DE112005002009T5

DE112005002009T5 - Dichtungsring und Abdichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112005002009T5
Application number: DE112005002009T
Authority: DE
Inventors: Joseph A. Walpole Luongo; Charles Uxbridge Murphy; David Upton Friswell; Mark Kingston Moeller; Peter Kirby
Original assignee: Waters Investments Ltd
Current assignee: Waters Technologies Corp
Priority date: 2004-08-24
Filing date: 2005-08-24
Publication date: 2007-08-02
Also published as: WO2006024001A2; GB2433577A; GB0705732D0; US20080099070A1; US20130076029A1; GB2433577B; WO2006024001A3; JP5468204B2; JP2008510950A

Abstract

Vorrichtung zum Halten oder Befördern eines Fluids, umfassend:
ein Gehäuse mit einer Kammer zum Beinhalten eines Fluids und einer ersten Dichtungsringaufnahmefläche für die Aufnahme eines Dichtungsrings,
ein Dichtungsring, der aus einem verformbaren Material ausgebildet ist und auf der ersten Dichtungsringaufnahmefläche und der zweiten Anstoßoberfläche für die Aufnahme eines Kammerverschlussstückes aufgenommen ist;
ein Kammerverschlussstück mit einer zweiten Dichtungsringaufnahmefläche, wobei das Kammerverschlussstück für ein Verschließen der Kammer ausgestaltet ist, wobei wenigstens eine Fläche der ersten Dichtungsringaufnahmefläche des Gehäuses und/oder der zweiten Dichtungsringaufnahmefläche des Kammerverschlussstückes eine Rückhalterille aufweisen, wobei die Rückhalterille wenigstens eine Kante aufweist; und
Kompressionsmittel zum Komprimieren des Dichtungsringes, um das Material zu deformieren, so dass der Dichtungsring in die Rückhalterille gedrückt wird und von der Kante gegriffen wird, um eine Dichtungsringbewegung zu vermeiden.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/604,145, die am 24. August 2004 eingereicht worden ist. Auf den Inhalt dieser Anmeldung wird hiermit Bezug genommen.
GEBIET DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen Vorrichtungen und Verfahren zum Verkuppeln oder Verbinden von Komponenten zum Enthalten, Aufnehmen und Abgeben von Fluiden. Vorrichtungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, können insbesondere in Anschlussstücken, Ventilen und Rückschlagventilen verwendet werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Enthalten, Aufnehmen und Abgeben von Fluiden. Die Vorrichtungen, die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpern, umfassen beispielsweise, jedoch nicht beschränkend T-Stücke, Verbindungsstücke, Anschlussstücke, Ventile und Rückschlagventile. Diese Vorrichtungen werden manchmal in-line zwischen zwei oder mehr Leitungen angeordnet, die in der Form eines Verbindungsstücks oder eines T-Stücks oder eines Ventils verbunden sind. Der Begriff „Verbindungsstück" wird in dem Sinne verwendet, dass etwas verbunden oder zusammengebracht wird. Ein „T-Stück" ist eine Form eines Anschlussstückes, in dem ein Fluidfluss aufgeteilt oder kombiniert wird. Die Vorrichtungen sind manchmal Teil einer größeren Struktur, in der die Vorrichtung über Anschlüsse oder Öffnungen eines Gehäuses einer derartigen Struktur kommuniziert.
In dieser Beschreibung wird der Begriff „Anschlussstück" im allgemeinsten Sinne verwendet, um eine Vorrichtung zu bezeichnen, die in einer größeren Struktur, wie beispielsweise einer Pumpenanordnung, oder in einer Leitung angeordnet werden kann.
Der Begriff „Ventil" wird in seinem herkömmlichen Sinne verwendet, um eine Vorrichtung zu bezeichnen, die den Fluidfluss in einer Leitung oder einem Rohr stoppen kann. Ein Rückschlagventil ist ein besonderes Ventil, das den Fluidfluss lediglich in eine Richtung ermöglicht.
Herkömmliche Anschlussstücke und Ventile weisen üblicherweise Dichtungsringe und Abdichtungen auf, bei denen es sich um getrennte und diskrete Teile handelt. Diese Dichtungsringe und Abdichtungen weisen ein Materialkriechen (material creep), ein Kaltfließen (cold flow), eine Relaxation und eine Extrusion auf. Das heißt, wenn der Fluiddruck fluktuiert, dann bewegen sich die Dichtungsringe. Diese Bewegung kann dazu führen, dass der Dichtungsring aus seiner ursprünglichen Position rutscht, was zu einem Fehlversagen des Dichtungsrings oder der Abdichtung führt.
Diese Bewegung erzeugt außerdem einen Rückschlag des Dichtungsrings, wenn der Druck entspannt wird, was möglicherweise eine Druckwelle (pressure ripple) erzeugt. Analytische Instrumente sind insbesondere empfindlich hinsichtlich des Rückschlags und des Druckwelleneffekts.
Diese Probleme werden verstärkt, wenn der Druck, der in derartigen Vorrichtungen vorherrscht, erhöht wird. Analytische Instrumente, wie beispielsweise Chromatographiepumpen und Detektoren, werden üblicherweise bei Drücken von bis zu 5000 Pfund/Quadratzoll (pounds per square inch; psi) bei der Hochdruck/Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und von bis zu 20000 psi in extremen Druckregimen verwendet. Es ist wünschenswert, analytische Instrumente bei höheren Drücken zu betreiben, wobei jedoch Anschlussstücke, Ventile und Rückschlagventile eine hohe Fehlfunktionsrate bei Drücken von mehr als 3000 psi aufweisen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen Vorrichtungen und Verfahren zum Enthalten, Aufnehmen und Abgeben von Fluiden. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die ein Gehäuse mit einer Kammer zum Beinhalten eines Fluids umfasst. Das Gehäuse weist eine erste Dichtungsringaufnahmefläche für die Aufnahme eines Dichtungsrings auf. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Dichtungsring, der aus einem verformbaren Material ausgebildet ist und eine erste Anstoßfläche und eine zweite Anstoßfläche aufweist. Die erste Anstoßfläche ist auf der ersten Dichtungsringaufnahmefläche aufgenommen und die zweite Anstoßfläche ist für die Aufnahme eines Kammerverschlussstückes ausgestaltet. Die Vorrichtung umfasst ferner ein Kammerverschlussstück mit einer zweiten Dichtungsringaufnahmefläche. Das Kammerverschlussstück ist für das Verschließen der Kammer ausgestaltet. Wenigstens die erste Dichtungsringaufnahmefläche des Gehäuses und/oder die zweite Dichtungsringaufnahmefläche des Kammerverschlussstückes weisen eine Rückhalterille auf. Die Rückhalterille weist wenigstens eine Kante auf, um den Dichtungsring in Eingriff zu nehmen. Die Vorrichtung umfasst ferner Kompressionsmittel, um den Dichtungsring zu komprimieren, wodurch das Material verformt wird, so dass der Dichtungsring in die Kavität gedrückt wird und durch die Kante der Rückhalterille ergriffen wird, um eine Dichtungsringbewegung zu verhindern.
Der hierin verwendete Begriff „Kammer" bezeichnet den Raum, in dem Fluide gehalten, aufgenommen oder abgegeben werden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise besonders für eine Verwendung in einem Rückschlagventil geeignet, wobei in diesem Fall das Gehäuse ein Rückschlagventilgehäuse ist. Die Kammer kann irgendein Innenraum sein, in dem Fluid gehalten wird. Vorzugsweise ist die Kammer jene Kammer, in der das Flussverschlusselement gehalten wird, wie beispielsweise eine Kugel, eine Klappe oder eine Rotationsstruktur.
Das Kammerverschlussstück kann irgendeinen Teil, irgendeine Komponente oder irgendeine Anordnung umfassen, der bzw. die mit dem Dichtungsring und dem Gehäuse zusammenpasst.
Vorzugsweise definiert wenigstens die erste Dichtungsringaufnahmefläche und/oder die zweite Dichtungsringaufnahmefläche eine Ebene. Die Rückhalterille weist eine ausgesparte Wand mit einem Winkel hinsichtlich der Ebene der ersten Dichtungsringaufnahmefläche und der zweiten Dichtungsringaufnahmefläche auf, in der diese angeordnet ist. Ein bevorzugter Winkel liegt in einem Bereich von 45–135° hinsichtlich der Ebene. Die Rückhalterille kann ein „V" in der Oberfläche definieren, in der diese angeordnet ist.
Vorzugsweise weist die Dichtungsringaufnahmefläche eine ausgearbeitete Oberfläche mit einer kreisförmigen Lage (lay) auf. Die kreisförmige Lage wirkt mit dem Dichtungsring und den Kompressionsmitteln zusammen, um den Dichtungsring an einer Bewegung zu hindern.
Vorzugsweise besteht der Dichtungsring aus einem Material mit einem Reibungskoeffizienten von wenigstens 0,2. Ein bevorzugtes verformbares Material ist ein Polyarylketon oder Polyarylethylen. Ein bevorzugtes Polyarylketon oder Polyarylethylen ist ausgewählt aus der Gruppe von Zusammensetzungen, bestehend aus Polyetheretherketon (PEEK), Polytrifluorethylen (PTFE), Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Perfluoralkoxy (PFA) und fluoriniertem Ethylenpropylen (fluorinated ethylenepropylene; FEP) und Gemischen daraus. Vorzugsweise besteht das Material mindestens zu 80% aus Polyetheretherketon (PEEK).
Ein bevorzugter Dichtungsring hat eine Dicke zwischen 0,001 und 0,005 Zoll. Dieser dünne Dichtungsring weist einen kleinen Bereich hinsichtlich der Kammer und der darin enthaltenen Fluide auf, um den Bereich zu beschränken, der eine größere Elastizität aufweist. Die Dicke des Dichtungsrings beeinflusst die Tiefe der Rückhalterille. Vorzugsweise weist die Rückhalterille eine Tiefe auf und die Dicke des Dichtungsrings ist gleich oder größer als diese Tiefe.
Vorzugsweise weist die erste Dichtungsringaufnahmefläche oder die zweite Dichtungsringaufnahmefläche, in der die Kavität angeordnet ist, eine erste Kante in der Nähe bzw. proximal von der Kammer und eine zweite Kante distal von der Kammer auf. Der Abstand zwischen der ersten Kante und der zweiten Kante weist einen Mittelpunkt auf und die Rückhalterille befindet sich ungefähr an dem Mittelpunkt oder in Richtung der ersten Kante, um Druckwellen auf ein Mindestmaß zu beschränken.
Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung umfasst ein erstes Gehäuse mit einem ersten Durchgang und einer ersten Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche. Der erste Durchgang ist für die Aufnahme oder die Abgabe von Fluid von einem bzw. an einen zweiten Durchgang in einem zweiten Gehäuse ausgestaltet. Die erste Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche ist für die Kompression eines Dichtungsrings gegen das zweite Gehäuse ausgestaltet, um den ersten Durchgang in fluider Kommunikation mit einer zweiten Öffnung des zweiten Gehäuses anzuordnen. Die erste Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche ist in einer Dichtungs ringkavität ausgespart, um einen verformbaren Dichtungsring aufzunehmen. Die Vorrichtung umfasst ferner ein zweites Gehäuse mit einer zweiten Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche und einem zweiten Durchgang. Der zweite Durchgang ist für die Aufnahme oder die Abgabe von Fluid an den bzw. von dem ersten Durchgang in dem ersten Gehäuse ausgestaltet. Die zweite Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche ist für die Kompression eines Dichtungsrings gegen die erste Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche des ersten Gehäuses ausgestaltet, um den zweiten Durchgang in fluide Kommunikation mit dem ersten Durchgang zu setzen. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Dichtungsring mit einer Dicke, der ausgestaltet und angeordnet ist, in der Dichtungsringkavität aufgenommen zu werden, wobei wenigstens 5–25% der Dicke des Dichtungsrings aus der Kavität in einer nicht beladenen Position abstehen. Die Vorrichtung umfasst ferner Kompressionsmittel, um das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse aneinanderzupressen, um den Dichtungsring zu komprimieren, um eine Fluidverbindung zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung auszubilden.
Bei der Kompression durch die Kompressionsmittel stehen 0–5% und weiter bevorzugt 1% oder weniger der Höhe des Dichtungsrings ab. Die Masse des Dichtungsrings wird vorzugsweise in einen Aufnahmebereich für den verformten Dichtungsring der Dichtungsringkavität gerichtet. Der Aufnahmebereich für den verformten Dichtungsring der Dichtungsringkavität enthält den Dichtungsring nicht in der unbelasteten Position, d.h. in dem nicht komprimierten Zustand. Somit wird der Dichtungsring nicht zwischen die Kupplungsflächen nach außen gerichtet, sondern in die Kavität. Das verformte Material des Dichtungsrings ist elastischer und anfälliger dafür, zu Druckwellen beizutragen.
Eine bevorzugte Kavität weist eine trapezförmige Form auf. Das Trapez weist spitze Winkel an dem Boden auf, um den Dichtungsringaufnahmebereich auszubilden. Der Dichtungsring wird durch die Kanten der Kavität gehalten.
Der Dichtungsring weist eine Höhe unter Kompression und eine Höhe ohne Kompression auf. Vorzugsweise beträgt die Höhe unter einer Kompression 15–30% der Höhe ohne Kompression. Der Dichtungsring weist eine Gesamtoberfläche, eine unbelastete Oberfläche, die nicht dichtungsringaufnehmenden Oberflächen ausgesetzt ist, und eine belastete Oberfläche auf, die nicht dichtungsringaufnehmenden Oberflächen ausgesetzt ist. Die belastete Oberfläche weist einen Bereich auf, der 0–5% des Gesamtfläche sich annähert, sowie einen nicht belastete Oberfläche in einem Bereich von ungefähr 6–11% der Gesamtoberfläche des Dichtungsrings.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Material um ein Polyarylketon oder ein Polyarylethylen. Bevorzugte Polyarylketone und Polyarylethylene sind aus der Gruppe von Zusammensetzungen ausgewählt, die aus Polyetheretherketon (PEEK), Polytrifluorethylen (PTFE), Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Perfluoralkoxy (PFA) und fluoriniertem Ethylenpropylen (FEP) und Gemischen daraus bestehen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind idealerweise für Anwendungen geeignet, bei denen das erste Gehäuse ein Ventilgehäuse und insbesondere ein Rückschlagventil ist. Diese Ventile werden in Pumpen angeordnet, wobei das zweite Gehäuse ein Pumpengehäuse ist.
Bei derartigen Anwendungen umfassen Kompressionsmittel ein Schraubenanschlussstück und ein zusammenwirkendes Gewinde an einem Pumpengehäuse. Das erste Gehäuse ist mit dem Schraubenanschlussstück verbunden und das zweite Gehäuse weist zusammenwirkende Gewinde auf, um das Schraubenanschlussstück aufzunehmen. Das Schraubenanschlussstück wird hinsichtlich des zweiten Gehäuses rotiert, was beim Festziehen den Dichtungsring komprimiert.
Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind dazu geeignet, Fluide unter einem Druck von mehr als 5000 psi zu enthalten und zu befördern.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen ein Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung und zum Verwenden der Vorrichtung, wie diese vorstehend beschrieben worden ist.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich dem Fachmann bei der Durchsicht der Zeichnung und dem Durchlesen der nachstehenden detaillierten Beschreibung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt im Querschnitt eine Seitenansicht einer Vorrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
2 zeigt im Querschnitt eine Seitenansicht einer Vorrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
3 zeigt im Querschnitt eine vergrößerte Ansicht einer V-Rille auf der Kavität einer Dichtungsringaufnahmefläche eines Kammerverschlussstückes einer Vorrichtung, die gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
4 zeigt im Querschnitt eine vergrößerte Ansicht einer ausgesparten Kavität auf der Kuppeloberfläche einer Vorrichtung, die gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, und zwar mit dem Verständnis, dass die Figuren und die Beschreibung bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können insbesondere als Ventile und Verbindungsstücke verwendet werden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können jedoch bei jedweder Fluidbeförderungs- oder Fluidaufbewahrungsvorrichtung verwendet werden, die unter Druck betrieben wird.
Wie sich 1 entnehmen lässt, ist dort eine Vorrichtung, die im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 21 gekennzeichnet ist, dargestellt, die Merkmale gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet. Die Vorrichtung umfasst die folgenden Hauptelemente: ein Gehäuse 25 mit einer Kammer 27, wenigstens einen Dichtungsring (zwei sind dargestellt) 31a und 31b, Kompressionsmittel 33 und ein Verschlussstück 37.
Die Vorrichtung 21 weist die Form eines Ventils auf und umfasst eine Rückschlagventilanordnung, die eine Kugel 41 und eine Feder 43 umfasst. Der Fachmann wird erkennen, dass andere Ventilanordnungen die Kugel 41 und die Feder 43 ersetzen können. Beispielsweise kann die Ventilanordnung einen Stator und einen Rotor eines Rotationsventils, oder eine Kolben- und Sitzanordnung oder Schwingklappe (swinging flap) (nicht dargestellt) umfassen. Die Kugel 41 und die Feder 43 sind in der Kammer 27 ausgestaltet und angeordnet, um auf eine herkömmliche Art und Weise zu funktionieren. Das heißt, die Kugel 41 und die Feder 43 ermöglichen den Fluss von Fluid in eine Richtung.
Das Gehäuse 25 weist eine erste Innenwand 45a auf, die eine zylindrische Form hat und eine Kammer 27 definiert. Wie sich dies am besten 2 entnehmen lässt, weist das Gehäuse 25 eine Gehäusedichtungsringaufnahmefläche 49 auf, die sich radial nach außen erstreckt und eine Kante 47 ausbildet. Das Gehäuse 25 weist eine zweite Innenwand 45b auf, die eine zylindrische Form hat sowie einen größeren Durchmesser als die erste Innenwand 45a, die eine Kavität definiert, um das Kammerverschlussstück 37 zurückzuhalten. Ferner weist das Gehäuse 25 eine dritte Innenwand 45c auf, die eine zylindrische Form hat und eine Kavität definiert, um vollständig oder teilweise die Kompressionsmittel 33 zurückzuhalten. Ein Durchgang 29 ermöglicht es, dass die Kammer 27 in fluider Kommunikation mit der Außenseite des Gehäuses angeordnet wird.
Das Verschlussstück 37 weist eine zylindrische Form auf, um mit der zweiten Innenwand 45b zusammenzuwirken und in diese zu passen. Wie sich dies am besten 2 entnehmen lässt, weist das Verschlussstück 37 eine erste Verschlussstückdichtungsringaufnahmefläche 39a und eine zweite Verschlussstückdichtungsringaufnahmefläche 39b auf. Die Gehäusedichtungsringaufnahmefläche 49 und die erste Verschlussstückdichtungsringaufnahmefläche 39a nehmen einen ersten Dichtungsring 31a auf, der zwischen diesen angeordnet ist. Wie sich dies nun wiederum 1 entnehmen lässt, weist das Verschlussstück 37 eine Öffnung 53 auf, um zu ermöglichen, dass Fluid aus der Kammer 27 austritt.
Die Kompressionsmittel 33 können mehrere Formen annehmen. Wie dargestellt, umfassen die Kompressionsmittel 33 ein Schraubenanschlussstück 55 mit einer ersten Anschlussstückwand 57. Vorzugsweise weisen die erste Anschlussstückwand 57 und die dritte Gehäusewand 45c zusammenwirkende Gewinde auf, so dass eine relative Rotation des Schraubenanschlussstücks 55 und des Gehäuses 25 das Schraubenanschlussstück innerhalb der Kavität der dritten Gehäusewand 45c des Gehäuses bewegt.
Das Schraubenanschlussstück 55 weist einen Kompressionsständer (compression post) 59 auf, der zylindrisch ist und ausgestaltet und angeordnet ist, mit der zweiten Innenwand 45b des Gehäuses 25 zusammenzuwirken und in diese zu passen. Der Kompressionsständer 59 weist eine Ständerdichtungsringaufnahmefläche 61 für die Aufnahme des zweiten Dichtungsrings 31b auf. Das Schraubenanschlussstück 55 weist eine axiale Anschlussstücköffnung 63 auf, die die fluide Kommunikation mit der Kammer 27 beim Öffnen der Rückschlagventilanordnung 35 ermög licht. Die Anschlussstücköffnung 63 weist einen ausgedehnten Abschnitt 65 für die Aufnahme einer Fluidkopplung (nicht dargestellt) auf, die eine Verrohrung oder Leitungen und geeignete Verbindungsanschlussstücke umfasst, wie dies wohlbekannt ist.
Der erste und der zweite Dichtungsring 31a und 31b sind aus einem verformbaren Material, wie beispielsweise weichen Metallen oder Kunststoff, ausgebildet. Ein bevorzugtes Material ist ein Polyarylketon oder Polyarylethylen. Ein besonders bevorzugtes Material besteht mindestens zu 80% aus Polyetheretherketon (PEEK). Vorzugsweise bestehen die Dichtungsringe 31a und 31b aus einem Material, das einen Reibungskoeffizienten von wenigstens 0,2 aufweist.
Wie sich dies nun 3 entnehmen lässt, weisen die Dichtungsringe 31a und 31b vorzugsweise ein dünnes Profil hinsichtlich Hochdruckfluiden auf. Mit anderen Worten, der erste Dichtungsring 31a und der zweite Dichtungsring 31b weisen eine erste ebene bzw. planare Fläche 51a und eine zweite ebene bzw. planare Fläche 51b auf. Eine Innenwand 53a definiert eine Öffnung, um mit der Öffnung 53 in dem Verschlussstück 37 zusammenzuwirken, sowie eine Öffnung 63 in dem Schraubenanschlussstück 55 und eine Außenwand 53b. Die Innenwand 53a und die Außenwand 53b sind zylindrisch mit einer axialen Längendimension, die die Dicke von jedem Dichtungsring 31a und 31b definiert. Eine bevorzugte Dicke beträgt 0,01 bis 0,05 Zoll.
Der erste und der zweite Dichtungsring 31a und 31b weisen einen Dichtungsringspannungsfaktor von 2- bis 4-mal dem erwarteten Fluiddruck auf, dem die Dichtungsringe ausgesetzt werden. Der Begriff „Dichtungsringspannungsfaktor" wird dazu verwendet, um den Multiplikationsfaktor zwischen dem Berührungsspannungsdruck (d.h. der Kompression der Komponenten des Anschlussstückes) gegenüber dem Fluiddruck der Flüssigkeit zu bezeichnen, die in dem Anschlussstück fließt. Diese Beziehung kann gemäß der nachstehenden Formel beschrieben werden: Berührungsspannungsdruck = Fluiddruck × Dichtungsringspannungsfaktor.
Der Berührungsspannungsdruck ist vorzugsweise größer als der erwartete Fluiddruck. Die vorliegende Erfindung kann insbesondere für das Befördern oder das Beinhalten von Fluiden bei Drücken von bis zu ungefähr 15000 psi verwendet werden.
Die Dicke der Dichtungsringe 31a und 31b ist derart ausgewählt, dass diese mit Dichtungsringrückhalteaussparungen zusammenwirken, die in einer oder mehreren Dichtungsringaufnahmeflächen vorhanden sind, und zwar ausgewählt aus der Gehäusedichtungsringaufnahmefläche 49, den Verschlussstückdichtungsringaufnahmeflächen 51a und 51b und der Ständerdichtungsringaufnahmefläche 61. Vorzugsweise weist wenigstens eine der gegenüberliegenden Dichtungsringrückhalteflächen, wie beispielsweise die Gehäusedichtungsringrückhaltefläche 49 und die Verschlussstückdichtungsringrückhaltefläche 51a auf der einen Seite und die Verschlussstückdichtungsringrückhaltefläche 51b und die Ständerdichtungsringaufnahmefläche 61 auf der anderen Seite eine Rückhalterille auf. Wie sich dies am besten 2 entnehmen lässt, weisen die Verschlussstückdichtungsringaufnahmefläche 51a und die Ständerdichtungsringrückhaltefläche 61 jeweils eine Rückhalterille 67a und 67b auf.
Wie sich wiederum 3 entnehmen lässt, in der eine Dichtungsringaufnahmefläche, wie beispielsweise die Ständerdichtungsringfläche 61, im Querschnitt dargestellt ist, ist dort eine Rückhalterille 67b dargestellt. Die Rückhalterille 67b kann mehrere Formen annehmen, von denen eine in 3 dargestellt ist. Die Rückhalterille 67a, die in 2 dargestellt ist, ist konsistent mit der in 3 dargestellten Rückhalterille 67b.
Die Rückhalterille 67b weist eine Tiefe 71 auf, die von dem oberen Ende der Ständerdichtungsringaufnahmefläche 61 gemessen wird. Vorzugsweise entspricht die Dicke des Dichtungsrings 31a, der auf der Ständerdichtungsringaufnahmefläche 61 aufgenommen wird, der Tiefe 71 der Rückhalterille 67b oder ist größer als diese.
Die Rückhalterille 67b in 3 weist einen dreieckigen Querschnitt mit zwei Kanten 73a und 73b auf. Die Dreiecksform der Rückhalterille 67a, die in 3 dargestellt ist, weist zwei abfallende Wände 75a und 75b auf.
Die Kanten 73a und 73b weisen einen Winkel auf, der von der Ebene der Ständerdichtungsringaufnahmefläche 61 zu den abfallenden Wänden 75a und 75b gemessen wird. Vorzugsweise beträgt der Winkel zwischen 35 und 135°. Die Kanten 73a und 73b werden in den Dichtungsring 31a gedrückt und verhindern eine Bewegung und ein Kriechen des Dichtungsrings 31a während Druckzyklen.
Wie sich dies am besten 3 entnehmen lässt, befindet sich die Rückhalterille 67b an einer Position proximal zu der axialen Anschlussstücköffnung 63. Gleichermaßen befindet sich die Rückhalterille 67a an einer proximalen Position hinsichtlich der Kammer 27. Mit anderen Worten, die Dichtungsringaufnahmefläche 61 weist einen Mittelpunkt auf, wie dies durch die gestrichelte Linie M gekennzeichnet ist, und die Rückhalterille 67b ist zwischen dem Mittelpunkt und der Öffnung 63 positioniert. Somit befindet sich die Rückhalterille 67b in einer Position, um den Dichtungsring 31b zu greifen, um ein Kriechen bzw. Verschieben zu verhindern.
Die Dichtungsringaufnahmeflächen, umfassend die Gehäusedichtungsringaufnahmefläche 49, die Verschlussstückdichtungsringaufnahmeflächen 51a und 51b und die Ständerdichtungsringaufnahmefläche 61 weisen eine ringförmigen Lage auf. Der Fachmann auf dem Gebiet des Abspanens wird erkennen, dass eine ringförmige Lage das Verarbeiten mit einer kreisförmigen Bewegung um das Zentrum des Stückes bezeichnet. Die kreisförmige Lage bzw. der kreisförmige Drall erzeugt kleine Rillen (nicht dargestellt), die den Dichtungsring 31a oder 31b weiter greifen.
Wie sich nun wiederum 1 entnehmen lässt, ist die Vorrichtung 21 an ein zweites Gehäuse 81 einer Pumpe 83 befestigt. Die Vorrichtung 21 weist einen Befestigungsdichtungsring 85 auf. Der Befestigungsdichtungsring 85 ist an eine erste Befestigungsdichtungsringfläche 87 des Gehäuses 25 sowie an eine zweite Befestigungsdichtungsringfläche 89 des zweiten Gehäuses 81 angebracht und wird von diesen aufgenommen. Der Fachmann wird erkennen, dass das zweite Gehäuse 81 mit einer Pumpe 83, wie dargestellt, oder mit anderen Anschlussstücken, Hardware, Detektoren und dergleichen verbunden werden kann.
Die Vorrichtung 21 weist einen Durchgang 29 in Kommunikation mit der Kammer 27 auf, der sich durch die erste Befestigungsdichtungsringfläche 87 erstreckt. Der Durchgang 29 steht in fluider Kommunikation mit einem Pumpendurchgang 91, um Fluid unter Druck aufzunehmen und zu ermöglichen, dass derartiges Fluid in die Kammer 27 eingebracht wird.
Die Vorrichtung 21 weist eine Endwand 93 auf, die eine planare Fläche und Aussparungswände 95a und 95b aufweist, die zusammenwirken, um teilweise den Bef estigungsdichtungsring 85 auf der Befestigungsdichtungsringfläche 87 zurückzuhalten. Der Dichtungsring 85 ist deformierbar. Wenn keine Kompression vorhanden ist, wird der Befestigungsdichtungsring 85 einen inneren und äußeren Ruheradius aufweisen, und bei einer Kompression wird der Befestigungsdichtungsring einen inneren und äußeren Belastungsradius aufweisen. Gleichermaßen wird bei einer Kompression der Befestigungsdichtungsring eine Ruhedicke aufweisen und bei einer Belastung wird er eine Belastungsdicke aufweisen. Vorzugsweise weist der Befestigungsdichtungsring eine Dicke auf, so dass bei einer Kompression 5–25% der Dichtungsringmasse über die Aussparungswand 95 des inneren und äußeren Ruheradius heraus gezwungen wird. Bei einer Kompression beträgt die Dicke unter einer Kompression 15–30% der Dicke ohne Kompression. Der Befestigungsdichtungsring 85 weist eine belastete Oberfläche und eine unbelastete Oberfläche auf. Die belastete Oberfläche weist einen Bereich auf, der sich 0–5% der Gesamtfläche nähert, und der unbelastete Bereich beträgt 6–11% der Gesamtfläche.
Wendet man sich nun 4 zu, so erkennt man, dass in dieser Figur das Gehäuse 25 im Querschnitt an der Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche dargestellt ist. Die Aussparungswand 95 definiert ein Trapez, bei dem der Radius um die Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche 87 größer als der Radius der Aussparungswand 95a an der Endwand 93 ist. Die Aussparungswand 95b weist einen Radius um die Dichtungsringaufnahmefläche 87 auf, der kleiner als der Radius der Aussparungswand 93b an der Endwand 93 ist. Ein dreieckiger Bereich, der durch eine Gerade senkrecht zu der Endwand 93 und die Aussparungswand 95 begrenzt wird, definiert eine Kavität 97 für den belasteten Dichtungsring 97 für die Aufnahme der Ausdehnung des Befestigungsdichtungsrings 85, wobei ungefähr 5–25% der Dichtungsringdicke aus der Aussparung abstehen. Mit anderen Worten, die Endwand 93 nähert sich, berührt jedoch nicht das zweite Gehäuse 81. Die belastete Dichtungsringkavität 97 ist ausgestaltet und angeordnet, um ungefähr 0,01 bis 0,5% des Dichtungsringvolumens und vorzugsweise 0,1 bis 0,2% davon aufzunehmen. Wenn beispielsweise das Dichtungsringgesamtvolumen 6,791 × 10^–3 Kubikzoll beträgt, dann weist die Kavität für den belasteten Dichtungsring ein Volumen von 1.016 × 10^–5 Kubikzoll auf. Die Aussparungswand 95 sichert den Befestigungsdichtungsring 85 gegen ein Kriechen bzw. Verrutschen.
Der Befestigungsdichtungsring 85 besteht aus einem polymerischen Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Polyarylketon oder Polyarylethylen. Bevorzugte Polyarylketone und Polyarylethylene sind aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Poly etheretherketon (PEEK), Polytrifluorethylen (PTFE), Polychlortrifluorethylen (PCTFE) und Perfluoralkoxy (PFA) und fluoriniertem Ethylenpropylen (FEP) und Gemischen davon. Die Nichtdichtungsringkomponenten bestehen aus Metall. Ein bevorzugtes Metall ist Edelstahl.
Wie sich dies nun den 1 und 2 entnehmen lässt, weist die Vorrichtung 21 Befestigungsdichtungsringkompressionsmittel in der Form einer Kompressionshülse 101 auf. Die Kompressionshülse 101 weist ein Innen- und Außengewinde (nicht dargestellt) wohlbekannter Art auf. Das Innengewinde wirkt mit einem Gewinde an dem Gehäuse 25 (nicht dargestellt) zusammen, um das Gehäuse 25 an der Kompressionshülse 101 zu befestigen. Das Außengewinde wirkt mit einem Gewinde (nicht dargestellt) in der Kavität 103 des zweiten Gehäuses 81 der Pumpe 83 zusammen. Eine relative Rotation der Kompressionshülse 101, des Gehäuses 25 und des zweiten Gehäuses 81 komprimiert und befestigt die Vorrichtung 21 an die Pumpe 83. Der Fachmann wird ohne Weiteres erkennen, dass andere Kompressionsmittel anstatt den zusammenwirkenden Gewinden verwendet werden können, um das Gehäuse 25 an einem zweiten Gehäuse 81 zu befestigen, wie beispielsweise Hülsen, die mit Nocken ausgestattet sind, Schrauben oder andere Befestigungsvorrichtungen.
Die Funktionsweise der Vorrichtung 21 wird anhand eines Verfahrens zum Herstellen und Verwenden der Vorrichtung 21 beispielhaft beschrieben. Wie sich nun 2 entnehmen lässt, ist der Befestigungsdichtungsring 85 an die Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche 85 des Gehäuses 25 befestigt. Die Rückschlagventilanordnung 35 ist in der Kammer 27 angeordnet. Der Dichtungsring 31a ist auf der Gehäusedichtungsringrückhaltefläche 49 angeordnet. Das Kammerverschlussstück 37 ist in dem Gehäuse 25 angeordnet, und zwar mit der Verschlussstückdichtungsringaufnahmefläche 51a auf dem Dichtungsring 31a. Der zweite Dichtungsring 31b ist auf der Verschlussstückdichtungsringaufnahmefläche 51b angeordnet, gefolgt von dem Schraubenanschlussstück 33 mit der Ständerdichtungsringaufnahmefläche 61 auf dem Dichtungsring 31b. Eine Rotation des Schraubenanschlussstückes 33 hinsichtlich des Gehäuses 25 komprimiert die Dichtungsringe 31a und 31b, die durch die kreisförmige Lage bzw. den kreisförmigen Drall der Dichtungsringaufnahmeflächen und die Rückhalterillen 67a und 67b in Position gehalten werden. Die Kompressionshülse 101 ist durch zusammenwirkende Gewinde (nicht dargestellt) an das Gehäuse 25 befestigt.
Wie sich dies nun 1 entnehmen lässt, ist die Vorrichtung 21 an die Kavität 103 der Pumpe 83 mittels zusammenwirkender Gewinde (nicht dargestellt) an der Kompressionshülse 101 und der Kavität 103 befestigt. Die Rotation der Kompressionshülse 101 hinsichtlich der Kavität 103 komprimiert den Befestigungsdichtungsring 85 und zwingt den Befestigungsdichtungsring in die Kavität 97 für den belasteten Dichtungsring. Die Rückschlagventilanordnung ermöglicht die Fluidbewegung in eine Richtung durch die Kammer 27.
Die Vorrichtung 21 kann bei Drücken von bis zu 15000 psi betrieben werden. Somit sind die Vorrichtungen und die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ideal für Hochdruckanwendungen geeignet. Vorrichtungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestaltet sind, weisen kein Kriechen des Materials, keine Kaltfließrelaxation und keine Extrusion auf. Mit anderen Worten, wenn der Fluiddruck fluktuiert, dann bewegen sich die Dichtungsringe nicht bedeutend aus ihrer Originalposition weg. Somit stellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Vorrichtungen bereit, die nicht anfällig hinsichtlich eines Dichtungsringfehlversagens sind.
Diese Merkmale und Vorteile sind hinsichtlich der Zeichnungen und der detaillierten Beschreibung beschrieben worden, die bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschreiben. Der Fachmann wird erkennen, dass die vorliegende Erfindung verändert und modifiziert werden kann, ohne von deren Lehren abzuweichen. Ferner sollte die vorliegende Erfindung nicht auf die genauen Details beschränkt werden, sondern diese sollte vielmehr den Gegenstand der nachstehenden Ansprüche und deren Äquivalente umfassen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen Vorrichtungen und Verfahren zum Halten von Fluiden unter hohen Drücken. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befördern und Beinhalten von Fluid, um Fluide aufzunehmen und abzugeben. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse mit einer Kammer, die dazu ausgestaltet ist, ein Fluid zu enthalten. Das Gehäuse weist eine erste Dichtungsringaufnahmefläche für die Aufnahme eines Dichtungsrings auf. Ein Dichtungsring, der aus einem verformbaren Material ausgebildet ist, weist eine erste Anstoßfläche und eine zweite Anstoßfläche auf. Die erste Anstoßfläche ist auf der ersten Dichtungsringaufnahmefläche aufgenommen, und die zweite Anstoßfläche ist für die Aufnahme eines Kammerverschlussstückes ausgestaltet. Das Kammerverschlussstück weist eine zweite Dichtungsringaufnahmefläche auf, wobei das Kammerverschlussstück für das Verschließen der Kammer ausgestaltet ist. Wenigstens eine Fläche der ersten Dichtungsringaufnahmefläche des Gehäuses und/oder der zweiten Dichtungsringaufnahmefläche des Kammerverschlussstücks weisen eine Rückhalterille mit wenigstens einer Kante auf. Kompressionsmittel zum Komprimieren des Dichtungsrings sind bereitgestellt, die das Material verformen, so dass der Dichtungsring in die Rückhalterille gedrückt wird und durch die Kante der Kavität gegriffen wird, um eine Dichtungsringbewegung zu verhindern.

Claims

Vorrichtung zum Halten oder Befördern eines Fluids, umfassend: ein Gehäuse mit einer Kammer zum Beinhalten eines Fluids und einer ersten Dichtungsringaufnahmefläche für die Aufnahme eines Dichtungsrings, ein Dichtungsring, der aus einem verformbaren Material ausgebildet ist und auf der ersten Dichtungsringaufnahmefläche und der zweiten Anstoßoberfläche für die Aufnahme eines Kammerverschlussstückes aufgenommen ist; ein Kammerverschlussstück mit einer zweiten Dichtungsringaufnahmefläche, wobei das Kammerverschlussstück für ein Verschließen der Kammer ausgestaltet ist, wobei wenigstens eine Fläche der ersten Dichtungsringaufnahmefläche des Gehäuses und/oder der zweiten Dichtungsringaufnahmefläche des Kammerverschlussstückes eine Rückhalterille aufweisen, wobei die Rückhalterille wenigstens eine Kante aufweist; und Kompressionsmittel zum Komprimieren des Dichtungsringes, um das Material zu deformieren, so dass der Dichtungsring in die Rückhalterille gedrückt wird und von der Kante gegriffen wird, um eine Dichtungsringbewegung zu vermeiden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse ein Rückschlagventilgehäuse ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Fläche der ersten Dichtungsringaufnahmefläche und/oder der zweiten Dichtungsringaufnahmefläche eine Ebene definieren und die Rückhalterille eine abfallende Wand mit einem Winkel hinsichtlich der Ebene in einem Bereich von 45–135° aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Dichtungsring aus einem Material mit einem Reibungskoeffizienten von wenigstens 0,2 besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Dichtungsringaufnahmefläche eine abgespante Oberfläche mit einer kreisförmigen Lage aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das verformbare Material ein Polyarylketon oder ein Polyarylethylen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Material mindestens zu 80% aus Polyetheretherketon (PEEK) besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rückhalterille ein V ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Dichtungsring eine Dicke zwischen 0,01 und 0,05 Zoll aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Dichtungsring eine Dicke und die Rückhalterille eine Tiefe aufweist, wobei die Dicke der Tiefe entspricht oder größer als diese ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Dichtungsringaufnahmefläche und die zweite Dichtungsringaufnahmefläche, die die Rückhalterille aufweisen, eine erste Kante in der Nähe von der Kammer und eine zweite Kante distal hinsichtlich der Kammer aufweisen, wobei der Abstand zwischen der ersten Kante und der zweiten Kante einen Mittelpunkt aufweist, wobei die Rückhalterille sich ungefähr an dem Mittelpunkt oder in Richtung der ersten Kante befindet, um Druckwellen auf ein Mindestmaß zu beschränken.
Vorrichtung zum Beinhalten oder Befördern von Fluiden, umfassend: ein Gehäuse mit einem ersten Durchgang, einer Endwand, einer Aussparungswand und einer ersten Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche, wobei die erste Durchgangsöffnung für die Aufnahme oder die Abgabe von Fluid von einem bzw. an einen zweiten Durchgang in einem zweiten Gehäuse ausgestaltet ist, wobei die Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche für das Komprimieren eines Dichtungsrings gegen das zweite Gehäuse ausgestaltet ist, um den ersten Durchgang in fluide Kommunikation mit einem zweiten Durchgang des zweiten Gehäuses zu setzen, wobei die Endwand ein Ende des Gehäuses definiert und eine Ebene definiert, wobei die Aussparungswand sich in das Gehäuse von der Endwand erstreckt und in der ersten Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche endet, um eine Dichtungsringkavität zu definieren, wobei die erste Kopplungsfläche eine Dichtungsringkavität für die Aufnahme eines verformbaren Dichtungsrings umfasst, wobei die Kavität in der ersten Kopplungsfläche ausgespart ist, die in beabstandeter Beziehung die erste Öffnung umgibt und eine Tiefe aufweist; ein zweites Gehäuse mit einer zweiten Dichtungsringaufnahmefläche und einem zweiten Durchgang, wobei der zweite Durchgang für die Aufnahme und die Abgabe von Fluid von dem bzw. zu dem ersten Durchgang in dem ersten Gehäuse ausgestaltet ist, wobei die zweite Dichtungsringaufnahmefläche für das Komprimieren eines Dichtungsrings gegen die erste Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche des ersten Gehäuses ausgestaltet ist, um den zweiten Durchgang in fluide Kommunikation mit dem ersten Durchgang zu setzen; einen Dichtungsring mit einer Dicke, der ausgestaltet und angeordnet ist, in der Dichtungsringkavität aufgenommen zu werden, wobei wenigstens 10% der Dicke des Dichtungsrings von der Kavität abstehen; und Kompressionsmittel, um das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse zusammenzudrücken, um den Dichtungsring zu komprimieren, um eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Durchgang und dem zweiten Durchgang herzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Material ein Polyarylketon oder ein Polyarylethylen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Polyarylketon oder Polyarylethylen ausgewählt ist aus der Gruppe von Zusammensetzungen, die aus Polyetheretherketon (PEEK), Polytrifluorethylen (PTFE), Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Perfluoralkoxy (PFA) und fluoriniertem Ethylenpropylen (FEP) und Gemischen davon bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das erste Gehäuse ein Ventilgehäuse ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das zweite Gehäuse ein Pumpengehäuse ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Kompressionsmittel eine Kompressionshülse mit einem zusammenwirkenden Gewinde umfassen, wobei das erste Gehäuse an die Kompressionshülse gekoppelt ist und das zweite Gehäuse ein Pumpengehäuse ist, das zusammenwirkende Gewinde aufweist, um die Kompressionshülse aufzunehmen, die beim Festziehen den Dichtungsring komprimiert.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei Fluid unter einem Druck von mehr als 5000 psi zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung transportiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Dichtungsring unter Kompression eine Höhe aufweist und eine Höhe ohne Kompression aufweist, wobei die Höhe unter Kompression 15–30% der Höhe ohne Kompression entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Dichtungsring eine Gesamtfläche und eine nicht belastete Fläche und eine belastete Fläche aufweist, wobei die belastete Fläche einen Bereich, der sich 0–5% der Gesamtfläche nähert, und einen nicht belasteten Bereich von ungefähr 6–11% aufweist.
Verfahren zum Abdichten eines ersten Gehäuses an ein zweites Gehäuse, umfassend die Schritte des Bereitstellens eines ersten Gehäuses mit einem ersten Durchgang, einer Endwand, einer Aussparungswand und einer ersten Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche, wobei der erste Durchgang für die Aufnahme oder die Abgabe von Fluid zu einem zweiten Durchgang in einem zweiten Gehäuse ausgestaltet ist, wobei die Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche für das Komprimieren eines Dichtungsrings gegen das zweite Gehäuse ausgestaltet ist, um den ersten Durchgang in fluide Kommunikation mit einem zweiten Durchgang des zweiten Gehäuses zu setzen, wobei die Endwand ein Ende des Gehäuses und eine Ebene definiert, wobei sich die Aussparungswand in das Gehäuse erstreckt und in der ersten Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche endet, um eine Dichtungsringkavität zu definieren, wobei die Dichtungsringkavität für die Aufnahme eines verformbaren Dichtungsrings einen Bereich für verformtes Dichtungsringmaterial aufweist; eines zweiten Gehäuses mit einer zweiten Dichtungsringaufnahmefläche und einem zweiten Durchgang, wobei der zweite Durchgang für die Aufnahme und die Abgabe von Fluid von bzw. zu dem ersten Durchgang in dem ersten Gehäuse ausgestaltet ist, wobei die zweite Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche für das Komprimieren eines Dichtungsrings gegen die erste Befestigungsdichtungsringaufnahmefläche des ersten Gehäuses ausgestaltet ist, um die zweite Öffnung in fluide Kommunikation mit dem ersten Durchgang zu setzen; eines Dichtungsrings mit einer Dicke, der ausgestaltet und angeordnet ist, in der Dichtungsringkavität aufgenommen zu werden, wobei wenigstens 5–10% der Dicke des Dichtungsrings in einer unbelasteten Position von der Kavität abstehen, wobei der Bereich für verformtes Dichtungsringmaterial nicht ausgefüllt ist, sowie einer belasteten Position, in der die Dicke kleiner als in der unbelasteten Position ist und der Bereich für verformtes Dichtungsringmaterial ausgefüllt ist; und Verwenden von Kompressionsmitteln, um das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse zusammenzudrücken, um den Dichtungsring zu komprimieren, um eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Durchgang und dem zweiten Durchgang herzustellen.
Verfahren zum Halten oder Befördern eines Fluids, umfassend die Schritte des Bereitstellens einer Vorrichtung mit: einem Gehäuse mit einer Kammer zum Beinhalten eines Fluids und einer ersten Dichtungsringaufnahmefläche für die Aufnahme eines Dichtungsrings, einem Dichtungsring, der aus einem verformbaren Material ausgebildet ist und auf der ersten Dichtungsringaufnahmefläche aufgenommen ist; einem Kammerverschlussstück mit einer zweiten Dichtungsringaufnahmefläche, wobei das Kammerverschlussstück für ein Verschließen der Kammer auf dem Dichtungsring angeordnet ist, wobei wenigstens eine Fläche der ersten Dichtungsringaufnahmefläche des Gehäuses und/oder der zweiten Dichtungsringaufnahmefläche des Kammerverschlussstückes eine Rückhalterille aufweisen, wobei die Kavität wenigstens eine Rückhalterille aufweist; und Kompressionsmittel zum Komprimieren des Dichtungsringes, um das Material zu deformieren, so dass der Dichtungsring in die Rückhalterille gedrückt wird und von der Kante gegriffen wird, um eine Dichtungsringbewegung zu vermeiden.