deep in the conical seat and so that almost placed at the end, however, lies down from the first contact point to deforming seat seal, starting from this first contact point, quasi progressively to the seat on and repressed possibly in the adjacent wedge-shaped Gap trapped fluid from the sealing area in a the Closing opposite direction.

Die möglichst tiefe Lage der ersten Kontaktstelle reduziert zwangsläufig deren radialen Abstand zur Symmetrieachse der Sitzdichtung und bewirkt somit aufgrund der geometrischen Gegebenheiten (Guldinsche Regel: Volumen eines ringförmigen Körpers = erzeugende Fläche × Weg des Schwerpunktes) eine Reduzierung des im Zuge des Schließhubes an der Deformation der Sitzdichtung beteiligten Dichtungsvolumens. Geringeres verformbares Dichtungsvolumen bedeutet in diesem Falle generell auch ein geringeres Auswulstungspotenzial in die in Frage kommenden Spalträume, insbesondere aber in den Spaltraum, der sich, bezogen auf die Zeichnungslage, rechts von der ersten Kontaktstelle befindet. Das diesbezügliche Auswulstungspotenzial wird zusätzlich dadurch minimiert, dass ein die Verformung im Wesentlichen bestreitender Teil der Sitzdichtung so weit wie möglich seitlich, entgegen dem Durchlaufsinn der Scherkraft angeordnet ist, sodass die erste Kontaktstelle konstruktiv so tief wie möglich in der kegelförmigen Sitzfläche platziert ist.The preferably Deep location of the first contact point inevitably reduces its Radial distance to the symmetry axis of the seat seal and causes thus due to the geometric conditions (Guldin's rule: Volume of an annular body = generating area × path of the Focus) a reduction in the course of the closing stroke the deformation of the seat seal involved sealing volume. Lower deformable sealing volume means in this case In general, a lower Auswowstungspotenzial in question upcoming nightmares, but especially in the gap, which, in relation to the drawing situation, located to the right of the first contact point. The corresponding potential for the outweighing will be added minimized by essentially denying the deformation Part of the seat seal as far as possible laterally, against the passage sense the shear force is arranged so that the first contact point constructive as deep as possible in the cone-shaped seat is placed.

Im Gegensatz zur bekannten Dichtungsanordnung zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, dass die Verformung der Sitzdichtung innerhalb eines von der Öffnung der sich in Richtung senkrecht zur Sitzfläche vertiefenden Dichtungsnut begrenzten Bereichs erfolgt und der vorspringende Dichtungsteil der Sitzdichtung dabei diesen Bereich nicht verlässt. Dadurch wird eine ausreichende Kantenpressung der Sitzdichtung an die Flanken der Dichtungsnut in den kritischen Bereichen sichergestellt, die dort zu finden sind, wo der vorspringende Dichtungsteil der Sitzdichtung die jeweilige Nutflanke verlässt.In contrast to the known sealing arrangement, the present invention is characterized in that the deformation of the seat seal within one of the opening of the perpendicular in the direction perpendicular to the seat surface sealing groove Limited area occurs and the projecting sealing part of the seat seal does not leave this area. This ensures a sufficient edge pressure of the seat seal against the flanks of the sealing groove in the critical areas, which can be found where the projecting sealing part of the seat seal leaves the respective groove flank.

Eine erfindungsgemäße Sitzdichtung eines Ventils zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung arbeitet im Zuge des translatorischen Schließhubes gegen eine zu diesem geneigte Sitzfläche, sodass von der Sitzfläche auf die Sitzdichtung zum einen eine senkrecht zu der Sitzfläche gerichtete Anpresskraft und zum anderen eine tangential zu der Sitzfläche und gegen eine Komponente des Schließhubs gerichtete Scherkraft auftritt. Dadurch wird die Sitzdichtung, die mit einem Restkörper in einer Dichtungsnut angeordnet ist und die auf ihrer einer Sitzfläche zugewandten Seite einen umlaufenden, aus der Dichtungsnut vorspringenden Dichtungsteil mit konvexer Krümmung aufweist, im Zuge des Schließhubes und mit Beginn eines ersten Kontaktes mit der Sitzfläche beiderseits einer durch den ersten Kontakt bestimmten ersten Kontaktstelle verformt, wobei die erste Kontaktstelle am vorspringenden Dichtungsteil der Sitzdichtung gebildet und der Dichtungsteil so weit wie möglich seitlich, entgegen dem Durchlaufsinn der Scherkraft angeordnet ist.A inventive seat seal a valve to carry out of the method according to the invention works in the course of the translatory closing stroke against one to this inclined seat, so from the seat on the seat seal on the one hand a perpendicular to the seat surface contact pressure and on the other hand a tangential to the seat and against a component the closing stroke directed shear force occurs. This will seal the seat, the with a rest body is arranged in a sealing groove and facing on its one seat Side a circumferential, protruding from the sealing groove sealing part with convex curvature has, in the course of the closing stroke and at the beginning of a first contact with the seat on both sides deformed by a first contact determined first contact point, wherein the first contact point on the projecting sealing part of Seat seal formed and the seal part as far as possible laterally, is arranged opposite to the passage of the shear force.

Um die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu lösen, nämlich im Zuge des Schließhubes eine Spannungsverteilung in den kritischen Bereichen der Sitzdich tung sicherzustellen, die gegenüber bisher realisierten Spannungsverteilungen verbessert ist, schlägt die Erfindung bezüglich der Ausgestaltung der Sitzdichtung vor, dass sich die Dichtungsnut in Richtung senkrecht zur Sitzfläche vertieft und dass der vorspringende Dichtungsteil der Sitzdichtung innerhalb eines von der Öffnung der Dichtungsnut begrenzten Bereichs am Restkörper der Sitzdichtung angeordnet ist. Durch die beschriebene erfindungsgemäße Ausgestaltung der Sitzdichtung lassen sich die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellten Verformungsmechanismen im Zuge des Schließhubs verwirklichen.Around to solve the problem underlying the invention, namely in the course of the closing stroke a Stress distribution in the critical areas of Sitzdich device to ensure the opposite realized voltage distributions is improved, proposes the invention in terms of the embodiment of the seat seal that the sealing groove in the direction perpendicular to the seat recessed and that the protruding sealing part of the seat seal within one of the opening the sealing groove limited area arranged on the residual body of the seat seal is. Leave by the described inventive design of the seat seal themselves shown in the context of the method according to the invention Realization of deformation mechanisms in the course of the closing stroke.

Das in Frage kommende relevante Verformungsvolumen der Sitzdichtung lässt sich in Grenzen über zwei alternativ vorgeschlagene Ausführungsformen des umlaufenden, vorspringenden Dichtungsteils der Sitzdichtung mit konvexer Krümmung beeinflussen. Eine erste Ausführungsform sieht vor, dass auf der Seite der Sitzdichtung, auf die die Scherkraft zeigt, der umlaufende, vorspringende Dichtungsteil der Sitzdichtung mit konvexer Krümmung mit einer an diesem Dichtungsteil tangential angeformten Flanke in den Restkörper der Sitzdichtung übergeht. Eine zweite Ausführungsform sieht in diesem Zusammenhang vor, dass auf der Seite der Sitzdichtung, auf die die Scherkraft zeigt, der umlaufende, vorspringende Dichtungsteil der Sitzdichtung mit konvexer Krümmung mit einer Schulter der Sitzdichtung in den Restkörper der Sitzdichtung übergeht.The eligible relevant deformation volume of the seat seal let yourself in limits two alternative proposed embodiments of the rotating, Projecting sealing part of the seat seal with convex curvature influence. A first embodiment sees before that on the side of the seat seal, on which the shear force shows, the circumferential, projecting sealing part of the seat seal with convex curvature with a flank tangentially formed on this sealing part in the rest body the seat seal passes. A second embodiment sees in this context that on the side of the seat seal, on which shows the shear force, the circumferential, projecting sealing part the seat seal with convex curvature merges with a shoulder of the seat seal in the residual body of the seat seal.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ausgehend vom Stand der Technik, wie er beispielsweise aus den vorstehend im Einzelnen genannten Druckschriften bekannt ist, zeigenoutgoing from the prior art, as for example from the above in the cited documents is known show

1a in vereinfachter Darstellung eine Schließglied- und Dichtungskonfiguration eines Ventils bzw. eines Doppelsitzventils im Querschnitt, wobei das Schließglied die Endlage des Schließhubes erreicht hat und somit die in Form eines O-Ringes ausgebildete Sitzdichtung eine endgültige Verformung mit beiderseitiger Auswulstung offenbart und 1a in a simplified representation, a closing member and sealing configuration of a valve or a double-seat valve in cross-section, wherein the closing member has reached the end position of the closing stroke and thus the formed in the form of an O-ring seat seal discloses a final deformation with mutual Auswulstung and

1b gleichfalls in vereinfachter Darstellung und im Querschnitt die Schließlage eines als Sitzteller ausgebildeten Schließgliedes eines Ventils bzw. eines Doppelsitzventils, wobei das Schließglied die Endlage des Schließhubes erreicht hat und somit die in Form eines V-Ringes ausgebildete Sitzdichtung eine endgültige Verformung mit beiderseitiger Auswulstung zeigt. 1b also in a simplified representation and in cross-section the closed position of a seat plate designed as a closing member of a valve or a double seat valve, wherein the closing member has reached the end position of the closing stroke and thus the formed in the form of a V-ring seat seal shows a final deformation with mutual Auswulstung.

Zwei Ausführungsbeispiele der Sitzdichtung eines Ventils gemäß der Erfindung sind in 2 dargestellt und werden nachfolgend hinsichtlich Form und Verformungsmechanismus dargestellt. Es zeigtTwo embodiments of the seat seal of a valve according to the invention are shown in FIG 2 and are shown below in terms of shape and deformation mechanism. It shows

2 im Querschnitt und vereinfacht eine erste Kontur der Sitzdichtung und eine im Bereich der Sitzfläche modifizierte zweite Kontur (strichpunktierte Linie), wobei die Verformung der ersten Kontur dieser Sitzdichtung im Bereich ihrer Sitzfläche im Zuge des Schließhubes im Rahmen von fünf unterschiedlichen Lagen dargestellt ist. 2 in cross-section and simplifies a first contour of the seat seal and modified in the seat area second contour (dotted line), the deformation of the first contour of this seat seal is shown in the region of its seat during the closing stroke in the context of five different layers.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Eine Schließglied- und Dichtungskonfiguration, wie sie in den 1a und 1b (Stand der Technik) jeweils dargestellt ist, dient lediglich der kurzen Beschreibung des hier beschriebenen Problems, nämlich der Deformation und Auswulstung einer Sitzdichtung (O-Ring oder V-Ring) in die Spalträume beiderseits der Sitzdichtung. Es handelt sich um eine schematische Darstellung der Dichtungsquerschnitte.A closure member and seal configuration as used in the 1a and 1b (Prior art) is shown, serves only to briefly describe the problem described here, namely the deformation and Auswulstung a seat seal (O-ring or V-ring) in the gaps on both sides of the seat seal. It is a schematic representation of the seal cross sections.

Ein Schließglied 2, welches auch als Sitzteller bezeichnet wird, nimmt eine erste Sitzdichtung A (1a; O-Ring) oder eine zweite Sitzdichtung B (1b; V-Ring) auf, die jeweils axial/radial mit einer in einem Sitzgehäuse 1 ausgebildeten kegelförmigen Sitzfläche 1b zusammenwirkt. Die erste bzw. zweite Sitzdichtung A, B ist jeweils in einer Dichtungsnut 2a im Schließglied 2 form- und ggf. auch kraftschlüssig angeordnet. Das Schließglied 2 hat in Verbindung mit der Sitzdichtung A, B und in ihrer Wechselwirkung mit der kegelförmigen Sitzfläche 1b die Aufgabe, bei einem Ventil oder Doppelsitzventil zwei durch das Sitzgehäuse 1 voneinander abgegrenzte, nicht näher dargestellte und bezeichnete Ventilinnenräume, die über eine am durchmesserkleineren Ende der kegelförmigen Sitzfläche 1b sich anschließende Verbindungsöffnung 1a miteinander verbundene sind, entweder in der Schließstellung fluiddicht voneinander abzutrennen oder in der Offenstellung einen Fluiddurchtritt durch die Verbindungsöffnung 1a sicherzustellen.A closing element 2 , which is also referred to as a seat plate, takes a first seat seal A ( 1a ; O-ring) or a second seat seal B ( 1b ; V-ring), each axially / radially with a seat in a housing 1 trained conical seat 1b interacts. The first and second seat seal A, B is in each case in a sealing groove 2a in the closing element 2 positively and optionally arranged non-positively. The closing element 2 has in conjunction with the seat seal A, B and in their interaction with the conical seat 1b the task of a valve or double seat valve two through the seat housing 1 separated from one another, not shown and designated valve interior spaces, which have a smaller diameter at the end of the conical seat 1b subsequent connection opening 1a are interconnected, either in the closed position fluid-tightly separate from each other or in the open position, a fluid passage through the connection opening 1a sure.

Im Zuge der Schließbewegung führt das Schließglied 2 insgesamt einen Schließhub (H_S + H_S2) aus. Nach einem anfänglichen Schließhub H_S, der von einer Offenstellung bis zu einem ersten Kontakt der Sitzdichtung A bzw. B mit der zugeordneten kegelförmigen Sitzfläche 1b an einer ersten Kontaktstelle K reicht, kommt das Schließglied 2 nach einem abschließenden Schließhub H_S2 mit einer Anschlagfläche 2b am oberen Ende der Sitzfläche 1b zur Anlage. In dieser Endlage des Schließgliedes 2 hat sich die Sitzdichtung A bzw. B in der dargestellten Weise verformt, wobei sie sich, bezogen auf die Zeichnungslage, mit einer ersten Auswulstung A.a in einen nicht bezeichneten Ringspalt rechts von der ersten Kontaktstelle K einerseits und mit einer zweiten Auswulstung A.b in einen nicht bezeichneten Ringspalt auf der anderen Seite der ersten Sitzdichtung A auswulstet (O-Ring; 1a). Entsprechende Auswulstungen B.a und B.b liegen bei der zweiten Sitzdichtung B (V-Ring; 1b) vor.In the course of the closing movement, the closing element leads 2 a total of one closing stroke (H _S + H _S2 ). After an initial closing stroke H _S , from an open position to a first contact of the seat seal A or B with the associated conical seat 1b reaches at a first contact K, comes the closing member 2 after a final closing stroke H _S2 with a stop surface 2 B at the upper end of the seat 1b to the plant. In this end position of the closing member 2 has the seat seal A or B deformed in the manner shown, and they, based on the drawing position, with a first Auswaungsstung Aa in an unnamed annular gap to the right of the first contact point K on the one hand and with a second Auswulstung Ab in a non-designated Annular gap on the other side of the first seat seal A ausulstet (O-ring; 1a ). Corresponding Auswulstungen Ba and Bb are in the second seat seal B (V-ring; 1b ) in front.

Im Zuge des vorstehend beschriebenen anfänglichen Schließhubes H_S kommt die erste Sitzdichtung A bzw. die zweite Sitzdichtung B jeweils an der ersten Kontaktstelle K mit der zugeordneten Sitzfläche 1b in Berührung. Im Verlauf des abschließenden Schließhubes H_S2 steigt durch zunehmende Verformung der Sitzdichtung A bzw. B eine zwischen letzterer und der zugeordneten Sitzfläche 1b wirkende Schließkraft F_S an. Letztere hat eine senkrecht zu der Sitzfläche 1b gerichtete Komponente, eine Anpresskraft F_N, und eine tangential zu der Sitzfläche 1b und gegen eine Komponente des Schließhubs H_S gerichtete Komponente, eine Scherkraft F_R, die ursächlich aus der Reibung zwischen der Sitzdichtung A bzw. B und der Sitzfläche 1b resultiert.In the course of the above-described initial closing stroke H _S , the first seat seal A and the second seat seal B respectively arrive at the first contact point K with the associated seat surface 1b in touch. In the course of the final closing stroke H _S2 increases due to increasing deformation of the seat seal A or B between the latter and the associated seat 1b acting closing force F _S on. The latter has a perpendicular to the seat 1b directed component, a contact force F _N , and a tangential to the seat 1b and against a component of the closing stroke H _S directed component, a shear force F _R , the cause of the friction between the seat seal A and B and the seat 1b results.

Unter der Scherkraft F_R wird das für die zweite Auswulstung A.b bzw. B.b verantwortliche Dichtungsmaterial der Sitzdichtung A bzw. B in den zur Verfügung stehenden zugeordneten Ringspalt verdrängt. Die erste Auswulstung A.a bzw. B.a kann von der Scherkraft F_R nicht erfasst werden und muss sich, da keine Ausweichmöglichkeit nach oben besteht, von der ersten Kontaktstelle K an in den zugeordneten Ringspalt rechts von der ersten Kontaktstelle K zwangsläufig auswulsten.Under the shear force F _R , the sealing material of the seat seal A or B responsible for the second Auswulstung Ab or Bb is displaced into the available associated annular gap. The first Ausaungsstung Aa or Ba can not be detected by the shear force F _R and must, since there is no possibility to evade upward, inevitably from the first contact point K in the associated annular gap to the right of the first contact point K out.

Eine erfindungsgemäße Sitzdichtung C (2) ist in der Dichtungsnut 2a des Schließgliedes 2 in an sich bekannter Weise eingebettet. Sie wirkt mit der kegelförmigen Sitzfläche 1b des Sitzgehäuses 1 zusammen. Die Endphase des abschließenden Schließhubes H_S2 des Schließgliedes 2 ist in fünf Lagen a bis e dargestellt, wobei zur besseren Verdeutlichung des Verformungsvorganges der Sitzdichtung C letztere stationär an Ort und Stelle verblieb und die zugeordnete Sitzfläche 1b relativ zu der Sitzdichtung C entsprechend verschoben wurde.A seat seal C (according to the invention) 2 ) is in the seal groove 2a of the closing member 2 embedded in a conventional manner. It works with the conical seat 1b of the seat housing 1 together. The final phase of the final closing stroke H _{S2 of} the closing member 2 is shown in five layers a to e, for better clarity of the deformation process of the seat seal C latter remained stationary in place and the associated seat 1b relative to the seat seal C has been moved accordingly.

Eine spaltweite Offenstellung des Ventils bzw. des Doppelsitzventils ist durch eine Teiloffenstellung a gekennzeichnet. Hier besteht noch zwischen der Sitzfläche 1b und der Sitzdichtung C ein Abstand, sodass die Sitzdichtung C noch keine Verformung erfahren hat (undeformierte Kontur a* der Sitzdichtung C).A gap-wide open position of the valve or the double-seat valve is characterized by a partial open position a. Here is still between the seat 1b and the seat seal C a distance, so that the seat seal C has not yet undergone deformation (undeformed contour a * of the seat seal C).

In einer ersten Kontaktlage b gelangt die Sitzdichtung C erstmalig in Kontakt mit der zugeordneten Sitzfläche 1b. Diese erste Kontaktstelle ist mit K bezeichnet. In der ersten Kontaktlage b hat die Sitzdichtung C gleichfalls noch keine Verformung erfahren (undeformierte Kontur b* der Sitzdichtung C).In a first contact position b, the seat seal C first comes into contact with the associated seat surface 1b , This first contact point is designated K. In the first contact layer b, the seat seal C has also undergone no deformation (undeformed contour b * of the seat seal C).

Danach bewegt sich die Sitzfläche 1b ein Stück weit nach oben und gelangt zu einer ersten Verformungslage c. Daraus resultiert eine erste Verformungskontur c* der Sitzdichtung C. Man erkennt, dass sich die Sitzdichtung C minimal in den, bezogen auf die erste Kontaktstelle K, rechtsseitigen Ringspalt und wesentlich stärker auf der anderen Seite der zweiten Sitzdichtung C in den dort existierenden, gleichfalls nicht bezeichneten linksseitigen Ringspalt ausgewulstet hat. Dieser Verformungsprozess schreitet fort, wie aus einer zweiten Verformungslage d er sichtlich ist. Diese führt zu einer zweiten Verformungskontur d* der Sitzdichtung C.Then the seat moves 1b a little way up and reaches a first deformation position c. This results in a first deformation contour c * of the seat seal C. It can be seen that the seat seal C minimally in the, based on the first contact K, right side annular gap and much more on the other side of the second seat seal C in the existing there, also not designated left side annular gap has ausgeulstet. This deformation process proceeds as seen from a second deformation position. This leads to a second deformation contour d * of the seat seal C.

Schließlich kommt die Sitzfläche 1b an der Anschlagfläche 2b des Schließgliedes 2 zur Anlage und eine Schließlage e ist erreicht. Aus letzterer resultiert eine dargestellte Verformungskontur e* der Sitzdichtung C.Finally, the seat comes 1b at the stop surface 2 B of the closing member 2 to the plant and a closed position e is reached. The latter results in an illustrated deformation contour e * of the seat seal C.

Es wird deutlich, dass die Verformung der Sitzdichtung C an der ersten Kontaktstelle K ihren Ausgang nimmt und sich von dort hauptsächlich im Durchlaufsinn der Scherkraft F_R erstreckt. Weiterhin zeigt 2, dass die Sitzdichtung C, damit der vorstehend erwähnte Verformungsmechanismus verwirklicht werden kann, auf ihrer der Sitzfläche 1b zugewandten Seite einen umlaufenden, vorspringenden Dichtungsteil der Sitzdichtung C.1 mit konvexer Krümmung aufweist, dass die erste Kontaktstelle K an diesem Dichtungsteil C.1 gebildet wird, und dass der Dichtungsteil C.1 so weit wie möglich seitlich, entgegen dem Durchlaufsinn der Scherkraft F_R, angeordnet ist.It is clear that the deformation of the seat seal C at the first contact point K takes its output and extends from there mainly in the direction of flow of the shear force F _R. Further shows 2 in that the seat seal C, so that the above-mentioned deformation mechanism ver can be on their seat 1b facing side has a circumferential, projecting sealing part of the seat seal C.1 with convex curvature that the first contact point K is formed on this seal part C.1, and that the sealing part C.1 as far as possible laterally, contrary to the direction of flow of the shear force F _R , is arranged.

Weiterhin wird deutlich, dass sich, im Gegensatz zur Sitzdichtung der gattungsbildenden Art ( DE 19 59 770 U ), die Dichtungsnut 2a in Richtung senkrecht zur Sitzfläche 1b vertieft, und dass der vorspringende Dichtungsteil der Sitzdichtung C.1 innerhalb eines von der Öffnung der Dichtungsnut 2a begrenzten Bereichs an einem Restkörper der Sitzdichtung C.0 angeordnet ist.Furthermore, it is clear that, in contrast to the seat seal of the generic type ( DE 19 59 770 U ), the sealing groove 2a in the direction perpendicular to the seat 1b recessed, and that the protruding sealing part of the seat seal C.1 within one of the opening of the seal groove 2a limited area is arranged on a residual body of the seat seal C.0.

In der Schließlage e ergibt sich aus der Verformungskontur e* eine Berührungsfläche A_e, die zwischen der Sitzdichtung C und der Sitzfläche 1b gebildet wird. Diese Berührungsfläche A_e besitzt eine Erstreckungslänge L_e. Es ist ersichtlich, dass die erste Kontaktstelle K diese Erstreckungslänge L_e in einen dem rechtsseitigen Ringspalt benachbarten wesentlich kleineren Abschnitt und einen entsprechend größeren Abschnitt auf der anderen Seite der ersten Kontaktstelle K aufteilt. Diese beiden Abschnittslängen repräsentieren entsprechende Reibungsverhältnisse an der Berührungsfläche A_e, aus denen dann nachvollziehbar wird, dass im Zuge des Verformungsvorganges der Sitzdichtung C überwiegend Dichtungsmaterial an den Rändern der Sitzdichtung C, wo noch keine Reibung existiert, in die zugeordneten Spaltbereiche transportiert werden kann und nicht etwa eine Verlagerung von Dichtungsmaterial erfolgen kann, und zwar quer zur Sitzfläche 1b über die Berührungsflächen hinweg, die im Reibungsschluss miteinander stehen. Die erste Kontaktstelle K legt sozusagen jene Stelle fest, von der ab zu verformendes Dichtungsmaterial an den jeweiligen Rand der Sitzdichtung C, der noch nicht im verformungsbehindernden Reibungsschluss mit der zugeordneten Sitzfläche 1b steht, transportiert werden kann.In the closed position e results from the deformation contour e * a contact surface A _e , between the seat seal C and the seat 1b is formed. This contact surface A _e has an extension length L _e . It can be seen that the first contact point K divides this extension length L _e into a substantially smaller section adjacent to the right-side annular gap and a correspondingly larger section on the other side of the first contact point K. These two section lengths represent corresponding friction conditions at the contact surface A _e , from which it is understandable that in the course of the deformation process of the seat seal C mainly sealing material at the edges of the seat seal C, where no friction exists, can be transported in the associated gap areas and not about a displacement of sealing material can be done, and that across the seat 1b across the contact surfaces, which are in frictional engagement with each other. The first contact point K determines, so to speak, that point, from the sealing material to be deformed on the respective edge of the seat seal C, which is not yet in the deformation-inhibiting frictional engagement with the associated seat surface 1b stands, can be transported.

Der Übergang der Sitzdichtung C vom umlaufenden, vorspringenden Dichtungsteil C.1 zu dem Restkörper der Sitzdichtung C.0 kann auf zweierlei Weise ausgestaltet sein. Eine erste Ausführungsform sieht vor, dass auf der Seite der Sitzdichtung C, auf die die Scherkraft F_R zeigt, der vorspringende Dichtungsteil der Sitzdichtung C.1 mit einer an letzterem tangential angeformten Flanke der Sitzdichtung C.2 in den Restkörper der Sitzdichtung C.0 übergeht. Eine zweite Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass auf der Seite der Sitzdichtung C, auf die die Scherkraft F_R zeigt, der vorspringende Dichtungsteil der Sitzdichtung C.1 mit einer Schulter der Sitzdichtung C.3 in den Restkörper der Sitzdichtung C.0 übergeht.The transition of the seat seal C from the circumferential, projecting sealing part C.1 to the residual body of the seat seal C.0 can be configured in two ways. A first embodiment provides that on the side of the seat seal C, to which the shearing force F _R shows, the projecting sealing part of the seat seal C.1 with a tangentially integrally formed on the latter flank of the seat seal C.2 in the residual body of the seat seal C.0 passes. A second embodiment is characterized in that on the side of the seat seal C, to which the shearing force F _R shows, the projecting sealing part of the seat seal C.1 merges with a shoulder of the seat seal C.3 in the residual body of the seat seal C.0.

Aufgrund der Platzierung der ersten Kontaktstelle K wird das aus dem umlaufenden, vorspringenden Dichtungsteil der Sitzdichtung C.1 resultierende Dichtungsvolumen reduziert im Vergleich zu einer Platzierung dieser ersten Kontaktstelle K an einer vom rechtsseitigen Ringspalt entfernteren Stelle. Befindet sich die erste Kontaktstelle bei der Sitzdichtung C beispielsweise auf einem radialen Abstand R_K von der Symmetrieachse der Sitzdichtung C, wie dargestellt, und würde nun die erste Kontaktstelle K weiter vom rechtsseitigen Ringspalt entfernt und damit auf einen größeren Abstand von der Symmetrieachse verlagert, wie dies vielfach bei Dichtungsanordnungen nach dem Stand der Technik der Fall ist, dann würde der umlaufende, vorspringende Dichtungsteil der Sitzdichtung C.1 ein größeres Volumen einnehmen. Dies resultiert aus der Notwendigkeit, dass aufgrund des Spannungs-/Dehnungsverhaltens des elastomeren Dichtungsmaterials der das Volumen erzeugende Verformungsquerschnitt wegen der notwendigen Kontaktspannung etwa gleich bleiben muss, der Weg des Schwerpunktes der erzeugenden Fläche aber wegen des größeren Abstandes von der Symmetrieachse größer wird (vorstehend erwähnte Guldinsche Regel). Dieses größere Verformungsvolumen gelte es dann in den benachbarten Spaltbereichen der Dichtung mit den vorstehend beschriebenen Nachteilen unterzubringen.Due to the placement of the first contact point K, the sealing volume resulting from the encircling projecting sealing part of the seat seal C.1 is reduced in comparison to a placement of this first contact point K at a point farther from the right-side annular gap. The first contact point in the seat seal C, for example, at a radial distance R _K from the axis of symmetry of the seat seal C, as shown, and would now the first contact K further away from the right side annular gap and thus displaced to a greater distance from the axis of symmetry, such this is often the case with prior art seal assemblies, then the circumferential, protruding seal portion of the seat seal C.1 would occupy a larger volume. This results from the necessity that due to the stress / strain behavior of the elastomeric sealing material, the volume-forming deformation cross-section must remain about the same because of the necessary contact stress, but the path of the center of gravity of the generating surface becomes larger because of the greater distance from the axis of symmetry (see above) Guldin's rule). This larger deformation volume then applies to the adjacent gap regions of the gasket with the disadvantages described above.

BEZUGSZEICHENLISTE DER VERWENDETEN ABKÜRZUNGENREFERENCE LIST OF THE USED ABBREVIATIONS

1 (Stand der Technik)

1: Sitzgehäuse
1a: Verbindungsöffnung
1b: kegelförmige Sitzfläche
2: Schließglied (Sitzteller)
2a: Dichtungsnut
2b: Anschlagfläche
A: erste Sitzdichtung (erste Form; O-Ring)
A.a: erste Auswulstung der ersten Sitzdichtung
A.b: zweite Auswulstung der ersten Sitzdichtung
B: zweite Sitzdichtung (zweite Form; V-Ring, symmetrisch)
B.a: erste Auswulstung der zweiten Sitzdichtung
B.b: zweite Auswulstung der zweiten Sitzdichtung
F_N: Anpresskraft
F_R: Scherkraft
F_S: Schließkraft
H_S: Schließhub, allgemein
H_S2: abschließender Schließhub des Schließgliedes vom ersten Kontakt an der ersten Kontaktstelle K bis zur Anlage der Sitzfläche 1b an der Anschlagfläche 2b
K: erste Kontaktstelle

1 (State of the art)

1: seat housing
1a: connecting opening
1b: conical seat
2: Closing member (seat plate)
2a: seal groove
2 B: stop surface
A: first seat seal (first form, O-ring)
aa: first ejection of the first seat seal
From: second ejection of the first seat seal
B: second seat seal (second form, V-ring, symmetrical)
Ba: first Auswulstung the second seat seal
bb: second Auswulstung the second seat seal
F _N: contact force
F _R: shear
F _S: closing force
H _S: Closing stroke, general
H _S2: final closing stroke of the closing member from the first contact at the first contact point K to the investment of the seat 1b at the stop surface 2 B
K: first contact point

22

A_e A _e: Berührungsfläche zwischen Sitzdichtung C und Sitzfläche 1b Contact surface between seat seal C and seat 1b
CC: Sitzdichtungseat seal
C.0C.0: Restkörper der SitzdichtungRemainder of the body seat seal
C.1C.1: vorspringender Dichtungsteil der Sitzdichtungprojecting Seal part of the seat seal
C.2C.2: Flanke der Sitzdichtungflank the seat seal
C.3C.3: Schulter der Sitzdichtungshoulder the seat seal
L_e L _e: Erstreckungslänge der Berührungsfläche A_e in der Schließlage e Extension length of the contact surface A _e in the closed position e
R_K R _K: radialer Abstand der ersten Kontaktstelle Kradial Distance of the first contact K
aa: TeiloffenstellungPartially open position
bb: erste Kontaktlagefirst Contact Location
cc: erste Verformungslagefirst deformation location
dd: zweite Verformungslagesecond deformation location
ee: Schließlageclosed position
a*a *: undeformierte Kontur der Sitzdichtungundeformed Contour of seat seal
b*b *: undeformierte Kontur der Sitzdichtungundeformed Contour of seat seal
c*c *: erste Verformungskontur der Sitzdichtungfirst Deformation contour of the seat seal
d*d *: zweite Verformungskontur der Sitzdichtungsecond Deformation contour of the seat seal
e*e *: Verformungskontur der Sitzdichtung in der Schließlagemolding contour the seat seal in the closed position

Claims

Method for deforming a seat seal (C) of a valve in the region of a conical seating surface ( 1b ) in the course of the closing stroke (H _S ), • in which a residual body of the seat seal (C.0) in a sealing groove ( 2a ) and at this one of the seat ( 1b ) facing, circumferential, out of the sealing groove ( 2a ) projecting sealing part of the seat seal (C.1) is provided, • in which the seat seal (C) during the translatory closing stroke (H _S ) of the seat ( 1b ) undergoes a perpendicular to this perpendicular contact force (F _N ) and to this tangential and against a component of the closing stroke (H _S ) directed shear force (F _R ), • in the course of the closing stroke (H _S ) and the beginning of a first Contact of the protruding sealing part of the seat seal (C.1) with the seat surface ( 1b ) the seat seal (C) is deformed on both sides of a first contact point (K) determined by the first contact, • in which the deformation of the seat seal (C) at the first contact point (K) takes its output and from there mainly in the direction of the shear force (F _R ) extends and in which the projecting sealing part of the seat seal (C.1) which essentially complies with the deformation is arranged as far as possible laterally against the direction of passage of the shearing force (F _R ), characterized in that the deformation the seat seal (C) within one of the opening extending in the direction perpendicular to the seat ( 1b ) recessed sealing groove ( 2a ) and the protruding sealing part of the seat seal (C.1) does not leave this area.

Seat seal of a valve, • with a residual body of the seat seal (C.0) in a sealing groove ( 2a ) arranged on its one seat ( 1b ) facing side a circumferential, from the sealing groove ( 2a ) projecting sealing part of the seat seal (C.1) with convex curvature, • the translational closing stroke (H _S ) of the seat ( 1b ) undergoes a perpendicular to this perpendicular contact force (F _N ) and to this tangential and against a component of the closing stroke (H _S ) directed shear force (F _R ), • in the course of the closing stroke (H _S ) and the beginning of a first contact with the seat ( 1b ) is deformed on both sides of a first contact point determined by the first contact (K), wherein the first contact point (K) formed on the projecting sealing part of the seat seal (C.1) and the sealing part (C.1) as far as possible laterally opposite the flow direction of the shearing force (F _R ), is arranged, characterized in that • the sealing groove ( 2a ) in the direction perpendicular to the seat surface ( 1b ), and that the protruding sealing part of the seat seal (C.1) is located inside one of the opening of the sealing groove (C). 2a ) Limited area on the residual body of the seat seal (C.0) is arranged.

Seat seal according to claim 2, characterized in that on the side of the seat seal (C), to which the shearing force (F _R ) shows, the projecting sealing part of the seat seal (C.1) with a tangentially integrally formed edge of the seat seal (C. 2) merges into the residual body of the seat seal (C.0).

A seat gasket according to claim 2, characterized in that on the side of the seat gasket (C) pointed to by the shearing force (F _R ), the projecting sealing part of the seat gasket (C.1) with a shoulder of the seat gasket (C.3) in the Remaining body of the seat seal (C.0) passes.