DE1164782B

DE1164782B - Abdichtring fuer Absperrvorrichtungen, insbesondere fuer hohe Druecke, der in einer Sackbohrung, vorzugsweise des Verschlussstueckes, in Durchflussrichtung verschiebbar gefuehrt ist

Info

Publication number: DE1164782B
Application number: DEM45691A
Authority: DE
Inventors: Otto Meyer
Original assignee: ERICH SCHUNK
Current assignee: ERICH SCHUNK
Priority date: 1960-01-26
Filing date: 1960-06-21
Publication date: 1964-03-05
Also published as: DE1155947B; BE599494A; FR1272450A; CH390018A; GB945508A

Description

Abdichtring für Absperrvorrichtungen, insbesondere für hohe Drücke, der in einer Sackbohrung, vorzugsweise des Verschlußstückes, in Durchflußrichtung verschiebbar geführt ist Zusatz zur Anmeldung: M 44099 XII / 47 g -Auslegeschrift 1155 947 Die Erfindung bezieht sich auf einen Abdichtring für Absperrvorrichtungen, insbesondere für hohe Drücke, der in einer Sackbohrung, vorzugsweise des Verschlußstückes, in Durchflußrichtung verschiebbar geführt ist und aus einem gummielastischen Dichtring mit äußerem starrem Stützring und innerem starrem Haltering besteht und bei dem auf der der Dichtfläche abgewandten Stirnfläche des Abdichtrings ein Teller angeordnet ist, nach Patentanmeldung M 44099 XII/47g.
In der Hauptpatentanmeldung M 44099 XII / 47 g wirdr eine Abdichtung geschützt, bei der der Abdichtring aus einem äußeren starren Stützring und einem inneren Ring aus gummielastischem Werkstoff besteht, wobei der Außendurchmesser des inneren Ringes an seinem der Dichtfläche abgewandten Ende, das als Lippendichtung ausgebildet ist und an der Führungsfläche anliegt, etwa gleich dem Außendurchmesser des starren Stützringes und an seinem der Dichtfläche zugewandten Ende gleich dem Innendurchmesser des Stützrings ist. Bei dieser Ausgestaltung ist auf dem der Dichtfläche des Abdichtringes abgewandten Ende ein mit Durchtrittsbohrungen versehener Teller angeordnet, der durch Federkraft dem Dichtring angedrückt wird.
Diese Ausgestaltung ergibt eine gute Abdichtung durch das unter Druck stehende Leitungsmedium selbst, welches durch die Durchtrittsbohrungen des Tellers gelangt und den Dichtring an seine Dicht-Fläche anpreßt, wobei eine genaue Bearbeitung der Dichtfläche nicht erforderlich ist und durch die besondere Anordnung des gummielastischen Innenringes kein nennenswerter Verschleiß selbst bei großer Schalthäufigkeit eintritt. Die gewünschte Abdichtung zwischen Abdichtring und Dichtfläche wird hierbei jedoch nur aufrechterhalten, solange die abzudichtende Leitung unter Druck steht. Fällt dieser Druck stark oder sogar in das Unterdruckgebiet ab, so wird die Abdichtung infolge der durch die Durchtrittsbohrungen der Platte stattfindenden Druckentlastung des. Abdichtringes unwirksam.
Es ist indessen vielfach wünschenswert, daß die Abdichtung sowohl bei Überdruck als auch bei Unterdruck aufrechterhalten wird. Das trifft beispielsweise auf Absperrvorrichtungen zu, welche zwischen zwei Drucksysteme geschaltet sind, deren Druckdifferenz sich regelmäßig oder auch unregelmäßig schnell oder langsam ändern kann, wobei auf der einen oder anderen Seite Druckschwankungen von hohem Überdruck bis ins Unterdruckgebiet hinein stattfinden.
Die bekannten Absperrvorrichtungen sind meistens nur in der Lage#;=gegen Überdruck oder gegen Unterdruck abzusperren; insbesondere bei jenen, bei denen unter Druck stehendes Medium durch Öffnungen hinter das Dichtelement gelangen kann und es von innen heraus gegen die Gehäuseinnenwand andrückt, ist bei einem Wechsel des Druckes in den Unterdruckbereich eine Abdichtung nicht mehr zu' erzielen, weil wegen der Durchführungsöffnungen für das Druckmittel kein Druckaufbau hinter dem Dichtelement stattfinden kann, so daß ein Spalt zwischen Dichtelement und-Gehäuseinnenwand frei bleibt.
Bei anderen bekannten Absperrvorrichtungen, 'insbesondere Schiebern mit keilförmig ausgestalteten Verschlußstücken, sind die Dichtmittel, beispielsweise Dichtringe, die bei der Schließbewegung sich gegen die Gehäuseinnemwand anlegen, dem Druck des abzusperrenden Mediums ausgesetzt. Würde hier ein Unterdruck auftreten, dann würde der gegen die Gehäuseinnenwand' angedrückte Dichtring aus seiner Halterung herausgesaugt, weil auf der Rückseite des Verschlußstückes ein höherer Druck herrscht.
Will man also in einem Leitungssystem oder in einem Drucksystem, in dem Druckdifferenzen auftreten, die vom Überdruck bis ins Unterdruckgebiet hinein stattfinden, Absperuungen vornehmen, so müsr sen besondere Ventile für Überdruck und besondere Ventile für Unterdruck vorgesehen sein.
Die Erfindung beseitigt diesen Nachteil dadurch, daß eine Abdichtung vorgeschlagen wird, die sowohl bei Überdruck als auch bei Unteirdruck wirksam ist. Erfindungsgemäß geschieht das dadurch, daß der Teller als geschlossene Platte ausgeführt ist.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Platte wirkt also gewissermaßen als Rückschlagventil, denn unter Druckeinwirkung hebt sie sich von der ihr zugekehrten Stirnfläche des Abdichtringes ab und erlaubt dem Leitungsdruck, diese Stirnfläche des Abdichtringes zu beaufschlagen, wodurch der Abdichtring dichtend in Richtung auf die Dichtfläche angedrückt wird. Fällt der Druck in der Leitung jedoch plötzlich, z. B. bis ins Unterdruckgebiet ab, so bewegt sich die Platte unter der Einwirkung des im Raum zwischen der Platte und der Bodenfläche derAbsperrkörperausnehmung herrschenden Druckes und der Feder auf die der Dichtfläche abgewandte Stirnfläche des Abdichtringes zu und legt sich dichtend darauf, wodurch nach wie vor der Dichtring fest auf seine Dichtfläche gedrückt wird.
In der Hauptpatentanmeldung M 44099 XII / 47 g wird die Abdichtung am Beispiel eines Hahnes mit drehbarem Küken gezeigt; dagegen wird die Erfindung nun nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben, welche Ausführungsbeispiele einer auf einen Schieber angewandten Abdichtung zeigt.
In der nachfolgenden Beschreibung sind gleiche oder bezüglich ihrer Funktion ähnliche Teile mit den für diese Teile in der Hauptpatentanmeldung M 44099 XII/47g verwendetenBezugszeichen gekennzeichnet.
F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß abgedichtete Schieberanordnung mit beidseitiger Abdichtung der Schieberplatte; F i g. 2 zeigt gleichfalls einen Schnitt durch eine abweichende Form.
Im Gehäuse 1, das die Durchflußbohrung 2 aufweist, ist die Schieberplatte 3 angeordnet, welche über eine Stange 21 betätigt wird. Zwischen der Innenwandung des Gehäuses l und der diesen Wandungsflächen zugekehrtenFlächen derSchieberplatte3 kann ein großer Spalt vorhanden sein, und die Gehäuseinnenwandung braucht nicht fein bearbeitet zu sein.
Die Ausnehmungen in der Schieberplatte 3 bestehen jeweils aus der Bodenfläche 5 und der Seitenwandung 12. In diesen Ausnehmungen sind Abdichtringe. Die Abdichtringe bestehen bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 aus einem äußeren starren Stützring 8 und einem inneren gummielastischen Ring 9, wobei der Ring 9 den äußeren Stützring 8 in Richtung auf die Bodenfläche 5 hin überragt. Der äußere Stützring 8 liegt dabei gegen eine Ringschulter des gummielastischen Dichtringes 9 an, welcher an seinem der Bodenfläche 5 zugekehrten Ende als Dichtungslippe 11 ausgebildet ist. Der Stützring 8 verhindert ein den Ring 8 zerstörendes Hineinpressen des gummielastischen Werkstoffes infolge des Leitungsdruckes in den Spalt zwischen dem Gehäuse 1 und der Schieberplatte 3.
Im Inneren des gummielastischen Innenringes 9 ist der starre Haltering 10 angeordnet, der mit seiner einen Stirnfläche am Gehäuse 1 anliegt und mit seiner anderen Stirnfläche innerhalb des gummielastischen Innenringes 9 mit Abstand zu dessen der Dichtfläche 7 am Gehäuse abgewandten Stirnfläche 15 endet.
Der Teller 16, der jeweils zwischen dem Dichtring 9 und der Bodenfläche 5 liegt, ist als geschlossene Platte ohne Durchtrittsbohrungen ausgeführt und weist beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 eine Umfangsausnehmung auf, deren Stirnfläche 22 der Stirnfläche 15 des gummielastischen Dichtringes 9 zugeordnet ist und deren Mantelfläche 23 verschiebbar im starren Haltering 10 gelagert ist, wobei die Mantelfläche 23 mehrere Umfangseinschnitte 24 aufweist, welche unmittelbar vor der Stirnfläche 22 enden. Zwischen dem Teller 16 und der Bodenfläche 5 der Ausnehmung sind mehrere Druckfedern 19 angeordnet, welche den Dichtring 9 über den Teller 16 mit einer gewissen Vorspannung gegen die Dichtfläche 7 drücken. Hierdurch wird in der Sperrstellung auch bei anfänglich geringen Leitungsdrücken .eine Abdichtung erzielt.
Wird der geschlossene Schieber auf der einen oder anderen Seite vom Leitungsdruck beaufschlagt, so bewegt dieser Druck den Teller 16 in Richtung auf die benachbarte Bodenfläche 5 zu, wodurch sich der Teller mit seiner Ausnehmungsstirnfläche 22 von der Stirnfläche 15 des Dichtringes 9 abhebt und das Leitungsmedium durch die Umfangseinschnitte 24 hindurchtretend die Stirnfläche 15 beaufschlagt, wodurch der gummielastische Dichtring 9 fest an die Dichtfläche 7 und die Dichtungslippe 11 fest an die Seitenwandung 12 angepreßt wird. Fällt der Druck schnell ab, so bringt der in dem Raum zwischen dem Teller 16 und der Absperrkörperausnehmung herrschende Druck den Teller 16 zur Anlage auf die Stirnfläche 15 des Dichtringes 9, wodurch dieser weiterhin fest auf die Dichtfläche 7 gepreßt wird, wobei sich der Teller mit seiner Ausnehmungsmantelfläche 23 in den Haltering 10 hineinschriebt.
Der ganze Abdichtring kann auch, wie in F i g. 2 gezeigt ist, aus einem Stück bestehen und aus Kunststoff gefertigt sein. Dieser Abdichtring 25 besitzt einen im wesentlichen ähnlichen Querschnitt wie der in F i g. 1 aus drei Teilen zusammengesetzte dargestellte Ring. Auch hierbei ist eine Dichtungslippe 11' vorgesehen, die durch eine Umfangseinkerbung 26 eine gewisse Beweglichkeit für die Erzielung der Abdichtung an der Seitenwandung 12 der Ausnehmung der Schieberplatte unter Leitungsdruckeinwirkung erhält. Auch bei dieser Ausgestaltung ist der Abdichtring 25 axial verschiebbar in seiner Ausnehmung gelagert.
In der linken Hälfte des in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels besteht der Teller aus einer gewölbten Federscheibe 16', die mit ihrer äußeren Wölbung der Bodenfläche 5 der Ausnehmung der Schieberplatte 3 anliegt. Bei dieser Ausgestaltung bewirkt der Leitungsdruck ein Abheben des äußeren Federscheibenbereiches von der Stirnfläche 15' d'es Abdichtringes, wodurch derAbdichtring unterBeaufschlagung seiner Stirnfläche 15' durch den Leitungsdruck fest an die Dichtfläche 7 gepreßt wird. Sinkt der Leitungsdruck ab, so legt sich der Teller 16' unter Einwirkung seiner Federspannung wieder gegen die Stirnfläche 15', wodurch der in dem Raum zwischen Teller 16' und Bodenfläche 5 herrschende Druck die Abdichtung aufrechterhällt.
In der rechten Hälfte des in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels ist zwischen Teller 16" und Bodenfläche 5 etwa am Umfang des Tellers ein ringförmiger elastischer Schlauch 27 eingelegt, welcher dieselbe Funktion versieht wie die federnde Wölbung des Tellers 16'.
Es ist selbstverständlich möglich, die rechte und linke Seite der in F i g. 2 gezeigten Schieberplartte mit je einem Teller 16, 16' oder 16" zu versehen. Gleichfalls ist es auch möglich, die Schieberplatte 3 nur auf der einen Seite mit einer Abdichtung zu versehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Abdichtring für Absperrvorrichtung, insbesondere für hohe Drücke, der in einer Sackbohrung, vorzugsweise des Verschlußstückes, in Durchflußrichtung verschiebbar geführt ist und aus einem gummielastischen Dichtring mit äußerem starrem Stützring und innerem starrem Haltering besteht und bei dem auf der der Dichtfläche abgewandten Stirnfläche des Abdichtringes ein Teller angeordnet ist, nach Patentanmeldung M 44099 XII/47g, dadurch gekennz e i c h n e t, daß der Teller (16, 16', 16") als geschlossene Platte ausgeführt ist.
2. Abdichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Innern des gummielastischen Dichtringes (9) des Abdichtringes angeordnete starre Haltering (10) mit seiner einen Stirnfläche an dem Gehäuse (1) der Absperrvorrichtung anliegt und mit seiner anderen Stirnfläche innerhalb des gummielastischen Dichtringes (9) mit Abstand zu dessen der Dichtfläche (7) abgewandten Stirnfläche (15) endet.
3. Abdichtring nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teller (16) eine Umfangsausnehmung aufweist, deren Stirnfläche (22) der Stirnfläche (15) des gummielastischen Dichtringes (9) zugeordnet ist und deren Mantelfläche (23) verschiebbar im starren Haltering (10) gelagert ist, wobei die Mantelfläche (23) mehrere Umfangseinschnitte (24) aufweist, welche unmittelbar vor derAusnehmungsstimfläche (22) enden.
4. Abdichtring nach Anspruch 1 bis 3 mit durch Federdruck beaufsehlagtem Teller, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Teller (16) und Bodenfläche (5) der Sackbohrung im Verschlußstück (3) mehrere Druckfedern (19) angeordnet sind.
5. Abdichtring nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Teller (16') aus einer gewölbten Federscheibe besteht, die mit ihrer äußeren Wölbung der Bodenfläche (5) der Sackbohrung anliegt.
6. Abdichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Teller (16") und Bodenfläche (5) der Verschlußstückausnehmung, etwa am Umfang des Tellers, ein ringförmigerelastischer Schlauch (27) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1759 657; schweizerische Patentschrift Nr. 4154; belgische Patentschrift Nr. 509 445; USA.-Patentschnften Nr. 2 401377, 2 890 987.