DE1038853B - Elastische Schieber-Sitzringe - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf elastische Schieber-Sitzringe für Absperrventile mit keilförmigem Schieber.

Im allgemeinen besitzt der Keilschieber solcher Ventile auf jeder seiner Seiten eine ringförmige Dichtfläche, die mit einer entsprechenden Ventilsitzfläche in dem Gehäuse des Schieberventils zusammenwirkt, wenn der Schieber aus einer Offenstellung in seine Schließstellung verschoben ist.

Bekanntlich nutzt sich die Ventilsitzfläche bei derartigen Schieberventilen relativ rasch ab, und zwar dadurch, daß die Flächen, wenn sie beim Schließen des Ventils miteinander in Einwirkung gebracht werden, stets in der gleichen Weise und mit gleichen Teilen aufeinander reiben; hinzu kommt, daß sich, wenn sich bei offenem Ventil auf den Ventilsitzflächen Verunreinigungen auf der das Ventil durchströmenden Flüssigkeit niedergesetzt haben, Nuten und feine Riefen an den Ventilsitzflächen bilden, die nach mehrmaligem öffnen und Schließen des Ventils ein sicheres Abdichten dieser Fläche verhindern.

Es ist daher auch bereits bekannt, wenigstens eine der Dichtflächen elastisch nachgiebig zu gestalten, um zu ermöglichen, daß beim Schließen des Ventils der elastische Stoff in die an den Dichtflächen eventuell vorhandenen Riefen und Löcher eindringen kann und damit ein dichtes Schließen des Ventils auch nach längerem Gebrauch zu gewährleisten. Diese Ausbildung der Dichtflächen hat jedoch den Nachteil, daß der elastische Stoff stets ein wenig über die eigentliehe Dichtfläche hinausstehen muß, um die Erzielung des erforderlichen Anpreßdruckes zu gewährleisten. Hierdurch treten einmal erhebliche Reibungskräfte beim Schließen des Ventils auf, zum andern besteht die Gefahr, daß der elastische Stoff relativ rasch abgenutzt bzw. an den Kanten der Schiebersitzfläche abgeschert wird.

Diesen Nachteil vermeidet eine andere Keilschieberdichtung, die aus einem Dichtring aus elastischem Material besteht, der auf seiner Innen- und seiner Außenseite von zwei Druckgliedern bzw. Druckringen aus Metall umfaßt ist. Dieser Dichtring ist zusammen mit den beiden Druckringen in eine in der Dichtfläche des Keilschiebers angeordnete Nut eingebettet, und zwar in der Weise, daß die aus Dichtring und Druckringen bestehende Abdichtungseinheit praktisch den gesamten Querschnitt der Nut ausfüllt und über die Seitenfläche des Keilschiebers ein wenig hinausragt, um eine gemeinsame mit der Schiebersitzfläche des Gehäuses zusammenwirkende Abdichtung zu bilden. Außerdem sind die beiden Druckringe so angeordnet, daß sie im wesentlichen in axialer Richtung in die Nut hineingedrückt werden können, um dabei das Volumen des in der Nut befindlichen Bereichs des Elastische Schieber-Sitzringe

Anmelder:

Vereinigte

Armaturen-Gesellschaft m. b. H.'_r
Mannheim, Augustaanlage 32

Dipl.-Ing. Erich Christian Raphael, Frankenthal (Pfalz), und Hugo Ebersold, Mannheim-Neuostheim,

sind als Erfinder genannt worden

elastischen Dichtringes zu vermindern. Die Arbeitsweise dieser bekannten Abdichtung für Keilschieber ist folgende:

Wenn der Schieber in seine Schließstellung bewegt wird, kommt die von dem Dichtring und den beiden Druckringen gebildete gemeinsame Dichtfläche des Keilschiebers mit der entsprechenden Sitzfläche des Gehäuses in Berührung. Beim weiteren Absenken des Schiebers werden die beiden Druckringe infolge der Keilwirkung zwischen Keilschieber und Gehäusesitzfläche in das Innere der Nut gedrückt, wobei gleichzeitig der Dichtring in der Weise verformt wird, daß er bestrebt ist, aus der Nut herauszuquellen. Hieran wird er durch die Sitzfläche im Gehäuse gehindert, an die er sich folglich unter erhöhtem Druck fest anpreßt und so eine zuverlässige Abdichtung herstellt.

Um die sichere Lage der von elastischem Dichtring und den beiden Druckringen gebildeten Abdichteinheit in der Nut aufrechtzuerhalten, sind bei dieser bekannten Abdichtung Sicherungsstifte von außen in den Keilschieber eingesetzt, die durch entsprechende Schlitze in den Druckringen und Öffnungen in dem Dichtring hindurchragen und mit ihren Enden in den Wänden der Nut sitzen. Da beim Schließen des Keilschiebers erhebliche seitliche Schubkräfte auftreten, müssen diese Stifte relativ stark gehalten sein, wodurch wiederum die Höhe der Druckringe erheblich größer sein muß, als es zur Erfüllung ihrer eigentlichen Aufgabe notwendig wäre. Darüber hinaus können die Sicherungsstifte herausfallen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der zuletzt beschriebenen bekannten Keilschieberdichtung zu vermeiden.

Das Neue einer Abdichtung für Keilschieber gemäß der Erfindung besteht darin, daß die aus elastischem

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Dichtungsring und Druckringen bestehende Abdichtungseinheit wenigstens in dem im Innern der Nut liegenden Bereich in radialer Richtung elastisch zusammendrückbar ausgebildet ist und jeder Druckring auf seiner dem Dichtring abgewandten Seite eine in Umfangsrichtung verlaufende Schulter aufweist, welche mit einer entsprechenden Hinterdrehung in der Nut im Eingriff steht.

Durch diese besondere Ausbildung sind zusätzliche Verriegelungsmittel für die Abdichtungseinheit überflüssig. Hierdurch vereinfacht sich einmal ihre Herstellung sowie das Einsetzen der Abdichtungseinheit. Weiterhin ist es von Vorteil, daß bei der Herstellung des Keilschiebers lediglich die beiden Seitenwände der Nut hinterdreht zu werden brauchen, was gleichzeitig mit der Ausdrehung der Nut vorgenommen werden kann, während nachträgliche Arbeitsgänge, wie das Bohren von Löchern zum Einsetzen von Sicherungsstiften, in Fortfall kommt.

Die Zusammendrückbarkeit der Abdichtungseinheit in radialer Richtung kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Vorteilhafterweise kann man die Druckringe in dem in die Nut hineinragenden Bereich mit in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Einfräsungen versehen, so daß in diesem Bereich eine Vielzahl elastisch nachgiebiger Zungen stehenbleibt, die beim Einsetzen in die Nut zurückweichen und wieder hinter die Ausdrehung in der Nut zurückfedern können. Sollten die Zungen beim Einsetzen eine bleibende Verformung erleiden, so kann diese wenigstens zum Teil dadurch rückgängig gemacht werden, daß auf die Abdichtungseinheit nach dem Einsetzen ein erhöhter Druck aufgebracht wird, so daß der in dem Dichtungsring dadurch hervorgerufene allseitig wirkende Druck die Zungen wieder in ihre normale Lage zurückbringt.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Abdichttingseinheit gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckring aus mehreren in Abstand voneinander angeordneten Ringsegmenten besteht, deren Trennfugen vom Material des elastischen Dichtringes ausgefüllt sind. Beim Einsetzen dieser Abdichtungseinheit kann sich der Durchmesser der Druckringe durch Veränderung der Größe der Trennfugen verändern, so daß die Schultern der Druckringe mit den Hinterdrehungen in der Nut in Eingriff kommen können. Bei diesem Ausführungsbeispiel sorgt der elastische Dichtring dafür, daß die Druckringe nach dem Einsetzen wieder ihren normalen Durchmesser annehmen.

Es ist ersichtlich, daß sowohl für die Qualität der Abdichtung als auch für die Sicherheit der Verriegelung der Abdichtungseinheit in der Nut das Material des elastischen Dichtringes von wesentlicher Bedeutung ist. Zwar erfüllt Gummi oder ein ähnlicher Stoff im wesentlichen die an den Dichtring gemäß der Erfindung gestellte Aufgabe, jedoch hat es sich herausgestellt, daß die geringe Gleitfähigkeit von Gummi und eine gewisse Kompressibilität nachteilig für die Wirkungsweise der Abdichtung sind. Deshalb wird als Material für den Dichtring vorzugsweise ein elastischer Homogenstoff auf der Basis der Polyester-Isocvanat-Additionen genommen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in der linken Hälfte α und der rechten Hälfte & einen Schnitt durch ein Keilschieberventil mit je einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdichtung; Fig. 2 ist eine Draufsicht des Dichtungsringes gemäß Fig. la teilweise im Schnitt nach der Linie II-II;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Dichtungsring gemäß Fig. 1 b;

In den Figuren ist der Keilschieber mit 1 bezeichnet. Er weist auf jeder Seitenfläche 2 eine Nut 3 auf, die in ihren radialen Begrenzungsflächen bei 4 hinterdreht ist.

In die Nut ist ein Dichtring 5 aus elastischem Material eingebettet, der im Querschnitt im wesentlichen T-förmig ausgebildet ist. Der den Querbalken des T bildende Teil liegt am Boden der Nut 3, und von diesem ragt ein ringförmiger Steg 7 in der Mitte der Nut nach außen, und zwar um ein geringes Stück über die Seitenfläche 2 des Keilschiebers hinaus. Der ringförmige Steg 7 des elastischen Dichtringes 5 ist auf seinen beiden radialen Seiten von zwei Druckringen 8 bzw. 9 aus Metall begrenzt, welche auf ihrer Außenseite ringförmige Schultern 10 bzw. 11 aufweisen. Diese Schultern greifen hinter die Hinterdrehung 4 in den Nuten.

Außerdem weist jeder der beiden Druckringe 8 bzw. 9 auf der dem Dichtring 5 abgewandten Seite seiner inneren Kante eine Abschrägung 18 auf, die mit der Kante der Nut zusammenwirken kann, um das Eindrücken der Abdichtungseinheit zu erleichtern. Die Druckringe 8 bzw. 9 ragen praktisch um das gleiche Stück wie der Dichtring 5 aus der Nut heraus und bilden mit dessen Außenfläche eine gemeinsame Dichtfläche, die mit der Schiebersitzfläche 12 im Gehäuse 13 des Absperrschiebers zusammenwirkt. Dichtung 5 mit den beiden Druckringen 8 bzw. 9 bilden zusammen die oben angeführte Abdichtungseinheit.

Fig. 2 zeigt den Dichtungsring gemäß Fig. 1 a von oben. Man erkennt in dem Schnitt nach der Linie II-II, daß der in die Nut 3 hineinragende Bereich der Druckringe 10 in Umfangsrichtung im Abstand verteilt angeordnete Schlitze 14 aufweist, die etwa bis in die Ebene der Seitenfläche 2 des Keilschiebers reichen. Zwischen den einzelnen Einfräsungen 14 sind auf diese Weise federnd nachgiebige Zungen 15 gebildet, welche beim Einsetzen der Abdichtung gewährleisten, daß der in die Nut einzubettende Bereich der Abdichtungseinheit in radialer Richtung auf den Durchmesser der Nut zusammendrückbar ist, so daß die Abdichtungseinheit in die Nut eingedrückt werden kann. Hierbei wird der Dichtring 5 elastisch verformt, und sobald die Dichteinheit so weit in die Nut eingedrückt ist, daß die Nasen 10 der Dichtringe hinter die Hinterdrehungen 4 in der Nut greifen können, unterstützen die elastischen Verformungskräfte in dem Dichtring die Elastizität der Zungen 15 in der Weise, daß diese ihre ursprüngliche Lage einnehmen und die Verriegelung der Abdichtungseinheit in der Nut bewirken. Man erkennt, daß die axiale Beweglichkeit der Dichtringe, die für die Wirkungsweise der Abdichtung¹ dieser Art notwendig ist, in keiner Weise durch die Art der Verriegelung eingeschränkt ist.

Fig. 3 zeigt den Dichtungsring gemäß Fig. 1 b in Draufsicht. Man erkennt, daß hierbei die Druckringe 9 in einzelne Segmente 9 α bzw. 9 b unterteilt sind, welche im Abstand voneinander unter Freilassung einer Trennfuge angeordnet sind. Diese sind im eingebauten Zustand der Abdichtungseinheit vom Material des elastischen Dichtringes ausgefüllt, wodurch sie in ihrer vorgeschriebenen Lage gehalten werden. Der Dichtungsring kann zu diesem Zweck beispielsweise axiale Rippen 17 aufweisen. Beim Einsetzen dieser Ausführungsform der Abdichtungsein-

heit läßt sich der äußere Druckring unter Verkleinerung der Trennfugen zusammendrücken, während der innere Ring unter Vergrößerung seiner Trennfugen einen größeren Radius erhält, so daß die Einheit in die Nut eingedrückt werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel sorgen allein die elastischen Deformationskräfte in dem Dichtring 5 dafür, daß die einzelnen Ringsegmente nach dem Einsetzen der Einheit in die Nut wieder ihre ursprüngliche Lage einnehmen und dabei mit den Schultern 11 hinter die Hinterdrehungen 4 in der Nut greifen. Die Zahl der jedem Druckring zugeordneten Ringsegmente sowie die gegenseitige Versetzung der Trennfugen der beiden Druckringe kann selbstverständlich gegenüber dem dargestellten Ausführungsbeispiel geändert werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Abdichtung für Keilschieber mit einem Dichtring aus elastischem Material, der auf seiner Innen- und seiner Außenseite von zwei Druckringen eingefaßt und zusammen mit diesen in eine Nut in der Seitenfläche des Keilschiebers in der Weise eingesetzt ist, daß Dichtring und Druckringe ein wenig über die Dichtfläche des Keil-Schiebers hinausragen und eine gemeinsame mit der Sitzfläche des Gehäuses zusammenwirkende Fläche bilden und die Druckringe unter Verkleinerung des Volumens des in der Nut eingebetteten Teils des elastischen Dichtringes in die Nut eindrückbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einsetzen und Verriegeln in der Nut die aus elastischem Dichtungsring und Druckringen bestehende Abdichtungseinheit wenigstens in dem im Innern der Nut liegenden Bereich in radialer Richtung elastisch zusammendrückbar ausgebildet ist und jeder Druckring auf seiner dem Dichtring abgewandten Seite eine in Umfangsrichtung verlaufende Schulter aufweist, welche mit einer entsprechenden Hinterdrehung in der Nut im Eingriff steht.

2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckringe in dem in die Nut ragenden Bereich eine Vielzahl von in Umfangsrichtung im Abstand verteilt angeordneten elastisch nachgiebigen und mit Schulter versehenen Zungen aufweisen.

3. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckring aus mehreren im Abstand angeordneten Ringsegmenten besteht, deren Trennfugen vom Material des elastischen Dichtringes ausgefüllt sind.

4. Abdichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckring an der dem Dichtring abgewandten Seite seiner inneren Kante eine Abschrägung zur Erleichterung des Eindrückens der Abdichtungseinheit in die Nut aufweist.

5. Abdichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring aus einem elastischen Homogenstoff auf der Basis der PoIyester-Isocyanataddition besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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