DE202007006579U1

DE202007006579U1 - Axial seal for the valve body sealing seat of a ventilation and venting valve

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Publication number: DE202007006579U1
Application number: DE200720006579
Authority: DE
Original assignee: Hawle Armaturen GmbH
Current assignee: Hawle Armaturen GmbH
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2007-05-08
Publication date: 2008-09-11
Anticipated expiration: 2017-05-09

Abstract

Dichtung für den Ventilkörper-Dichtsitz eines Be- und Entlüftungsventils, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Axial-Ringdichtung (10) ausgestaltet ist und an der Seite, an welcher sie zur Abdichtung auf den Dichtsitz (21) auffährt, einen Lippendichtungsabschnitt (16) und einen Flächendichtungsabschnitt (17) aufweist.poetry for the valve body sealing seat of a ventilation valve, characterized in that it is designed as an axial ring seal (10) and on the side at which they seal to the sealing seat (21) ascends, a lip seal portion (16) and a surface sealing portion (17).

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für den Ventilkörper-Dichtsitz eines Be- und Entlüftungsventils. Solche Be- und Entlüftungsventile werden verwendet, um mediumführende Leitungen, insbesondere unter Druck stehende Leitungen und speziell Trinkwasser- oder Abwasserleitungen zu belüften und/oder zu entlüften. Sie können an geodätischen Hochpunkten an den Leitungen selbst oder an Armaturen im Leitungssystem angeordnet werden.The The invention relates to a seal for the valve body sealing seat a ventilation valve. Such ventilation valves are used to medium-carrying lines, in particular pressurized pipes and especially drinking water or sewage pipes to ventilate and / or vent. You can at geodesic high points on the lines themselves or be arranged on fittings in the pipe system.

Aus der DE 299 05 743 U1 und der DE 299 18 722 U1 sind Be- und Entlüftungsventile bekannt, bei denen der Ventilkörper mittels einer Rollmembran-Dichtung zum Durchlass freigegeben bzw. abgedichtet wird. Ferner gibt es Be- und Entlüftungsventile mit Sitzdichtungen, z. B. solche, bei denen ein Schwimmkörper selbst am Dichtsitz abdichtet.From the DE 299 05 743 U1 and the DE 299 18 722 U1 Ventilation valves are known in which the valve body is released or sealed by means of a rolling diaphragm seal for passage. There are also ventilation valves with seat seals, z. As those in which a floating body itself seals on the sealing seat.

Ein Nachteil bekannter Be- und Entlüftungsventile liegt darin, dass sie – wenn sie für niedrige Druckbereiche geeignet sind – nur eine kleine Be- und Entlüftungsleistung aufweisen. In manchen Fällen ist es wünschenswert, den Ventilkörper mit Hilfe einer Axialdichtung abzudichten, jedoch ergeben sich bei bekannten Axialdichtungen Schwierigkeiten mit den Druckbereichen, in denen solche Be- und Entlüftungsventile betrieben werden. Einfache Axialdichtungen dichten im niedrigen Druckbereich, beispielsweise bei 0,1 bar und darunter, nicht ausreichend ab. Wenn die Dichtungen aber so ausgestaltet werden, dass sie solch niedrige Drücke gut bewältigen können, sind sie für hohe Drücke nicht mehr geeignet. Für Be- und Entlüftungsventile treten aber Druck-Betriebsbereiche von beispielsweise 0,1 bar und darunter bis zu 16 bar und darüber auf.One Disadvantage of known ventilation valves is that that they - if they are for low pressure ranges are suitable - only a small ventilation exhibit. In some cases it is desirable to seal the valve body by means of an axial seal, However, difficulties arise with known axial seals the pressure areas in which such aeration and exhaust valves operate. Simple axial seals seal in low Pressure range, for example, at 0.1 bar and below, not sufficient from. But if the seals are designed to be such can handle low pressures well, they are no longer suitable for high pressures. For air valves and venting occur but pressure operating ranges from, for example, 0.1 bar and below to 16 bar and above on.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtung für den Ventilkörper-Dichtsitz eines Be- und Entlüftungsventils bereitzustellen, die sowohl bei sehr niedrigen als auch bei sehr hohen Betriebsdrücken eine geforderte Dichtwirkung erzielt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Dichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche definieren bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.It The object of the present invention is to provide a seal for the valve body sealing seat of a ventilation valve to provide that at both very low and very high operating pressures achieved a required sealing effect. These Task is inventively by a seal solved according to claim 1. The dependent claims define preferred embodiments of the invention.

Erfindungsgemäß ist die Dichtung als Axial-Ringdichtung ausgestaltet und an der Seite, an welcher sie zur Abdichtung auf dem Dichtsitz auffährt, weist sie einen Lippendichtungsabschnitt und einen Flächendichtungsabschnitt auf. Mit anderen Worten werden zwei Dichtkonzepte in der erfindungsgemäßen Dichtung integriert, nämlich ein Lippendichtungs-Konzept für die Abdichtung bei niedrigen Drücken und ein Flächendichtungskonzept für die Abdichtung bei höheren Drücken. Der Vorteil von Lippendichtungen liegt darin, dass sie aufgrund der möglichen Formänderungen des Dichtmaterials, die schon bei geringen Kräften auf die Lippen entstehen, schon bei niedrigen Drücken eine gute Dichtwirkung entfalten können. Flächendichtungen, also solche Dichtungen, die nach dem Auffahren auf den Dichtsitz über einen flächigen Bereich den dichtenden Abschluss herstellen, eignen sich zur Abdichtung bei hohen Drücken, weil der damit einhergehende große Andruck in der Abdichtfläche eine hohe Undurchlässigkeit erzeugt. Die beiden Abschnitte oder Zonen der erfindungsgemäßen Dichtung sorgen deshalb dafür, dass sie im hohen und niedrigen Druckbereich bei Be- und Entlüftungsventilen universell einsetzbar wird, d. h. sowohl bei geringen Betriebsdrücken, auch unter 0,1 bar, als auch bei sehr hohen Betriebsdrücken, z. B. 16 bar oder höher, für eine ausreichende Dichtigkeit sorgt. Aufgrund ihrer Konstruktion als Axial-Ringdichtung lässt sich auch eine hohe Entlüftungsleistung bewerkstelligen, da beim Öffnungsvorgang eine große Be- und Entlüftungsfläche freigegeben wird.According to the invention the seal designed as an axial ring seal and on the side, at which it ascends to seal on the sealing seat, it has a lip seal portion and a face seal portion on. In other words, two sealing concepts in the invention Integrated seal, namely a lip seal concept for sealing at low pressures and a Surface sealing concept for the sealing at higher pressures. The advantage of lip seals is because of the possible shape changes of the sealing material, even at low forces the lips are formed, even at low pressures can develop good sealing effect. Gaskets, So those seals that after driving on the sealing seat over make a flat area the sealing completion, are suitable for sealing at high pressures because of concomitant large pressure in the sealing surface creates a high impermeability. The two sections or zones of the seal according to the invention provide That's why they help in the high and low pressure ranges Ventilation valves can be used universally, d. H. both at low operating pressures, even below 0.1 bar, as well as at very high operating pressures, eg. 16 bar or higher, for sufficient tightness provides. Due to its construction as axial ring seal leaves also manage a high venting performance, since the opening process, a large ventilation area is released.

Die erfindungsgemäße Dichtung ließe sich auch als eine Art zweistufige Dichtung charakterisieren, nämlich mit einer ersten Stufe (Lippendichtungsabschnitt) für den geringen Druckbereich und einer zweiten Stufe (Flächendichtungsabschnitt) für den hohen Druckbereich.The seal according to the invention could also be characterize as a kind of two-stage seal, namely with a first stage (lip seal section) for the low pressure range and a second stage (area sealing section) for the high pressure range.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtung weist diese innen den Lippendichtungsabschnitt und weiter außen den Flächendichtungsabschnitt auf, wobei der Lippendichtungsabschnitt eine spitz zulaufende Dichtlippe umfassen kann. Besonders für die Ab dichtung von "Innen nach Außen" ist dies eine geeignete Wahl, da zunächst der Lippendichtungsabschnitt bzw. die Dichtlippe die Dichtfunktion übernimmt und dann bei höheren Drücken der Flächendichtungsabschnitt mit abdichten kann. Die Dichtlippe kann, wenn sie innen liegt, nach außen hin zum Dichtsitz hin abgebogen verlaufen, um dann bei einer Druckbelastung eine geeignete Anlage am Dichtsitz zu finden.at an embodiment of the invention Seal has these inside the lip seal section and on outside the surface sealing portion, wherein the lip seal portion may comprise a tapered sealing lip. Especially for the seal from "inside out" this is a suitable choice since first the lip seal section or the sealing lip assumes the sealing function and then at higher pressures, the face seal portion can seal with. The sealing lip can, when it lies inside, to the outside run bent toward the sealing seat, then at a pressure load to find a suitable installation on the sealing seat.

Was den Flächendichtungsabschnitt angeht, so besteht die Möglichkeit, diesen als eine Rundkontur auszubilden, insbesondere als eine Teil-O-Ring-Kontur, also eine runde Erhebung über einem Dichtungskörper.What the area sealing section, it is possible to to form this as a round contour, in particular as a partial O-ring contour, So a round survey of a seal body.

In weiterer Ausgestaltung ist am Außenrand der Dichtung eine Zentrierschräge als Hilfsmittel zum Positionieren der Dichtung am Dichtsitz vorgesehen, die immer den richtigen Sitz der Dichtung an dem Dichtsitz gewährleistet.In Another embodiment is at the outer edge of the seal a Centering bevel as an aid for positioning the seal provided on the sealing seat, which always has the correct seat of the seal ensured at the sealing seat.

Was die Materialwahl betrifft, bestehen mehrere Möglichkeiten. Einerseits kann die Dichtung aus einem einzigen Wirkstoff, insbesondere aus einem Gummi- oder Elastomermaterial ausgebildet werden; andererseits besteht die Möglichkeit, die Dichtung aus mehreren Werkstoffen herzustellen, insbesondere aus Gummi- oder Elastomerwerkstoffen. Im letzteren Fall weist der Lippendichtungsabschnitt insbesondere ein anderes z. B. weicheres Material auf, als der Flächendichtungsabschnitt, und die Dichtung ist eine integrierte Mehrkomoponentendichtung aus diesen Werkstoffen.As far as the choice of material is concerned, there are several possibilities. On the one hand, the seal can be formed of a single active substance, in particular of a rubber or elastomer material; On the other hand, there is the possibility of the seal Made of several materials, especially rubber or elastomeric materials. In the latter case, the lip seal portion in particular another z. B. softer material than the surface sealing portion, and the seal is a multi-component integrated seal of these materials.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Abdichtungssystem für den Ventilkörper eines Be- und Entlüftungsventils mit einer Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und mit einem Dichtsitz an einem Führungskörper für den Ventilkörper. Wenn demgemäß hierin von einem Ventilkörper-Dichtsitz gesprochen wird, bedeutet dies nicht unbedingt, dass der Dichtsitz direkt am Ventilkörper des Be- und Entlüftungsventils angeordnet sein muss, er kann durchaus auch an einem außen liegenden Bauteil, beispielsweise dem Führungskörper angeordnet sein, in dem der Ventilkörper sich zum Öffnen und Schließen des Ventils bewegt.According to one In another aspect, the present invention relates to a sealing system for the valve body of a ventilation valve with a seal according to one of claims 1 to 9 and with a sealing seat on a guide body for the valve body. Accordingly, if herein from a valve body sealing seat is meant not necessarily that the sealing seat directly on the valve body of the air valve must be arranged, he may well be on an external component, for example be arranged in the guide body, in which the Valve body opening and closing of the valve moves.

Es ist von Vorteil, wenn Form und/oder Höhe des Dichtsitzes und der Dichtung so aufeinander abgestimmt sind, dass bei einem Auffahren der Dichtung auf den Dichtsitz erst der Lippendichtungsabschnitt und danach der Flächendichtungsabschnitt in Dichtkontakt mit dem Dichtsitz treten. Je nach Form des Dichtsitzes kann hierbei die Form der Dichtung bzw. ihrer Abschnitte angepasst werden, und umgekehrt. Bei einer speziellen Ausgestaltung ist die Höhe des Lippendichtungsabschnittes über dem Dichtkörper der Dichtung größer als die Höhe des Flächendichtungsabschnittes über dem Dichtkörper der Dichtung. In solchen Fällen, wird der Lippendichtungsabschnitt zuerst dichtend angreifen, insbesondere auch dann, wenn der Dichtsitz eine zu seiner Mitte hin vorstehend gewölbte Stirnform aufweist, deren Wölbung nicht übermäßig stark ist. Natürlich gilt die oben genannte Eingriffsreihenfolge auch bei ebenen oder konkaven Dichtsitz-Stirnflächen.It is advantageous if shape and / or height of the sealing seat and the seal are coordinated so that at one Driving up of the seal on the sealing seat only the lip seal section and then the surface sealing portion in sealing contact with the sealing seat. Depending on the shape of the sealing seat can here the shape of the seal or its sections are adapted, and vice versa. In a particular embodiment, the height of the Lip seal section above the sealing body the seal is greater than the height of the Surface sealing portion above the sealing body the seal. In such cases, the lip seal portion becomes first sealingly attack, especially if the sealing seat an arched towards its center frontal shape whose bulge is not excessive strong. Of course, the above order of intervention applies even with flat or concave sealing seat faces.

Die Erfindung wird im Weiteren anhand einer Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Sie kann alle hierin beschriebenen Merkmale einzeln sowie in jedweder sinnvollen Kombination umfassen. In den Zeichnungen zeigen:The The invention will be further explained with reference to an embodiment and with reference to the accompanying drawings explained. It can have all the features described herein individually and in any meaningful combination. In the drawings demonstrate:

1 eine erfindungsgemäße Dichtung am Dichtsitz eines Be- und Entlüftungsventils; und 1 an inventive seal on the sealing seat of a ventilation valve; and

2 ein Beispiel für ein Be- und Entlüftungsventil mit der erfindungsgemäßen Dichtung bzw. dem erfindungsgemäßen Abdichtungssystem. 2 an example of a ventilation valve with the seal according to the invention or the sealing system according to the invention.

In der 1 ist eine erfindungsgemäß ausgestaltete Dichtung 10 gezeigt, die am Dichtsitz 21 des Führungskörpers 20 eines Be- und Entlüftungsventils sitzt. Bevor die Dichtung 10 in ihren Einzelheiten detaillierter erörtert wird, soll auf die 2 Bezug genommen werden, welche zeigt, wo die Dichtung 10 insgesamt in einem Be- und Entlüftungsventil positioniert ist.In the 1 is a seal designed according to the invention 10 shown at the seal seat 21 of the leadership body 20 a ventilation valve sits. Before the seal 10 is discussed in more detail in its details, should be on the 2 Reference is made, which shows where the seal 10 is positioned in total in a ventilation valve.

Das in 2 gezeigte Be- und Entlüftungsventil 1 weist einen Ventilkörper 5 auf, der im Führungskörper 20 nach oben und unten gleitend gelagert ist. Der Ventilkörper 5 hat Be- und Entlüftungsöffnungen 4, und im Zustand der 2 liegt er in seiner Verschlussstellung, in welcher der Luftdurchtritt durch die Öffnungen 4 nicht möglich ist.This in 2 shown ventilation valve 1 has a valve body 5 on, in the leadership body 20 is slidably mounted up and down. The valve body 5 has ventilation openings 4 , and in the state of 2 it is in its closed position, in which the air passage through the openings 4 not possible.

Der Verschlusszustand wird dadurch hergestellt, dass ein Schwimmkörper 2 über verschiedene, hier nicht detailliert beschriebene, Bauteile das Unterteil 3 des Ventilkörpers 5 nach oben drückt. In einer Nut im Unterteil 3 liegt die Axial-Ringdichtung 10, und im dargestellten Zustand wird diese durch den Druck vom Schwimmkörper 2 an den Ventilsitz 21 gedrückt, der den unteren Abschluss des Führungskörpers 20 bildet. Der Luft-Strömungsquerschnitt ist so geschlossen. Es wird hier nur angemerkt, dass, wenn vom Schwimmkörper 2 kein Druck nach oben mehr ausgeübt wird, der Ventilkörper 5 in der Führung 20 nach unten gleitet, die Abdichtung an der Dichtung 10 geöffnet wird und Luft durch die Öffnungen 4 in das Innere des Ventils hinein und aus diesem heraus strömen kann.The closure state is made by a float 2 about different, not described in detail, components the lower part 3 of the valve body 5 pushes up. In a groove in the lower part 3 lies the axial ring seal 10 , and in the state shown, this is due to the pressure from the float 2 to the valve seat 21 pressed down the lower end of the guide body 20 forms. The air flow cross section is closed. It is only noted here that if from the float 2 no pressure is exerted upward anymore, the valve body 5 in the lead 20 slides down, the seal on the seal 10 is opened and air through the openings 4 into and out of the valve.

Beim Übergang vom geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand der 2 wird die erfindungsgemäße Dichtung 10 wirksam. Die Dichtung 10 umfasst, wie wiederum aus der 1 hervorgeht, einen Lippendichtungsabschnitt 16, einen Flächendichtungsabschnitt 17 und eine Zentrierschräge 15 an der Oberseite des Dichtungskörpers 11. Am Lippendichtungsabschnitt 16 ist eine nach außen (nach außerhalb des Ringes, der durch die Dichtung 10 gebildet wird) und unten abgebogene Dichtlippe 12 vorgesehen. In der Zeichnung ist die Dichtlippe in ihrem Ausgangszustand dargestellt, sie wird sich aber an das Innenteil des Dichtsitzes 21 anformen und so schon bei geringem Druckunterschied (0,1 bar oder weniger von innen nach außen) für eine ausreichende Abdichtung sorgen. Wegen ihrer zulaufenden, spitzen Form ist die Dichtlippe 12 flexibel formveränderlich und die Dichtwirkung wird durch die entstehende elastische Gegenkraft bei der Formänderung erzeugt.In the transition from the open state to the closed state of 2 is the seal of the invention 10 effective. The seal 10 includes, as again from the 1 shows a lip seal section 16 , a surface sealing portion 17 and a centering slope 15 at the top of the seal body 11 , At the lip seal section 16 is an outward (outward of the ring, passing through the seal 10 is formed) and bent down sealing lip 12 intended. In the drawing, the sealing lip is shown in its initial state, but it will be to the inner part of the sealing seat 21 molding and thus ensure even at low pressure difference (0.1 bar or less from the inside to the outside) for a sufficient seal. Because of their tapered, pointed shape is the sealing lip 12 flexible form variable and the sealing effect is generated by the resulting elastic reaction force in the change in shape.

Wenn der Druck im Ventil größer wird, also der Schwimmkörper 2 weiter nach oben steigt (siehe 2) wird die Dichtung 10 stärker an den Dichtsitz 21 angepresst, und die Dichtwirkung des Flächendichtungsabschnittes 17 kommt zur Geltung. Der Flächendichtungsabschnitt 17 weist eine nach oben konvexe Rundung auf, die man als Teil-O-Ring-Kontur bezeichnen kann. Mit dieser Kontur schmiegt sich der Flächendichtungsabschnitt 17 an den Dichtsitz 21 an und sorgt über einen gewissen, sich radial erstreckenden Flächenbereich für eine Flächendichtung, die umso stärker wird, je größere der von unten aufgebrachte Druck ist. Eine Verschiebung der Dichtung kann nicht vorkommen, weil der Dichtsitz 21 an seiner Stirnseite nach außen konvex vorstehend gewölbt ist und die Zentrierschräge 15 sich an seinem äußeren Abschnitt des Dichtungskörpers 11 ansetzen kann. Damit ist der richtige Sitz der Dichtung 10 immer gewährleistet, eine Abdichtung bei geringem Drücken wird durch die Lippenkontur 12 ermöglicht, und für die Abdichtung bei höheren Drücken sorgt die O-Ring-Kontur 14.When the pressure in the valve gets bigger, so the float 2 continues to rise (see 2 ) becomes the seal 10 stronger to the sealing seat 21 pressed, and the sealing effect of the surface sealing portion 17 comes to advantage. The surface sealing section 17 has an upwardly convex curve, which may be called a partial O-ring contour. With this contour, the surface seal section nestles 17 to the seal seat 21 and provides a certain, radially extending surface area for a surface seal, which becomes stronger the greater the pressure applied from below. A shift of the seal can not occur because of the sealing seat 21 convex protruding convex on its front side and the centering bevel 15 at its outer portion of the seal body 11 can start. This is the correct seat of the seal 10 always ensures a seal at low pressures is through the lip contour 12 and the sealing at higher pressures is ensured by the O-ring contour 14 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 29905743 U1 [0002]
DE 29918722 U1 [0002]

Claims

Seal for the valve body sealing seat of a ventilation valve, characterized in that it is used as axial ring seal ( 10 ) and on the side at which they seal on the sealing seat ( 21 ), a lip seal section ( 16 ) and a surface sealing section ( 17 ) having.

Seal according to claim 1, characterized in that inside the lip seal portion ( 16 ) and further out the surface sealing portion ( 17 ) having.

Seal according to claim 1 or 2, characterized in that the lip seal portion ( 16 ) a tapered sealing lip ( 12 ) having.

Seal according to claim 3, characterized in that the sealing lip ( 12 ) is bent outwards toward the sealing seat.

Seal according to one of claims 1 to 4, characterized in that the surface sealing portion ( 17 ) a round contour, in particular a partial O-ring contour ( 14 ) having.

Seal according to one of claims 1 to 5, characterized in that at the outer edge of the seal ( 10 ) a centering slope ( 15 ) as an aid for positioning the seal ( 10 ) at the sealing seat ( 20 ) is provided.

Seal according to one of claims 1 to 6, characterized in that the seal of a single Material, in particular of a rubber or elastomeric material, is trained.

Seal according to one of claims 1 to 6, characterized in that the seal of several materials, is made in particular of rubber or elastomeric materials.

Seal according to claim 8, characterized in that the lip seal portion ( 16 ) another z. B. softer material than the surface sealing portion ( 17 ) and the seal is an integrated multi-component seal of these materials.

Sealing system for the valve body of a ventilation valve, with a seal according to one of claims 1 to 9 and with a sealing seat ( 21 ) on a guide body ( 20 ) for the valve body ( 5 ).

Sealing system according to claim 10, characterized in that the shape and / or height of the sealing seat ( 21 ) and the seal ( 10 ) are matched to one another such that when the gasket ( 10 ) on the sealing seat, first the lip seal portion ( 16 ) and then the surface sealing portion ( 17 ) in sealing contact with the sealing seat ( 21 ) to step.

Sealing system according to claim 10 or 11, characterized in that the height of the lip seal portion ( 16 ) above the sealing body ( 11 ) of the seal ( 10 ) is greater than the height of the surface sealing portion ( 17 ) above the sealing body ( 11 ) of the seal ( 10 ).

Sealing system according to one of claims 10 to 12, characterized in that the sealing seat ( 21 ) has a bulging toward its center frontal shape.