DE2553383C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Absperrklappe mit einem elastischen Dichtungsring, der in einer am Rande der Klappenscheibe ausgebildeten und von zwei aneinander befestigten Teilen der Klappenscheibe begrenzten Ausnehmung festklemmbar ist und aus drei einstückig miteinander verbundenen Abschnitten besteht, nämlich einem inneren, eingeklemmten Ringabschnitt von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt, einem äußeren, verdickten und mit der Gehäusedichtfläche in der Schließstellung abdichtend zusammenwirkenden Ringabschnitt, der in der Ausnehmung in begrenztem Ausmaß beweglich ist, und einem die beiden Ringabschnitte verbindenden, schmaleren Mittelteil.

Eine Absperrklappe dieser Art ist aus der FR-PS 21 88 768 bekannt, wobei der Dichtungsring der dort beschriebenen Absperrklappe in der Ausnehmung durch Versperrung seines inneren Ringabschnittes von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt auf seinen vier Oberflächen und ferner durch seitliche Versperrung des Innenteils des Zwischenstegs fixiert ist.

Wenn bei einer derartigen Absperrklappe nach der FR-PS 21 88 768 das durch die Leitung fließende Medium hohe Temperaturen, beispielsweise in der Größenordnung von 200⁰C bis 300°C aufweist, so unterliegt das elastomere Material des Dichtungsringes einem unvermeidlichen Kriechen oder Fließen, was jedoch dazu führt, daß die Absperrklappe nicht mehr in zufriedenstellend abdichtender Weise arbeiten kann.

Ferner ist aus der GB-PS 2 45 650 ein Drehschieber mit einem Dichtungsring der oben angegebenen Art bekannt, wobei der Dichtungsring jedoch nahezu über seine gesamte Höhe und insbesondere mit sämtlichen Flächen seines Zwischensteges bei der Montage eingeklemmt ist. Weiterhin ist bei der dort beschriebenen Anordnung der Kopf oder das äußere Ende des verdickten Ringabschnittes des Dichtungsringes auf Grund der weitgehenden Einklemmung des Dichtungsringes unbeweglich, so daß die bei der Montage des elastomeren Dichtungsringes erzeugte Einschnürung oder Belastung des Dichtungsringes mindestens ebenso hoch wie bei der Anordnung nach der FR-PS 21 88 768 ist Damit treten bei beiden bekannten Anordnungen ähnliche Probleme auf, wenn das durch die Leitung fließende Medium hohe Temperaturen aufweist

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Absperrklappe der oben angegebenen Art mit einer Abdichtung zu versehen, bei der das Kriechen oder Fließen des Dichtungsringes bei hohen Temperaturen vermieden, zumindest aber maximal reduziert wird.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der bei hoher Temperatur zum Kriechen oder Fließen neigende Dichtungsring ausschließlich durch seitliche Quetschung des inneren Ringabschnittes zwischen den beiden ebenen Klemmflächen der Ausnehmung der Klappenscheibe unbeweglich festgehalten ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist nur der innere Bereich des inneren Ringabschnitts seitlich gequetscht.

Bej der erfindungsgemäßen Absperrklappe ist von der Überlegung ausgegangen, daß das Kriechen oder Fließen rr-i.it dem ursprünglichen Zustand der Einschnürung des Dichtungsringes verknüpft ist und daß man daher diese Beanspruchungen besonders stark reduzieren muß.

Aus der FR-PS 20 22 571 ist zwar bereits eine Absperrklappe bekannt, deren Dichtungsring in einer Ausnehmung sitzt und allein durch die seitlichen Wände der Ausnehmung gehalten ist. Dabei handelt es sich aber einerseits um eine andere Art von Dichtungsring, andererseits ist der Dichtungsring selbst nicht in der Ausnehmung befestigt, sondern besitzt die Möglichkeit einer radialen Bewegung in der Ausnehmung; dabei handelt es sich bei der Bewegungsfreiheit dort um ein ganz wesentliches Merkmal der Absperrklappe, da dort die Fabrikationstoleranzen kompensiert werden sollen. Hingegen ist eine derartige Radialbewegung des Dichtungsringes bei der erfindungsgemäßen Absperrklappe überhaupt nicht vorgesehen und völlig ausgeschlossen; auch geht es bei der Absperrklappe nach der FR-PS 20 22 57'. nicht darum, den inneren Ringabschnitt durch seitliche Quetschung unbeweglich zu machen, denn dort wird lediglich versucht, einen übermäßigen Austritt zu vermeiden. Der Kontakt zwischen dem Dichtungsring und der Ausnehmunmg erfolgt praktisch über die gesamte Höhe der Ausnehmung.

Die in der GB-PS 12 14 860 beschriebene Absperrklappe unterscheidet sich von der Absperrklappe nach der FR-PS 20 22 571 im wesentlichen dadurch, daß die Ringdichtung durch Versperrung ihrer gesamten seitlichen Flächen völlig unbeweglich gemacht ist. Im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Absperrklappe liegt dort aber einerseits ein Dichtungsring anderer Gattung ohne drei unterschiedliche Ringabschnitte vor, andererseits erfolgt dort die Versperrung des Dichtungsringes praktisch über seine gesamte Höhe.

Mit der erfindungsgemäßen Absperrklappe wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß durch die Verringerung der Kriech- und Fließeigenschaften des Dichtungsringes auch bei hohen Temperaturen der in der Leitung befindlichen Medien eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet ist.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Absperrklappe besteht darin, daß sie nicht nur bei Drehschiebern Verwendung finden kann, sondern auch bei anderen Absperrventilen, bei denen sie eine axiale Translationsbewegung zum Absperren einer Leitung

ausfuhrt.

Aus der DE-AS 12 14 496 ist im Zusammenhang mit einer Sitzdichtung für Absperrorgane ein Dichtring bekanntgeworden, der aus zwei Abschnitten besteht, von denen der innere Ringabschnitt zwischen Klemmflächen einer den Dichtring aufnehmenden Ausnehmung eingeklemmt ist. Der zweite äußere Ringabschnitt ist mit dem inneren Ringabschnitt nicht durch einen schmalen Mittelteil verbunden und weist auch keinen verdickten Querschnitt auf, sondern ist vielmehr schmäler als der innere festgeklemmte Dichtriiig. Außerdem weist der innere Ringabschnitt keinen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, sondern ist an den mit den Klemmflächen in Berührung stehenden Flächen mit Ausbeulungen versehen. Die satte Anlage des äußeren Ringabschnittes am Sitz und damit eine einwandfreie Abdichtung wird darüber hinaus nur durch besondere Maßnahmen erreicht, die ein Herausdrücken oder -ziehen des Dichtungsringes bei hohen Drücken verhindern. Es sind zu diesem Zweck radial verlaufende Durchführungen vorgesehen, die eine Verbindung zwischen dem Boden der Ausnehmung und der Atmosphäre herstellen, damit durch die Druckdifferenz zwischen dem in der Rohrleitung herrschenden Druck und dem Atmosphärendruck eine Saugwirkung auf der. Dichtungsring ausgeübt und dieser dadurch am Boden der Ausnehmung gehalten wird.

Beim Erfindungsgegenstand können diese radialen Durchführungen entfallen, was eine einfachere und wirtschaftlichere Herstellung der Absperrklappe ermöglicht. Außerdem ist bei dieser Dichtung eine Halterung des Dichtringes ausschließlich durch seitliche Quetschung völlig ausgeschlossen, vielmehr erfolgt die Halterung des Dichtringes dort von drei Seiten. Dies ist jedoch im Hinblick auf das Kriechen oder Fließen des Dichtungsringes bei hohen Temperaturen äußerst nachteilig und störend, da sich auf Grund der unvermeidbaren Zentrierfehler der anfängliche Belastungszustand des elastischen Dichtmaterials am Umfang von einem Punkt zum anderen ändert. «o

Die Erfindung soll im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen und an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 einen Axialschnitt einer erfindungsgemäßen Absperrklappe bei einem Drehschieber;

F i g. 2 einen Axialschnitt eines bei der Absperrklappe nach F i g. 1 verwendeten Dichtungsringes;

F i g. 3 eine Teilansicht eines Axialschnittes der Absperrklappe nach Fig. 1, wobei diese einem Differentialdruck ausgesetzt ist;

F i g. 4 und 5 Teilansichten in vergrößertem Maßstab von Axialschnitten einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Absperrklappe bei eintm Drehschieber nach F i g. 1, wobei der Dichtungsring einmal in Anwesenheit und einmal in Abwesenheit eines Differentialdruckes dargestellt ist;

F i g. 6 und 7 den F i g. 4 und 5 ähnliche Darstellungen von zwei weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Absperrklappe bei einem Drehschieber nach F i g. 1;

F i g. 8 eine weitere Ausführungsform des Dichtungsringes der erfindungsgemäßen Absperrklappe;

F i g. 9 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Absperrklappe;

Fig. 10 bis 13 verschiedene mögliche Querschnitte von bei der erfindungsgemäßen Absperrklappe verwendbaren Dichtungsringen;
Fig. 14 einen Axialschnitt einer als Ventil ausgebildeten erfindungsgemäßen Absperrklappe; und in

F i g. 15 einen Axialschnitt des bei der Absperrklappe nach F i g. 14 verwendeten Dichtungsringes.

Bei der Ausrührungsform nach F i g. 1 bis 3 handelt es sich um eine Absperrklappe für einen Drehschieber mit einem Gehäuse 1 mit der Achse X-X, in der ein kegelstumpfförmiger Sitz 2 ausgebildet ist, dessen Achse mit der Achse ΛΓ-Λ" übereinstimmt Das Gehäuse 1 ist auf beiden Seiten mit Anschlußflanschen 3 versehen, die ein Einsetzen des Drehschiebers in eine nicht gezeichnete Rohrleitung für Fluide ermöglichen.

Die Ansperrklappe 4 des Drehschiebers ist im Gehäuse 1 angeordnet und weist eine Klappenscheibe 5 sowie einen Deckel 6 auf, der konzentrisch zur Klanpenscheibe 5 und um eine kreisförmige Platte 7, von der allgemeinen Ebene der Klappenscheibe 5 vorstehend, angeordnet ist Der Deckel 6 ist auf der Klappenscheibe 5 mit Schrauben 8 befestigt die mit regelmäßig auf der Platte 7 verteilten, mit axialen Gewinden versehenen Löchern 9 der K'appenscheibe 5 in Eingriff stehen.

Die Klappenscheibe 5 ist auf einer drehbaren Welle 10 festgekeilt deren Achse Y-Y senkrecht zur Achse X-X steht und diese im Punkte O schneidet. Die Achse Y-Y des Drehschiebers ist in der Weise verlagert daß sich nicht in der vom mittleren Umfang cm des Sitzes 2 bestimmten, quer verlaufenden Schießebene angeordnet ist sondern sie ist um einen bestimmten Abstand gegenüber dieser Ebene seitlich vom größten Umfang cg des Sitzes 2 versetzt. Die Klappenscheibe 5 und der Deckel 6 bilden zwischeneinander eine in Form einer ringartigen Kehle ausgebildeten Ausnehmung 11, deren Querschnitt im allgemeinen die Form eines Kelches aufweist und deren Achse Z-Z senkrecht zur Oberfläche des Sitzes 2 steht und durch den Punkt O hindurchgeht. Die Ausnehmung 11 weist einen unteren Bereich mit kegelstumpfförmigen, ebenen KJemmflächen 12 und einen Boden 13 auf, der ebenfalls kegelstumpfförmig und ringförmig, senkrecht zu den ebenen Klemmflächen 12 ausgebildet ist Die Ausnehmung 11 weist ferner einen sich in Richtung des Umfanges des Drehschiebers aufweitenden äußeren Bereich auf. Bei der ersten Ausführungsform ist dieser äußere Bereich durch die seitlichen Ringflächen 14 begrenzt, deren Querschnitt von einem Segment eines Kreisumfanges gebildet ist.

Die Ausnehmung 11 nimmt einen Dichtungsring 15 auf, z. B. aus einem elastomeren Material, der in F i g. 2 in freiem Zustand dargestellt ist In diesem Zustand ist der Dichtungsring 15 plan und besteht aus drei einstückig miteinander zusammenhängenden Bereichen, nämlich einem inneren Ringabschnitt 16, einem äußeren Ringabschnitt 17 und einem die beiden Ringabschnitte 16 und 17 verbindenden Zwischensteg 18.

Der innere Ringabschnitt 16 weist eine Dicke auf, die die Breite der Ausnehmung U deutlich überschreitet. Ferner ist sein Innendurchmesser größer als der Durchmesser des ringförmigen Bodens 13 der Ausnehmung 11, so daß der Dichtungsring 15 nach dem Einbau im Drehschieber frei vom Boden 13 der Ausnehmung 11 angeordnet ist und eine ringförmige Kammer 19 bildet

Was den Zwischensteg 18 anbetrifft, so weist dieser erkennbar eine etwas geringere Dicke auf als der Abstand zwischen den ebenen Klemmflächen 12 ausmacht, während der äußere Ringabschnitt 17, der sich mit einem krummlinigen konvexen Querschnitt an den Querschnitt des Zwischensteges 18 anschließt, im Ausführungsbeispiel mit kreisförmigem Querschnitt,

■ frei von den seitlichen krummlinigen Ringflächen 14 des äußeren Bereiches der Ausnehmung 11 ist. Ferner steht der äußere Ringabschnitt 17 über den Umfang des Drehschiebers vor, damit er mit dem Sitz 2 des Gehäuses 1 in der Schließstellung des Drehschiebers in Eingriff kommen kann.

Die oben beschriebene Absperrklappe des Drehschiebers arbeitet folgendermaßen:

Da die Dicke des inneren Ringabschnittes 16 deutlich die Breite des inneren Bereiches der Ausnehmung 11 überschreitet, ist der Dichtungsring 15 an seinem Platz durch Einklemmen des inneren Ringabschnittes 16 zwischen den einander gegenüberliegenden ebenen Klemmflächen 12 auf der Klappenscheibe 5 bzw. dem Deckel 6 gehalten. Dieses Einklemmen gewährleistet die Dichtigkeit auf der Höhe des Dichtungsringes gegenüber dem Gehäuse 1 und nicht wie bisher auf der Höhe der Innenfläche des inneren Ringabschnittes 16 und dem Boden 13 der Ausnehmung 11. Es ist somit in vorteilhafter Weise nicht mehr erforderlich, den Durchmesser dieser Fläche derjenigen des Bodens 13 der Ausnehmung 11 anzupassen.

In F i g. 1 ist der Drehschieber in geschlossener Stellung und in Abwesenheit eines Differentialdrucks der Flüssigkeit zu beiden Seiten des Drehschiebers dargestellt Unter diesen Bedingungen ist der äußere Ringabschnitt 17 aufgrund seiner Berührung mit dem Sitz 2 leicht deformiert. Ferner wirken die Andruckkräfte nur auf den inneren Ringabschnitt 16 im Sinne einer Kompression, so daß der Dichtungsring 15 nur sehr geringen Belastungen ausgesetzt ist, die aber sein Verhalten nicht beeinträchtigen können.

In F i g. 3 ist davon ausgegangen, daß die Absperrklappe einem in Richtung des Pfeiles /i wirkenden Differentialdruck ausgesetzt ist. In diesem Falle verformt sich der Dichtungsring 15 in der dargestellten Art und Weise, d. h. der äußere Ringabschnitt 17 und der Zwischensteg 18 sind durch den Druck in Richtung der stromabwärtigen Seite der Ausnehmung 11 entsprechend dem Umfang cg des Sitzes 2 zurückgedrückt. Daraus ergibt sich, daß der äußere Ringabschnitt 17 mit der stromabwärtigen Ringfläche 14 in Eingriff kommt und gegen den Sitz 2 gedrückt wird, wobei die Andruckkräfte umso größer sind, je höher der Druck ist. Man erkennt, daß in diesem Falle die Dichtigkeit auf einer beträchtlichen Fläche gewährleistet ist, was die Dichtungseigenschaften der Absperrklappe beträchtlich verbessert.

Man erkennt somit, daß die Anordnung des Dichtungsringes 15 eine gute Dichtigkeit gewährleistet, unabhängig davon, ob der Differentiaidruck gering ist, ganz fehlt oder auch bei sehr hohem Druck.

Aufgrund der Abwesenheit von beträchtlichen Belastungen auf den Dichtungsring 15 kann man sie bei Fluiden verwenden, deren Temperaturen in der Nähe der maximal zulässigen Temperaturen für das den Dichtungsring 15 bildende Material liegen. Bei einem Elastomeren kann diese Temperatur zwischen 200⁰C und 300° C liegen. Ferner kann die Anzahl von Eletätigungen des Drehschiebers wesentlich gesteigert werden. Schließlich sind die natürlichen oder von der Fluidtemperatur abhängigen Fließeigenschaften beträchtlich verbessert, welche mit dem Zustand der geringen Belastungen zusammenhängen. Darüber hinaus ist der Dichtungsring 15 in einfacher Weise montierbar und zentrierbar.

In Fig.4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt bei der insbesondere die Abplattung des äußeren Ringabschnittes 17a bei Abwesenheit eines Differentialdruckes verbessert ist, wobei dennoch eine gute Dichtigkeit in Abwesenheit eines derartigen Differentialdruckes gewährleistet ist In diesem Falle weist der Querschnitt des äußeren Ringabschnittes 17a des Dichtungsringes 15a im nicht gezeichneten, freien Zustand ein krummliniges konvexes Segment 20 auf, das an die beiden Seitenflächen des Zwischensteges 18a über zwei geradlinige Segmente 21 anschließt. In ίο angepaßter Weise ist der äußere Bereich der Ausnehmung 11a von zwei zueinander geneigten, ebenen Ringflächen iAa-A und \4a-B begrenzt, die an die ebenen Klemmflächen 12a des inneren Bereiches der Ausnehmung 11a anschließen.

Fig.5 zeigt deutlich, daß sich der äußere Ringabschnitt in Anwesenheit eines Differentialdruckes eng an die beiden Ringflächen i4a-A und \4a-B andrückt und auf diese Weise die Dichtungseigenschaften des Drehschiebers verbessert.

F i g. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der der äußere Ringabschnitt 176 des Dichtungsringes 156 eine massivere Form als bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen aufweist, so daß sich der Zwischensteg 186 praktisch auf eine dünnere Zone des Dichtungsringes 156 reduziert. 3n diesem Falle weist die Ausnehmung 116 an ihrem Umfang zwei ringförmige Flansche 22 auf, die von den Seitenwänden des äußeren Bereiches der Ausnehmung 116 vorstehen. Diese Seitenwände sind hier durch zwei zueinander geneigte, ebenen Ringflächen 146-Λ und \4b~B begrenzt, wobei die Wand sich selbstverständlich seitlich vom größten Umfang cg des Sitzes 2 befindet und eine ringförmige Nut 23 aufweist, die von zwei senkrecht zueinander stehenden Flächen gebildet ist, von denen eine parallel zum Boden 136der Ausnehmung iib verläuft

Bei dieser Ausführungsform ist der Dichtungsring 15b wesentlich massiver und weist somit eine erhöhte Stabilität auf, wenn er höheren Differentialdrücken ausgesetzt ist, da er ja eine wesentlich größere Masse an elastischem Material aufweist Die Flansche 22 ermöglichen eine Reduzierung der Gefahr, daß der Dichtungsring 156 unter Einwirkung der Druckkraft herausgedrückt wird, und verringern die Bildung eines Wulstes, der bei Verwendung des Drehschiebers oder Ventils für Strömungen mit schwierigen Parametern schädlich sein könnte, wie z. B. bei hohen Drücken und hohen Temperaturen.

Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Deformation des Dichtungsringes 156 vornehmlich in radialer so Richtung. Die Gefahr des Einklemmens des Dichtungsringes 156 isi ebenfalls verringert Was die Nut 23 anbetrifft so dient sie ebenfalls zur Verringerung der Gefahr des Einklemmens des Dichtungsringes 156, indem sie die Berührungsoberfläche zwischen der äußeren Fläche des Dichtungsringes und der Wand verringert gegen die der Dichtungsring in Anwesenheit eines in Richtung des Pfeiles /i wirkenden Differentialdruckes angedrückt wird.

F i g. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der

der Dichtungsring 15c identisch mit dem Dichtungsring

156 nach Fig.6 ist In diesem Falle weist aber der

äußere Bereich der Ausnehmung lic Wände auf, in denen eine Nut 24 von im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt ausgebildet ist, die von drei ringförmigen Facetten \4c-A bis 14c-C gebildet ist und nach innen an eine Ringfläche 14c-D anschließt Die Ringfläche 14c-D befindet sich seitlich vom Umfang cg des Sitzes 2 und kann darüber hinaus eine ringförmige Nut 23 ähnlich

wie bei der Ausführungsform nach F i g. 6 aufweisen.

Die ringförmigen Nuten 24 vergrößern die Wirkung der vorspringenden Flansche 22 nach Fig.6 und ermöglichen im deformierten Zustand eine noch bessere Verankerung des Dichtungsringes 15c im Inneren der Ausnehmung lic. Die Gefahr des Herausdrückens des Dichtungsringes 15c ist somit noch weiter verringert.

Die Ausführungsform nach Fig. 7 ermöglicht es, eventuelle Deformationen oder Verschiebungen der Absperrklappe bezüglich ihrer Achse, beispielsweise aufgrund von Temperatureinwirkungen, von Verschleiß der Drehachse, von auf die Drehachse ausgeübten Kräften usw., nachzustellen, da ja eine Nut 24 vorgesehen ist, in der die deformierten Bereiche des Dichtungsringes 15c aus den oben aufgezeigten Gründen angeordnet und somit untergebracht werden können.

Der Zwischensteg 18c/des Dichtungsringes 15c/ weist bei der Ausführungsform nach F i g. 8 zwei ringförmige, zur Halterung dienende Wulste 25 auf, die sich zu beiden Seiten des Zwischensteges 18c/ erstrecken. Die Wulste

25 kommen mit komplementären, ringförmigen Nuten

26 von wesentlich größeren Abmessungen in Eingriff, die in den Seitenwänden der Ausnehmung lic/ ausgehöhlt sind.

Aufgrund der mit den Nuten 26 zusammenwirkenden Wulste 25 ist die Neigung des Herausdrückens des Dichtungsringes Hc/ verringert, wenn sie dem von einem Fluid aus der Rohrleitung ausgeübten Differentialdruck ausgesetzt ist. Es tritt somit ein Verankerungseffekt des Dichtungsringes auf der Höhe des Zwischensteges 18c/ durch die Wulste 25 auf. Der Zug auf den inneren Ringabschnitt 16c/ ist somit begrenzt. Diese Ausführungsform weist einen besonderen Vorteil auf, wenn das Absperrorgan sich in der Nähe der Schließstellung befindet: hauptsächlich ist es so, daß das Fluid in diesen Stellungen mit hoher Geschwindigkeit durch den reduzierten Durchschnittsquerschnitt hindurchströmt, und es tritt ein sogenannter Drosseleffekt auf, bei dem der Dichtungsring stark beansprucht ist.

Die Ausführungsform nach F i g. 9 bildet gewissermaßen einen Kompromiß zwischen den Ausführungsformen nach F i g. 6 und 7. In diesem Falle ist der Dichtungsring 15e identisch mit dem Dichtungsring nach Fig.6 und 7, während der äußere Bereich der Ausnehmung He eine kegelstumpfförmige, ebene Ringfläche 14e-^ seitlich vom größten Umfang cg des Sitzes 2 aufweist. Ferner ist seitlich vom kleinsten Umfang cp eine Ringnut vorgesehen, die von einer ersten Ringfläche 14e-ß parallel zum Boden 13e der Ausnehmung He begrenzt ist und an eine Ringfiäche 14e-C anschließt, die mit der Ringfläche 14e-S einen spitzen Winkel « einschließt, so daß sich die Ausnehmung 11 e nach außen verengt

In der Praxis hat sich herausgestellt, daß eine Absperrklappe nach F i g. 9 auch verwendbar ist, wenn der Differentialdruck in Richtung des Pfeiles f₂ wirkt, obwohl die Andruckrichtung des Differentialdruckes vorzugsweise in Richtung des Pfeiles f\ geht; auch bei einem Differentialdruck in Richtung des Pfeiles h weist das Absperrorgan ebenfalls gute Eigenschaften im Hinblick auf Dichtigkeit und Betätigungsmomente auf.

Man erkennt ferner, daß bei dieser Ausführungsform der innere Ringabschnitt 18e des Dichtungsringes 15 e nicht vollständig in den unteren Teil mit parallelen Ringflächen der Ausnehmung lie eindringt; damit ist gezeigt, daß man bei einer derartigen Absperrklappe von vorgegebenen Abmessungen Dichtungsringe mit verschiedensten Durchmessern verwendet werden und daß weiterhin das Andrücken des Dichtungsringes auf den Seitenflächen des inneren Ringabschnittes erfolgt.

In den Fig. 10 bis 13 sind weitere Ausführungsformen für den Dichtungsring wiedergegeben.

Der Dichtungsring 27 nach Fig. 10 weist einen äußeren Ringabschnitt 28 mit elliptischem Querschnitt auf, der mit einer, einem Zwischensteg ähnlichen dünneren Zone 30 an den inneren Ringabschnitt 29 anschließt.

F i g. 11 zeigt einen Dichtungsring 31, dessen innerer Ringabschnitt 32 direkt an den äußeren Ringabschnitt 33 anschließt, dessen Querschnitt bei 34 teilweise krummlinig ausgebildet ist und der mit geradlinigen Bereichen 35 an den inneren Ringabschnitt 32 anschließt.

Die Ausführungsformen nach Fig. 10 und 11 sind widerstandsfähiger als die vorhergehenden und bringen eine größere Maße eines elastischen Materials, beispielsweise eines Elastomeren, zur Geltung. Die beiden genannten Ausführungsformen von Dichtungsringen eignen sich insbesondere für Absperrklappen, die in Rohrleitungen mit großen Durchmessern eingebaut werden.

Der Dichtungsring 36 nach Fig. 12, dessen Form im allgemeinen derjenigen des Dichtungsringes nach Fig.4 bis 7 entspricht, ist mit einer Schutzschicht 37 ummantelt, mit Ausnahme der unteren Fläche 38 des inneren Ringabschnittes 39 dieses Dichtungsringes. Das Schutzmaterial kann aus einer dünnen Schicht aus Polytetrafluoräthylen oder einem anderen, ähnlichen Material bestehen. Die Schutzschicht ermöglicht es, die durch die Reibung des Dichtungsringes auf dem Sitz der Absperrklappe ausgeübten Kräfte beträchtlich zu verringern, so daß infolge dessen die Betätigungskräfte sowie der Verschleiß des Dichtungsringes reduziert werden. Diese Ausführungsform ist ferner insbesondere geeignet für Absperrklappen, mit denen Rohrleitungen für aggressive Fluide ausgestattet werden.

Schließlich weist die Ausführungsform nach Fig. 13 einen identischen Dichtungsring 40 wie denjenigen nach F i g. 4 bis 7 auf, bei dem aber der äußere Ringabschnitt 41 in seiner Mitte mit einem hohlen Rohr oder einer Seele 42 ausgestattet ist. Diese ringförmige Seele kann aus Metall oder einem Nichtmetall hergestellt sein und besteht vorzugsweise aus einem elastischen Element, wie z. B. einer Ringfeder. Die Seele 42 ermöglicht es, die Neigung des Herausdrückens des Dichtungsringes 40 aus der Ausnehmung 11 zu begrenzen. Diese Eigenschaft ist dann sehr wichtig, wenn der Dichtungsring 40 stark beansprucht ist, beispielsweise in der oben beschriebenen Drosselstellung des Drehschiebers.

Die bisher beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich sämtlich auf Absperrklappen in Form von Drehschiebern. Die neuartige Absperrklappe ist aber keinesfalls auf diese Art von Ventilen beschränkt Man hat nämlich festgestellt, daß die Anordnung des Dichtungsringes, d. h. insbesondere die Montage des Dichtungsringes im Körper der Absperrklappe sich nicht nur bei Drehschieberventilen, sondern auch bei anderen Ventilen verwenden lassen, wobei sich aufgrund der Montage die gleichen Vorteile erzielen lassen.

Somit handelt es sich beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 und 15 um eine Absperrklappe für ein Ventil, das ein Gehäuse 50 mit der Achse W- W aufweist Im Gehäuse 50 ist ein Sitz 51 mit drei Ringflächen 51a, 516, 51c ausgebildet, die jeweils in Öffnungsrichtung des

Ventils eine kegelstumpfförmige Fläche, eine zylindrische Fläche und wiederum eine kegelstumpfförmige Fläche aufweisen, wobei sich die beiden kegelstumpfförmigen Flächen in Öffnungsrichtung /i des Ventils aufweiten.

Das Ventil weist eine Absperrklappe 52 auf, die mit einer Klappenscheibe 53 und einem koaxial zur Achse W-W angeordneten Deckel 54 versehen ist, die aneinander mit einer Mittelschraube angeschlossen sind, die in ein Gewindeloch der Klappenscheibe 53 eingeschraubt ist. Der Deckel 54 weist eine nicht gezeichnete Einrichtung auf, die die Ankopplung der Absperrklappe an eine Betätigungseinrichtung ermöglicht, so daß die Anordnung vom Sitz 51 abgehoben und an diesen angenähert werden kann.

Die Klappenscheibe 53 ist ebenso wie die entsprechende Fläche des Deckels 54 in der Weise abgestuft, daß die beiden Bauteile eine ringförmige Ausnehmung

55 mit einem inneren Bereich 55a mit geringer Breite und einem äußeren Bereich 556 mit größerer Breite aufweisen, wobei diese Ausnehmung 55 selbstverständlich sämtliche oben beschriebenen Profile annehmen kann. Die einander gegenüberliegenden Klemmflächen

56 des unteren Bereiches 55a der Ausnehmung 55 sind vorzugsweise mit Riefen oder Rillen versehen. Die Ausnehmung 55 nimmt einen Dichtungsring 57 (vgl. F i g. 14) in einer gegenüber der Achse W- Wzentrierten Stellung auf und ist mit einem inneren Ringabschnitt 58, einem Zwischensteg 59 und einem äußeren Ringabschnitt 60 in Form eines Wulstes versehen, wobei sich selbstverständlich sämtliche oben beschriebene Ausführungsformen bei dem Ventil nach Fig. 14 und 15 verwenden lassen. Die Riefen oder Rillen der Klemmflächen 56 vergrößern die Haftung des inneren Ringabschnittes 58 nach seiner Montage und insbesondere nach dem Anziehen der Schraube. Man erkennt, daß der Innendurchmesser des Dichtungsringes 57 größer als der Durchmesser des Bodens der Ausnehmung 55 ist, so daß das Zentrieren des Dichtungsringes 57 bei der Montage möglich ist. Es bleibt somit nach der Montage eine ringförmige Kammer 61 zwischen der Innenfläche des Dichtungsringes 57 und dem Boden der Ausnehmung 55.

Wie in F i g. 14 dargestellt, wirkt der Dichtungsring 57 mit der zylindrischen Ringfläche 51 b des Sitzes 51 zusammen, wenn das Ventil geschlossen ist. In dieser Stellung stützt sich eine abgeschrägte kegelstumpfförmige Fläche 62 an der Klappenscheibe 53 an der der Ausnehmung 55 gegenüberliegenden Seite auf der kegelstumpfförmigen Ringfläche 51a unter einem angepaßten Winkel ab.

Das Fluid fließt vorzugsweise in Richtung des Pfeiles h, es kann aber auch eine Strömung in entgegengesetzter Richtung verwendet werden.
Mail erkennt, daß bei sämtlichen oben beschriebenen Ausführungsformen der Dichtungsring zum größten Teil im Inneren der Ausnehmung angeordnet ist und daß lediglich ein relativ geringer Teil, der darüber hinaus vorsteht, .dem Strom des Fluids ausgesetzt ist, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn der Fluidstrom den Dichtungsring angreifen kann.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Absperrklappe mit einem elastischen Dichtungsring, der in einer am Rande der Klappenscheibe ausgebildeten und von zwei aneinander befestigten Teilen der Klappenscheibe begrenzten Ausnehmung festklemmbar ist und aus drei einstückig miteinander verbundenen Abschnitten besteht, nämlich einem inneren, eingeklemmten Ringabschnitt von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt, einem äußeren, verdickten und mit der Gehäusedichtfläche in der Schließstellung abdichtend zusammenwirkenden Ringabschnitt, der in der Ausnehmung im begrenzten Ausmaß beweglich ist, und einem die bei-, den Ringabschnitte verbindenden, schmaleren Mittelteil, dadurch gekennzeichnet, daß der bei hoher Temperatur zum Kriechen oder Fließen neigende Dichtungsring (15,57) ausschließlich durch seitliche Quetschung des inneren Ringabschnitts (16, 58) zwischen den beiden ebenen Klemmflächen (12, 56) der Ausnehmung (11,55) der Klappenscheibe (5, 53) unbeweglich festgehalten ist.

2. Absperrklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß nur der innere Bereich (16e^ des inneren Ringabschnitts (16) seitlich gequetscht ist.