DE2702809A1

DE2702809A1 - Ventil

Info

Publication number: DE2702809A1
Application number: DE19772702809
Authority: DE
Inventors: Kee W Kim
Original assignee: M&J Development Co
Current assignee: M&J Development Co
Priority date: 1976-01-28
Filing date: 1977-01-25
Publication date: 1977-08-04
Also published as: CH606873A5; JPS52107627A; NL7700838A; FR2339794A1

Description

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Neuer VVa-:I VJ ■ 2v->u [JA^.^URG £5

3279-1-3111

M. 77005 Fl 21. Januar 1977

M & J Development Company
19191Hempstead Highway
Houston, Texas 77001
(V. St. ν. Α.)

VENTIL

(Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden U.S. Anmeldung Ser. No. 652 999 vom 28. Januar 1976 beansprucht.)

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Durchflußsteuerung gasförmiger und flüssiger Medien in Verbindung mit Verfahren und Vorrichtungen zur Leckanzeige und insbesondere ein Ventil, das aus einem hohlen Gehäuse mit in einem gegenseitigen Abstand angeordneten Durchlässen, einer zwischen den Durchlässen am Gehäuse angeordneten ringförmigen Dichtbaugruppe mit zwei in einem gegenseitigen Axialabstand angeordneten Ringdichtungen und einem innerhalb des Gehäuses zwischen einer öffnungs- und einer Schließstellung verstellbaren, zur Achse der Dichtbaugruppe ausgerichteten und einen Verschlußkörper aufweisenden Plunger besteht.

In der US-PS 3 827 285 (Erteilungstag 6. August 1974) ist ein Ventil mit einem Plunger beschrieben, der voneinander

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weg weisende, napfförmige Dichtungen aus einem elastisch federnden Werkstoff aufweist und zwischen einer Abdichtstellung und einer Durchflußstellung in bezug auf eine zylindrische Manschette verstellbar ausgebildet ist. Ein derartiges Ventil weist für bestimmte Anwendungen mehrere Vorteile auf. Die Dichtung dichtet zuverlässig und wird durch das Vorhandensein von Ablagerungen oder Fremdstoffen nicht beeinträchtigt, wobei die Dichtwirkung nicht vom gegenseitigen mechanischen Andrücken von Dichtflächen abhängig ist. In der genannten US-PS ist weiterhin ein Leckdetektor dargestellt, welcher bei ausgefahrenem Plunger und Dichteingriff der Dichtungen auf den im Zwischenraum zwischen den voneinander weg weisenden napfförmigen Dichtungen erzeugten Druckabfall anspricht. Dieser Zwischenraum ist mit einer äußeren Druckanzeigevorrichtung verbunden, welche die Aufrechterhaltung bzw. den Verlust des bei Abdichtung erzeugten Druckabfalls anzeigt. Eine Dichtvorrichtung der in dieser US-PS beschriebenen Ausführung läßt sich auch in Ventilen oder Durchflußweichen mit mehr als zwei Durchlässen und mehreren Dichtbaugruppen einsetzen, wie beispielsweise in der US-PS 3 860 033 (Erteilungsdatum 14. 1. 1974) beschrieben ist.

Bei Verwendung von Ventilen mit Dichtbaugruppen aus napfförmigen, voneinander weg weisenden Dichtungen aus einem elastischen Werkstoff in Anwendungen, bei denen verhältnismäßig hohe Durchsätze auftreten, können die Flansche einer oder beider napfförmiger Dichtungen während der Verstellung zwischen der öffnungs- und der Schließstellung über ihren normalen Verformungsbereich hinaus verformt werden. Dadurch kann ggf. die einwandfreie Arbeitsweise beeinträchtigt werden, und es kann im Extremfall sogar zu einer Beschädigung der Dichtungen kommen. Um derart unzulässige Verformungen zu vermeiden, können entsprechende Abdeckungen

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vorgesehen sein, wie beispielsweise in einer weiteren US Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Akt.-Z. Ser. No. 545 765, Anmeldetag 31. 1. 1975 beschrieben ist. In diesem Falle werden die Ränder der elastischen Dichtungen durch Radialverformungen begrenzende ringförmige Abdeckungen zurückgehalten. Zwar arbeiten derartige Anordnungen einwandfrei, jedoch hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Dichtungen die Ablagerung von Fremdstoffen begünstigen, wodurch wiederum die einwandfreie Arbeitsweise beeinträchtigt werden kann. Hinzu kommt, daß die Abdeckung erhöhte Herstellungskosten verursacht.

Durch die Erfindung soll nunmehr ein als Durchflußsteuervorrichtung oder Durchflußweiche geeignetes Ventil geschaffen werden, welches ohne übermäßige Verformung und ohne Beschädigung der elastischen Dichtungen verhältnismäßig hohe Durchsätze gestattet und hohen Druckunterschieden w i derstehen kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Leckdetektors, welcher bei Verstellung des Ventils aus der öffnungs- in die Schließstellung auf einen innerhalb der Dichtbaugruppe entwickelten Druck anspricht.

Das zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Ventil der eingangs genannten Ausführung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ringdichtungen im Radialquerschnitt U-förmige Formgebung mit zueinander parallelen Seitenwänden und einem diese miteinander verbindenden Innenwandabschnitt aufweisen, die Dichtbaugruppe in Dichteingriff mit den Dichtungsseitenwänden stehende Ringglieder aufweist, der Verschlußkörper eine zur Achse der Dichtbaugruppe ausgerichtete zylindrische Außenumfangsflache, deren Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser der im entspannten Zustand befindlichen Dichtungsinnenwandabschnitte,

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und an einem Ende eine Kegelfläche aufweist, und der Innenwandabschnitt der Dichtungen im Radialquerschnitt die Form zweier sich zueinander hin öffnender Kegelflächen, die durch eine abgerundete mittlere Scheitelfläche miteinander verbunden sind, aufweist, wobei diese abgerundeten mittleren Scheitelflächen der Dichtungen bei Verstellung des Verschlußkörpers in eine innerhalb der Dichtbaugruppe befindliche Betriebsstellung nacheinander in Radialrichtung ausdehnbar und in Dichteingriff gegen die zylindrische Außenumfangsflache des Verschlußkörpers bringbar sind, die Ringglieder, die Dichtungen und der Verschlußkörper in der Eingriffsstellung des Verschlußkörpers innerhalb der Dichtbaugruppe einen abgeschlossenen, Flüssigkeit bzw. Gas enthaltenden Ringraum bilden und bei weiterer Verstellung des Verschlußkörpers in die Dichtbaugruppe die Dichtungen noch stärker dehnbar und innerhalb des Ringraums ein sich wesentlich von dem Druck auf der Seite der Dichtbaugruppe, zu welcher hin der Verschlußkörper verstellt worden ist, unterscheidender Druck erzeugbar ist.

Weitere Ausgestaltungen des Ventils bilden den Gegenstand der Unteransprüche 2-4.

Das Ventil kann eine oder mehrere Dichtbaugruppen aus in einem gegenseitigen Axialabstand angeordneten Ringdichtungen aus einem elastischen Werkstoff aufweisen, die in der Weise beschaffen und gehalten sind, daß sich damit die Wischwirkung der aus zwei napfförmigen Dichtungen bestehenden Dichtbaugruppe entsprechend der US-PS 3 827 285 ergibt, jedoch die Flansche der Dichtungen nicht in der dort beschriebenen Weise verformt werden.

Zwischen den im Radialquerschnitt ü-förmigen Dichtungen der Dichtbaugruppe wird beim Schließen des Ventils ein Oberdruck

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erzeugt, und dieser Überdruck bleibt aufrecht erhalten, so lange das Ventil geschlossen ist. Bei diesem überdruck handelt es sich um einen Druck, der höher ist als der Druck auf der Seite der Dichtbaugruppe, zu welcher hin der Verschlußkörper verstellt worden ist.

Die in der Dichtbaugruppe vorgesehenen Ringglieder dienen zur Halterung der Dichtungen und stehen in Eingriff mit den Seitenwänden derselben. Wenn der die Seitenwände der Dichtungen miteinander verbindende Innenwandabschnitt gegen die zylindrische Außenumfangsflache des Verschlußkörpers anliegt, dichten die Dichtungen in zwei in einem gegenseitigen Axialabstand voneinander befindlichen Bereichen gegen den Verschlußkörper ab. Da die Dichtungen im entspannten Zustand einen kleineren Innendurchmesser als die zylindrische Außenumfangsflache des Verschlußkörpers aufweisen, werden die Dichtungen bei Verstellen des Verschlußkörpers in die Dichtbaugruppe gedehnt und dabei gespannt. Die an einem Ende des Verschlußkörpers ausgebildete Kegelfläche gelangt bei Verstellung des Verschlußkörpers nacheinander in Eingriff mit den beiden Dichtungen und dehnt diese fortschreitend. Der dann zwischen den beiden Dichtungen und dem Verschlußkörper eingeschlossene Raum ist mit einer zur Leckanzeige dienenden äußeren Druckanzeigevorrichtung verbunden.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Ventil nach der Erfindung in einem seitlichen Aufrißquerschnitt.

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Fig. 2 ist eine Fig. 1 entsprechende Ansicht des Ventils in der Schließstellung.

Fig. 3 ist ein Teilaufrißquerschnitt in einem größeren Maßstab zur Veranschaulichung des Aufbaus der Dichtungen und ihrer Halterungen.

Fig. 4 ist ein teilweise im Schnitt dargestellter seitlicher Aufriß einer Dichtung .

Fig. 5 ist eine Fig. 3 entsprechende Ansicht und zeigt die Dichtungen und den Verschlußkörper nahezu in der Schließstellung.

Fig. 6 ist eine Fig. 5 entsprechende Ansicht und zeigt die Dichtungen und den Verschlußkörper in einer noch weiter gegen die Schließstellung verstellten Lage.

Fig. 7 ist eine Figuren 5 und 6 entsprechende Ansicht und zeigt die Teile in der vollen Schließstellung konzentrisch zueinander.

Fig. 8 ist ein teilweise im Schnitt gehaltener Seitenaufriß in einem größeren Maßstab und zeigt die Feder in der Dichtung.

Fig. 9 ist ein Querschnitt entlang der Linie 9-9 von Fig. 8.

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Fig. 10 ist ein Teilquerschnitt durch eine

weitere Ausführungsform der Dichtbaugruppe .

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsfonn des erfindungsgemäßen Ventils umfaßt ein hohles Gehäuse 10 aus zwei Gehäuseabschnitten 10a und 10b, welche durch eine Kupplungs- und Dichtbaugruppe 11 miteinander verbunden sind. Der größere Gehäuseabschnitt 10a ist zylindrisch ausgebildet und trägt an einem Ende einen Flansch 12 zur Befestigung einer Verschlußplatte 13. Die Verschlußplatte 13 trägt einen Stellantrieb 14, welcher beispielsweise aus dem Joch 15 und einer mit der Stellstange der Vorrichtung verbundenen Gewindestange 16 besteht. Der übrige (hier nicht dargestellte) Teil des Stellantriebs 14 kann aus einer auf die Gewindestange 16 aufgesetzten Stellmutter in Verbindung mit einem Zahnradvorgelege oder dgl. bestehen, durch welches die Stellmutter von Hand oder vermittels eines Motors gedreht wird. Stattdessen kann auch ein gasdruck- oder hydraulisch betätigter Stellantrieb vorgesehen sein.

Am entgegengesetzten Ende des Gehäuses 10 befindet sich ein Gehäuseteil 10c von reduziertem Durchmesser, welcher einen Durchlaß 17 vorgibt. In der Seitenwand des Gehäuses 10 ist ein weiterer Durchlaß 18 ausgebildet, an den sich ein kurzer Anschlußstutzen 19 anschließt, mit dem eine entsprechende Rohrleitung verbunden werden kann.

Innerhalb des Gehäuses 10 befindet sich ein verstellbarer Verschlußkörper 21, der aus der in Fig. 1 dargestellten eingefahrenen Öffnungsstellung in die in Fig. 2 dargestellte ausgefahrene Schließstellung verfahrbar ist. Der Verschlußkörper ist im Querschnitt ringförmig ausgebildet und

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weist eine zylindrische Außenumfangsflache 22 auf. Er ist an einem Ende beispielsweise durch Schweißung mit einer Platte 23 verbunden, welche ihrerseits fest mit der Stellstange 24 verbunden ist. Die Stellstange ist zur Achse des Gehäuses 10 und der Achse des Verschlußkörpers 21 ausgerichtet und über eine Dichtung durch die Verschlußplatte 13 durchgeführt.

Das freie Ende des Verschlußkörpers 21 verjüngt sich in Form einer Kegelfläche 25, welche stufenlos in die zylindrische Außenumfangsflache 22 übergeht.

Der bevorzugte Aufbau der Dichtbaugruppe 11 ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Zwei Flanschringe 26 sind beispielsweise durch Schweißung mit den benachbarten Gehäuseabschnitten 10a bzw. 10b verbunden. Zwischen den beiden Flanschringen 26 befinden sich zwei Ringkörper 27 und ein Zwischenring 28. Die Ringkörper 27 und der Zwischenring 28 bestehen beispielsweise aus Metall und dienen in Verbindung mit den Flanschringen 26 zur Halterung der aus einem elastischen Werkstoff wie z.B. einem synthetischen Gummi oder einem Elastomer hergestellten Dichtungen 29. Jede Dichtung 29 ist im Radialquerschnitt U-förmig ausgebildet und weist zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Seitenwände 30 und einen diese miteinander verbindenden Innenwandabschnitt 31 auf. Der Innenwandabschnitt 31 weist im entspannten Zustand an seinem Umfang die Form zweier sich zueinander hin öffnender Kegelflächen 31a, die durch eine abgerundete mittlere Scheitelfläche 31b miteinander verbunden sind, auf. Die Scheitelfläche 31b bildet einen Ringbereich, der in Abdichtungseingriff mit dem Verschlußkörper 21 bringbar ist.

Die Seitenwände 30 der Dichtungen 29 sind durch die zur

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Halterung dienenden Ringglieder in der in Fig. 3 dargestellten Weise gehalten und gesichert. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, weisen die Seitenwände 30 vorzugsweise Innen- und Außenwülste 33, 34 auf, welche gegen die anliegenden Klenunflachen zur Anlage gelangen und gegen diese abdichten. Bei der hier dargestellten Ausführungsform weisen die zueinander hin gerichteten Seitenflächen der Ringflansche 26 Aussparungen auf, welche Klemmflachen 36 und Schultern 37 für die Dichtungen vorgeben. Die Seitenflächen der Ringkörper 27 sind ebenfalls mit Aussparungen versehen und bilden die Klemmflachen 39. Der Zwischenring 28 bildet die Klemmflächen 39 und die Flanschränder 41, welche die anliegenden Abschnitte der Ringkörper 27 umgreifen.

Die innerhalb der Dichtungen 29 befindlichen Abschnitte der Ringkörper 27, d.h. die zwischen den Seitenwänden 30 befindlichen Dichtungsabschnitte, sind vorzugsweise wie bei 42 angedeutet abgerundet. Außerdem sind die Dichtungen mit Kanälen 43 versehen, welche normalerweise zur Atmosphäre hin durch Stopfen 46 verschlossen sind.

Um nicht von der Elastizität und dem Rückstellverhalten der Dichtungen 29 abhängig zu sein, sind vorzugsweise zusätzliche Federn zwischen jedem Ringkörper 27 und dem entsprechenden Innenwandabschnitt 31 der Dichtung vorgesehen, wozu der Innenumfangsabschnitt jedes Ringkörpers 27 mit einer Auskehlung 48 versehen ist, welche eine dazu komplementäre Auskehlung 49 auf der Innenseite des Innenwandabschnitts 31 der Dichtung 29 umgreift. Die Auskehlung 48 nimmt eine Schraubenfeder 51 auf, die normalerweise in Umfangsrichtung unter Spannung steht und dadurch innerhalb der Auskehlung 48 gehalten ist. Bei entspannter Dichtung kann zwischen den Windungen der Feder und der Oberfläche der Auskehlung 49 ein kleiner Zwischenraum vorhanden sein.

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Die Feder 51 besteht vorzugsweise aus schraubenförmig gewendeltem Flachstahl, wie aus den Figuren 8 und 9 ersichtlich ist. Die Formgebung der Auskehlungen 48 und 49 kann im Querschnitt einer Ellipse entsprechen, wobei deren Abmessungen derart bemessen sind, daß sie ein radiales Zusammendrücken der Feder 51 in eine elliptische Formgebung aufnehmen. Das gleiche trifft auf die Oberfläche der Auskehlung 49 zu.

Wenn die in Fig. 3 dargestellten Teile zusammengesetzt sind und eine Einspannkraft vermittels der Bolzen 52 aufgebracht ist, werden die Wülste 33 und 34 gegen die anliegenden Klemmflächen voll und ganz zusammengedrückt. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise ein hochwirksame, flüssigkeits- und gasdichte Abdichtung zwischen den Dichtungen 29 und den mit diesen in Eingriff stehenden Teilen der Dichtbaugruppe erzielbar ist.

Der Durchmesser der Innenumfangsflächen 53 der Flanschringe 26 ist vergleichbar dem Innendurchmesser des Innenwandabschnitts 31 der Dichtungen am Übergangsbereich zu den Seitenwänden 30. Das gleiche trifft auf die Innenumfangsflache 54 des Zwischenrings 28 zu. Die Innenumfangsflächen 53 der Flanschringe 26 sind vorzugsweise wie bei 55 angedeutet abgerundet, um eine gewisse Verformung der Dichtungen 29 bei Verstellung zuzulassen. Der Durchmesser des Innenumfangs jedes Ringkörpers 27 ist etwas größer als der Durchmesser der Innenumfangsflachen 53 und 54. Mit dem beschriebenen Aufbau werden die innenliegenden Abschnitte der Dichtungen in der Weise gehalten, daß eine übermäßig starke Verformung der Dichtungen unter anliegenden Druckunterschieden vermieden wird.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform weisen die Dichtungen 29 Kanäle 56 auf, welche den Raum zwischen den

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Dichtungen 29 mit den Räumen innerhalb der Dichtungen verbinden.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung ist außerdem eine Leckanzeige vorgesehen. Der Zwischenring 28 weist einen Kanal 57 auf, der mit einer äußeren Rohrleitung 58 verbunden ist. Wenn der Verschlußkörper 21 aus der eingefahrenen in die zur Dichtbaugruppe 11 konzentrische ausgefahrene Stellung verstellt wird, wird wie beschrieben die Form der Dichtungen 29 nacheinander verändert, wobei ein hoher Oberdruck, der über dem Druckwert liegt, welcher auf der Seite der Dichtungen herrscht, zu welcher hin der Verschlußkörper verschoben wird, im Innenraum der Dichtungen und in dem von den Dichtungen, dem Umfang des Verschlußkörpers 21 und dem Zwischenring 28 begrenzten Zwischenraum erzeugt wird. Dieser Druckanstieg läßt sich vermittels einer außerhalb angeordneten Anzeigevorrichtung ermitteln, durch welche gleichzeitig Druckverluste angezeigt werden. Diese Vorrichtung kann aus einem einfachen Druckmesser 59 bestehen, der an die Rohrleitung 58 angeschlossen ist. Zur Fernanzeige wird vorzugsweise ein Differentialdruckschalter 61 verwendet, der zwei geschlossene Flüssigkeitskammern aufweist, die durch eine druckverstell bare Zwischenwand oder dgl. voneinander getrennt sind, wobei diese Zwischenwand zur Betätigung der Schalterkontakte dient. Es können drei Kontakte vorgesehen sein, wobei der mittlere Kontakt durch die druckverstellbare Zwischenwand betätigt wird. Eine Fernanzeige wie z.B. die grüne und rote Signallampe 62 und 63 sind mit dem mittigen und den seitlichen Kontakten des Schalters über die Schaltungen 64 und 65 verbunden. Die eine Flüssigkeitskammer des Schalters 61 ist mit der Rohrleitung 58 verbunden, während die andere Kammer über eine Rohrleitung 66 mit dem Gehäuse oder einer mit dem Gehäuse verbundenen Rohrleitung ( bei-

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spielsweise rechts von der Dichtbaugruppe oder mit der mit dieser Ventilseite verbundenen Rohrleitung) verbunden ist. Der Schalter 61 kann in der Weise ausgebildet sein, daß bei zurückgezogenem Verschlußkörper 21 die Drücke im Schalter 61 gleich hoch sind. Wenn der Verschlußkörper 21 jedoch in die ausgefahrene Schließstellung verstellt wird, liegt der vorstehend beschriebene Druckanstieg über die Rohrleitung 58 am Schalter 61 an, so daß der am Schalter herrschende Druckunterschied zum Aufleuchten einer der beiden Signallampen wie z.B. der Signallampe 62 führt. So lange wie dieser Druckunterschied im Schalter 61 einen vorbestimmten Wert überschreitet, bleibt die Signallampe 62 angeschaltet. Wenn jedoch der Druckunterschied einen vorbestimmten Wert unterschreiten sollte, durch den ein Leckfluß angezeigt ist, erlöscht die Signallampe 62, wobei gleichzeitig die Signallampe 63 aufleuchtet.

Der Durchmesser der abgerundeten mittleren Scheitelfläche 31b der Dichtungen 29 kann im entspannten Zustand, d.h. wenn sich der Verschlußkörper 21 in der eingefahrenen Öffnungsstellung befindet, etwa 19 cm betragen, wobei der Durchmesser der zylindrischen Außenumfangsfläche 22 des Verschlußkörpers 21 in diesem Falle 20,3 cm beträgt. Die am freien Ende des Verschlußkörpers ausgebildete Kegelfläche 25 weist dann einen Durchmesser in der Größenordnung von 17,8 cm auf.

Das vorstehend beschriebene Ventil mit Leckanzeige weist die folgende Arbeitsweise auf: Wenn der Verschlußkörper 21 entsprechend der Darstellung von Fig. 5 in die ausgefahrene Schließstellung verlagert wird, gelangt die sich verjüngende Kegelfläche 25 zunächst in Eingriff mit der im Verstellweg liegenden ersten Dichtung 29, wobei diese in Radialrichtung gedehnt wird. In der Darstellung von Fig. 5

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ist die linke Dichtung 29 im voll gedehnten Zustand dargestellt, wobei ihre abgerundete mittlere Scheitelfläche 31b in Dichteingriff gegen die zylindrische Außenumfangsfläche 22 des Verschlußkörpers angedrückt ist. Die Kegelfläche 25 befindet sich bereits in einer solchen Lage, in welcher sie gegen die Innenumfangsfläche der zweiten Dichtung anliegt. Dadurch wird der in diesem Zeitpunkt mit Gas oder Flüssigkeit gefüllte Ringraum 68 verschlossen. Dieser Ringraum steht über die Kanäle 56 in Verbindung mit den Räumen 69 innerhalb der Dichtungen 29. An dieser Stelle sei vermerkt, daß bei Einbau des Ventils in eine Rohrleitung die in den Dichtungen enthaltene Luft durch Entfernen der Stopfen 46 über die Kanäle 43 entlüftet wird. Damit enthalten der Raum 68 oder die mit diesem verbundenen Räume 69 keine Luft oder anderes komprimierbares Medium. Wenn der Verschlußkörper 21 aus der in Fig. 5 dargestellten Lage noch weiter verstellt wird, wird auch die rechte Dichtung 29 gedehnt, wodurch die eingeschlossene Flüssigkeit bzw. Gas unter Druck gesetzt wird und dieser Druck so lange ansteigt, bis der Verschlußkörper voll in die Schließstellung verstellt worden ist. In Fig. 6 ist die rechte Dichtung 29 in teilweise ausgedehntem Zustand, und in Fig. 7 in voll gedehntem Zustand dargestellt, wobei sich der Verschlußkörper 21 in der voll ausgefahrenen Schließstellung befindet. Obwohl das Volumen der in den Räumen 68 und 69 eingeschlossenen Flüssigkeit bzw. des Gases bei Verstellung des Verschlußkörpers aus der Lage von Fig, 5 in die von Fig. 7 praktisch unverändert bleibt, bewirkt der Einfluß der Verformung der elastischen Dichtungen 29 auf das eingeschlossene Medium einen Druckanstieg desselben über den im Zeitpunkt der in Fig. 5 dargestellten Stellung auf der rechten Seite der Dichtbaugruppe herrschenden Druck. Wenn die entsprechenden Ventil-

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teile die vorstehend beschriebenen Abmessungen aufweisen und in der in den Figuren 3 und 5-7 dargestellten Weise ausgebildet und angeordnet sind, beträgt dieser selbstinduzierte Druckanstieg etwa 1 kp/cm² über den auf der mit dem Durchlaß 17 in Verbindung stehenden Seite des Ventils herrschenden Druck.

Bei Verwendung einer Druckanzeigevorrichtung der in Fig. 3 dargestellten Ausführung führt dieser Druckanstieg zu einem Druckunterschied am Schalter 61, so daß z.B. die Signallampe 62 aufleuchtet und anzeigt, daß die Dichtung einwandfrei schließt. Solange dieser Druckunterschied in etwa beibehalten wird, ist gewährleistet, daß kein Leckfluß an einer der beiden oder beiden Dichtungen auftritt.

Ein besonderes Merkmal der vorstehend beschriebenen Dichtbaugruppe besteht darin, daß die Dichtungen fest durch die zur Halterung dienenden Ringglieder verankert sind und die Baugruppe somit verhältnismäßig hohe Durchsatzraten ohne nennenswerte Verformung der Dichtungen aushalten kann, so daß Beschädigungen oder die Wirkungsweise der Dichtung in anderer Weise beeinträchtigende Vorgänge vermieden werden. Das ist darauf zurückzuführen, daß die Seitenwände 30 jeder Dichtung fest vermittels der Ringglieder verankert sind.

Die Schraubenfedern 51 üben eine mechanische Druckkraft auf die Innenwandabschnitte 31 der Dichtungen aus und gewährleisten einen Dichteingriff zwischen dem Verschlußkörper 21 und den Innenwandabschnitten 31b der Dichtungen. Wenn die Dichtungen in der in Fig. 7 dargestellten Weise gedehnt sind, nehmen die Federn 51 eine in Radialrichtung etwas abgeflachte, ungefähr elliptische Formgebung an. In diesem Zustand üben die Federn eine Radialdruckkraft auf die Innenwandabschnitte 31 der Dichtungen aus, durch welche

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gewährleistet ist, daß die Dichtungen bei öffnen des Ventils wieder ihre ursprüngliche Formgebung annehmen, wobei diese Rückstellkraft nicht einzig und allein auf der Rückstellwirkung des elastischen Materials der Dichtung beruht.

Die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform der Dichtbaugruppe weist einen ähnlichen Aufbau wie die in den Fig. 3-9 dargestellte auf, jedoch sind anstelle von den Ringraum 68 mit den Räumen 69 innerhalb der Dichtung verbindenden Kanälen 56 hier Kanäle 71 vorgesehen, welche die Innenräume der Dichtungen mit den Gehäuseräumen auf beiden Seiten der Dichtbaugruppe verbinden. Bei dieser Anordnung wird der Druck innerhalb des Raums 72, welcher dem Ringraum 68 von Fig. 5 entspricht, bei Verstellung des Verschlußkörpers 21 in die Schließstellung und Ausdehnung der Dichtungen unter den Druck abgesenkt, welcher auf der Seite der Dichtbaugruppe herrscht, zu welcher hin der Verschlußkörper 21 verstellt wird. Dieser Druckabfall kann beispielsweise in der Größenordnung von 0,5 kp/cm* betragen.

Sobald der Verschlußkörper 21 in die Schließstellung verstellt worden ist, ist der Druck im Raum 69 innerhalb der linken Dichtung gleich groß dem Druck auf der linken Seite der Dichtbaugruppe, und dementsprechend ist der Druck im Raum 69 innerhalb der rechten Dichtung gleich dem Druck innerhalb des Gehäuses auf der rechten Seite der Dichtbaugruppe. Wenn angenommen wird, daß der induzierte Druckabfall zur Leckanzeige ausgenutzt werden soll, kann auch hier ein Leckdetektor der in Fig. 3 dargestellten Ausführung eingesetzt werden.

Im allgemeinen wird die in den Figuren 3-9 dargestellte

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Ausführungsform bevorzugt, weil bei dieser bei Verstellung des Verschlußkörpers in die in Fig. 7 dargestellte Schließstellung ein höherer Druckunterschied induziert wird. Wenn jedoch keine Leckanzeige erwünscht ist, kann auch die in Fig. 10 dargestellte Anordnung verwendet werden, wobei der Kanal 57 durch den Stopfen 73 verschlossen wird.

- Patentansprüche: -

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Claims

Patentansprüche :

|Ventil, bestehend aus einem hohlen Gehäuse mit in einem gegenseitigen Abstand angeordneten Durchlässen, einer zwischen den Durchlässen am Gehäuse angeordneten ringförmigen Dichtbaugruppe mit zwei in einem gegenseitigen Axialabstand angeordneten Ringdichtungen und einem innerhalb des Gehäuses zwischen einer öffnungs- und einer Schließstellung verstellbaren, zur Achse der Dichtbaugruppe ausgerichteten und einen Verschlußkörper aufweisenden Plunger, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Ringdichtungen (29) im Radialquerschnitt ü-förmige Formgebung mit zueinander parallelen Seitenwänden (30) und einem diese miteinander verbindenden Innenwandabschnitt (31) aufweisen, die Dichtbaugruppe (11) in Dichteingriff mit den Dichtungsseitenwänden stehende Ringglieder (26, 27, 28) aufweist, der Verschlußkörper (21) eine zur Achse der Dichtbaugruppe (11) ausgerichtete zylindrische Außenumfangsflache (22) , deren Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser der im entspannten Zustand befindlichen Dichtungsinnenwandabschnitte (31), und an einem Ende eine Kegelfläche (25) aufweist, und der Innenwandabschnitt (31) der Dichtungen (29) im Radialquerschnitt die Form zweier sich zueinander hin öffnender Kegelflächen (31a), die durch eine abgerundete mittlere Scheitelfläche (31b) miteinander verbunden sind, aufweist, wobei diese abgerundeten mittleren Scheitelflächen der Dichtungen bei Verstellung des Verschlußkörpers (21) in eine innerhalb der Dichtbaugruppe (11) befindliche Betriebsstellung nacheinander in Radialrichtung ausdehnbar und in Dichteingriff gegen die zylindrische Außenumfangsflache (22) des Verschluß-

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ORIGINAL INSPECTED

körpers (21) bringbar sind, die Ringglieder (26, 27, 28) , die Dichtungen (29) und der Verschlußkörper in der Eingriffsstellung des Verschlußkörpers innerhalb der Dichtbaugruppe einen abgeschlossenen, Flüssigkeit bzw. Gas enthaltenden Ringraum (68) bilden und bei weiterer Verstellung des Verschlußkörpers in die Dichtbaugruppe die Dichtungen noch stärker dehnbar und innerhalb des Ringraums ein sich wesentlich von dem Druck auf der Seite der Dichtbaugruppe, zu welcher hin der Verschlußkörper (21) verstellt worden ist, unterschiedlicher Druck erzeugbar ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dichtung (29) einen den Innenraum (69) der Dichtung mit dem Ringraum (68) verbindenden Kanal (56) aufweist.
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dichtung (29) einen den Innenraum (69) der Dichtung mit dem auf einer Seite der Dichtung befindlichen Gehäuseinnenraum verbindenden Kanal (71) aufweist.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringglieder aus zwischen den Seitenwänden der Dichtungen (29) angeordneten Flanschringen (26), Ringkörpern (27), einem Zwischenring (28) und einer innerhalb jeder Dichtung angeordneten und zur Beaufschlagung des die Dichtungsseitenwände (30) verbindenden Innenwandabschnitts (31) gegen die zylindrische Außenumfangsfläche (22) desselben dienenden Feder (51) bestehen.

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