DE2626236B2 - Dichtungssitzringanordnung für einen Absperrschieber - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungssitzringanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bereits bekannten Dichtungssitzringanordnung dieser Art (Fig. 5 der DT-AS 15 00 058) besteht der Ablagerungsschutzring aus einem Hohlzylinder geringer Wandstärke aus Polyamid, einem Polytetrafluoräthylen od. dgl, also einem verhältnismäßig harten Material, der in einer Ringnut der gehäuseseitigen Stützwand gehalten ist und den Dichtungssitzring übergreift. Dabei besteht ein gewißer Spielraum zwischen Ablagerungsschutzring und Dichtungssitzring, der für den Druckabbau aus dem Raum zwischen Dichtring und Ablagerungsschutzring in den Schieberdurchflußkanal erforderlich ist. Da die durch diesen Spielraum gebildete Druckentlastungseinrichtung auf dem ganzen Umfang des den Durchflußkanal begrenzenden Ablagerungsschutzringes vorhanden ist, besteht bei dieser bekannten Anordnung noch immer die Möglichkeit, daß Fremdstoffteilchen, welche Ablagerungen bilden, in den Raum zwischen Ablagerungsschutzring und Dichtring eindringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abschirmung des Raumes zwischen Dichtring und Ablagerungsschutzring mit einfachen Mitteln, aber ohne Inkaufnahme der Möglichkeit eines Eindringens von Ablagerungen in diesen Raum zu bewirken.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in dem Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Zwar ist bei einer anderen bereits bekannten Anordnung der zur Rede stehenden Gattung (US-PS ίο 31 21 553, Fig. 4) auch bereits ein in einer Ringnut an der Rückseite des Dichtungssitzringes gehaltener und mit Gleitberührung in eine gegenüberliegende Ringnut in der gehäuseseitigen Stützwand eingreifender, ebenfalls die Form eines Hohlzylinders aufweisender Ablagerungsschutzring bekannt, auf dessen Umfang eine zu einem Ring gebogene in einer gehäuseseitigen Ausnehmung gelagerte Wendelfeder ruht, deren Zweck in der Erzeugung einer Vorspannung zwischen der gehäuseseitigen Stützwand und dem Dichtungssitzring besteht. Auch bei dieser Anordnung sind jedoch für den Druckabbau aus dem Raum zwischen Dichtungsring und Ablagerungsschutzring nach dem Schieberdurchflußkanal hin auf dessen ganzem Umfang die gleichen Bedingungen gegeben.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß der Druckausgleich im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen nur in dem oberen Bereich des Durchflußkanals stattfindet. Dadurch wird die Ablagerungsschulüwirkung verbessert, weil die Konzentration der Fremdstoffteilchen im oberen Bereich des Durchflußkanals erfahrungsgemäß besonders gering ist.

Möglichkeiten zur vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Ansicht eines mit einer Dichtungssitzringanordnung gemäß der Erfindung versehenen Absperrschiebers, in Richtung des Durchflußkanals gesehen,

F i g. 2 die Seitenansicht eines solchen Schiebers als Schnittansicht,

Fig.3 die Schnittansicht eines Teils der neuen Dichtungssitzringanordnung mit Blickrichtung auf die Ebene 3—3 von F ig. 1,

Fig.4, 5 Schnittansichten der Dichtungssitzringanordnung in ihren beiden Betriebsstellungen,

Fig.6 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform des Ablagerungsschutzringes und

F i g. 7 eine Teilschnittansicht einer anderen Ausführungsform des Ablagerungsschutzringes.

Der in F i g. 1 und F i g. 2 dargestellte Absperrschieber hat ein kastenförmiges Gehäuse 10 mit Stirnwandungen 11, die mit Seitenwänden 12 verschweißt sind. Das untere Ende des Gehäuses 10 wird durch eine Bodenplatte 13 abgeschlossen. Das obere Ende des Gehäuses 10 ist mit einem Flansch 14 versehen, der eine Kappe 16 mit Führungskopf 17 trägt. Die Schieberplatte 18 ist mit einer Betätigungsstange 19 verbunden. Die ■ Betätigungsstange 19 ist mit einem Betätigungsorgan «J (nicht dargestellt) beispielsweise in Form eines Handrades oder einer pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Stelleinrichtung verbunden. Die Kappe 16 ist mit einer Abdichtung 24 versehen, die die Betätigungsstange 19 zur Verhinderung einer Leckbildung umgibt. Die Stirnwandungen 11 weisen ausgerichtete Durchflußöffnungen 21 mit Rohransätzen 22 auf.

Dichtungsanordnungen 23 an den Durchflußöffnungen 21 dienen zur Abdichtung der Seitenflächen der

Schieberplatte 18 gegenüber dem Gehäuse 10. Jede Dichtungsanordnung besteht aus einem metallischen Dichtungssitzring 26, der in einer in der entsprechenden Stirnwandung 11 ausgefrästen ringförmigen Ausnehmung untergebracht ist. Die Ausnehmung weist eine zylindrische Wandfläche 27 und eine Stützwand 28 auf. Der Dichtungssitzring 26 weist eine zylindrische Umfangsfläche 29 auf, die im Schiebesitz in die zylindrische Wandfläche 27 des Gehäuses 10 eingepaßt ist. Der Dichtungssitzring 26 weist eine ebene Stirnfläche 31 auf, die normalerweise in der Nähe und gegenüber der gehäuseseitigen Stützwand 28 angeordnet ist. Der Dichtungssitzring 26 wird durch eine Federvorrichtung, die aus mehreren Wendelfedern 32 besteht die in Abständen um den äußeren Umfang des Dichtungssitzringes 26 herum angeordnet sind, federnd gegen die Schieberplatte 18 gedrückt. Der Dichtungssitzring 26 ist mit einer Ringnut 33, mit einer Auffangschulter 34 und einer Schubaufnahmeschulter 35 zur Aufnahme der Wendelfedern 32 versehen. Ein Metaliband 36 umgibt die Ringnut 33 und die Wendelfedern 32. Dieses Metallband kann an den Dichtungssitzringen 26 beispielsweise durch Punktschweißung befestigt sein. Die Wendelfedern 32 und die Ringnut 33 sind so bemessen, daß ein Ende einer jeden Wendelfeder an der Schubaufnahmeschulter 35 anliegt, während das andere Ende derselben normalerweise auf einer Schulter 37 in der Stirnwandung 11 aufliegt. Wenn ein Dichtungssitzring 26 aus seiner Ausnehmung im Gehäuse 10 herausgenommen wird, dehnen sich die Wendelfedern 32, wobei sie von der Auffangschulter 34 aufgefangen werden, ohne sich vollständig zu entspannen. Damit wird durch Haftreibung verhindert, daß die Wendelfedern 32 sich in der Ringnut 33 am Dichtungssitzring 26 verschieben. Bei der Montage werden die Wendelfedern teilweise zusammengedrückt und dann in die Ringnut 33 eingesetzt, wobei sich ihre Enden an die Schultern 34 und 35 anlegen. Dadurch werden die Wendelfedern 32 an dem Dichtungssitzring festgehalten.

Die Stirnfläche des Dichtungssitzringes 26, die an der Schieberplatte 18 anliegt, ist mit einer Dichtung 41 aus elastischem Werkstoff versehen. In einer Ringnut 42 in dem Dichtungssitzring 26 ist ein Dichtring 43 aus hartelastischem Werkstoff, beispielsweise einem Polyamid mit einem Überzug 44 aus weichelastischem Werkstoff wie beispielsweise Elastomer angeordnet. Die Abdichtung gegen den Strömungsmitteldruck wird zwischen den zylindrischen Flächen 27 und 29 durch einen elastischen Dichtring 46 einer Ringnut 47 im Dichtungssitzring 26 hergestellt.

Jeder Dichtungssitzring 26 ist mit einem Ablagerungsschutzring 48 versehen, der lose in eine Ringnut an seiner Rückseite eingelegt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Ablagerungsschutzring 48 als eine aus elastischem Werkstoff wie synthetischem Kautschuk hergestellte Röhre ausgebildet, deren im oberen Teil von Fig.3 dargestellter oberer Teil mit einer Vielzahl von Druckentlastungsöffnungen 53 versehen ist. Dabei hat sich synthetischer Kautschuk mit einer Durometer-Härte von 60 bis 85 Einheiten auf der Α-Skala gut bewährt. Bei der Herstellung wird eine solche Röhre zu einem Ring gebogen. Ihre Enden werden durch einen Kleber miteinander verbunden. Die Ringnut 49 ist bei 51 unterschnitten, um das Herausfallen des Ablagerungsschutzringes während des Zusammenbaus oder des Ausbaus des Dichtungssitzringes zu verhindern. Bei manchen Anwendungsfällen kann es von Vorteil sein, diesen rohrförmigen Ablagerungsschutzring 48 durch eine Federvorrichtung zu verstärken. Heirzu kann, wie in F i g. 6 dargestellt, eine Wendelfeder 52 aus Metallband gebildet und innerhalb des rohrförmigen Ablagerungsschutzrings 48 angeordnet werden, die sich über die gesamte Länge desselben erstreckt. Der rohrförmige Ablagerungsschutzring 48 muß eine ausreichende Elastizität aufweisen, so daß ein Kontakt zwischen dem Dichtungssitzring 26 und der

ίο gehäuseseitigen Stützwand 28 bei allen Betriebsstellungen aufrechterhalten wird, die der Dichtungssitzring 26 während der Betätigung des Schiebers einnehmen kann. Die Druckentlastungsöffnungen 53 des Ablagerungsschutzrings 48 gestatten den Druckausgleich zwischen

is dem Inneren des Ablagerungsschutzrings und seiner äußeren Umgebung und verhindern zugleich, daß der Ablagerungsschutzring gegenüber dem Strömungsmitteldruck einen völlig dichten Abschluß zwischen dem Dichtungssitzring 26 und der gehäuseseitigen Stützwand 28 bildet. Somit ist ein Druckausgleichsweg von Raum 54 zwischen der Stützwand 28 und der rückseitigen Stirnfläche 31 des Dichtungssitzringes bzw. dem Dichtring 46 und dem Ablagerungsschutzring 48 nach dem Schieberdurchflußkanal 21 geschaffen. Die als Druckentlastungseinrichtung wirkender. Druckentlastungsöffnungen 53 befinden sich nur im oberen Teil des Ablagerungsschutzrings 48, etwa auf einem sich über 30° erstreckenden Sektor, und somit wird das Eindringen von Ablagerungen bildenden Fremdstoffteilchen in das Innere des Ablagerungsschutzringes 48 oder in den Raum 54 auf ein Minimum herabgesetzt.

Beim normalen Betrieb eines solchen Absperrschiebers haben die Dichtungssitzringe 26 eine beschränkte Bewegungsbreite innerhalb der Ausnehmungen, in denen sie untergebracht sind, obwohl sie zu jedem Zeitpunkt durch die Federn 32 gegen die Seitenflächen der Schieberplatte 18 gepreßt werden. Beispielsweise liegt bei einer Ausführungsform eines Absperrschiebers mit einer Durchflußöffnung vom Durchmesser von 50,8 cm die gesamte zulässige Bewegung eines jeden Dichtungssitzringes 26 bei 3,17 mm. Wenn die Schieberplatte 18 geschlossen und nicht mit einer Druckdifferenz beaufschlagt wird, können beide Dichtungssitzringe 26 gleich weit von ihren entsprechenden Stützwänden 28 entfernt sein, beispielsweise 1,59 mm. Wenn jedoch auf die linke Seite ein Strömungsmitteldruck wirkt, so wird, wie in F i g. 3 gezeigt, der abflußseitige Dichtungssitzring 26 in eine Stellung bewegt, wo er an der Stützwand 28 anliegt, während der zuflußseitige Dichtungssitzring 26 einen maximalen Abstand von seiner Stützwand 28 von beispielsweise 3,17 mm einnimmt. Es ist selbstverständlich, daß die hohlen Ablagerungsschutzringe 48 so bemessen werden müssen, daß sie solche Verschiebungen zulassen. Praktisch können die Ablagerungsschutzringe 48, wenn die Verschiebung der Dichtungssitzringe 26 bei 3,17 mm liegt, im entspannten Zustand, vor dem Einbau, einen Querschnittsdurchmesser von etwa 1,27 cm aufweisen. Derartige Röhren oder Schläuche lassen Bewegungen des Dichtungsschutzringes 26 von etwa 3,17 mm zu.

F i g. 4 und F i g. 5 veranschaulichen die beiden Extremfälle der Lage eines Dichtungssitzringes 26. In Fig 4 ist der Abstand zwischen Stützwand 28 und Stirnfläche 31 des Dichtungssitzringes 26 maximal, und

b'i der Ablagerungsschutzring 48 ist teilweise zusammengedrückt und steht sowohl mit der Stützwand 28 als auch mit dem Dichtungssitzring 26 in Berührung. In F i g. 5 stehen die Stützwand 28 und die Stirnfläche 31

direkt miteinander in satter Berührung, und der Ablagerungsschutzring 48 wird noch stärker zusammengepreßt.

Die Dichtungssitzringe 26 zwischen Gehäuse und Schieberplatte und die unterschiedlich bemessenen Dichtringe 43 und 46 schaffen eine Angriffsfläche für den Strömungsmitteldruck, durch die der zuflußseitige Dichtungssitzring gegen die Schieberplatte gepreßt wird. Da der Ablagerungsschutzring 48 unter keinen Umständen eine Abdichtung bewirkt, beeinträch nicht den Druckausgleich. Da die Abzugsweg( Druckausgleich sich in den oberen Teilen der A rungsschutzringe 48 befinden, kann nur wenig ode ablagerungsfähiger Fremdstoff in die Zwischen: 52 eindringen, weil der Fremdstoff sich vorwiegi den unteren Teilen des Schieberdurchflußkana wegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   1 Federbelastet gegen die Schieberplatte eines Absperrschiebers vorgespannt angeordneter, eine zyündrische Außenfläche und eine der Schieberplatte abgewandte Rückseite aufweisender Dichtungssitzring, an dessen zylindrischer Außenfläche ein Dichtring angeordnet ist, der an einer gegenüberliegenden, gehäuseseitigen Dichtfläche anliegt und an dessen einer gehäuseseitigen Stützwand gegenüberliegenden Rückseite ein Ablagerungsschutzring vorgesehen ist, der den zwischen Dichtring und Ablagerungsschutzring begrenzten Raum gegen den Schieberdurchflußkanal abschirmt und einen Druckabbau aus diesem Raum in den Schieberdurchflußkanal hinein zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablagerungsschutzring (48, 66) in einer Ringnut (49,67) an der Rückseite des Dichtungssitzringes (26, 68) angeordnet und aus elastisch nachgiebigem Werkstoff derart ausgebildet ist, daß er bei Bewegungen des Dichtungssitzringes stets sowohl am Dichtungssitzring als auch an der gehäuseseitigen Stützwand anliegt, und daß die Druckentlastungseinrichtung (53,69) im den oberen Bereich des Durchflußkanals begrenzenden Teil des Ablagerungsschutzringes angeordnet ist.
2. 2. Dichtungssitzringanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablagerungsschutzring (48) durch eine Röhre aus elastischem Werkstoff mit Druckausgleichsöffnungen (53) gebildet ist.
3. 3. Dichtungssitzringanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch eine Röhre aus elastischem Werkstoff gebildete Ablagerungsschutzring (48) durch eine metallene Wendelfeder (52, Fig. 6) verstärkt ist.
4. 4. Dichtungssitzringanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablagerungsschutzring (66) aus porösem elastischem Werkstoff besteht und mit Druckausgleichsöffnungen (69) versehen ist ι