DE2155246A1

DE2155246A1 - Sealing device for a valve

Info

Publication number: DE2155246A1
Application number: DE19712155246
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: De Zurik Corp
Current assignee: De Zurik Corp
Priority date: 1971-01-06
Filing date: 1971-11-06
Publication date: 1972-07-20
Also published as: NL148391B; NL7114445A; GB1365330A; CA952087A; DE2155246C3; DE2155246B2; AU3768472A; BE777692A; FR2121263A5; JPS5114290B1

Description

OR.-INQ. DIPL.-ING. M. SC. DIPL.-PHVS. OR. DIPL.-PHYS.OR.-INQ. DIPL.-ING. M. SC. DIPL.-PHVS. OR. DIPL.-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKERHÖGER - LEGAL RIGHT-GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGARTPATENT LAWYERS IN STUTTGART

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U.S.Ser.No; 104,280U.S.Ser.No; 104.280

DeZurik Corporation
Sartell, Minnesota 56377 U.S.A.DeZurik Corporation
Sartell, Minnesota 56377 USA

Abdichtvorrichtung für ein VentilSealing device for a valve

Die Erfindung betrifft eine Abdichtvorrichtung für ein Ventil mit einem axialen Durchgangskanal, der durch ein am.Ventilkörper schwenkbar angebrachtes Verschlussglied verschliessbar ist, das eine zur Abdichtung dienende Gegenabdichtflache hat, die beim Schliessen des Ventils mit einer Hauptabdichtfläche eines Abdichtringes zusammenwirkt, der vorstehend in einer Ringnut des Ventilkörpers angeordnet ist.The invention relates to a sealing device for a valve with an axial passage channel through which an am.Ventilkörper pivotally attached closure member is closable, which has a serving for sealing Gegenabdichtflache, the when the valve is closed, it interacts with a main sealing surface of a sealing ring which protrudes in an annular groove of the valve body is arranged.

Um eine positive, blasendichte Abdichtung zwischen einem Ventilkörper und einem schwenkbaren Verschlussglied zu erreichen, ist es üblich, einen federnden Abdichtring, beispielsweise aus synthetischem Gummi oder dergl., zu verwenden, der in Bezug auf die zu behandelnden Fliessmedien inert ist, mit denen zusammen, das Ventil verwendet werden soll. Zwar sind solche Abdichtringe im allgemeinen bei massigen Temperaturen und Drücken ausreichend, beispielsweise bis herauf auf 121°C und 21 kg/cm , doch^versagen sie häufig, wenn diese Bedingungen überschritten werden. - 2 -To create a positive, bubble-tight seal between a valve body and to achieve a pivotable closure member, it is common to use a resilient sealing ring, for example from synthetic rubber or the like., the related is inert to the flow media to be treated with which, together the valve is to be used. Admittedly, such sealing rings are generally at moderate temperatures and pressures sufficient, for example up to 121 ° C and 21 kg / cm, but often fail when these conditions are exceeded will. - 2 -

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In der letzten Zeit sind nun eine Reihe von fluorinierten Kohlenwasserstoff-Polymeren, beispielsweise Teflon, vertrieben von der Firma DuPont, auf den Markt gekommen, die nicht nur inert gegen eine grosse Anzahl von Behandlungsfliessmedien sind, sondern die auch in der Lage sind, höhere Temperaturen und Drücke auszuhalten als synthetische Gummimaterialien. Zwar haben diese fluorinierten Kohlenwasserstoff-Polymere einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten und sind im allgemeinen als federnd anzusehen, doch kehren sie verhältnismässig langsam aus Deformationen in die frühere Form zurück. Wenn sie langer dauernden Belastungen ausgesetzt werden, haben sie die Tendenz kaltzufliessen, d.h. es findet eine dauerhafte Änderung der Form und der Dimensionen statt. In der Vergangenheit hat diese Tendenz von Teflon, d.h. allmählich bei massiger Temperatur und massigem Druck kaltzufliessen, dazu geführt, dass Abdichtringe aus diesem Material von den zusammenwirkenden Abdichtteilen wegkriechen und zurückweichen, welche Abdichtteile diese Verformung verursachen, um überhaupt eine wirksame Abdichtung zu erreichen. Als Ergebnis wurden Abdichtringe aus Teflon mit der Zeit dann immer weniger wirksam, wenn sie länger dauernden oder wiederholten mechanischen und Temperaturbelastungen ausgesetzt wurden, obgleich diese Belastungen erheblich unter der festgelegten elastischen und thermischen Grenze des Materials lagen.Recently there have been a number of fluorinated hydrocarbon polymers for example Teflon, sold by the DuPont company, came onto the market that not only are inert to a large number of treatment flow media, but are also capable of higher temperatures and withstanding pressures than synthetic rubber materials. It is true that these fluorinated hydrocarbon polymers have a very low coefficient of friction and are generally considered to be resilient, but they sweep relatively slowly from deformations back to the previous shape. If they are exposed to prolonged stress, they have the tendency cold flowing, i.e. there is a permanent change in shape and dimensions. In the past this has The tendency of Teflon, i.e. gradually cold-flowing at moderate temperature and moderate pressure, led to sealing rings crawl away from this material from the cooperating sealing parts and withdraw, which sealing parts cause this deformation cause in order to achieve an effective seal at all. As a result, sealing rings made of Teflon with the Time becomes less and less effective when exposed to prolonged or repeated mechanical and temperature loads even though these loads were well below the specified elastic and thermal limits of the material.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Abdichtkonstruktion für mit hohem Druck und bei hoher Temperatur arbeitende Ventile zu schaffen, bei denen die Eeziehung zwischen Spannung und Verformung eines federnden Abdichtgliedes, beispielsweise aus fluoriniertem Kohlenwasserstoff-Polymer, derart ist, dass die Tendenz des federnden Abdichtgliedes kaltzufliessen, auf ein Minimum herabgesetzt wird. Diese Aufgabe wird bei der eingangs erwähnten Abdichtvorrichtung gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Abdichtring mindestens eine sich axial erstreckende Ringschulter am Aussenumfang und einenThe invention is now based on the object of providing an improved sealing construction for valves operating at high pressure and at high temperature, in which the relationship between tension and deformation of a resilient sealing member , for example made of fluorinated hydrocarbon polymer, is such that the tendency of the resilient sealing member cold flow is reduced to a minimum. In the case of the sealing device according to the invention mentioned at the beginning, this object is achieved in that the sealing ring has at least one axially extending annular shoulder on the outer circumference and one

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Ringsteg hat, der sich im wesentlichen radial nach aussen neben der Ringschulter in eine radial aussen angeordnete Teilnut der Ringnut erstreckt, dass mindestens ein metallischer Schulterreifen vorgesehen ist, der auf der Ringschulter aufliegt, und dass dieser Schulterreifen und der Abdichtring relativ zueinander und zum Verschlussglied so dimensioniert sind, dass einerseits eine ümfangsstreckung eintritt, wenn die Hauptabdichtfläche des Abdichtringes im wesentlichen vollständig gegen die Gegenabdichtflache des Verschlussgliedes anliegt, und dass andererseits der Schulterreifen den Abdichtring in den im wesentlichen nicht gestreckten Zustand zurückführt, wenn die Hauptabdichtfläche nicht im wesentlichen vollständig gegen die Gegenabdichtf lache des Verschlussgliedes anliegt.Has ring land, which is next to substantially radially outward the annular shoulder extends into a radially outwardly arranged partial groove of the annular groove that at least one metallic shoulder hoop is provided, which rests on the ring shoulder, and that this shoulder tire and the sealing ring relative to one another and are dimensioned for the closure member so that on the one hand a circumferential extension occurs when the main sealing surface of the sealing ring rests essentially completely against the counter sealing surface of the closure member, and that on the other hand the shoulder tire returns the sealing ring to the substantially unstretched state when the main sealing surface does not lie essentially completely against the counter sealing surface of the closure member.

Dabei ist die Anordnung derart, dass eine übermässige Vergrösse- rung des federnden Abdichtringes durch ein Paar von Metallreifen verhindert wird, die das Abdichtglied umgeben.The arrangement is such that an excessive enlargement of the resilient sealing ring is prevented by a pair of metal hoops which surround the sealing member.

Vorteilhaft ist es, wenn die Hauptabdichtfläche, die mit der Gegenabdichtflache des Verschlussgliedes und einem an eine Ringfeder anlegbaren sekundären Abdichtteil zusammenwirkt, im Ventilkörper derart angeordnet ist, dass die Abdichtung zwischen dem federnden Abdichtring sowohl in Bezug auf das Verschlussglied als auch die Ringfeder mit zunehmendem Druck in Flussaufwärtsrichtung des Verschlussgliedes positiver wird.It is advantageous if the main sealing surface, which interacts with the counter sealing surface of the closure member and a secondary sealing part that can be placed against an annular spring, is arranged in the valve body in such a way that the seal between the resilient sealing ring both with respect to the closure member and the annular spring with increasing pressure becomes more positive in the upstream direction of the closure member.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die primären Abdichtkräfte mechanisch, ferner sind die verstärkten radialen Fliessmediumdruckkräfte im wesentlichen ausgeglichen, so dass die zum öffnen des Ventiles erforderliche Kraft im wesentlichen konstant bleibt (entlastetes Ventil).According to another feature of the invention are the primary sealing forces mechanically, furthermore, the increased radial flow medium pressure forces are essentially balanced, so that the force required to open the valve remains essentially constant (relieved valve).

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Nach einem weiteren Merkmal ist die Ventilabdichtung im wesentlichen selbstzentrierend relativ zum Verschlussglied und ferner so ausgelegt, dass im wesentlichen ein Ausblasen der Dichtung verhindert wird, auch wenn das Ventil plötzlich unter hohem Druck geöffnet wird.In another feature, valve sealing is substantial self-centering relative to the closure member and also designed so that essentially a blowout the seal is prevented even if the valve is suddenly opened under high pressure.

Im besonderen betrifft die Erfindung einen federnden Abdichtring, der in einer stufenartigen Ringnut eines Ventilkörpers angeordnet ist, wobei ein Teil des Abdichtringes sich radial nach innen in den Strömungsdurchgang und ein Umfangssteg des Abdichtringes sich radial nach aussen in den tieferen Teil der Ringnut erstreckt. Ein Paar von Metallreifen umgreifen sich axial erstreckende Schultern des Abdichtringes, um so die Hauptbeanspruchungen aufzunehmen, die dem Abdichtring durch das Verschlussglied aufgedrückt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ring aus einem fluorinierten Kohlenwasserstoff-Polymer hergestellt, und eine Ringfeder liegt gegen eine Seite des Steges des Abdichtringes an, wodurch sich eine sekundäre Abdichtung an der Ringnut ergibt. Ein in die Ringnut eintretender Druck versucht^ die Feder und den Steg axial in eine noch positivere oder formschlüssigere Anlage miteinander und den Ring radial in eine noch vollere und positivere Anlage mit dem Verschlussglied zu bringen.In particular, the invention relates to a resilient sealing ring, which is arranged in a step-like annular groove of a valve body, with part of the sealing ring extending radially inward into the flow passage and a circumferential ridge of the sealing ring extends radially outward into the deeper part the annular groove extends. A pair of metal hoops encompass axially extending shoulders of the sealing ring so that the Take up the main stresses that are pressed onto the sealing ring by the closure member. In a preferred The embodiment is the ring made from a fluorinated hydrocarbon polymer produced, and an annular spring rests against one side of the web of the sealing ring, whereby a secondary seal results in the annular groove. A pressure entering the annular groove tries to fit the spring and the web axially into one even more positive or form-fitting contact with one another and the ring radially into an even fuller and more positive contact to bring with the closure link.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele der Erfindung enthält. In der Zeichnung zeigen?Further features and advantages of the invention emerge from the following description in connection with the drawing, includes embodiments of the invention. Show in the drawing?

Fig. 1 eine Vorderansicht eines .Klappenventils mit einer Abdichtung gemäss der Erfindung,1 shows a front view of a flap valve with a seal according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,Fig. 2 is a section along line 2-2 of Fig. 1,

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Fig. 3 einen vergrösserten Tel!querschnitt durch eine erste Ausführungsform 'der in dem Ventil eingebauten erfindungsgemässen Abdichtung,3 shows an enlarged part of the cross section through a first embodiment 'built into the valve sealing according to the invention,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Ringfeder,4 shows a section through an annular spring,

Fig. 5 einen Teilschnitt nach Linie 5-5 der Fig. 3,Fig. 5 is a partial section along line 5-5 of Fig. 3,

Fig. 6 Teilschnitte ähnlich den Figuren 3 und 5 durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung.6 shows partial sections similar to FIGS. 3 and 5 through a second embodiment of the invention.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist mit 10 ein Klappenventil als Ganzes bezeichnet, das einen Ventilkörper 12 und einen axialen Durchgangskanal 14 hat. Der Ventilkörper hat an seinem Ende je eine äussere Ringfläche 16, die dazu dienen, das Klappenventil 10 zwischen den Flanschen von zwei miteinander fluchtenden Leitungen oder Röhren eines Fliessmediumsystems anzuordnen und festzuschrauben. Wie weiter unten noch näher erklärt wird, ist das Klappenventil 10 für beide Fliessrichtungen insofern eingerichtet / als es unabhängig von der Richtung des Fliessmediumstromes durch den Durchgangskanal 14 ordnungsgemäss funktioniert. Um nun den Durchgangskanal 14 zu blockieren oder freizugeben, ist ein im wesentlichen scheibenartiges Verschlussglied 22 auf einer drehbaren Betätigungswelle 24 durch Schrauben 26 oder dergl. festgehalten.In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, 10 denotes a flap valve as a whole, which has a valve body 12 and has an axial passage 14. The valve body has an outer annular surface 16 at its end, which are used to the flap valve 10 between the flanges of two aligned lines or tubes of a fluid system to be arranged and screwed on. As will be explained in more detail below, the flap valve 10 is for both directions of flow to the extent that it is established / as it is independent of the direction of the Flow medium flow through the passage 14 is working properly. In order to block the passage 14 now or to release, a substantially disk-like locking member 22 on a rotatable actuating shaft 24 is through Screws 26 or the like. Fixed.

An den oberen und unteren Endstücken des Ventilkörpers 12 sind ein oberes Rohrstück 28 bzw. ein unteres Rohrstück 30 angeordnet, die ein Durchgangsloch 32 bzw. 33 aufweisen-und im Ausführungsbeispiel mit dem Ventilkörper verschweisst sind, doch können auch andere Verfahren zur Befestigung verwendet v/erden. Die drehbare Betätigungswelle 24 ist in Lagerbuchsen 34, 36 und 38 und einer Abstandsbuchse 40 gelagert, die in den Rohrstücken 28An upper pipe section 28 and a lower pipe section 30 are arranged on the upper and lower end pieces of the valve body 12, which have a through hole 32 or 33 - and in the exemplary embodiment are welded to the valve body, but other methods of attachment may be used. the rotatable actuating shaft 24 is mounted in bearing bushings 34, 36 and 38 and a spacer bushing 40, which are in the pipe sections 28

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und 30 und teilweise im Ventilkörper 12 angeordnet sind.and 30 and are partially arranged in the valve body 12.

Um eine Axialbewegung der Eetätigungswelle 24 zu verhindern, ist das obere Rohrstück 28 nach aussen und oben erweitert und hat einen Stopfbuchsenring 42, der mit einem Haltering zusammenwirkt, der an dem Rohrstück durch Schrauben 46 oder dergl. festgeschraubt ist. Um nun einen Zugang zu der Betätigungswelle bei Reparaturen oder Austausch zu schaffen, hat das untere Rohrstück 30 eine Verschlusskappe 48, die durch Schrauben 50 oder dergleichen abnehmbar befestigt ist. Die Verschlusskappe hat ferner einen satt nach innen ragenden Zapfen 52, in dessen Ringnut ein O-Ring 54 zum Abdichten angeordnet ist. In ähnlicher Weise ist eine V-Abdichtpackung 56 vorgesehen, um einen Leckfluss aus dem Durchgangskanal 14 durch das obere Rohrstück 28 zu verhindern. Die V-Abdichtpackung 56 und auch der O-Ring 54 sind vorzugsweise aus fluoriniertem Kohlenwasserstoff-Polymer hergestellt, und zwar aus polymerisiertem Tetrafluoräthylen, obgleich auch andere gummiartige Materialien verwendet werden können. Um nun die Betätigungswelle zu drehen und damit das Verschlussglied 22 zu schwenken, ist ein Handgriff an dem Teilstück der Eetätigungswelle 24 befestigt, das sich über das Ende des oberen RohrStückes 28 hinaus erstreckt.In order to prevent axial movement of the actuating shaft 24, the upper pipe section 28 is widened outwards and upwards and has a gland ring 42 fitted with a retaining ring cooperates, which is screwed to the pipe section by screws 46 or the like. To now have access to the operating shaft To create repairs or replacements, the lower piece of pipe 30 has a cap 48 that extends through Screws 50 or the like is removably attached. The closure cap also has a pin protruding inwards 52, in the annular groove of which an O-ring 54 is arranged for sealing is. Similarly, a V-packing 56 is provided to allow leakage flow from the passageway 14 through the upper To prevent pipe section 28. The V-packing 56 and also the O-ring 54 are preferably made of fluorinated hydrocarbon polymer made from polymerized tetrafluoroethylene, although other rubbery materials are also used can be. In order to now rotate the actuating shaft and thus pivot the locking member 22, a handle is required attached to the portion of the actuator shaft 24 that extends beyond the end of the upper tube piece 28 also.

Gemäss der Erfindung ist nun ein federnder Abdichtring, der als Ganzes mit 60 bezeichnet ist, in einer Ringnut 62 des Ventilkörpers angeordnet, um dort eine Abdichtung zwischen dem Ventilkörper und dem Verschlussglied 22 zu schaffen, wenn das Verschlussglied den Durchgangskanal 14 verschliesst. Wie in Fig. dargestellt, hat der federnde Abdichtring 60 einen Hauptringkörper 63 und einen sich radial hierzu nach aussen erstreckenden Ringsteg 64. Der Ringkörper 63 des Abdichtringes 60 erstreckt sich radial nach innen von einer relativ breiten Teilnut der Ringnut 62 in den Durchgangskanal 14 hinein, und der RingstegAccording to the invention is now a resilient sealing ring is designated as a whole with 60, arranged in an annular groove 62 of the valve body in order to form a seal between the valve body there and to create the closure member 22 when the closure member closes the passage 14. As in Fig. shown, the resilient sealing ring 60 has a main ring body 63 and one extending radially outward thereto Ring web 64. The ring body 63 of the sealing ring 60 extends radially inward from a relatively wide partial groove of the Annular groove 62 into through-channel 14, and the annular web

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ist verschiebbar in einer schmäleren, radial ausserhalb liegenden Teilnut der Ringnut 62 angeordnet.is arranged displaceably in a narrower, radially outside partial groove of the annular groove 62.

Gemäss der Erfindung ist der federnde Abdichtring 60 von einem Paar von metallischen Reifen 65 umgeben. In der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die Reifen 65 an sich axial erstreckenden Ringschultern 66 beidseitig des Ringsteges 64 angeordnet und liegen gegen diese an. Die Reifen 65 und der Abdichtring 60 sind relativ zueinander und relativ zum Verschlussglied so dimensioniert, dass sie in Umfangsrichtung gestreckt v/erden, wenn die Hauptabdichtfläche 67 des Abdichtringes im wesentlichen vollständig gegen die Gegenabdichtfläche 68 des Verschlussgliedes 22 anliegt. Ferner sind die Abmessungen der Reifen und des Abdichtringes derart, dass die Reifen den Abdichtring in seinen im wesentlichen nicht gestreckten Zustand zurückführen, wenn die Hauptabdichtfläche 67 nicht im wesentlichen vollständig gegen die Gegenabdichtfläche des Verschlussgliedes anliegt. Vorzugsweise sind die Reifen 65 so dimensioniert, dass sie den Abdichtring in leicht zusammengedrücktem Zustand halten, wenn die Hauptabdichtfläche 67 nicht gegen die Gegenabdichtfläche 68 des Verschlussgliedes 22 anliegt.According to the invention, the resilient sealing ring 60 is one Pair of metallic hoops 65 surrounded. In the embodiment According to FIG. 3, the tires 65 are arranged on axially extending annular shoulders 66 on both sides of the annular web 64 and lie against this. The tires 65 and the sealing ring 60 are dimensioned relative to one another and relative to the closure member so that that they are stretched in the circumferential direction when the main sealing surface 67 of the sealing ring is essentially complete against the mating sealing surface 68 of the closure member 22. Furthermore, the dimensions of the tires and the sealing ring such that the tires return the sealing ring to its substantially unstretched condition when the main sealing surface 67 does not lie essentially completely against the mating sealing surface of the closure member. Preferably the tires 65 are dimensioned so that they hold the sealing ring in a slightly compressed state when the main sealing surface 67 not against the counter sealing surface 68 of the closure member 22 is applied.

Gemäss der Erfindung ist ferner der Abdichtring vorzugsweise aus fluoriniertem Kohlenwasserstoff-Polymer, das hauptsächlich polymerisiertes Tetrafluoräthylen aufweist, hergestellt, beispielsweise aus Teflon, wie es von der Firma DuPont hergestellt wird. Ein derartiges Material ist für eine Vielzahl von chemischen und Eehandlungsfliessmedien inert und thermisch bis zu Temperaturen von 26O°C stabil. Es ist ferner federnd und hat einen niedrigen Reibungskoeffizienten.According to the invention, the sealing ring is also preferably made of fluorinated hydrocarbon polymer, which is mainly having polymerized tetrafluoroethylene, produced, for example made of Teflon, as it is manufactured by the DuPont company. Such a material is for a variety of chemical and treatment flow media inert and thermal up to Stable at temperatures of 260 ° C. It is also resilient and has a low coefficient of friction.

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Dadurch, dass nun der federnde Abdichtring 60 von metallischen Reifen 65 von den entsprechenden, oben erwähnten Dimensionen umgeben ist, wird die Tendenz des Abdichtringmaterials kaltzufHessen,-im wesentlichen eliminiert. Dies hängt damit zusammen, dass die Spannungs-Verformungs-Werte des Abdichtringmaterials sehr niedrig gehalten werden, und zwar im Bereich eines leichten Umfangsdruckes durch die Reifen 65 bei offenem Klappenventil bis zu einer leichten Umfangszugspannung der Reifen, wenn das Ventil geschlossen ist. Da die hauptsächlichen Beanspruchungen durch die Reifen 65 aufgenommen und absorbiert werden, sind die gesamte Formveränderung und die kombinierten Beanspruchungen des Abdichtringes 60 sehr niedrig.Because now the resilient sealing ring 60 of metallic tires 65 of the corresponding, above-mentioned dimensions is surrounded, the tendency of the sealing ring material to cold-seize, -im substantially eliminated. This is due to the fact that the stress-deformation values of the sealing ring material are kept very low, in the range of a slight circumferential pressure by the tires 65 with the flap valve open up to a slight circumferential tension of the tires, if the valve is closed. Since the main stresses are taken up and absorbed by the tires 65, the total change in shape and the combined stresses on the sealing ring 60 are very low.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind der Abdichtring 60 und die Reifen 65 so dimensioniert, dass ein Bewegungsspiel in der radial inneren Teilnut der Ringnut 62 vorhanden ist, derart dass der Ringsteg 64 verschiebbar in der radial äusseren Teilnut der Ringnut 62 angeordnet ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Abdichtring und die Reifen im wesentlichen selbstzentrierend in Eezug auf das Verschlussglied 22 sind. Durch Vorsehen eines solchen Spiels zwischen dem Ringkörper 63 des Abdichtringes 60 und der Ringnut 62 wird der Systemdruck in die Ringnut von der Kochdruckseite des Verschlussgliedes 22 her eingeführt (beispielsweise von der linken Seite nach Fig. 3). Dieser Druck übt eine Kraft zwischen dem Boden der radial inneren Teilnut und dem linken Reifen 65 aus, um so den federnden Abdichtring 60 radial nach innen in eine festere Anlage mit dem Verschlussglied 22 zu bringen. In wünschenswerter Weise ist die radial nach innen gerichtete Kraft, wie sie durch den Druck in der Teilnut ausgeübt wird, im wesentlichen gleich oder wenig grosser als die Kraft, die das Druckmedium zwischen den Abdichtflächen 67 und 68 ausübt.According to a further feature of the invention, the sealing ring 60 and the tires 65 are dimensioned in such a way that there is movement play in the radially inner partial groove of the annular groove 62 is such that the annular web 64 is arranged displaceably in the radially outer partial groove of the annular groove 62. This will ensures that the sealing ring and hoops are substantially self-centering with respect to the closure member 22 are. By providing such a game between the annular body 63 of the sealing ring 60 and the annular groove 62 is the System pressure introduced into the annular groove from the cooking pressure side of the closure member 22 (for example from the left side according to Fig. 3). This pressure exerts a force between the bottom of the radially inner partial groove and the left tire 65, so as to to bring the resilient sealing ring 60 radially inwards into a more firm contact with the closure member 22. In more desirable The radially inwardly directed force, as it is exerted by the pressure in the partial groove, is essentially the same or a little greater than the force that the pressure medium exerts between the sealing surfaces 67 and 68.

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Vorzugsv;eise hat der Mittelteil der Gegenabdichtflache 68 im Querschnitt die Form eines Ringsektors, wobei die Randkanten desselben progressiv abnehmende Radien haben, um eine nicht hemmende Einführung für die Hauptabdichtfläche 67 des Abdichtringes 60 zu schaffen, die im wesentlichen tangential zu der Ringsektorfläche des Verschlussgliedes ist. Diese Ausbildung stellt nicht nur eine dichte Abdichtanlage zwischen den Abdichtflächen 67 und 68 sicher, sondern erhöht auch die Lebensdauer.Preferably, the middle part of the counter sealing surface 68 has in Cross-section has the shape of a ring sector, the marginal edges of the same having progressively decreasing radii, not one obstructive introduction for the main sealing surface 67 of the sealing ring 60 which is substantially tangential to the annular sector surface of the closure member. This training not only ensures a tight sealing system between the sealing surfaces 67 and 68, but also increases the service life.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine positive Sekundärabdichtung zwischen dem Abdichtring 60 und dem Ventilkörper 12 geschaffen worden. Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, ist eine Ringfeder 70 in der radial äusseren Teilnut der Ringnut 62 zwischen einer Seitenwand derselben und einer Stirnseite des Ringsteges 64 angeordnet. In dem Ausführungsbeispiel ist die Ringnut 62 teilweise im Ventilkörper 12 und teilweise in einem Haltering 74 angeordnet, der am Ventilkörper durch Kopfschrauben 76 befestigt ist. Vor dem Anziehen der Schrauben 76 wird die Ringfeder 70 zwischen den Haltering 74 und den Ventilkörper 12 so eingelegt, dass der Ringsteg 64 des Abdichtringes 6O berührt wird. Wie in Fig. 4 dargestellt, hat die Ringfeder 70 in ihrem nichtgespannten Zustand ein radial inneres Ringstück 77, das etv/as axial relativ zum Feder körper geneigt ist. Wenn die Kopfschrauben 76 angezogen werden, so wird das innere Ringstück 77 der Ringfeder gegen den Ringsteg 64 angepresst,· und das Ringstück 77 wird im wesentlichen relativ zum Hauptteil der Ringfeder 70 begradigt. Infolge des niedrigen Reibungskoeffizienten des Abdichtringmaterials beeinflusst die durch die Ringfeder 70 auf den Ringsteg 64 ausgeübte Axialkraft die Selbs tzentrierwirkung des Abdichtringes 60 nicht.According to a further feature of the invention is a positive secondary seal between the sealing ring 60 and the valve body 12 has been created. As shown in FIGS. 2 and 3, an annular spring 70 is in the radially outer partial groove of the annular groove 62 arranged between a side wall of the same and an end face of the annular web 64. In the exemplary embodiment is the annular groove 62 is arranged partly in the valve body 12 and partly in a retaining ring 74 which is attached to the valve body by cap screws 76 is attached. Before the screws 76 are tightened, the annular spring 70 is positioned between the retaining ring 74 and the valve body 12 inserted so that the ring web 64 of the sealing ring 6O is touched. As shown in Fig. 4, the ring spring 70 in its non-tensioned state, a radially inner ring piece 77, which etv / as inclined axially relative to the spring body is. When the cap screws 76 are tightened, it will inner ring piece 77 of the ring spring is pressed against the ring web 64, and the ring piece 77 is essentially relative to the Main part of the ring spring 70 straightened. Due to the low coefficient of friction of the sealing ring material, the Axial force exerted by the annular spring 70 on the annular web 64 does not affect the self-centering effect of the sealing ring 60.

In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 ist die Anordnung so, dass, wenn der Systemdruck in die Ringnut 62 von der Hochdruck-In the embodiment according to FIG. 3, the arrangement is so that when the system pressure in the annular groove 62 from the high pressure

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. seite des Verschlussgliedes her eingeführt.wird, dieser Druck auch den Ringsteg 64 und die Ringfeder 70 in Axialrichtung fester gegeneinander drückt. Hierdurch wird die Sekundärabdichtung zwischen dem Abdichtring 60 und dem Ventilkörper 12 erhöht, wenn verhältnisraässig hohe Systemdrücke vorliegen. Mit anderen Worten, je höher der Systemdruck, um so dichter v/erden die Ringfeder 70 und der Ringsteg 64 gegeneinander angepresst. . side of the locking link is inserted, this pressure also presses the annular web 64 and the annular spring 70 more firmly against one another in the axial direction. This creates the secondary seal increased between the sealing ring 60 and the valve body 12 when there are relatively high system pressures. In other words, the higher the system pressure, the more dense the ground the annular spring 70 and the annular web 64 are pressed against one another.

Es sei darauf hingewiesen, dass, wenn der Hochdruck auf der linken Seite gemäss Fig. 3 ist, der Systemdruck in den kleinen, V-förmigen Raum zwischen dem Haltering 74 und dem schrägen Ringstück 77 der Ringfeder 70 eintritt, um so das innere Ringstück 77 der Ringfeder axial nach rechts dichter und fester gegen den Ringsteg 64 anzudrücken. Vorzugsweise ist die innere Stirnseite des Halteringes 74 mit einer Äbdichtsubstanz überzogen, beispielsweise aufgespritztem Teflon, um so sicherzustellen, dass eine fliessmediumdichte Abdichtung zwischen dem Haltering 74 und dem äusseren Teil der Ringfeder 70 vorhanden ist. Wenn andererseits der Hochdruck auf der rechten Seite gemäss Fig. 3 ist, so tritt der Systemdruck in den Radialraum zwischen dem Ventilkörper 12 und dem Ringsteg 64 ein und drückt den Ringsteg fester und dichter nach links gegen das innere Ringstück 77 der Ringfeder 70.It should be noted that when the high pressure on the left side according to FIG. 3, the system pressure in the small, V-shaped space between the retaining ring 74 and the inclined Ring piece 77 of the ring spring 70 enters so that the inner ring piece 77 of the ring spring is denser and firmer axially to the right to press against the ring web 64. The inner end face of the retaining ring 74 is preferably coated with a sealing substance, For example, sprayed-on Teflon to ensure that a fluid-tight seal between the Retaining ring 74 and the outer part of the annular spring 70 is present. If on the other hand the high pressure on the right side according to 3, the system pressure enters the radial space between the valve body 12 and the annular web 64 and presses the ring web more firmly and more tightly to the left against the inner ring piece 77 of the ring spring 70.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind Mittel vorgesehen, um den Systemdruck zu dem radial innersten Teilstück der Ringnut 62 zu bringen oder ihn von dort austreten zu lassen. Dies ist besonders erwünscht, um den Systemdruck auf den Raum 78 zwischen dem äusseren Umfang des Ringstegs 64 und dem Boden des äussersten Teilstückes der Ringnut 62 abzulassen, wenn das Verschlussglied 22 gedreht wird, um den Durchgangskanal 14 freizugeben. Wenn nämlich der Systemdruck im Raum 78 eingefan-According to a further feature of the invention, means are provided to distribute the system pressure to the radially innermost section to bring the annular groove 62 or to let it emerge from there. This is particularly desirable in order to reduce the system pressure on the room 78 between the outer circumference of the annular web 64 and the bottom of the outermost section of the annular groove 62, if the Closure member 22 is rotated to release the through channel 14. If the system pressure is captured in room 78

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gen ist, so übt er eine erhebliche Kraft gegen den Ringsteg 64 aus, die den Abdichtring 60 aus der Ringnut 62 herauszudrücken versucht, wenn das Verschlussglied 22 geöffnet wird. Zu diesem Zweck ist die Stirnfläche des Ringsteges 64 an der der Ringfeder 70 entgegengesetzten Seite mit einem Kanalsystem versehen, um den Systemdruck zum Raum 78 an dem radial äussersten Teilstück der Ringnut 62 zu bringen und ihn von dort abfHessen zu lassen. Wie in Fig. 3 und 5 dargestellt, hat das Kanalsystem eine Vielzahl von symmetrisch vorgesehenen Abflussnuten 79, die an der Stirnfläche des Ringsteges 64 angebracht sind.gen, it exerts a considerable force against the annular web 64 which tries to push the sealing ring 60 out of the annular groove 62 when the closure member 22 is opened. To this Purpose, the end face of the ring web 64 on the side opposite the ring spring 70 is provided with a channel system in order to to bring the system pressure to the space 78 at the radially outermost section of the annular groove 62 and to let it flow away from there. As shown in Fig. 3 and 5, the channel system has a plurality of symmetrically provided drainage grooves 79, which on the End face of the ring web 64 are attached.

In den Fig. 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform der Ventilabdichtung gemäss der Erfindung dargestellt. Wie dort gezeigt, hat der federnde Abdichtring 80 einen Ringkörper 83 und einen Ringsteg 84, der in einer Ringnut 82 des Ventilkörpers 12 angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist nur ein einziger Reifen 85a aus Metall auf einer sich axial erstreckenden Schulter 86a neben dem Ringsteg 84 angeordnet. Ein weiterer Reifen 85b ist auf einer sich axial erstreckenden Schulter 86b am Aussenuinfang des Ringsteges 84 vorgesehen. Bei dieser Anordnung ergibt sich, dass im wesentlichen die gesamte Querschnittsflache des federnden Äbdichtringes innerhalb der Reifen 85a und 85b eingefangen ist. Die Reifen 85a und 85b sind etwas schmaler als die zugehörigen Schultern 86a und 86b, um so ein ausreichendes Bewegungsspiel innerhalb der zugehörigen, radial nach innen und aussen gerichteten Teilnuten der Ringnut 82 sicherzustellen.6 and 7 show a further embodiment of the valve seal according to the invention. As shown there the resilient sealing ring 80 has an annular body 83 and an annular web 84 which is in an annular groove 82 of the valve body 12 is arranged. In this embodiment, only a single tire 85a is made of metal on an axially extending one Shoulder 86 a arranged next to the ring web 84. Another tire 85b is on an axially extending Shoulder 86b is provided on the outer circumference of the ring web 84. With this arrangement it results that essentially the entire Cross-sectional area of the resilient sealing ring within the Tires 85a and 85b is captured. The tires 85a and 85b are somewhat narrower than the associated shoulders 86a and 86b, so as to be the case sufficient play within the associated, radial to ensure inward and outward partial grooves of the annular groove 82.

Wie im Falle des vorhergehenden Ausführungsbeispieles, erfolgt auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 und 7 das Einführen des Systemdruckes in die Ringnut 82 von der Hochdruckseite des Verschlussgliedes 22 her und dieser Systemdruck dient zur Er-As in the case of the previous exemplary embodiment, the insertion also takes place in the exemplary embodiment according to FIGS. 6 and 7 of the system pressure in the annular groove 82 from the high pressure side of the closure member 22 and this system pressure is used to

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höhung der Anlage sowohl der primären als auch der sekundären Abdichtflächen des Abdichtringes 80_# Wenn die link«=» Seite des Verschlussgliedes 22 an der Hochdruckseite liegt, so tritt der Druck in die Ringnut 82 ein und übt eine Radialkraft zwischen dem Boden der Ringnut und dem Reifen 85a aus. V7enn andererseits die Hochdruckseite die rechte Seite des Verschlussgliedes ist, so tritt der Druck in die Ringnut 82 über eine Reihe-von Abflusskanälen 89 ein, die in der Seitenfläche des Ringsteges 84 (siehe Fig. 7) gebildet sind, und übt eine Radialkraft zwischen dem Boden der Ringnut und dem Reifen 85b aus. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass der in die Ringnut 82 von irgendeiner Seite des Verschlussgliedes 22 eintretende Systemdruck die axiale Abdichtanlage zwischen dem Ringsteg 84 und dem inneren Ringstück 77 der Ringfeder 70 erhöht.Increase in the abutment of both the primary and secondary sealing surfaces of the sealing ring 80 _# Tire 85a. If, on the other hand, the high pressure side is the right side of the closure member, the pressure enters the annular groove 82 via a series of drainage channels 89 formed in the side surface of the annular web 84 (see FIG. 7), and exerts a radial force between the Bottom of the annular groove and the tire 85b. It should also be pointed out that the system pressure entering the annular groove 82 from any side of the closure member 22 increases the axial sealing system between the annular web 84 and the inner annular piece 77 of the annular spring 70.

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Claims

L· I L · I

A 39 103 h 4 \ - 1 * 8 -

h-24 ^{7 <} *

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Claims

1.) Sealing device for a valve with an axial passage channel, which can be closed by a closure member pivotably attached to the valve body, one for Sealing serving counter sealing surface has that when closing of the valve with a main sealing surface of a sealing? cooperates ring, which is arranged above in an annular groove of the valve body, characterized in that the sealing ring (60) has at least one axially extending annular shoulder (66) on the outer circumference and an annular web (64) which extends essentially radially outwards next to the annular shoulder (66) in a partial groove arranged radially on the outside the annular groove (62) extends that at least one metallic shoulder hoop (65) is provided on the annular shoulder (66) rests, and that this shoulder tire (65) and the sealing ring (60) relative to each other and to the closure member (22) are dimensioned so that on the one hand a circumferential extension occurs when the main sealing surface (67) The sealing ring (60) rests essentially completely against the counter sealing surface (68) of the closure member (22), and that on the other hand the shoulder tire (65) the sealing ring (60) returns to the essentially unstretched state when the main sealing surface (67) is not essentially rests completely against the mating sealing surface (68) of the closure member (22)

Sealing device according to claim 1, characterized in that the shoulder tire (65) is dimensioned so that the Sealing ring (62) is under a slight compression pressure when the main sealing surface (67) is substantially not completely against the counter sealing surface (68) of the closure member (22) is applied.

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. 3 «sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that the annular web (64) is substantially radially outward between axially extending Ring shoulders (66) is arranged.

4. Sealing device according to claim 3, characterized in that that a shoulder tire (65) is arranged on each of the ring shoulders (66).

5. Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that on the circumference of the annular web (64)

a further, axially extending annular surface is provided

is / »which a metallic strip (85b) rests.

6. Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that the shoulder tire (65) and the sealing ring (62) are movably arranged with play in the inner partial groove of the annular groove (62).

7. Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that the annular web (64) is displaceable is arranged in the radially outer partial groove of the annular groove (62).

8. Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that the annular groove (60) has an inner one Partial groove of approximately rectangular cross-section and one has outer partial groove of smaller width and approximately rectangular cross-section.

9. Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing ring (60) at a distance from the bottom of the inner and / or the outer partial groove.

10. Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing ring (65) from

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2 0 9830/0519 ORJOlNAL INSPECTED2 0 9830/0519 ORJOlNAL INSPECTED

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fluorinated hydrocarbon polymer, preferably essentially of polymerized tetrafluoroethylene.

11. Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that the tires (65, 85b) are made of resilient Are metal.

12. Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement of the sealing ring (60) and the annular groove (62) is such that the high pressure can be fed to the valve high-pressure side of the annular groove (62) is what high pressure tries to press the sealing ring (60) radially inward to improve the seal.

13. sealing before device according to claim 12, characterized in that that the opposite side surface of the annular web (64) has at least one channel (79) to the high pressure feed radially outer part of the annular groove (60) or remove it from it.

14. Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that in the radially outer partial groove the annular groove (60) an annular spring (70) between a side wall of the partial groove and an end face of the annular web (64) is arranged, which tries to press the annular web (64) against the other side of the partial groove.

15. Sealing device according to claim 14, characterized in that by the entry of the high pressure in the annular groove (60) the ring web (64) and the ring spring (70) can be pressed together more strongly when the closure member (22) is closed »

16. Sealing device according to claim 14 or 15, characterized in that that the ring spring (70) has a substantially radial, outer ring part and a radial, inner one Has ring part (77), the to the former and the side

• the surface of the ring web (64) is too inclined.

17. Sealing device according to one of claims 14 to 16, characterized characterized in that the ring spring is a flat ring

. spring (70) is.

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