DE19530579A1 - Klappenventil, insbesondere für Fluide hoher Temperatur, und Dichtung für Fluide, insbesondere hoher Temperatur - Google Patents

Klappenventil, insbesondere für Fluide hoher Temperatur, und Dichtung für Fluide, insbesondere hoher Temperatur

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Description

Die Erfindung betrifft ein Klappenventil, insbesondere für Fluide hoher Temperatur, mit Klappenventil, insbe­ sondere für Fluide hoher Temperatur, mit einem Gehäuse, das einen Durchlaß aufweist, einer Absperrklappe, die in dem Durchlaß bewegbar angeordnet ist und einer zum Abdichten der Absperrklappe gegenüber dem Durchlaß vor­ gesehenen Dichtung, die einen im Durchlaß angeordneten Sitzring und einen an der Absperrklappe angeordneten Dichtungsring aufweist, wobei der Dichtungsring in der von dem Dichtungsring aufgespannten Ebene verschiebbar an der Absperrklappe gehalten ist oder der Sitzring in der von diesem aufgespannten Ebene verschiebbar an dem Gehäuse gehalten ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Dichtung für Fluide, insbesondere für Fluide hoher Temperatur, die sich vorzugsweise bei einem Klappenven­ til der zuvor genannten Art einsetzen läßt.
Klappenventile sind in den unterschiedlichsten Ausfüh­ rungsformen bekannt. Ein Klappenventil weist herkömm­ licherweise ein mit Flanschen versehenes Rohr-Gehäuse auf, in dem eine Absperrklappe um eine quer zur Längs­ erstreckung des Rohres verlaufende Achse bewegbar bzw. drehbar ist. Die Absperrklappe ist mit einem ersten Dichtungselement in Form eines Dichtungsrings versehen, während an der Innenseite des Rohr-Durchlasses ein zweites Dichtungselement in Form eines Sitzringes ange­ ordnet ist. Beide Dichtungselemente werden mit ihren Dichtflächen derart stark gegeneinandergedrückt, daß sich die für die gewünschte Dichtigkeit erforderlichen Flächenpressung einstellt.
Für die Dichtigkeit des Klappenventils entscheidend ist, daß die beiden Dichtflächen exakt aneinander­ liegen. Ohne zusätzliche Maßnahmen kann dies jedoch nur dann gewährleistet werden, wenn das Klappenventil exakt den theoretischen Geometrieverhältnissen entspricht. In der Praxis weicht jedoch ein Klappenventil von seiner idealen geometrischen Form ab. Dies liegt zum einen an Fertigungstoleranzen insbesondere bei der Herstellung der beiden Dichtungselemente, an einer unsymmetrischen Temperaturverteilung des Klappenventils, was unter­ schiedliche Ausdehnungen seiner Bestandteile bewirkt, an unsymmetrischen Verteilungen der auf die Dichtungs­ elemente wirkenden Kräfte infolge der Antriebsmomente der Absperrklappe und an unsymmetrischen Verteilungen der auf den am Gehäuse des Klappenventils befestigten Dichtungselements infolge von Rohrleitungsspannungen o. dgl. Deshalb führt man die Dichtung, also die beiden Dichtungselemente, verformbar aus, um eine Anpassung der Dichtflächen an die fertigungs- und betriebsbeding­ ten Abweichungen zu erzielen. Die Verformbarkeit wird dabei einerseits erzielt aufgrund der elastischen Eigenschaften der Dichtungselemente und ferner unter Zuhilfenahme von plastischen Dichtungswerkstoffen. Zu­ sätzlich läßt sich eine Anpassung der Dichtflächen auch dadurch realisieren, daß eines der beiden beim Abdich­ ten zusammenwirkenden Dichtungselemente verschiebbar gehalten ist, derart, daß eine rotationssymmetrische gleichförmige Anpressung der beiden Dichtungselemente vorliegt, und, im Falle eines Klappenventils, eine Rundum-Dichtigkeit ermöglicht wird.
Bei den zuvor erwähnten im Stand der Technik eingesetz­ ten weichplastischen Dichtungswerkstoffen handelt es sich insbesondere um Gummi. Dieser Werkstoff läßt sich jedoch lediglich unterhalb etwa 100°C Betriebstempera­ tur einsetzen. Für Fluide höherer Temperatur, bei­ spielsweise bis zu 550°C, wie sie beispielsweise in Kraftwerken als Dampf vorherrschen, wird als Dichtungs­ werkstoff Asbest eingesetzt. Wegen der Gesundheits­ schädlichkeit von Asbest ist man bemüht, diesen Werk­ stoff durch einen anderen zu ersetzen. Als Alternative hierzu bietet sich Graphit an, das ebenfalls tempera­ turbeständig ist. Mit Graphit versehene Dichtflächen bringen jedoch die Gefahr von Auswaschungen mit sich, wenn die Dichtungsoberfläche des Graphits der Strömung ausgesetzt ist. Es ist nämlich zu berücksichtigen, daß die Strömungsgeschwindigkeiten des bei lediglich ge­ ringfügig geöffneter Absperrklappe zwischen den Dicht­ flächen strömenden Fluids mitunter so hoch sein können, daß Graphit von den Dichtflächen abgelöst bzw. aus die­ sen ausgewaschen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung für Ventile zum Absperren von Fluidströmungen und ein Klappenventil mit einer derartigen Dichtung zu schaf­ fen, die ohne die Verwendung von weichplastischen Dich­ tungsstoffen zuverlässig abdichten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Klappenventil der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem der Sitzring verschiebbar an dem Gehäuse gehal­ ten ist, und zwar in der vom Sitzring aufgespannten Ebene. Die erfindungsgemäße Dichtung für Fluide, insbe­ sondere für Fluide hoher Temperatur, ist versehen mit Dichtung für Fluide, insbesondere für Fluide hoher Temperatur, mit
  • - einem ersten Dichtungselement, das von einem ersten Halteelement verschiebbar gehalten ist, und
  • - einem zweiten Dichtungselement, das von einem zweiten Halteelement verschiebbar gehalten ist,
  • - wobei beide Dichtungselemente jeweils eine Dicht­ fläche aufweisen und beide Dichtungselemente der­ art verschiebbar von den beiden Halteelementen gehalten sind, daß die beiden Dichtungselemente bei mit einer zum Abdichten erforderlichen Flächenpressung aneinanderliegenden Dichtflächen in denjenigen Richtungen verschiebbar sind, in denen die jeweils größeren der beiden Kraftkompo­ nenten der infolge der Flächenpressung auf die Dichtflächen wirkenden Kräfte wirken.
Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, beide Dichtungs­ elemente einer Dichtung verschiebbar auszuführen. Sind beide Dichtungselemente als Dichtungsringe ausgebildet, wie dies bei Klappenventilen der Fall ist, so bezieht sich die Verschiebbarkeit darauf, daß jeder Dichtungs­ ring in der von ihm aufgespannten Ebene bewegbar gehal­ ten ist, also gestaucht, verformt oder in sonstiger Weise verlagert werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Klappenventil bzw. der erfindungsgemäßen Dichtung existiert also keine mechanisch feste Kopplung zwischen den Dichtungselemente einerseits und den ihnen zugeord­ neten Halteelementen andererseits. Vielmehr sind beide Dichtungselemente klemmend oder in ähnlicher Weise ge­ halten, lassen sich also bei Ausübung von in Verschie­ bungsrichtung wirkenden Kräften, die größer sind als die Klemmkraft, bewegen. Sind die beiden Dichtungs­ elemente jeweils als Ringe ausgebildet, wie dies bei einem Klappenventil der Fall ist, so sollten ihre Durchmesser unterschiedlich gewählt werden, mit der Maßgabe, daß in der Schließstellung beim Andrücken des inneren Dichtungsrings an die Dichtfläche des äußeren Dichtungsrings (Sitzring) eine Komprimierung des inne­ ren Dichtungsrings erzielt wird. Diese Komprimierung sollte derart sein, daß einerseits die erforderliche Flächenpressung zur Erzielung der gewünschten Dichtig­ keit erreicht ist und andererseits die beiden Dicht­ flächen weder beschädigt werden noch eine so hohe Span­ nung der beiden Dichtungsringe entsteht, daß sich diese oder wenigstens einer von ihnen bleibend verformt. Während die Verschiebbarkeit beider Dichtungsringe bzw. beider Dichtungselemente dazu dient, eine Abweichung von ihrer idealen Geometrie auszugleichen, kommt der Verformbarkeit beider Dichtungselemente die Aufgabe zu, die Flächenpressung für die gewünschte Dichtigkeit zu erzielen, und zwar wiederholbar für jeden Schließvor­ gang zu erzielen. Die Verformbarkeit beider oder min­ destens eines Dichtungselements muß also im elastischen Bereich liegen.
Wegen der erhöhten Flexibilität und Anpassungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Dichtung infolge der verschieb­ baren Lagerung beider Dichtungselemente kann auf weich­ plastische Dichtungswerkstoffe, wie Gummi, Asbest, Graphit o. dgl. verzichtet werden. Beide Dichtungs­ elemente, insbesondere ihre Dichtflächen, können aus ein und demselben Material bestehen. Dieses Material sollte zweckmäßigerweise korrosionsbeständig, tempera­ turbeständig und große Bewegung im elastischen Bereich, d. h. eine hohe Festigkeit aufweisen. Ferner sollten die Gleiteigenschaften vergleichsweise gut sein und ferner das Material nur geringe Freßneigung aufweisen, was letztendlich von der Materialpaarung der beiden Dich­ tungselemente abhängt. Als Material für die Dicht­ flächen bzw. die Dichtungselemente selbst kommt insbe­ sondere metallischer Werkstoff in Frage und vorzugs­ weise martensitischer chromhaltiger Stahl. Diese Werk­ stoffe verfügen, wie alle Werkstoffe, über einen elastischen Verformungsbereich und weisen hohe Festig­ keit auf. Die metallischen Werkstoffe sind temperatur­ und, je nach Zusammensetzung oder je nach Material, korrosionsbeständig.
Die verschiebbare Halterung der Dichtungselemente ist fluiddicht auszuführen, damit die Dichtung insgesamt dicht ist. Die fluiddichte Anlage der Dichtungselemente in ihren jeweiligen Halteelementen ist letztendlich den gleichen Bedingungen ausgesetzt wie die Dichtflächen der beiden Dichtungselemente selbst. Allerdings kann man bei der Abdichtung der Dichtungselemente gegenüber ihren Halteelementen auf temperaturfeste Materialien wie beispielsweise Graphit als weichelastisches Dich­ tungsmaterial zurückgreifen, da diese Abdichtungen im Gegensatz zu den Dichtflächen der beiden Dichtungs­ elemente nicht der Fluidströmung ausgesetzt ist, Fluid also nicht an diesen Abdichtungen vorbeiströmt. Für die Abdichtung der Dichtungselemente kann z. B. eine Sand­ wichdichtung aus einzelnen Metallagen mit dazwischen angeordneten Lagen aus Graphit eingesetzt werden.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die eine Dichtfläche ballig ausgeführt ist, während die andere Dichtfläche eben ist. Bei einem Klappenventil ist normalerweise die Dichtfläche des am Gehäuse angeordneten Sitzrings der Dichtung kegel­ stumpfartig ausgebildet, während man zweckmäßigerweise die Dichtfläche des an der Absperrklappe gehaltenen Dichtungsrings ballig ausführt. Bei aneinanderliegenden Dichtflächen ist die ballige Dichtfläche des Dichtungs­ rings in demjenigen Bereich, in dem sie an der Dicht­ fläche des Sitzrings anliegt, infolge der Flächenpres­ sung eben ausgebildet; dies ist auch bei Verwendung von Metallen für den Sitz- und Dichtungsring realisierbar, da auch Metalle in gewissen Grenzen elastisch verform­ bar sind. Die ballige Kontur einer der beiden Dicht­ flächen stellt einen Kompromiß zwischen der für die Gewährleistung der Dichtigkeit theoretisch ausreichen­ den Linienberührung der beiden Dichtungselemente und der Notwendigkeit dar, zum Ausgleich von Oberflächen­ fehlern der Dichtflächen eine Anlagefläche zwischen beiden Dichtungselementen mit endlicher Breite in Rich­ tung der gewünschten Dichtigkeit vorsehen zu müssen. Darüber hinaus ist bei balliger Ausführung einer der beiden Dichtflächen auch die Kraft, mit der das eine Dichtungselemente zwecks Abdichtung gegen das andere gedrückt werden muß, reduziert. Im Falle eines Klappen­ ventils sind die erforderlichen Drehmomente, die auf die Absperrklappe aufgebracht werden müssen, reduziert.
Das eine Dichtungselement (z. B. Dichtungsring) kann elastisch verformbarer als das andere Dichtungselement (z. B. Sitzring) sein.
Für das erfindungsgemäße Prinzip ist es von untergeord­ neter Rolle, welches der beiden Dichtungselemente die oben näher beschriebenen Eigenschaften aufweist. Wegen der Gesetzmäßigkeit "Actio gleich Reactio" sind beide Dichtungselemente letztendlich den gleichen Bedingungen ausgesetzt, weshalb sie insofern auch umkehrbar sind.
Eine Alternativlösung für ein Klappenventil, bei der die Klappe ohne Verwendung von weichplastischen Dich­ tungsstoffen zuverlässig abgedichtet wird, besteht da­ rin, mindestens entweder den Dichtungsring oder den Sitzring in der von dem betreffenden Ring aufgespannten Ebene verschiebbar zu halten und die miteinander die Abdichtung bewirkenden Dichtflächen derart auszuführen, daß von Beginn des Einschwenkens der Klappe in den Sitzring des Gehäuses an die einander gegenüberliegen­ den Dichtflächenabschnitte bzw. von der ersten Berüh­ rung der Dichtflächen an über den gesamten Stellbereich der Klappe die Tangenten an den Dichtflächenkonturen in dem oder den Berührungspunkten parallel zueinander ver­ laufen. Bei dieser Alternativlösung ist also, anders ausgedrückt, der Axialkeilverschluß auf den Fall der in einem Sitzring einschwenkbaren Klappe übertragen (Rota­ tions-Keilverschluß). Dem axial verschiebbaren konus- oder keilförmigen Verschlußelement, dessen Kegelfläche parallel zur Kegelfläche des (feststehenden) Gegenele­ mentes des Axial-Keilverschlusses ist, entspricht dabei der Dichtungsring des Klappenventils gemäß dem Rotati­ ons-Keilverschluß, dessen Sitzring dem Gegenelement des Axialkeilverschlusses entspricht. Bei der Alternativ­ lösung hat der Dichtungsring ein Außenübermaß gegenüber dem Innenmaß des Sitzringes. Dadurch wird beim Schlie­ ßen der Klappe entweder der Dichtungsring radial ge­ staucht (bei feststehendem Sitzring und beweglichem Dichtungsring) oder der Sitzring radial gedehnt (bei feststehendem Dichtungsring und beweglichem Sitzring). Im übrigen läßt sich die Alternativlösung um einzelnen der bzw. die im ersten Teil dieser Beschreibung angege­ benen Weiterbildungsmerkmale ergänzen. Aufgrund der oben beschriebenen Ausgestaltung der metallischen Dichtflächen von Dichtungs- und Sitzring der Alterna­ tivlösung, bei denen es sich um Freiformflächen han­ delt, ist es möglich, die Flächenpressung der Dichtflä­ chen mit zunehmender Verschwenkung der Klappe über die (eigentliche) Schließstellung hinaus zu erhöhen.
Nachfolgend wird anhand der Figuren ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zei­ gen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Klappenventil bei in Schließstellung befindlicher Absperrklappe,
Fig. 2 den in Fig. 1 bei II gekennzeichneten Bereich der Dichtung des Klappenventils im vergrößerten Maßstab,
Fig. 3 bis 6 die Relativpositionierung der Dichtflächen von Sitzring und Dichtungsring bei einer gemäß einer alternativ ausgebildeten Absperrklappen- Armatur.
Das im Längsschnitt in Fig. 1 dargestellte Klappenven­ til 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das einen Rohrab­ schnitt 14 aufweist, der den Durchlaß 16 darstellt. Der Rohrabschnitt 14 ist an seinen axialen Enden mit den Flanschen von Rohrleitungen 18 verbunden. In dem Durchlaß 16 ist eine Absperrklappe 20 angeordnet, die mit einer Welle 22 verbunden ist, welche ihrerseits quer zur Längsachse 24 des Rohrabschnitts 14 verläuft und bis außerhalb des Rohrabschnitts 14 geführt ist.
Mit dem Rohrabschnitt 14 ist ein weiterer Gehäuseab­ schnitt (nicht dargestellt) verbunden, in dem die An­ triebselemente zum Drehen der Drehwelle 22 der Absperr­ klappe 20 untergebracht sind. Zwischen der Absperr­ klappe 20 und dem Rohrabschnitt 14 ist eine Ringdich­ tung 26 angeordnet, die aus einem verschiebbar an der Absperrklappe 20 gehaltenen Dichtungsring 28 und einem verschiebbar an dem Rohrabschnitt 14 gehaltenen Sitz­ ring 30 besteht. Beide Ringe 28, 30 der Ringdichtung 26 sind verschiebbar in der von ihnen jeweils aufgespann­ ten Ebene gehalten. Bezogen auf die in Fig. 1 darge­ stellte Schließstellung des Klappenventils fallen diese beiden Ebenen zusammen, so daß die beiden Ring 28, 30 in der senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 bei 32 ge­ kennzeichneten Ebene verschiebbar sind.
Die Einzelheiten der Ringdichtung 26 ergeben sich aus Fig. 2. Aus dieser Figur ist zu erkennen, daß der Sitz­ ring 30 klemmend gegen eine im Rohrabschnitt 14 ausge­ bildete Innenschulter 34 gedrückt ist. Das Spannelement zum Festspannen des Sitzrings 30 gegen die Schulter 34 ist als Außengewindering 36 ausgebildet und steht mit einem Innengewinde 37 des Rohrabschnitts 14 in Gewinde­ eingriff. Der Dichtungsring 28 ist mittels eines Spann­ elements 38 gegen eine Umfangsschulter 40 der Absperr­ klappe 20 gespannt gehalten. Das Spannelement 38 ist durch Gewindebolzen 42 an der Absperrklappe 20 festge­ legt.
Beide Ringe 28, 30 bestehen aus Metall oder einer Metallegierung und insbesondere aus martensitischem chromhaltigen Stahl. Während die Dichtfläche 44 des Dichtungsrings 28 ballig ausgebildet ist (in Fig. 2 strichpunktiert dargestellt), handelt es sich bei der Dichtfläche 46 des Sitzrings 30 um eine Kegelstumpf­ fläche. Der Außendurchmesser des Dichtungsrings 28 und der Innendurchmesser des Sitzrings 30 sind derart be­ messen, daß die Dichtfläche 44 des Dichtungsrings 28 beim Verschwenken der Absperrklappe 20 die Dichtfläche 46 des Sitzrings 30 schneidet. Dadurch kommt es zu einer Stauchung des verformbareren der beiden Ringe 28, 30. Diese Stauchung bewirkt eine elastische Verfor­ mung des betreffenden Ringes 28 oder 30, womit die für die geforderte Dichtigkeit notwendige Flächenpressung zwischen beiden Dichtflächen 44, 46 aufgebracht wird. Die Verschiebbarkeit der beiden Ringe 28, 30 hat dagegen in erster Linie die Aufgabe, für eine gleichmäßige Rundum-Anlage beider Dichtflächen 44, 46 zu sorgen. In­ folge von Fertigungstoleranzen, unsymmetrischen Tempe­ raturverteilungen und unsymmetrischen Kraftverteilungen (letztere infolge wirkender Antriebsmomente und wirken­ der Rohrleitungskräfte) weichen die Halteelemente der Dichtungsringe 28, 30 und diese nämlich von ihrer idea­ len kreisrunden Form ab. Dadurch daß wegen der ver­ schiebbaren Lagerung die starre mechanische Kopplung zwischen den Ringen 28, 30 einerseits und den diese hal­ tenden Elemente (Absperrklappe 20 und Rohrabschnitt 14) andererseits aufgehoben ist, können sich beide an die Form des jeweils anderen anpassen. Dadurch aber liegen die beiden Dichtflächen 44, 46 derart exakt aneinander an, daß auf weichplastische Dichtungswerkstoffe, die zur Kompensation von ungleichförmiger Anlage der Dicht­ flächen eingesetzt werden, verzichtet werden kann.
Bei aufgebauter Flächenpressung zwischen den beiden Ringen 28, 30 wirken auf diese gleich große Kräfte in zur jeweiligen Dichtfläche senkrechter Richtung. Teilt man diese Kräfte jeweils in rechtwinklig aufeinander­ stehende Kraftkomponenten auf, so bezieht sich die ver­ schiebbare Lagerung beider Ringe 28, 30 darauf, daß beide Ringe in Richtung der größeren Kraftkomponente beweglich sind. Diese Bewegungsrichtungen fallen mit der in Fig. 1 eingezeichneten Ebene 32 zusammen.
Damit über die verschiebbare Lagerung beider Ringe 28, 30 Fluid nicht entweichen kann, müssen die beiden Lagerungen fluiddicht ausgeführt sein. Zu diesem Zweck sind sowohl in die Innenumfangsschulter 34 des Rohrab­ schnitts 14 als auch in die Außenumfangsschulter 40 der Absperrklappe 20 Dichtungspakete 48 eingelassen. Die Dichtungspakete 48 weisen fest miteinander verbundene konzentrische Ringe 50 aus Metall und 52 aus Graphit auf. Die Ringe 50 und 52 sind abwechselnd aufeinander­ folgend angeordnet. Die Dichtungspakete 48 sind anders als die Dichtflächen 44, 46 nicht der Fluidströmung aus­ gesetzt, weshalb insofern nicht die Gefahr besteht, daß das Graphit der Dichtungspakete 48 "ausgewaschen" wird. Die Klemmkraft, mit der die Ringe 28, 30 an der Absperr­ klappe 20 bzw. dem Rohrabschnitt 14 gehalten sind, be­ mißt sich nach der erforderlichen Flächenpressung zwi­ schen den Dichtungspaketen 48 und den Ringen 28, 30; auch diese Flächenpressungen müssen entsprechend hoch gewählt werden, um die gewünschte Dichtigkeit des Klap­ penventils 10 gewährleisten zu können.
Neben den oben genannten Vorteilen bringt die ver­ schiebbare Lagerung des Sitzrings 30 am Rohrabschnitt 14 ferner den Vorteil mit sich, daß nun unabhängig von dem Material des Rohrabschnitts 14 für den Dichtungs­ ring 30 jedes beliebige Material verwendet werden kann; die Haltekraft wird nämlich nicht mehr, wie bisher üblich durch Verschweißen beider Teile aufgebracht, sondern durch Klemmung. Die Materialwahl des Paares Sitzring 30 und Rohrabschnitt 14 hängt also nicht mehr von der Schweißbarkeit ab.
Anhand der Fig. 3 bis 6 soll nachfolgend noch auf eine Absperrklappen-Armatur mit alternativ ausgeführten Dichtflächen von Dichtungsring und Sitzring eingegangen werden. In den Fig. 3 bis 6 ist mit 100 der an dem (nicht dargestellten) Gehäuse gehaltene Sitzring be­ zeichnet, während das an der (ebenfalls nicht darge­ stellten) Klappenscheibe gehaltene Dichtelement mit 102 bezeichnet ist. Das Dichtelement 102 besteht aus ein­ zelnen Scheiben bzw. Lamellen 104. Der Sitzring 100 ist in der von ihm aufgespannten Ebene 106 verschiebbar am Gehäuse gehalten. Die Dichtfläche 108 des Sitzrings 100 und die von den Umfangsflächen der Ringe 104 gebildete Gesamtdichtfläche 110 des Dichtelements 102 sind derart ausgebildet, daß die Tangenten der Konturen beider Dichtflächen in dem bzw. den Berührungspunkten stets parallel zueinander verlaufen, und zwar von der ersten Berührung ab über den gesamten Stellbereich. Diese Pa­ rallelität gilt auch bereits unmittelbar vor der ersten Berührung der beiden Dichtflächen beim Einschwenken des Dichtelements 102 in den Sitzring 106 (s. Fig. 3). Aus den Figuren ist ersichtlich, daß die betreffende Tan­ gente 112 der Kontur der Dichtfläche 110 parallel zur Tangente 114 der Kontur der Dichtfläche 108 verläuft. Die beiden Dichtflächen 108 und 110 verhalten sich also wie die parallelen Konusflächen eines Keilverschlusses mit axial verschiebbar angeordnetem Verschlußelement. Dadurch bleibt die parallele Ausrichtung der Flächen im Berührungspunktbereich erhalten, und zwar von dem Zeit­ punkt an, von dem ab die Dichtfläche 110 des Dicht­ elements 102 zumindest teilweise der Dichtfläche 108 des Sitzringes 100 gegenüberliegt (s. die Fig. 3 bis 6). Diese Situation gilt auch beim Weiterdrehen der Klappenscheibe über die 90°-Stellung hinaus, wobei hierbei noch der Vorteil erzielt wird, daß die Flächen­ pressung erhöht wird, insofern also durch Weiterschwen­ ken der Klappenscheibe eine Nachstellmöglichkeit gege­ ben ist. Sowohl der Sitzring 100 als auch das Dichtele­ ment 102 bzw. die Scheiben 104 bestehen aus Metall. Das Übermaß zwischen Dichtelement 102 und Sitzring 100 ist derart gewählt, daß es infolge der Flächenpressungen zu elastischen Verformungen kommt, der plastische Bereich also nicht erreicht wird.

Claims (13)

1. Klappenventil, insbesondere für Fluide hoher Tem­ peratur, mit
  • - einem Gehäuse (12, 14), das einen Durchlaß (16) aufweist,
  • - einer Absperrklappe (20), die in dem Durchlaß (16) bewegbar angeordnet ist und
  • - einer zum Abdichten der Absperrklappe (20) gegenüber dem Durchlaß (16) vorgesehenen Dich­ tung (26), die einen im Durchlaß (16) angeord­ neten Sitzring (30) und einen an der Absperr­ klappe (20) angeordneten Dichtungsring (28) aufweist, wobei der Dichtungsring (28) in der von dem Dichtungsring (28) aufgespannten Ebene (32) verschiebbar an der Absperrklappe (20) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der Sitzring (30) verschiebbar an dem Ge­ häuse (12, 14) gehalten ist, und zwar in der vom Sitzring (30) aufgespannten Ebene (32).
2. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dichtungsring (28) eine erste Dichtfläche (44) und der Sitzring (30) eine zweite Dichtfläche (46) aufweist und daß die erste Dicht­ fläche (44) durchgehend aus einem ersten Material und die zweite Dichtfläche (46) durchgehend aus einem zweiten Material besteht.
3. Klappenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beide Dichtflächen (44, 46) aus einem metallischen Werkstoff bestehen.
4. Klappenventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste Material verschieden ist von dem zweiten Material.
5. Klappenventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Mate­ rialien eines verformbarer ist als das andere.
6. Klappenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (28) eine ballige Dichtfläche (44) und der Sitzring (30) eine kegelstumpfartige Dichtfläche (46) auf­ weist.
7. Klappenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrklappe (20) um eine rechtwinklig zur Erstreckung des Durchlas­ ses (16) verlaufende Drehachse (22) bewegbar ist.
8. Dichtung für Fluide, insbesondere für Fluide hoher Temperatur, mit
  • - einem ersten Dichtungselement (28), das von einem ersten Halteelement (20) verschiebbar gehalten ist, und
  • - einem zweiten Dichtungselement (30), das von einem zweiten Halteelement (14) verschiebbar gehalten ist,
  • - wobei beide Dichtungselemente (28, 30) jeweils eine Dichtfläche (44, 46) aufweisen und beide Dichtungselemente (28, 30) derart verschiebbar von den beiden Halteelementen (20, 14) gehalten sind, daß die beiden Dichtungselemente (28, 30) bei mit einer zum Abdichten erforderlichen Flächenpressung aneinanderliegenden Dicht­ flächen (44, 46) in denjenigen Richtungen ver­ schiebbar sind, in denen die jeweils größeren der beiden Kraftkomponenten der infolge der Flächenpressung auf die Dichtflächen (44, 46) wirkenden Kräfte wirken.
9. Dichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (44) des ersten Dichtungs­ elements (28) durchgehend aus einem ersten Mate­ rial und die Dichtfläche (46) des zweiten Dich­ tungselements (30) durchgehend aus einem zweiten Material besteht.
10. Dichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Dichtflächen (44, 46) aus einem metallischen Werkstoff bestehen.
11. Dichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Material verschieden ist von dem zweiten Material.
12. Dichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß von beiden Materialien eines verformbarer ist als das andere.
13. Dichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß das erste Dichtungs­ element (28) eine ballige Dichtfläche (44) und das zweite Dichtungselement (30) eine kegelstumpf­ artige Dichtfläche (46) aufweist.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29612183U1 (de) * 1996-07-15 1996-09-12 Alfa Laval Flow Gmbh Lamellendichtung für eine Absperrklappe
EP1106565A1 (de) * 1999-12-09 2001-06-13 Protechna S.A. Klappenhahn für Flüssigkeitsbehälter und Flüssigkeitsleitungen
EP1242760A1 (de) * 1999-12-29 2002-09-25 Ford Motor Company Auslassventil für verbrennungsmotor
WO2006128464A1 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Aage V. Kjærs Maskinfabrik A/S Butterfly valve
WO2008043429A1 (de) * 2006-10-14 2008-04-17 Daimler Ag Ventilvorrichtung
WO2009008022A1 (en) * 2007-07-12 2009-01-15 Seval S.R.L. Layered metallic gasket
CN102109042A (zh) * 2011-03-18 2011-06-29 赵雷 双向承压氟橡胶防火蝶阀
CN107654673A (zh) * 2017-10-30 2018-02-02 东华工程科技股份有限公司 高温高压三偏心金属密封蝶阀
CN108916397A (zh) * 2018-09-06 2018-11-30 温州上沃阀门科技有限公司 偏心硬密封蝶阀的阀板密封安装机构

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29612183U1 (de) * 1996-07-15 1996-09-12 Alfa Laval Flow Gmbh Lamellendichtung für eine Absperrklappe
EP1106565A1 (de) * 1999-12-09 2001-06-13 Protechna S.A. Klappenhahn für Flüssigkeitsbehälter und Flüssigkeitsleitungen
EP1242760A1 (de) * 1999-12-29 2002-09-25 Ford Motor Company Auslassventil für verbrennungsmotor
EP1242760A4 (de) * 1999-12-29 2005-03-23 Visteon Global Tech Inc Auslassventil für verbrennungsmotor
WO2006128464A1 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Aage V. Kjærs Maskinfabrik A/S Butterfly valve
WO2008043429A1 (de) * 2006-10-14 2008-04-17 Daimler Ag Ventilvorrichtung
WO2009008022A1 (en) * 2007-07-12 2009-01-15 Seval S.R.L. Layered metallic gasket
CN101743418B (zh) * 2007-07-12 2013-03-27 Seval有限责任公司 分层的金属垫圈
CN102109042A (zh) * 2011-03-18 2011-06-29 赵雷 双向承压氟橡胶防火蝶阀
CN102109042B (zh) * 2011-03-18 2013-07-17 赵雷 双向承压氟橡胶防火蝶阀
CN107654673A (zh) * 2017-10-30 2018-02-02 东华工程科技股份有限公司 高温高压三偏心金属密封蝶阀
CN108916397A (zh) * 2018-09-06 2018-11-30 温州上沃阀门科技有限公司 偏心硬密封蝶阀的阀板密封安装机构

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