DE3204553A1

DE3204553A1 - Seal arrangement

Info

Publication number: DE3204553A1
Application number: DE19823204553
Authority: DE
Inventors: Jürgen 6702 Bad Dürkheim Dannenfeld; Bernd Ing.(grad.) 6520 Worms Gulde
Original assignee: Gulde Regelarmaturen GmbH and Co KG
Current assignee: Gulde Regelarmaturen GmbH and Co KG
Priority date: 1982-02-10
Filing date: 1982-02-10
Publication date: 1983-08-25

Abstract

The invention relates to a seal arrangement for a reciprocating rod, in particular a valve spindle, which is arranged in a bore of a fixing body and is surrounded by a sealing element. A seal arrangement of this kind is intended to seal off from the environment an interior space around which a medium flows, in particular an interior space of a valve, there being particular requirements nowadays with regard to low emission rates. This applies especially in the case of a gaseous medium with a high creeping ability, and hydrogen may be mentioned in particular. There is furthermore a requirement for a long life or long maintenance intervals. It is therefore proposed according to the invention that the sealing element, which is preferably composed of an elastomeric material, be allocated an adjustable seal which surrounds the rod. By readjusting the adjustable seal, it is possible to maintain low emission rates even over a long period without the necessity of expensive assembly work. <IMAGE>

Description

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Anmelder: Gulde-Regelarmaturen GmbH & Co. KGApplicant: Gulde-Regelarmaturen GmbH & Co. KG

Mannheimer Str. 63, 6700 LudwigshafenMannheimer Str. 63, 6700 Ludwigshafen

DichtungsanordnungSealing arrangement

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung für eine hin- und herbewegbare Stange, insbesondere eine Ventilspindel, welche in eirer Bohrung eines Befestigungskörpers angeordnet ist und von einem Dichtelement umgeben ist.The invention relates to a sealing arrangement for a reciprocating rod, in particular a valve spindle, which in a bore of a Fastening body is arranged and is surrounded by a sealing element.

Mittels einer derartigen Dichtanordnung wird ein von einem Medium durchströmter Innenraum,- insbesondere eines Ventils, gegenüber dem Außenraum bzw. der Umgebung abgedichtet, wobei die genannte Stange zur Betätigung eines Drosselkörpers, Schiebers oder dergl. dient. Im Hinblick auf eine möglichst geringe Umweltbelastung besteht heute mehr denn je die Forderung nach immer geringeren Emissionsraten bei derartigen Dichtungsanordnungen. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich bei gasförmigen Medien, welche aufgrund ihrer hohen Kriechfähigkeit mit herkömmlichen Dichtungsanordnungen praktisch nicht beherrschbar sind.By means of such a sealing arrangement, an interior through which a medium flows is created, in particular a valve, sealed against the outside space or the environment, said rod To operate a throttle body, slide or the like. Serves. With a view to the lowest possible Environmental pollution exists today more than ever Demand for ever lower emission rates with such Sealing arrangements. Particular difficulties arise in the case of gaseous media, which due to their high creep ability with conventional sealing arrangements are practically not controllable.

Besonders sei in diesem Zusammenhang auf WasserstoffIn this context, a special mention should be made of hydrogen

verwiesen. Darüber-referenced. About that-

hinaus ist zu berücksichtigen, daß von dem Medium mitgeführte kleinste Partikel und Verunreinigungen sich sehr leicht im Bereich derartiger Dichtungsanordnungen absetzen können und erhöhte Emissionsraten bewirken.In addition, it must be taken into account that the smallest particles and impurities carried along by the medium are removed very easy in the area of such sealing arrangements can settle and cause increased emission rates.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einem geringen Kosten- und Herstellungsaufwand eine emissionsarme Dichtungsanordnung zu schaffen, welche für eine lange Lebensdauer eine geringe Leckrate aufweist. Die Dichtungsanordnung soll ferner einen einfachen Aufbau aufweisen und eine zuverlässige Abdichtung bei einem gasförmigen Medium, insbesondere bei Wasserstoff aufweisen. Schließlich soll die Dichtungsanordnung die genannten Anforderungen erfüllen, wenn die Stange nicht nur gelegentlich eine Hubbewegung ausführt, sondern wenn derartige Hubbewegungen sehr häufig, während des Betriebes durchgeführt werden. Darüberhinaus soll die Dichtungsanordnung funktionssicher sein.The invention is therefore based on the object with a low cost and manufacturing effort To create low-emission sealing arrangement which has a low leakage rate for a long service life. The sealing arrangement should also have a simple structure and a reliable seal in the case of a gaseous medium, in particular in the case of hydrogen. Finally, the sealing arrangement should meet the requirements mentioned if the rod not only occasionally performs a lifting movement, but if such lifting movements are carried out very frequently during operation. In addition, should the sealing arrangement must be functionally reliable.

Diese. Aufgabe wird erfiiidungsgemäß dadurch gelöst, daß dem aus einem bevorzugt elastomeren Werkstoff bestehenden Dichtelement eine einstellbare Dichtung zugeordnet ist, welche die Stange umgibt. Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung zeichnet sich durch einen einfachen, und kostengünstigen Aufbau aus, zumal sowohl das Dichtelement als auch die einstellbare Dichtung ohne Schwierigkeiten in dem Befestigungskörper angeordnet werden können. Durch die Kombination der einstellbaren Dichtung mit dem Dichtelement aus einem Elastomer wird in überraschender Weise eine äußerst geringe Leckräte selbst bei sehr vielen und in kurzen Zeitabständen nacheinander erfolgenden Hubbewegungen gewährleistet. Die einstellbare Dichtung dient zunächst zum Abstreifen, so daß auch kleinste Fremdkörper sozusagen festgehalten werden und keine Beschädigungen in der Stange bzw. in dem Dichtelement aus einem elastomeren Werkstoff verursachen können. Durch die erfindungsgemäße Spindelabdichtung sind hohe Drücke eines gasförmigen Mediums, insbesondere von Wasserstoff, zu beherrschen. Die Spindelabdichtung erfordert ferner ein vergleichsweise geringes Bauvolumen. Im Vergleich mit bisher bekanntgewordenen Dichtungsanordnungen der genannten Art, welche auch als Stopfbuchsen bezeichnet werden, zeichnet sich die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung durch eine hohe Betriebs- und Funktionssicherheit aus. Das Dichtelement besteht zweckmäßig aus Gummi, Kunststoff, Silikon, Viton, PTFE.These. The object is achieved according to the invention in that the sealing element, which is preferably made of an elastomeric material, is assigned an adjustable seal is surrounding the rod. The sealing arrangement according to the invention is characterized by a simple, and inexpensive construction, especially since both the sealing element and the adjustable seal can be arranged in the fastening body without difficulty. The combination of the adjustable seal with the sealing element made of an elastomer is surprising Way, an extremely low leak rate even with very many and lifting movements taking place one after the other at short time intervals guaranteed. The adjustable seal is initially used for stripping, so that even the smallest foreign bodies be held, so to speak, and no damage in the rod or in the sealing element made of an elastomer Material can cause. By the invention Spindle seals are high pressures of a gaseous medium, especially hydrogen, to be controlled. The spindle seal also requires a comparative low construction volume. In comparison with previously known sealing arrangements of the type mentioned, which are also referred to as stuffing boxes, the sealing arrangement according to the invention is characterized by a high operating and functional reliability. The sealing element is expediently made of rubber, plastic, silicone, Viton, PTFE.

In einer wesentlichen Ausgestaltung ist die einstellbare Dichtung derart ausgebildet und/oder angeordnet, daß in einem ersten Zeitintervall im wesentlichen eine abstreifende Wirkung und nach einem Einstellvorgang eine zusätzliche und/oder\erstärkte Dichtwirkung erreicht wird. Bei dieser erfindungswesentlichen Ausgestaltung wird in dem ersten genannten Zeitintervall die Dichtungswirkung überwiegen^ oder auch ausschließlich von dem oben erwähnten Dichtelement übernommen. Die einstellbare Dichtung liegt an der Stange zunächst nur relativ lose an, so daß hier auch praktisch kein Verschleiß eintritt und von der einstellbaren Dichtung im wesentlichen eine abstreifende Wirkung von Fremdkörpern bzw. Schmierstoffen erreicht wird. Läßt bei dem anderen Dichtelement die Dichtwirkung aufgrund von Verschleiß nach, so wird erfindungsgemäß die einstellbare Dichtung derart eingestellt, daß diese ■ nunmehr auch ihre Dichtwirkung entfaltet. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird somit in einfacher Weise sichergestellt, daß durch einen einfachen Einstellvorgang die vorgegebenen Emissionsraten über lange Zeiträume eingehalten werden können, ohne daß hierzu aufwendige Austausch- und Montagearbeiten erforderlich werden. Dies ist in komplexen Industrieanlagen von maßgebender Bedeutung, da auf diese Weise Stillstandszeiten erheblich reduziert bzw. die Wartungsintervalle wesentlich verlängert, werden können. Der Einstellvorgang kann hierbei entsprechend den anlagespezifischen Daten in festen Zeitabständen vorgenommen bzw. auch wiederholt werden; gegebenenfalls kann auch mittels geeigneten Meßmethoden die jeweils vorliegende Emissionsrate bestimmt werden und dementsprechend der Einstellvorgang durchgeführt werden. Es sei an dieser Stelle ausdrücklich hervorgehoben, daß im Rahmen dieser Erfindung gegebenenfalls der Einstellvorgang auch mehrmals wiederholt werden kann.In an essential embodiment, the adjustable seal is designed and / or arranged in such a way that in a first time interval essentially has a wiping effect and, after an adjustment process, an additional one and / or \ strengthened sealing effect is achieved. At this essential embodiment of the invention is in the first mentioned time interval the sealing effect predominate ^ or also exclusively from the sealing element mentioned above accepted. The adjustable seal is initially only relatively loosely on the rod, so that here also practically no wear occurs and the adjustable seal is essentially wiped off Effect of foreign bodies or lubricants is achieved. Leaves the sealing effect on the other sealing element due to wear after, according to the invention, the adjustable seal is adjusted so that this ■ now also develops its sealing effect. The inventive training is thus in a simple manner ensures that the specified emission rates are maintained over long periods of time by a simple adjustment process without the need for costly replacement and assembly work. This is of decisive importance in complex industrial plants, as this significantly reduces downtimes or the maintenance intervals can be significantly extended. The setting process can be carried out according to the system-specific data are made or repeated at fixed time intervals; possibly can the emission rate present in each case can also be determined by means of suitable measuring methods and accordingly the setting process must be carried out. It should be emphasized at this point that in the context of this In accordance with the invention, the setting process can also be repeated several times if necessary.

Λ.Λ.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die einstellbare ,Dichtung· dem vom Medium beaufschlagten Innenraum zugeordnet. Somit werden in einfacher Weise vom Medium mitgeführte kleinste Partikel, Abrieb oder dergl. mittels der 'einstellbaren Dichtung vojn der. Stange abgestreift und letztendlich von dem Dichtelement . ferngehalten. Es sei an dieser Stelle ausdrüekri-ch hervorgehoben, daß die 'einstellbare Dichtung eine Doppelfunktion ausübt, da in ihr zum einen ein vorgegebener Druckabbau stattfindet und zum anderen die genannten Fremdkörper sozusagen festgehalten werden, so daß diese praktisch nicht zu dem anderen Dichtelement gelangen können.In a preferred embodiment, it is adjustable , Seal · assigned to the interior space acted upon by the medium. Thus, in a simple manner, the smallest particles, abrasion or the like carried along by the medium. by means of the adjustable seal from the. Stripped rod and ultimately from the sealing element . kept away. It should be emphasized at this point that the 'adjustable seal has a double function, as in her on the one hand a predetermined Pressure reduction takes place and on the other hand the mentioned Foreign bodies are retained, so to speak, so that they practically do not reach the other sealing element can.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Dichtelement in eine.r "Buchse . _ angeordnet, wobei die .Buchse . und die einstellbare Dichtung in der gleichen Bohrung des Befestigungskörpers angeordnet sind. Aufgrund der Anordnung des Dichtelements, wobei ggfs. auch mehrere derartige Dichtelemente vorgesehen sein können, wird e,ine einfache und praxisgerechte Montage derIn a preferred embodiment, the sealing element is arranged in a.r "socket. _, with the. socket. and the adjustable seal in the same Bore of the fastening body are arranged. Due to the arrangement of the sealing element, where appropriate. Also several such sealing elements can be provided, a simple and practical assembly of the

' Dichtungsanordnung ermöglicht. Die einstellbare Dichtung'Sealing arrangement allows. The adjustable seal

und auch .die Buchse -·" mit dem Dichtelement werden in die gleiche Bohrung des Befestigungskörpers eingeführt, wobei die genannte Bohrung mit einem geringen Arbeitsaufwand in den Befestigungskörper eingebracht ^; wird, uie Einstellung bzw. Nachstellung der einstellbaren Dichtung ist einfach durchführbar. Die Bpchse dient auch zur Übertragung der Vorspann-· .bzw/ Einstellkräfte auf die 'einstellbare Dichtung. - '· . ■-,.-. Vorteilhaft'" weis/t· die¹'Buchse wenigstens eine -Ringnut zur Aufnahme des Dichtelements auf. Die Herstellung einer derartigen Ringnut bereitet keineand .the socket - · "with the sealing element are inserted in the same bore of the fastener body, wherein said bore is introduced with a small amount of work in the mounting ^body; is uie setting or adjustment of the adjustable seal is simple to carry out the Bpchse used. also for the transmission of the pretensioning or adjusting forces to the 'adjustable seal. -' ·. ■ -, .-. Advantageously '"the ¹ ' bushing has at least one ring groove for receiving the sealing element. The production of such an annular groove is not necessary

besonderen Schwierigkeiten, wobei ohne weiteres die Anpassung und Abstimmung auf die jeweils eingesetzten Dichtelemente erfolgen kann. Ggfs. lassen sich die Buchse und Dichtelemente in einfacher Weise auswechseln. particular difficulties, with the adaptation and coordination to the respectively used without further ado Sealing elements can be done. Possibly. the bushing and sealing elements can be exchanged in a simple manner.

Zweckmäßig weist die Buchse" an ihren beiden Enden jeweils eine Ringnut mit einem Dichtelement auf. Diese beiden Dichtelemente lassen sich sehr leicht beiThe socket ″ expediently has an annular groove with a sealing element at each of its two ends. These two sealing elements can be attached very easily

der Montage in die jeweilige Ringnut einlegen, wobei die Ringnuten selbst mit einem geringen Aufwand in die Buchse eingebracht worden sind. Es sei besonders hervorgehoben, daß aufgrund der beiden Dichtelemente, welche jeweils aus einem, elastomeren Werkstoff bestehen, eine besonders gute und funktionssichere Abdichtung erreicht wird. Es hat sich gezeigt, daß aufgrund der Verwendung von wenigstens zwei derartigen Dichtelementen äußerst geringe Emissionsraten auftreten und auch sehr viele Hübe der Stange bzw. einer Ventilspindel zuverlässig beherrscht werden.the assembly into the respective ring groove, the ring grooves themselves with little effort in the socket have been introduced. It should be particularly emphasized that due to the two sealing elements, which each consist of an elastomeric material, a particularly good and functionally reliable one Sealing is achieved. It has been found that due to the use of at least two such Sealing elements occur extremely low emission rates and also very many strokes of the rod or one Valve spindle can be reliably mastered.

_cw In einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist die Buchse _cw In an expedient embodiment, the socket

eine die Stange umgebende Ringkammer für. ein Schmiermittel auf. Diese Ringkammer liegt somit zwischen den beiden oben genannten Dichtelementen, wobei das Schmiermittel die Reibung zwischen Dichtelement und Stange in besonders günstiger Weise verringert. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Erhöhung der Lebensdauer der Dichtelemente, zumal aufgrund der verringerten Reibung auch der Abrieb an den Dichtelementen nicht unwesentlich reduziert wird.an annular chamber surrounding the rod for. a lubricant on. This annular chamber is thus between the two sealing elements mentioned above, the lubricant being the friction between the sealing element and rod reduced in a particularly favorable manner. This results in a substantial increase the service life of the sealing elements, especially because of the reduced friction also the abrasion on the Sealing elements is not insignificantly reduced.

ΛΑ-ΛΑ-

— ^ —- ^ -

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Buchse und die einstellbare Dichtung mittels eines äußeren Einstellelements in dem Befestigungskörper gehaltert. Mittels eines derartigen Einstellelements kann von außen her die Dichtanordnung ohne besondere Schwierigkeiten eingestellt werden. Sollte nach einer gewissen ■; Zeit die Leckrate der Dichtungsanordnung zunehmen/ soIn a preferred embodiment, the socket and the adjustable seal is retained in the mounting body by means of an external adjustment element. By means of such an adjusting element, the sealing arrangement can be adjusted from the outside without any particular difficulties can be set. Should after a certain ■; Time to increase the leak rate of the seal assembly / so

kann ohne besonderen Aufwand mittels des Einstellelements die einstellbare Dichtung erstmalig angezogen werden. Darüberhinaus ermöglicht das Einstellelement eine einfache und schnelle Montage bzw. den Ausbau der er find ungsgemäßen Dichtungsanordnung.can be done without any special effort by means of the setting element the adjustable seal must be tightened for the first time. In addition, the adjusting element enables simple and quick assembly or expansion of the inventive Sealing arrangement.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Einstellelement eine Bohrung auf, in welche der Haltekörper teilweise hineinragt. Hierdurch wird eine sichere Führung und Zentrierung der Buchse und auch der Stange sichergestellt. Ferner wird hierdurch eine besonders kompakte und raumsparende Dichtungsanordnung geschaffen.In an advantageous embodiment, the Adjusting element has a bore into which the holding body partially protrudes. This ensures safe guidance and centering of the bushing and also of the rod ensured. Furthermore, this creates a particularly compact and space-saving sealing arrangement.

+^ In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Buchse + ^ In an expedient embodiment, the socket

und/oder dem Dichtelement eine weitere einstellbare Dichtung zugeordnet, welche bevorzugt in der genannten Bohrung des Einstellelements angeordnet ist. Mittels der genannten einstellbaren Dichtung wird eine weitere Verbesserung der Abdichtung erreicht, wobei auch und gerade von außen an die Stange bzw. Ventilspindel gelangende Fremdkörper von den Dichtelementen ferngehalten werden.and / or the sealing element is assigned a further adjustable seal, which is preferably in said Bore of the adjusting element is arranged. Means the aforementioned adjustable seal a further improvement of the seal is achieved, with and reaching the rod or valve spindle from the outside Foreign bodies kept away from the sealing elements will.

/la/ la

Vorteilhaft ist in der Mantelfläche der Buchse . wenigstens eine weitere Ringnut für ein statisches Dichtelement vorgesehen. Das genannte Dichtelement dient zur statischen Abdichtung/ wobei während des Betriebs Relativbewegungen, wie bei der Stange bzw. Ventilspindel, hier nicht auftreten. Mittels dieser statischen Dichtelemente wird somit eine zuverlässige Abdichtung zwischen Befestigungskörper und.Buchse . bzw. dem. oben erwähnten Einstellelement sichergestellt.It is advantageous in the jacket surface of the socket. at least one more ring groove for a static one Sealing element provided. Said sealing element is used for static sealing / wherein during the Operating relative movements, as in the case of the rod or valve spindle, do not occur here. By means of this static sealing elements are thus a reliable seal between the fastening body and bushing. or the. above-mentioned adjustment element ensured.

In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung ist in der Bohrung des Befestigungskörpers ein bevorzugt auf die einstellbare Dichtung' wirkendes". Federelement angeordnet. Mittels eines derartigen Federelements wird nach einer Leckage am oberen pichtelement und dem .erstmaligen Anziehen.der einstellbaren Dichtung eine'selbsttätige Nachstellung bewirkt.In a particularly expedient embodiment, a is in the bore of the fastening body spring element preferably 'acting' on the adjustable seal arranged. By means of such a spring element, after a leak on the upper pichtelement and tightening the adjustable seal for the first time causes an automatic readjustment.

Der geforderte Funktionszustand der Dichtungsanordnung wird mittels des erfindungsgemäß vorgesehenen Federelements über einen großen Zeitraum aufrecht erhalten.The required functional state of the sealing arrangement is achieved by means of the spring element provided according to the invention maintained over a long period of time.

Zweckmäßig weist die Bohrung des Befestigungskörpers einen Absatz auf, an welchem ein Führungselement für die Stange aufliegt. Dieses Führungselement ist als eine zylindrische Buchse ausgebildet, welche mit einem entsprechenden Ansatz sich auf dem Absatz des Befestigungskörpers aufstützt. In einer besonders vorteilhaften Ausfuhrungsform ist das genannte Federelement zwischen dem Führungselement und der einstellbaren Dichtung vorgesehen. Hierdurch wird in zuverlässiger Weise die erforderliche Vorspannung auf die einstellbare Dichtung aufgebracht. The bore of the fastening body expediently has a shoulder on which a guide element for the rod is resting. This guide element is designed as a cylindrical socket, which with a corresponding approach is based on the paragraph of the fastening body. In a particularly advantageous one Embodiment is said spring element between the guide element and the adjustable seal are provided. This will reliably provide the required Pre-tension applied to the adjustable seal.

Bevorzugt ist am Boden der Bohrung des Einstellelements ein ringförmiges Führungselement für die Stange angeordnet, wobei die genannte weitere einstellbare Dichtung an diesem Führungselement anliegt. Es wird somit eine zuverlässige Führung der Stange bzw. der Ventilspindel erreicht, zumal die beiden Führungselemente einen vergleichsweise großen Abstand zueinander auf-/*s . weisen. Andererseits ist der Einbau und auch die Austauschbarkeit dieses Führungselements in einfacher Weise durchführbar. Ferner weist die derart ausgebildete Dichtungsanordnung einen kompakten Aufbau au f.An annular guide element for the rod is preferably arranged at the bottom of the bore of the adjustment element, said further adjustable seal bearing against said guide element. So it becomes a reliable guidance of the rod or the valve spindle is achieved, especially since the two guide elements a comparatively large distance to one another - / * s . point. On the other hand, the installation and also the interchangeability of this guide element is easier Way feasible. Furthermore, the trained in this way Sealing arrangement has a compact structure on f.

In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist im Bereich der Außenfläche der einstellbaren Dichtung eine Testkammar^-vorgesehen, welche über Bohrungen oder dergl. mit einem Anschluß für eine Testeinrichtung in Verbindung steht. Mittels einer derartigen Testeinrichtung kann ggfs. die Leckrate der Dichtungsanordnung überwacht werden. Das ggfs. an der einstellbaren Dichtung und an dem einen Dichtelement vorbei gelangende Medium gelangt in die besagte Testkammer und wird von der genannten Testeinrichtung erfaßt. Eine derart ausgebildete Dichtungsanordnung zeichnet sich durch eine hohe Funktionssicherheit aus, zumal in Abhängigkeit von Signalen der Testeinrichtung entsprechende Maßnahmen zum Einstellen oder auch zur Wartung der Dichtungsanordnung gegeben werden können.In a particularly expedient embodiment is in the area of the outer surface of the adjustable seal a Testkammar ^ provided, which via holes or the like. is in communication with a connection for a test device. By means of such a test device If necessary, the leakage rate of the sealing arrangement can be monitored. If necessary, on the adjustable seal and Medium passing one sealing element reaches the said test chamber and is removed from the said test chamber Test device detected. A sealing arrangement designed in this way is characterized by a high Functional reliability, especially depending on the signals from the test device, appropriate measures for adjusting or also for maintenance of the sealing arrangement can be given.

Bevorzugt ist die Testkammer zwischen der ..Stirnfläche des Einstellelements und einer Absatzfläche der BohrungThe test chamber is preferably located between the .. face of the Adjustment element and a shoulder surface of the hole

-yg--yg-

im Befestigungskörper vorgesehen und/oder als Ringnut in der Außenfläche der Buchse ausgebildet. Für die genannte Testkammer sind somit keine aufwendigen Fertigungsarbeiten erforderlich.provided in the fastening body and / or formed as an annular groove in the outer surface of the socket. For the named test chamber therefore does not require any complex manufacturing work.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform enthält das Federelement wenigstens eine Feder. Ein deratiges Federelement ist in einfacher Weise herstellbar, wobei aufgrund der bekannten Federcharakteristik einer Tellerfeder ohne weiteres die erforderliche Vorspannung erreicht wird.In an expedient embodiment, this contains Spring element at least one spring. Such a spring element can be produced in a simple manner, with due to the known spring characteristics of a disc spring, the required preload is readily available is achieved.

In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung ist die genannte, weitere einstellbare Dichtung des Einstellelements als eine offene Flechtpackung ausgebildet, welche mittels eines von außen lösbaren Ringes im Einstellelement gehalten ist. Bei dieser Ausführungsform kann die weitere einstellbare Dichtung _ggf_S. auch während des Betriebs ausgewechselt werden, wodurch eine Stillstandszeit einer Anlage vorteilhaft vermieden werden kann. Es hat sich gezeigt, daß auf diese sehr einfache Weise zumindest bis zum nächsten Wartungsintervall einer Anlage die geforderte Leckrate eingehalten werden kann.In a particularly expedient embodiment, said further adjustable seal of the setting element is designed as an open braided packing which is held in the setting element by means of a ring that can be detached from the outside. In this embodiment, the further adjustable seal _gg f _S can. can also be replaced during operation, whereby a system downtime can advantageously be avoided. It has been shown that in this very simple way the required leakage rate can be maintained at least until the next maintenance interval of a system.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Buchse und Einstellelement aus einem einzigen Stück gefertigt. Hierdurch können die Fertigungskosten reduziert werden, wobei die oben genannte weitere einstellbare'Dichtung· zweckmäßig von der Außenseite her in das Einstellelement eingesetzt wird und dort mit einem lösbaren Ring gehalten wird.In an advantageous embodiment, the bushing and adjusting element are made from a single piece. This allows the production costs to be reduced, with the additional adjustable seal mentioned above. is expediently inserted into the adjusting element from the outside and there with a detachable ring is held.

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In einer zweckmäßigen Ausgestaltung enthält die einstellbare Dichtung Dach-manschetten. Derartige Dachitianschetten sind kostengünstig herstellbar und erfüllen in besonders zweckmäßiger Weise sowohl die Abdichtfunktions als auch die Abstreiffunktion.In an expedient embodiment, the adjustable Seal roof sleeves. Such dachitian cuffs are inexpensive to manufacture and meet both the Sealing function as well as the wiping function.

In einer besonders zweckmäßigen, alternativen Äusführungsform sind einstellbare Dichtung und Federelement miteinander kombiniert und sie sind vorteilhaft als selbstfedernde Dichtungsringe und/oder Lippen-ringe ausgebildet. Solcherart ausgebildete Dichtungsringe bzw. Lippen.ringe vereinen in besonders vorteilhafter Weise sowohl die Dichtungs- und Abstreiffunktion als auch die Federwirkung, ohne daß hierbei zusätzliche Bauteile erforderlich sind. Es ergibt sich ferner ein äußerst kompakter und platzsparender Aufbau einer derart ausgebildeten Dichtungsanordnung.In a particularly useful, alternative embodiment are adjustable seal and spring element together combined and they are advantageously designed as self-resilient sealing rings and / or lip rings. Sealing rings or lip rings designed in this way combine in a particularly advantageous manner both the sealing and stripping function as well as the Spring effect without the need for additional components required are. There is also an extremely compact and space-saving structure of one designed in this way Sealing arrangement.

Weitere Vorteile und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus den nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:Further advantages and features essential to the invention result from the exemplary embodiments explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Dichtungsanordnung mit einer einstellbaren Dichtung kombiniert mit einem Dichtelement in einer Buchse.1 shows a longitudinal section through a sealing arrangement with an adjustable seal combined with a sealing element in a socket.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine alternative Ausführungsform mit einer Testkammer.2 shows a longitudinal section through an alternative embodiment with a test chamber.

Fig. 3 eine Ausführungsform , bei welcher die obere einstellbare Dichtung als eine offene Flechtpackung ausgebildet ist.Fig. 3 shows an embodiment in which the upper adjustable seal is designed as an open braided packing.

Die Dichtungsanordnung gemäß Fig. 1 zeigt eine Stange 2, welche in einem Befestigungskörper 4 in Richtung des Doppelpfeiles 6 hin-und herbewegbar ist. Die Stange 2 ist hierbei Bestandteil einer Ventilspindel, welche hier nicht weiter dargestellt ist, und der Befestigungskörper 4 ist das Ventiloberteil. Der Befestigungskörper weist eine Bohrung 8 auf, welche unten einen Absatz 10 enthält. Auf diesem Absatz ist ein ringförmiges Führungselement 12 für die Stange 2 abgestützt, und in der genannten Bohrung 8 ist ferner eine hier schematisch angedeutete einstellbare Dichtung _{1 4} vorgesehen. Diese einstellbare Dichtung ₁₄ besteht aus Dachmanschetten und sie ;dient einerseits zum Abdichten und andererseits zum Abstreifen von irgendwelchen Körpern:; welche an der Stange 2 sich befinden. Hierbei kann es sich zum einen um Teilchen handeln, welche in dem Medium im Innenraum 16 enthalten sind, oder aber auch um Schmierstoffteilchen handeln, welche aus einer Ringkammer 2 0 stammen. Diese Ringkammer 20 ist in einer Buchse 22 angeordnet, welche: die Stange 2 umgibt.^D^^e Buchse . 22 weist an ihrem oberen Ende eine Ringnut 2 4 auf, in welcher ein Dichtelement 26 aus einem Elastomer angeordnet ist. Das Dichtelement 26 um-, gibt die Stange 2 und sie bildet eine Abdichtung, um das Abstömen des Mediums aus dem Innenraum 16 zum Außenraum 2 8 hin weitgehend zu unterbinden. Die einstellbare Dichtung (14) liegt zunächst lose an der Stange (2) an. Das Dichtelement (2 6), welches hier als ein O-Ring ausgebildet ist und aus Gummi, einem vergleichbaren Kunststoff, Silikon, Perbunan, PTFE oder dergl. besteht, unterliegt einem gewissen Verschleiß. Durch Erzeugung einer Vor-The sealing arrangement according to FIG. 1 shows a rod 2 which can be moved back and forth in a fastening body 4 in the direction of the double arrow 6. The rod 2 is part of a valve spindle, which is not shown here, and the fastening body 4 is the upper valve part. The fastening body has a bore 8 which contains a shoulder 10 at the bottom. An annular guide element 12 for the rod 2 is supported on this shoulder, and an adjustable seal _{1 4} , indicated schematically here, is also provided in said bore 8. This adjustable seal ₁₄ consists of chevrons and it serves on the one hand for sealing and on the other hand for stripping off any bodies :; which are on the rod 2. This can be, on the one hand, particles that are contained in the medium in the interior space 16 or, on the other hand, lubricant particles that originate from an annular chamber 20. This annular chamber 20 is arranged in a bush 22 which: surrounds the rod 2. ^D ^ ^e socket. 22 has at its upper end an annular groove 2 4 in which a sealing element 26 made of an elastomer is arranged. The sealing element 26 surrounds the rod 2 and forms a seal in order to largely prevent the medium from flowing out of the interior 16 to the exterior 28. The adjustable seal (14) initially rests loosely on the rod (2). The sealing element (26), which is designed here as an O-ring and made of rubber, a comparable plastic, silicone, Perbunan, PTFE or the like, is subject to a certain amount of wear. By generating a pre

32Q455332Q4553

- VS - - - VS - -

Spannung über die Buchse 22 auf die Dichtung 14 wird diese dann ebenfalls ihre Dichtwirkung ausüben. In derTension via the socket 22 on the seal 14 is this then also exert their sealing effect. In the

Ringkammer 20 ist eine vorgegebene Menge von Schmiermittel enthalten, damit die Reibung zwischen Stange 2 und dem Dichtelement 26 bzw. der einstellbaren Dichtung auf ein Mindestmaß reduziert wird. Ferner wird durch das Schmiermittel eine leichtgängige Führung in dem Führungselement 12 und einem weiteren oberen Führungselement 28 gewährleistet. Das Führungselement 28 befindet sich in einem Ansatz 30 eines Einstellelements 32, welches mittels Gewindebolzen 34 sowie Muttern 36 mit dem Befestigungskörper 4 verbunden ist. Zwecks Drehsicherung der Muttern 36 sind Sicherungsbleche 38 vorgesehen. Durch Verstellen der Muttern (36) wird von - außen über Einstellelement (32) und Buchse (22) bei "Bedarf auf die Dichtung (24) eine Vorspannkraft ausgeübt.Annular chamber 20 is a predetermined amount of lubricant included, so that the friction between rod 2 and the sealing element 26 or the adjustable seal is reduced to a minimum. Furthermore, a smooth guide in the is through the lubricant Guide element 12 and a further upper guide element 28 guaranteed. The guide element 28 is located in a shoulder 30 of an adjusting element 32, which is secured by means of threaded bolts 34 and nuts 36 is connected to the fastening body 4. Lock washers 38 are provided to prevent the nuts 36 from rotating intended. By adjusting the nuts (36) from the outside via adjusting element (32) and bushing (22) "If a preload force is exerted on the seal (24).

• Das• That

Dichtelement 26 ist hier als ein O-Ring ausgebildet, welcher aus einem Elastomer besteht. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können auch andere Dichtelemente vorgesehen sein. Maßgebend ist jedoch das Zusammenwirken der einstellbaren Dichtung 14, welche sowohl eine Abstreif- und Dichtungsfunktion erfüllt, mit einem - Dichtelement aus einem Elastomer. ·Sealing element 26 is designed here as an O-ring, which consists of an elastomer. In the context of the present invention, other sealing elements can also be used be provided. What is decisive, however, is the interaction of the adjustable seal 14, which has both a Wiping and sealing function fulfilled with one - sealing element made of an elastomer. ·

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, wobei hier Bauteile mit gleicher Funktion wie in Fig. 1 auch: mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Das Führungselement 12'Fig. 2 shows a further embodiment, here Components with the same function as in FIG. 1 also: are provided with the same reference numerals. That Guide element 12 '

liegt mit einem Ansatz 42 auf dem Absatz 10 der Bohrung 8 auf. Ein derartiges Führungselement gewährleistet eine zuverlässige Führung der Stange 2 bzw. eineris with a shoulder 42 on the paragraph 10 of the hole 8 on. Such a guide element ensures reliable guidance of the rod 2 or a

Ventilspindel. Die Buchse 22 weist an ihren beiden Enden jeweils eine Ringnut 24 sowie 44 auf, wobei in der Ringnut 44 ein weiteres Dichtelement 46 angeordnet ist. Zwischen den derart an den Enden angeordneten Dichtelementen 26 sowie 46 befindet sich die Ringkammer 20 mit Schmiermittel. In der Mantelfläche 48 der Buchse 22 sind zwei weitere Ringnuten 50, 52 zur Aufnahme von statischen Dichtelementen 54 vorgesehen. Im Unterschied zu den Dichtelementen 26, 46 findet an diesen statischen Dichtringen 52, 54 bei Betätigung der Stange 2 keine Relativbewegung statt. Die Buchse 22 ragt teilweise in den Ansatz 30 des Einstellelements 32 hinein, wobei in der Bohrung 56 des Einstellelements 32 eine weitere e instellbare Dichtung 58 angeordnet ist. Am Boden 60 der letztgenannten Bohrung 56 liegt ferner das weitere, ringförmige Führungselement 28 an. Von maßgebender Bedeutung ist bei dieser Ausfuhrungsform ein Federelement 62, welches hier nur angedeutet ist und zweckmäßigerweise Tellerfedern enthält. Mittels eines derartigen Federelements 62 wird ein selbsttätiges Nachstellen erreicht, wodurch ein geforderter Betriebs- bzw. Funktionszustand über einen recht großen Zeitraum aufrechterhalten werden kann.Valve stem. The socket 22 has an annular groove 24 and 44 at each of its two ends, a further sealing element 46 being arranged in the annular groove 44. Between the so arranged at the ends Sealing elements 26 and 46 is the annular chamber 20 with lubricant. In the outer surface 48 of the socket 22 are two further annular grooves 50, 52 for receiving static sealing elements 54 provided. In contrast to the sealing elements 26, 46, there are static sealing rings 52, 54 on these when the rod 2 is actuated, no relative movement takes place. The socket 22 partially protrudes into the approach 30 of the Adjusting element 32 into it, with a further e adjustable seal in the bore 56 of the adjusting element 32 58 is arranged. At the bottom 60 of the last-mentioned bore 56 there is also the further, annular one Guide element 28 on. In this embodiment, a spring element 62 is of decisive importance, which is only indicated here and conveniently contains disc springs. By means of such a spring element 62 an automatic readjustment is achieved, whereby a required operating resp. Functional state can be maintained over a fairly long period of time.

Es ist immer gewährleistet, daß nach einem erstmaligen Einstellen eine vorgegebene Spannung auf die einstellbare Dichtung und somit auch zwischen dieser und der Stange 2 ein vorgegebener Anpressdruck aufrechterhalten bleibt. Es sei ausdrücklich hervorgehoben, daß im Rahmen der Erfindung auch das Federelement 62 und die einstellbare Dichtung miteinander in einem einzigen Bauteil kombiniert sein können, wobei hier vor allem auf selbstfedernde Dichtungsringe bzw. Lippenringe verwiesen sei.It is always guaranteed that after the initial setting, a specified voltage is applied to the adjustable Seal and thus also maintain a predetermined contact pressure between this and the rod 2 remain. It should be expressly emphasized that within the scope of the invention, the spring element 62 and the adjustable seal can be combined with one another in a single component, in particular here Reference is made to self-resilient sealing rings or lip rings.

Es ist ferner eine Testkammer 64 vorgesehen, welche zwischen einer Stirnfläche 66 des Einstellelements und einer Absatzfläche 68 im Befestigungskörper 4 bzw. deren Bohrung 8 vorhanden ist. Ferner ist in die,sem Bereich in der Mantelfläche 48 der Buchse 22 eine Ringnut 70 vorgesehen, von welcher Radialbohrungen 72 zur Stange 2 hinführen. Diese Ifedialbohrungen 72A test chamber 64 is also provided, which is located between an end face 66 of the setting element and a shoulder surface 68 in the fastening body 4 or whose bore 8 is present. Furthermore, in the, sem Area in the jacket surface 48 of the socket 22 an annular groove 70 is provided, from which radial bores 72 lead to the rod 2. These Ifedialbohrungen 72

befinden sich bezüglich des Innenraums 16 hinter der einstellbaren Dichtung ¹⁴ und dem Dichtelement 44. Die an der einstellbaren Dichtung 1⁴ und dem Dichtelement 46 ggfs. vorbei gelangenden Restmengen des Mediums von Innenraum 16 können somit auch in die genannte Testkammer 64 zumindest teilweise gelangen und mittels einer an einem Testanschluß 74 angeschlossenen Testeinrichtung läßt sich die Leckrate der Dichtungsanordnung überwachen. Wie dargestellt, steht die. Testkammer 64 mit dem Testanschluß 74 über Bohrung in Verbindung.are located behind the adjustable seal ¹⁴ and the sealing element 44 ^{with respect to the interior 16. The residual amounts of the medium from the interior 16 that may bypass the adjustable seal 1 4} and the sealing element 46 can thus also at least partially get into the test chamber 64 and by means of a test device connected to a test connection 74 can monitor the leakage rate of the sealing arrangement. As shown, the. Test chamber 64 with the test connection 74 via bore in connection.

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Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 weist gegenüber der gemäß Fig. 2 zunächst den Unterschied auf, daß das Einstellelement 32 und die Buchse ■_ ■ 22 aus einem einzigen Stück gefertigt sind. Das Einstellelement 32 weist ferner eine vom Außenraum 40 zugängliche Bohrung 78 auf, in welcher eine offene Flechtpackung 80 vorgesehen ist, welche die oben erläuterten einstell-' baren Dichtung bildet.Die Flechtpackung 80 ist mittels eines Ringes 82 in der Bohrung 78 gehalten. Bei dieserThe embodiment according to FIG. 3 has compared to the according to FIG. 2 first of all the difference that the Adjusting element 32 and the bushing 22 are made from a single piece. The adjustment element 32 also has a bore 78 which is accessible from the outer space 40 and in which an open braided packing 80 is provided, which forms the adjustable seal discussed above. The braided packing 80 is by means of a ring 82 held in the bore 78. At this

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Ausführungsform kann ggfs. auch während des Betriebs _di_e einstellbare Dichtung J₃₂W. die Flechtpackung 80 ausgewechselt werden. Hierfür muß lediglich der Ring 82 gelöst und nach Einlegen einer neuen offenen Flechtpackung wieder verschraubt werden. Es bedarf keiner besonderen Erwähnung, daß hierbei aufwendige Montagearbeiten entfallen und beispielsweise ein Stellantrieb zur Betätigung der Stange 2 bzw. einer Ventilspindel nicht demontiert werden müssen.Embodiment, the braided packing 80 to be substituted if appropriate. During operation _d i _e adjustable seal ₃₂ W. J. For this only the ring 82 has to be loosened and screwed again after inserting a new open braided packing. It does not need to be mentioned in particular that there is no need for complex assembly work and, for example, an actuator for actuating the rod 2 or a valve spindle does not have to be dismantled.

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BezugsζeichenlisteReference character list

22 Stangepole 44th BefestigungskörperFastening body 66th DoppelpfeilDouble arrow 88th Bohrungdrilling 1010 Absatzunit volume 1212th FührungselementGuide element 1414th Einstellbare DichtungAdjustable seal 1616 Innenrauminner space 2020th RingkammerAnnular chamber 2222nd BuchseRifle 2424 RingnutRing groove 2626th DichtelementSealing element 2828 weiteres Führungselementanother guide element 3030th Ansatzapproach 3232 EinstellelementAdjustment element 3434 GewindebolzenThreaded bolt 3636 Muttermother 3838 SicherungsblechLocking plate 4040 AußenraumOutside space 4242 Ansatz von 12Approach from 12 4444 Ringnut von 22Ring groove from 22 4646 weiteres Dichtelementfurther sealing element 4848 MantelflächeOuter surface 50, 5250, 52 Ringnut in 48Ring groove in 48 5454 statisches Dichtelementstatic sealing element 5656 Bohrung von 32Bore of 32 5858 weitere einstellbare Dichtungfurther adjustable seal 6060 Boden von 32Floor of 32 6262 FederelementSpring element 6464 TestkammerTest chamber

66 Stirnfläche von66 frontal area of

68 Absatzfläche68 heel area

70 mittlere Ringnut70 middle ring groove

72 Radialbohrung72 radial bore

74 Testanschluß74 Test Connection

76 Bohrungen in76 holes in

78 Bohrung in78 hole in

80 Flechtpackung80 braid pack

82 äußerer Ring82 outer ring

Claims

Expectations

ί 1./Sealing arrangement for a reciprocating rod, in particular valve spindle, which in a

· * Bore of a fastening body is arranged and is surrounded by a sealing element _r characterized in that the sealing element (26, 46), which is preferably made of an elastomeric material, is assigned an adjustable seal (14, 58) which surrounds the rod (2).

2. Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that that the adjustable seal (14, 58) is designed and / or arranged such that in a first Time interval essentially a wiping effect and after an adjustment process in addition and / or a increased sealing effect is achieved.

3. Sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that the adjustable seal (14) is assigned to the interior space (16) acted upon by the medium.

4. Sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that the sealing element (26, 46) is arranged in a bushing (22) and that the bushing (22) and the adjustable seal (26) are in the same Bore (8) of the fastening body (4) are arranged.

5. Sealing arrangement according to Claim 1 or the following, characterized in that the bush (22) at least ' has an annular groove (24, 44) for receiving the sealing element (26, 46).

6. Sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that the bush (22) at their both ends each have an annular groove (24, 4 4 ·), in each of which a sealing element (26, 46) is arranged is.

7. Sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that the bushing has a chamber, which is preferably designed as an annular chamber (20) for lubricant.

8. Sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that the bushing (22) and the adjustable seal (14, 58) by means of an outer Adjusting element (32) are held in the fastening body (4).

9. Sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that the adjusting element (32) has a bore (56) into which the bush (22) partially protrudes.

10. Sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that the bushing (22) and / or the sealing element (26, 46) is assigned a further adjustable seal (58), which is preferably in the said bore (56) of the adjusting element (32) is arranged.

11. Sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that in the lateral surface (48) the socket (22) is provided with at least one further annular groove (50, 52) for a static sealing element (54).

12 * sealing arrangement, in particular according to claim 1 or following / characterized in that a spring element (62) is provided, which on the adjustable Seal (14, 58) is effective and which

is preferably arranged in the bore (8) of the fastening body (4).

13. Sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that the bore (8) of the fastening body (4) has a shoulder (10), on which a guide element (12) for the rod (2) rests.

14. Sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that between the bottom (60) of the bore (56) of the adjusting element (32) and the

^ another adjustable seal, (58) another j j guide element (28) for the rod (2) is arranged.

15. Sealing arrangement, in particular according to claim 1

or the following, characterized in that the - - - ■

Adjusting element (32) with a cylindrical extension (30) in an enlarged area of the bore (8) of the fastening body (4) protrudes.

16 sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that the shoulder (30) of the adjusting element (32) has an annular groove for a static sealing element (54) in its outer surface.

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17. Sealing arrangement according to claim V or the following, characterized in that the adjustable seals (14, 58) are designed as chevrons.

^ .Sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that the sealing elements (26, 46) and / or the static sealing elements (54) consist of elastomeric materials and are preferably designed as O-rings.

19th Sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that the spring element (62) contains at least one disc spring.

20 · Sealing arrangement according to one of "Claims 1 to 17, characterized in that the adjustable seal (14) and the spring element are combined with one another and are advantageously designed as self-resilient sealing rings and / or lip rings.

21. Sealing arrangement, in particular according to claim 1 or the following, characterized in that the further adjustable seal (58) of the adjusting element (32) is designed as an open braided packing, which by means of an externally detachable ring (82) in the Adjusting element (32) is held.

22- sealing arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that "the bushing (22) and the adjusting element (32) consist of a single piece.