DE2950182C2

DE2950182C2 - Dichtungsanordnung für Flachschieber

Info

Publication number: DE2950182C2
Application number: DE2950182A
Authority: DE
Inventors: Marvin Grahner Castro Valley Calif. Combes
Original assignee: GROVE VALVE AND REGULATOR Co OAKLAND CALIF US
Current assignee: GROVE VALVE AND REGULATOR Co OAKLAND CALIF US
Priority date: 1978-12-20
Filing date: 1979-12-13
Publication date: 1984-09-13
Also published as: US4192483A; CA1110288A; FR2444867A1; FR2444867B1; GB2039001B; DE2950182A1; JPS55123051A; IT1120223B; GB2039001A; IT7951111A0

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung für Flachschieber der durch den Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.

Bei einer aus der DE-AS 25 48 626 bekannten Dichtungsanordnung dieser Art sind zwei gleich ausgebildete Sitzringe an der Anströmseite und der Abströmseite des Flachschiebers mittels eines an ihnen jeweils einstückig ausgebildeten Ringbundes in zylindrische Aussparungen von zwei Rohrstutzen des Schiebergehäuses eingefügt und jeweils durch einen elastischen, insbesondere als O-Ring ausgebildeten Dichtungsring am Schiebergehäuse abgedichtet. Insbesondere für den an der Anströmseite des Flachschiebers angeordneten einen Sitzring ist dabei weiterhin die Ausbildung eines Spaltes zwischen der zylindrischen Aussparung des zugeordneten Rohrstutzens und der Stirnfläche des in diese Aussparung einfassenden Ringbundes dieses einen Sitzringes verwirklicht, so daß in der Sperrstellung des Flach-Schiebers das dann gegen dessen Abströmseite abgesperrte Druckfluid in diesen Spalt eintreten und damit den Sitzring für eine entsprechend verstärkte Vorspannung des weiterhin vorgesehenen Dichtungsringes gegen die anströmseitige Schieberfläche des Flachschiebers andrücken kann. Für dieses Andrücken an die anströmseitige Schieberfläche ist bei dieser bekannten Dichtungsanordnung die zugeordnete Stirnfläche des an der Anströmseite des Flachschiebers angeordneten Sitzringes in der Gesamtheit planparallel zu dieser Schieberfläche ausgebildet, so daß der in der Ringnut dieser Stirnfläche lose aufgenommene Dichtungsring in der Sperrstellung des Flachschiebers eine maximale Abdichtung ergibt Wenn bei dieser bekannten Dichtungsanordnung der Flachschieber unter anhaltender Druckbeaufschlagung durch das Druckfluid aus der Sperrstellung in eine Offenstellung überführt wird, dann zeigt sich dabei jedoch der Nachteil, daß als Folge der dabei dann mehr oder weniger plötzlich auftretenden Druckentlastung zu der Abströmseite hin der in die Ringnut der Stirnfläche des an der Anströmseite des Flachschiebers angeordneten Sitzringes eingesetzte Dichtungsring etwas aus der Ringnut herausgedrückt wird und damit einer verstärkten Beschädigungsgefahr zu dem Zeitpunkt unterliegt wenn der Flachschieber wieder in die Sperrstellung gebracht wird. Eine Beschädigung des Dichtungsringes kann jedoch nicht hingenommen werden, weil dadurch dann dessen Abdichtwirkung in der Sperrstellung des Flachschiebers nicht mehr voll wirksam ist

Die durch den Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung löst die Aufgabe, eine Dichtungsanordnung der angegebenen Gattung derart auszubilden, daß eine verringerte Beschädigungsgefahr insbesondere für den Dichtungsring besteht der in der Ringnut des an der Anströmseite des Flachschiebers angeordneten Sitzringes lose aufgenommen ist.

Aus der US-PS 31 09 623 ist für eine gattungsähnliche Dichtungsanordnung bekannt die zwei für den Flachschieber vorgesehenen Sitzringe jeweils zweiteilig auszubilden und die beiden Sitzringteile so miteinander zu verschrauben, daß durch sie die Ringnut eine Ausbildung erfährt in welcher der mit der zugeordneten Schieberfläche des Flachschiebers in der Sperrstellunj: zusammenwirkende Dichtungsring angeordnet wird. Die Sitzringe sind dabei noch durch zusätzlich vorgesehene Druckfedern gegen die Schieberflächen des Flachschiebers vorgespannt. Diese zweiteilige Ausbildung der Sitzringe ist bei einer aus der US-PS 28 82 009 noch bekannten weiteren Dichtungsanordnung dahin abgewandelt, daß dabei die Ringnut in dem einen Sitzringteil mit einem gegenüber dem Dichtungsring wesentlich größeren Querschnitt ausgebildet ist für eine zusätzliche Anordnungsmöglichkeit eines zur Abstützung des Dichtungsringes in der Sperrstellung des Flachschiebers vorgesehenen Stützringes, für den dabei eine Anlage an der zugeordneten Schieberfläche des Flachschiebers gemeinsam mit einem radial innerhalb der Ringnut befindlichen Bereich dieses einen Sitzringteils vorgesehen ist. Der zweite Sitzringteil ist andererseits bei dieser Dichtungsanordnung an dem radial außerhalb der Ringnut mit einer zurückversetzten Ausbildung befindlichen Bereich des einen Sitzringteils so befestigt, daß mit ihm eine weitere Anlage an der zugeordneten Schieberfläche des Flachschiebers erhalten wird. Bei dieser Dichtungsanordnung sind im übrigen die Sitzringe ebenfalls durch zusätzlich vorgesehene Druckfedern gegen die beiden Schieberflächen des Flachschiebers vorgespannt, und außerdem ist für ihre Ringnut noch jeweils ein radial angelegter Druckentlastungskanal vorgesehen, für den es andererseits aus der US-PS 28 10 543 noch bekannt ist, dafür eine Mündung in den Kammern der Druckfedern vorzusehen, durch welche die auch dabei zweiteilig ausgebildeten Sitzringe gegen die Schieberflächen des Flachschiebers zusätzlich vorgespannt werden.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß unter Beibehaltung der einfachen Fertigungsmöglichkeit eines einstückigen Sitzringes eine Dichtungsanordnung der angegebenen Gattung zur Verfügung gestellt wird, bei welcher der Dich-

tungsring weniger stark der Gefahr eines Herausdrükkens aus der Ringnut unterliegt, wenn der Flachschieber aus der Sperrstellung in eine Offenstellung gebracht wird. Der Dichtungsring unterliegt dah?r auch einer entsprechend verringerten Gefahr von Beschädigungen bei der wiederholten Oberführung des Flachschiebers in die Sperrstellung, so daß er über verlängerte Zeiträume eine maximale Abdichtung des Flachschiebers bewirken kann. Diese verringerte Beschädigungsgefahr des Dichtungsringes kann mit den durch die Patentansprüche 2 bis 4 erfaßten Ausbildungen der Erfindung noch weiter verbessert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Srhieberventils mit einem Flachschieber, der durch eine aus zwei Sitzringen für elastische O-Rinf-Dichtungen gebildete Dichtungsanordnung abdichtbar ist und

F i g. 2, 3 und 4 Teilschnitte der Dichtungsanordnung gemäß F i g. 1 mit einer Darstellung von unterschiedlichen Relativlagen des Flachschiebers.

Das in Fig. 1 dargestellte Schieberventil 10 umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 12, mit welchem an einer Nabe 14 zwei Rohrstutzen 16 mit einer Schweißnaht 18 verschweißt sind. Das Gehäuse ist durch zwei Deckel 20 und 22 verschlossen, die ebenfalls mittels Schweißnähten 24 und 25 angeschweißt sind. An dem oberen Decke! 20 ist mittels Schrauben 26 eine Platte 27 befestigt, mit der ein Bedienungsgehäuse 28 für eine durch ein Handrad 36 über ein Getriebe bewegliche Ventilstange 30 mittels Schrauben 32 verschraubt ist. An der Ventilstange 30 ist mittels einer Kupplung 45 ein Flachschieber 34 befestigt, der zwei im wesentlichen parallele Schieberflächen aufweist und mit einer Durchgangsöffnung 46 versehen ist, die in der Offenstellung des Flachschiebers 34 mit den Durchflußkanälen 48 der beiden Rohrstutzen 16 axial fluchtet.

Der Flachschieber 34 ist durch eine Dichtungsanordnung abdichtbar, die aus zwei gleich ausgebildeten Sitzringen 40 besteht. Jeder Sitzring 40 ist mit einem an ihm einstückig ausgebildeten Ringbund in eine zylindrische Aussparung 38 des zugeordneten Rohrstutzens 16 eingesetzt und diesem gegenüber durch einen als O-Ring ausgebildeten elastischen Dichtungsring 42 abgedichtet, der in einer Ringnut 52 dieses Bundes angeordnet ist. Jeder Sitzring 4P ist weiterhin an seiner der zugeordneten Schieberfläche des Flachschiebers 34 zugewandten Stirnfläche mit einer Ringnut 56 versehen, in der ein elastischer und ebenfalls als O-Ring ausgebildeter weiterer Dichtungsring 44 lose angeordnet ist. Vom Boden dieser Ringnut 56 ist mindestens ein Druckentlastungskanal 62 zu einer der Anordnung von Druckfedern 54 dienenden Kammer jedes Sitzringes 40 geführt, die mit s-j einer Abstützung an dem zugeordneten Rohrstutzen 16 jeden Sitzring gegen die zugeordnete Schieberfläche des Flachschiebers 34 vorspannen. Die beiden Sitzringe 40 sind im übrigen so zwischen den zwei Rohrstutzen 16 angeordnet, daß ihre Ringöffnungen 50 in der Offenstel- bo lung des Flachschiebers 34 mit dessen Durchgangsöffnung 46 axial fluchten.

Der an der Anströmseite des Flachschiebers 34 angeordnete eine Sitzring 40 ist in die zylindrische Aussparung 38 des zugeordneten Rohrstutzens 16 so eingesetzt, daß in der in Fig. 2 dargestellten Sperrstellung des Flachschiebers 34 ein Sp?lt gebildet wird, in welchen das dann gegen die Abströmseite des Flachschiebers abgesperrte und unter einem Druck P_x stehende Druckfluid zur Ergänzung der durch die Druckfedern 54 auf diesen Sitzring ausgeübten Andrückkraft gegen die zugeordnete Schieberfläche des Flachschiebers 34 eintre ten kann. Diese ergänzende Andrückkraft erfährt dabei jedoch nur durch den radial innerhalb der Ringnut 56 befindlichen Bereich 60 dieses einen Sitzringes 40 eine Übertragung, indem der radial außerhalb dieser Ringnut 56 befindliche Bereich 58 dieses Sitzringes 40 zur Ausbildung eines Spaltes einer Breite von bevorzugt weniger als 0,25 mm bezüglich der anströmseiiigen Schieberfläche des Flachschiebers 34 etwas zurückversetzt ist. Diese gegenüber dem Bereich 60 etwas zurückversetzte Ausbildung des Bereichs 58, die auch für den an der Abströmseite des Flachschiebers 34 angeordneten zweiten Sitzring 40 vorgesehen werden kann, ergibt mit einer Unterstützung durch den Druckentlastungskanal 62 die Wirkung, daß bei einer Überführung des Flachschiebers 34 aus der in F i g. 2 dargestellten Sperrstellung in eine Offenstellung der Dichtungsring 44 nicht übermäßig aus der Ringnut 56 herausgedrückt wird. Wenn der Flachschieber 34 nämlich die in F i g. 3 dargestellte Zwischenstellung erreicht hat, dann kann sich der Dichtungsring 44 bereits in dieser Zwischenstellung aufgrund der gegenüber dem Fluiddruck P\ an der Anströmseite des Flachschiebers 34 bestehenden Druckunterschiede der Drücke P2 und Pi in der Ringnut 56 ausdehnen, so daß seine elastische Rückbildung im wesentlichen abgeschlossen ist, wenn der Flachschieber 34 die in F i g. 4 dargestellte Relativstellung erreicht hat. Wenn daher bei der nachfolgenden weiteren Bewegung des Flachschiebers 34 in Richtung seiner Offenstellung der Fluiddruck Pi die Ringdichtung 44 beaufschlagt, dann ist die Ringdichtung 44 bereits so stark in der Ringnut 56 verankert, daß nicht mehr die Gefahr für ein Herausdrücken besteht. Es werden daher auch Beschädigungen des Dichtungsringes 44 vermieden, wenn der Flachschieber 34 dann wieder in die Sperrstellung gemäß F i g. 2 zurückgeführt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dichtungsanordnung für zwei im wesentlichen parallelen Schieberflächen aufweisende Flachschieber, bei der ein wenigstens an der Anströmseite des Flachschiebers angeordneter Sitzring einstückig ausgebildet ist, eine stirnseitige Ringnut zur losen Aufnahme eines elastischen, insbesondere als O-Ring ausgebildeten Dichtungsringes aufweist in der Sperrstellung des Flachschiebers gegen dessen anströmseitige Schieberfläche angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der radial außerhalb der Ringnut (56) befindliche Bereich (58) des Sitzringes (40) in bezug auf den radial innerhalb der Ringnut (56) befindlichen Bereich (60) zur Ausbildung eines Spaltes bezüglich der anströmseitigen Schieberfläche des Flachschiebers (34) etwas zurückversetzt ist

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt eine Breite von weniger als 0,25 mm aufweist

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vom Boden der Ringnut (56) mindestens ein Druckentlastungskanal (62) zum Raum radial außerhalb des Sitzringes (40) geführt ist

4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckentlastungskanal (62) an einer Stelle am Umfang des Sitzringes (40) angeordnet ist an welcher der Dichtungsring (44) während der Öffnungsbewegung des Flachschiebers (34) zuerst frei kommt