DE3235313C2

DE3235313C2 -

Info

Publication number: DE3235313C2
Application number: DE3235313A
Authority: DE
Inventors: Minoru Shiga Jp Aoyama
Original assignee: OKUMURA ENGINEERING WORKS Co Ltd SHIGA JP
Current assignee: OKUMURA ENGINEERING WORKS Co Ltd SHIGA JP
Priority date: 1982-01-18
Filing date: 1982-09-24
Publication date: 1988-08-11
Also published as: JPS6258431B2; US4905966A; DE3235313A1; AU8860182A; AU543595B2; JPS58124868A

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilsitz mit einem Sitzring mit Halterungssteg, einer in der Ventil-Schließstellung gegen eine Dichtfläche eines Sperrkörpers anliegenden Kontaktfläche und einer auf der von dieser abgewandeten Seite des Sitzrings ange ordneten Reibfläche, sowie einem den Halterungssteg mit seinem Endabschnitt lösbar am Ventilhauptkörper festlegenden Halterungs element mit einer die begrenzte Biegeverformung des Halterungs steges zulassenden Ausnehmung.

Der aus der DE-OS 29 15 889 bekannte Drehschieber-Ventilsitz der genannten Art kann zur automatischen Nachstellung bei Fließ- und Abnutzungserscheinungen an seinem über einen Halterungssteg am Ventilhauptkörper festgelegten Kunststoff-Sitzring eine gegen eine konische Fläche am Ventil-Hauptkörper anliegende kegel stumpfförmige Ringfläche aufweisen, was bei einem Über druck auf der einen Seite des Sperrkörpers ein Verkeilen des Sitzringes zwischen dem konischen Sperrkörper und der entgegen gesetzt konischen Fläche des Ventil-Hauptkörpers bewirkt, aber bei einem Überdruck von der anderen Seite zwangsläufig zu einem unerwünschten Abheben des Sitzringes führt.

Die DE-OS 29 16 984 beschreibt ferner einen dünnen metallischen Sitzring mit planem äußerem Halterungsrand und einem entsprechend einem Vierteltorus gewölbten Dichtrand, der sich dichtend gegen den Sperrkörper anlegt und sich mit seinem inneren Endrand gegen eine Stützfläche abstützt. Bei dieser Konstruktion wird jedoch keine verkeilende Wirkung erreicht und der Dichtrand wird bei innenrandseitigem Überdruck sogar von der Stützfläche abgehoben.

Aus der DE-OS 26 05 189 ist schließlich ein elastischer Dicht ring mit einer in eine außenseitige Ringnut eingelegten ringför migen Spiralfeder bekannt, wobei die bei einem Überdruck auf die von der Ringnut abgewandte Seite des Dichtringes eintretende Ovalverformung der Spiralfeder den Innenrand fester gegen den Sperrkörper andrücken soll, während bei einem Überdruck von der anderen Seite eine Kippbewegung des Dichtringes unter Abheben der Spiralfeder von ihrem Sitz erfolgt. Bei dieser Konstruktion legt sich der Dichtring aber jeweils nur linienförmig am Sperr körper an, so daß keine hinreichend sichere Abdichtung gegen hohe Überdrucke erzielt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ventilsitz der eingangs ge nannten Art zu schaffen, der auch unter hohen Drücken eine von der Druckrichtung des Durchflußmediums unabhängige verbesserte Dichtwirkung aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Ventilsitz der genannten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 aus gestattet.

Der beim Absperren des Durchflußkanals mit dem Sperrkörper dichtend zusammenwirkende Sitzring ist am Ventilkörper derart beweglich gehaltert, daß er sich in Ansprache auf den Druck des Durchflußmediums in beiden Strömungsrichtun gen bewegen kann. Der Ventil-Hauptkörper ist mit einer geneigten Gleitfläche versehen, mit der ein Sitzringteil verschiebbar in Berührung steht. In der Ventil-Schließ stellung ergibt sich ein Reibungsschluß zwischen den Flächen des Sperrkörpers und des Sitzringes einerseits sowie des Sitzringes und der Gleitfläche andererseits. Unter der Einwirkung des Druckes des Durchflußmediums auf den Sperrkörper und den Sitzring verschiebt sich dieser in Reibungsberührung auf der Gleitfläche, so daß der Sitzring gegen den Sperrkörper gepreßt wird. Dadurch wird der Sitzring mit steigendem Druck des Durchfluß mediums immer fester gegen den Sperrkörper gepreßt und so auch gegen hohen Druck eine vollständige Abdichtung erzielt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des Ventilsitzes anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen vergrößerten Querschnitt eines erfindungs gemäßen Ventilsitzes für ein Flügelventil;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Dichtwirkung des Ventilsitzes gemäß Fig. 1 unter Druckein wirkung von der rechten Seite der Zeichnung her;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Dichtwirkung des Ventilsitzes gemäß Fig. 1 unter Druckein wirkung von der linken Seite der Zeichnung her;

Fig. 4 einen Querschnitt eines Flügelventils mit dem in Fig. 1 dargestellten Ventilsitz;

Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt eines Ventil sitzes mit abgewandeltem Sitzring;

Fig. 6A einen vergrößerten Querschnitt eines Ventil sitzes für ein Plattenventil mit schematischer Darstellung der Dichtwirkung unter Druckein wirkung von der rechten Seite der Zeichnung her;

Fig. 6B eine schematische Darstellung der Dichtwirkung des Sitzringes gemäß Fig. 6A unter Druckein wirkung von der linken Seite der Zeichnung her;

Fig. 7 einen Querschnitt eines Plattenventils mit dem in Fig. 6A und 6B dargestellten Ventilsitz;

Fig. 8 einen vergrößerten Querschnitt einer zweiten Ausführungsform des Ventilsitzes für ein Flügelventil;

Fig. 9 eine schematische Darstellung der Dichtwirkung des in Fig. 8 dargestellten Ventilsitzes unter Druckeinwirkung von der rechten Seite der Zeichnung her;

Fig. 10 eine schematische Darstellung der Dichtwirkung des in Fig. 8 dargestellten Ventilsitzes unter Druckeinwirkung von der linken Seite der Zeichnung her;

Fig. 11 einen vergrößerten Querschnitt eines abgewandel ten Ventilsitzes ähnlich der Fig. 8;

Fig. 12A einen vergrößerten Querschnitt eines ähnlichen Ventilsitzes für ein Plattenventil mit schema tischer Darstellung der Dichtwirkung unter Druck einwirkung von der rechten Seite der Zeichnung her;

Fig. 12B eine schematische Darstellung der Dichtwirkung des Ventilsitzes gemäß Fig. 12A unter Druck einwirkung von der linken Seite der Zeichnung her;

Fig. 13 einen vergrößerten Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventil sitzes für ein Flügelventil;

Fig. 14 eine schematische Darstellung der Dichtwirkung des in Fig. 13 dargestellten Ventilsitzes unter Druckeinwirkung von der rechten Seite der Zeichnung her;

Fig. 15 eine schematische Darstellung der Dichtwirkung des in Fig. 13 dargestellten Ventilsitzes unter Druckeinwirkung von der linken Seite der Zeichnung her;

Fig. 16 einen vergrößrten Querschnitt eines abgewan delten Sitzringes ähnlich dem gemäß Fig. 13;

Fig. 17A und 17B vergrößerte Querschnitte eines Ventilsitzes ähnlich Fig. 13 für ein Plattenventil mit schematischer Darstellung der Dichtwirkung unter Druckeinwirkung von der rechten bzw. der linken Seite der Zeichnung her;

Fig. 18 einen Querschnitt eines Plattenventils mit dem in Fig. 17A und 17B dargestellten Ventilsitz.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilsitzes für ein Flügelventil besitzt einen metallischen Sitzring 1 mit im wesentlichen L-för migem Querschnitt. Der eine Schenkel des Sitzringes 1 dient als elastisch biegeverformbarer Halterungssteg 1 a, während der abgewinkelte Quersteg eine mit einem Absperr teil zusammenwirkende Kontaktfläche 1 b trägt. An dem vom Halterungssteg 1 a entfernten Ende des Quersteges ist auf der von der Kontaktfläche 1 b abgewandten Seite ein als Reibfläche dienender Vorsprung 2 ausgebildet. Der Hal terungssteg 1 a des Sitzringes 1 ist am Ventil-Hauptkörper 3 durch einen geschlitzten Halterungsring 4 und einen Halterungsring 5 festgelegt. Der Halterungssteg 1 a ist dabei zwischen dem Ventil-Hauptkörper 3 und dem ge schlitzten Halterungsring 4 eingespannt und der Halte rungsring 5 am Ventil-Hauptkörper 3 durch nicht darge stellte Schrauben festgelegt. Eine Dichtung 6 verhin dert das Austreten des Durchflußmediums in radialer Richtung. Eine zwischen dem Ventil-Hauptkörper 3 und den Halterungselementen 4 und 5 vorgesehene Ausnehmung 7 ge stattet die Biegung des Halterungssteges 1 a und damit die Bewegung des Vorsprungs 2 unter einer Druckeinwir kung auf den Sitzring 1. Das Ausmaß der Biegung des Halterungssteges 1 a wird durch eine Anschlagkante 3 a des Ventil-Hauptkörpers 3 und eine Anschlagkante 4 a des Halterungsrings 4 begrenzt. Der Bewegungsbereich des Vor sprungs 2 ist durch den Anschlagvorsprung 5 a des Halte rungsrings 5 begrenzt. Unter Druckeinwirkung des Durch flußmediums wird der Vorsprung 2 auf der Gleitfläche 8 des Halterungsringes 4 gleitend verschoben.

Die Fig. 2 und Fig. 3 erläutern die erfindungsgemäß ver besserte Abdichtwirkung. Wie Fig. 2 zeigt, bewegt sich der als Ventilscheibe ausgebildete Sperrkörper 9 unter einem von der Primärseite, d. h. hier der rechten Seite der Zeichnung her einwirkenden Druck um die Abmessungstole ranz m ₁ zwischen einem Schaft und einer im Sperrkörper 9 vorgesehenen Schaft-Aufnahmebohrung in Richtung zur Sekundärseite, d. h. hier zur linken Seite der Zeichnung. Der Halterungssteg 1 a des Sitzringes 1 wird dabei um die Strecke m ₂ gebogen und der Vorsprung 2 verschiebt sich um die Strecke m ₃ auf der Gleitfläche 8. Der auf den Vorsprung 2 einwirkende Druck bewirkt über ein Aufrichten des Vorsprungs 2 auf der Gleitfläche 8 ein festeres Anpressen der Kontaktfläche 1 b gegen die Dichtfläche des Sperrkörpers 9 und dadurch eine ver besserte Abdichtung. Da die Dichtfläche des Sperr körpers 9 und die Kontaktfläche 1 b des Sitzringes 1 in der dargestellten Weise geneigt sind und die Gleitfläche 8 gemäß Fig. 1 zur Kontaktfläche 1 b ent gegengesetzt geneigt ist, erzeugt die Verschiebung des Vorsprungs 2 unter der Druckeinwirkung ein Verkeilen zwischen der Dichtfläche des Sperrkörpers 9 und der Gleitfläche 8 des Halterungsrings 4. Die Lage der das Ausmaß der Biegung des Halterungssteges 1 a begrenzen den Anschlagkante 3 a des Ventil-Hauptkörpers 3 sollte so gewählt werden, daß unter Gewährleistung des ange strebten Verkeilungseffektes eine bleibende Verformung des Halterungssteges 1 a vermieden wird.

In Fig. 3 wird die Druckeinwirkung des Durchflußmediums von der Sekundärseite, d. h. hier der linken Seite der Zeichnung her dargestellt. Der Sperrkörper 9 bewegt sich dabei um die Abmessungstolerenz m ₁ zwischen der Schaftaufnahmebohrung und dem Schaft in Richtung zur Primärseite, d. h. hier die rechte Seite der Zeichnung. Der Halterungssteg 1 a des Sitzringes 1 wird um die Strecke m ₄ gebogen, jedoch wird eine Bewegung des Vorsprungs 2 durch den Anschlagvorsprung 5 a des Halterungsringes 5 verhindert und entsprechend eine Aufrichtung des Vor sprungs 2 um die Stecke m ₅ bewirkt, so daß die Kontakt fläche 1 b stärker gegen die Dichtfläche des Sperrkörpers 9 angepreßt und so eine verbesserte Abdichtung erzielt wird. In diesem Fall wird das Ausmaß der Biegung des Halterungssteges 1 a durch die Anschlagkante 4 a des Halterungsrings 4 begrenzt.

Fig. 4 ist eine Gesamtdarstellung eines Flügelventils mit dem oben beschriebenen Ventilsitz. Die bereits ge nannten Teile tragen dieselben Bezugszeichen. Weiterhin sind ein Schaft 15, ein Lager 16, eine Stopfbuchse 17 und eine Stopfbuchsendichtung 18 dargestellt.

Während bei der ersten Ausführungsform der geschlitzte Halterungsring 4 zwischen dem Halterungsring 5 und dem Ventil-Hauptkörper 3 eingespannt ist, kann der Halte rungsring 4 auch einstückig mit dem Halterungsring 5 verbunden sein, wie Fig. 5 zeigt. Der Halterungssteg 1 a des Sitzringes 1 ist dabei zwischen dem Ventil- Hauptkörper 3 und einem mit einem dem Halterungsring 4 entsprechenden Ringvorsprung 4′ versehenen Halterungsring 5 eingespannt.

Die Fig. 6A und 6B zeigen einen vergrößerten Querschnitt eines Ventilsitzes für ein Plattenventil. Während bei einem Flügelventil die Kontaktfläche den Durchflußkanal ringför mig umgibt, verläuft sie bei einem Plattenventil in der dargestellten Weise im rechten Winkel zum Durchflußkanal. Der Sitzring hat wiederum einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt, wobei ein Bereich als Kontaktfläche 1 b dient und ein anderer Bereich einen elastisch biegeverformbaren Halterungs steg 1 a bildet. Am Ende des Quersteges ist auf der von der Kontaktfläche 1 b abgewandten Seite ein in Richtung des Hal terungssteges 1 a weisender Vorsprung 2 angeordnet. Ein Hal terungsring 11 ist am Ventil-Hauptkörper 10, z. B. durch nicht dargestellte Schrauben festgelegt.

Der Halterungssteg 1 a des Sitzringes 1 ist zwischen dem Halterungsring 11 und dem Ventil-Hauptkörper 10 festgelegt. Im Ventil-Hauptkörper 10 sind im Umfangsbereich von der Sekundärseite des Durchflußkanals zum Einführkanal des Sperrkörpers 12 führende Ausnehmungen 10 a vorgesehen. Der Vorsprung 2 kann sich auf einer Gleitfläche 13 unter Druck einwirkung gleitend verschieben. Eine Ausnehmung 14 ermög licht das Verbiegen des Halterungssteges 1 a und die Bewe gung des Vorsprungs 2. Das Ausmaß der Biegung des Halte rungssteges 1 a wird durch die Anschlagkante 10b des Ventil- Hauptkörpers 10 und die Anschlagkante 11 a des Halterungs rings 11 begrenzt. Das Ausmaß der Bewegung des Vorsprungs 2 wird vom Anschlagvorsprung 11 b des Halterungsrings 11 bestimmt.

Wie beim Flügelventil wirkt auch hier ein Flüssigkeitsdruck von der Primärseite her auf den Sitzring 1 in Richtung der in Fig. 6 dargestellten Pfeile unter Aufrichtung des Vor sprungs 2 ein und preßt die Kontaktfläche 1 b stärker gegen die Dichtfläche des Sperrkörpers 12. So wird die gewünschte Dichtwirkung erzielt. Unter einem Flüssigkeitsdruck von der Sekundärseite her wird einerseits der Sperrkörper 12 stärker gegen den Sitzring 1 angepreßt und andererseits wirkt auf diesen der Flüssigkeitsdruck in Pfeilrichtung ein, wobei der Sitzring gegen den Sperrkörper 12 angedrückt und so eine sehr wirksame Abdichtung erreicht wird.

Fig. 7 zeigt ein vollständiges Plattenventil mit dem be schriebenen Ventilsitz. Die bereits beschriebenen Teile tragen dieselben Bezugszeichen. Weiterhin sind eine Stopfbuchse 19 und eine Stopfbuchsendichtung 20 dargestellt.

Der bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ver wendete metallische Sitzring ermöglicht eine Anwendung in einem weiten Bereich von Bedingungen, von sehr niedrigen bis zu sehr hohen Temperaturen sowie höchsten Drucken.

Die in den Fig. 8 bis 10 dargestellte zweite bevorzugte Aus führungsform des Ventilsitzes eines Flügelventils umfaßt einen Sitzring 21 mit im wesentlichen L-förmigem Querschnitt aus einem elastomeren Material, wie einem Fluoropolymer. Der Sitzring weist eine Kontaktfläche 22 und auf der von dieser abgewandten Seite einen biegbaren Halterungssteg 24 sowie einen zu diesem im wesentlichen parallel vorstehenden Vorsprung 25 auf, der vom Halterungssteg 24 durch eine Aus sparung 23 getrennt ist. Der Sitzring 21 ist zwischen dem Ventil-Hauptkörper 26 und einem gegebenenfalls geschlitzten Halterungsring 27 durch einen, beispielsweise durch Schrau ben, am Ventil-Hauptkörper 26 befestigten Halterungsring 28 festgelegt. Zwischen den Halterungsringen 27 und 28 ist eine Dichtung 29 angeordnet.

Eine Aussparung 30 ermöglicht die Biegung des Halterungs steges 24 und die Bewegung des Vorsprungs 25 unter einer Druckeinwirkung auf den Sitzring 21. Das Ausmaß der Biegung des Halterungssteges 24 wird durch die Anschlag kante 26 a des Ventil-Hauptkörpers 26 und die Anschlagkante 27 a des Halterungsringes 27 bestimmt. Das Ausmaß der Bewe gung des Vorsprungs 25 wird weiterhin durch den Anschlag vorsprung 28 a des Halterungsrings 28 begrenzt. Der Anschlag vorsprung 28 a besitzt eine Vielzahl von beliebig über den Umfang verteilten Ausnehmungen zur Verbindung der Aussparung 30 mit dem Durchflußkanal. Eine am Vorsprung 25 angeordnete Reibfläche 25 a ist so geneigt, daß die Dicke des Vorsprungs 25 in Richtung zum Halterungssteg 24 hin abnimmt. Eine Gleit fläche 27 b des Halterungsringes 27 steht in Gleitberührung mit der Reibfläche 25 a und ist entsprechend der Neigung der Reibfläche 25 a geneigt.

Die Fig. 9 und 10 veranschaulichen die Dichtwirkung die ser Ausführungsform. Wie Fig. 9 zeigt, bewegt sich der hier als Ventilscheibe ausgebildete Sperrkörper 31 unter dem Einfluß eines Flüssigkeitsdrucks von der Primärseite, d. h. der rechten Seite Zeichnung her um die Abmessungstoleranz m ₁ zwischen einem Schaft und einer Schaftaufnahmebohrung im Absperrteil in Richtung zur Sekundärseite, d. h. die linke Seite der Zeichnung. Der Vorsprung 25 des Sitzringes 21 be wegt sich um die Strecke m ₂ auf der Gleitfläche 27 b und der Halterungssteg 24 wird in der dargestellten Weise gebogen. Die Aussparung 23 zwischen dem Halterungssteg 24 und dem Vorsprung 25 erhöht die Beweglichkeit des Vorsprungs 25 erheblich. Die Neigung sowohl der Reibfläche 25 a wie auch der Gleitfläche 27 b erhöhen den Anpreßdruck der Kontaktflä che 22 des Sitzringes 21 gegen die Dichtfläche des Sperr körpers 31. Weiterhin erzeugt eine Verschiebung des Sitz ringes 21 infolge der Neigung der Dichtfläche des Sperr körpers 31 und der Kontaktfläche 22 des Sitzringes einen Verkeilungseffekt zwischen der Dichtfläche des Sperrkörpers 31 und der Gleitfläche 27 b des Halterungsringes 27 und so eine hervorragende Abdichtung.

Fig. 10 zeigt die Wirkung eines Flüssigkeitsdrucks von der Sekundärseite her. Der Sperrkörper 31 bewegt sich um die Abmessungstoleranz m ₁ zwischen dem Schaft und der Schaft aufnahmebohrung in Richtung zur Primärseite. Der Halterungs steg 24 des Sitzringes 21 wird um die Strecke m ₃ gebogen, aber der Vorsprung 25 durch den Anschlagvorsprung 28 a an einer Bewegung gehindert. Dementsprechend kann zwischen der Kontaktfläche 22 und der Dichtfläche des Sperrkörpers 31 proportional zum Ausmaß seiner Bewegung eine hervorragende Abdichtung erzielt werden, wenn das Ausmaß der Biegung des Halterungssteges 24 durch die Lage der Anschlagkante 27 a des Halterungsringes 27 in geeigneter Weise festgelegt wird. m ₄ bezeichnet das der Bewegung des Sperrkörpers 31 entsprechende Verhalten des Umfangsbereichs der Kontakt fläche 22.

Fig. 11 zeigt eine Abwandlung, bei der der Halterungs ring 27 der oben beschriebenen Ausführungsform durch einen mit dem Halterungsring 28 einstückigen Ringvorsprung 27′ ersetzt ist. Der Halterungssteg 21 a des Sitzringes 21 ist zwischen dem Ventil-Hauptkörper 26 und dem Halterungsring 28 festgelegt.

Die Fig. 12A und 12B zeigen einen vergrößerten Querschnitt einer Abwandlung des Sitzringes 21 für ein Plattenventil. Die ringförmige Kontaktfläche 22 ist im rechten Winkel zum Durchflußkanal angeordnet. Der Sitzring 21 weist an der von der Kontaktfläche 22 abgewandten Seite einen biegbaren Hal terungssteg 24 und einen dazu im wesentlichen parallel vor stehenden, von diesem durch eine Aussparung 23 getrennten Vorsprung 25 auf. Ein Halterungsring 33 ist beispielsweise durch nicht dargestellte Schrauben, am Ventil-Hauptkörper 32 festgelegt. Der Halterungssteg 24 des Sitzringes wird zwischen dem Ventil-Hauptkörper 32 und dem Halterungsring 33 gehalten. Eine Reibfläche 25 a und eine Gleitfläche 33 a sind ähnlich wie bei der in den Fig. 8 bis 11 dargestell ten Ausführungsform geneigt. Das Ausmaß der Bewegung des Vorsprungs 25 wird von einem Anschlagvorsprung 33 b des Hal terungsrings 33 bestimmt, während das Ausmaß der Biegung des Halterungssteges 24 durch eine Anschlagkante 32 a des Ventil-Hauptkörpers 32 und eine Anschlagkante 33 c des Halterings 33 begrenzt wird. Anders ausgedrückt begrenzen der Anschlagvorsprung 33 b sowie die Anschlagkanten 32 a und 33 c eine Aussparung für die Anpassungsbewegung des Sitz ringes 21. Im Umfangsbereich des Ventil-Hauptkörpers 32 sind Ausnehmungen 32 b zur Verbindung der Sekundärseite des Durchflußkanals mit dem Einführungskanal des Sperrkörpers 34 vorgesehen. Auf der Sekundärseite des Durchflußkanals ist an der Innenfläche des Ventil-Hauptkörpers 32 ein Stützring 35 festgelegt, der einen Preßring 36 aus einem Fluoropoly meren trägt, gegen den der Sperrkörper 34 angepreßt wird.

In Fig. 12A wirkt ein Flüssigkeitsdruck von der Primärseite her, wie durch die Pfeile veranschaulicht, auf den Sitz ring 21 ein. Durch die Biegung des Halterungssteges 24 und die Bewegung des Vorsprungs 25 auf der Gleitfläche 33 a wird die Kontaktfläche 22 des Sitzrings 21 gegen die Dichtfläche des Sperrkörpers 34 zur Erzielung eines verbesserten Ab dichtungseffekts angepreßt.

In Fig. 12B wirkt ein Flüssigkeitsdruck von der Sekundär seite her, wie durch die Pfeile veranschaulicht, auf den Sitzring 21 ein. Der Sperrkörper 34 wird stark gegen die Kontaktfläche 22 des Sitzringes 21 und dieser durch den Flüssigkeitsdruck gegen den Sperrkörper 34 gepreßt, so daß durch diese beiden Einflüsse eine hervorragende Dichtungs wirkung erzielt wird.

Bei der in den Fig. 13 bis 15 beschriebenen weiteren Aus führungsform des Ventilsitzes für ein Flügelventil ist ein Sitzring 37 mit etwa T-förmigem Querschnitt aus elastomeren Material, beispielsweise einem Fluoropolymeren vorgesehen. Dabei bildet der Balken des T einen biegbaren Halterungs steg 37 a und der Quersteg des T trägt die Kontaktfläche 37 b.

Die an den Unterseiten des Quersteges liegenden, durch den Halterungssteg 37 a getrennten Bereiche bilden Reib flächen 37 c und 37 c′. Der Halterungssteg 37 a ist zwischen zwei gegebenenfalls geschlitzten Halterungsringen 38 und 39 eingeschlossen und durch einen Halterungsring 40 beispielsweise mittels nicht dargestellter Schrauben am Ventil-Hauptkörper 41 festgelegt. Der Halterungssteg 37 a des Sitzringes 37 wird zwischen den Halterungsringen 38 und 39 gehalten und so durch den Halterungsring 40 am Ventil-Hauptkörper 41 festgelegt. Mit 42 ist eine Dichtung bezeichnet. Eine Ausnehmung 43 ermöglicht die Biegung des Halterungssteges 37 a und die Bewegung der Reibflächen 37 c und 37 c′ des Sitzringes unter Druckeinwirkung durch das Durchflußmedium. Das Ausmaß der Biegung des Halterungs steges 37 a wird durch die Anschlagkanten 38 a und 39 a der Halterungsringe 38 und 39 und das Ausmaß der Bewegung der Reibflächen 37 c und 37 c′ durch die Anschlagkante 41 a des Ventil-Hauptkörpers 41 und den Anschlagvorsprung 40 a des Halterungsringes 40 bestimmt. Die Reibflächen 37 c und 37 c′ sind geneigt, so daß die Dicke des Quersteges jeweils in Richtung zum Halterungssteg 37 a abnimmt. Mit den Reibflächen 37 c und 37 c′ in Gleitberührung stehende Gleit flächen 38 b und 39 b der Halterungsringe 38 und 39 sind entsprechend der Neigung der Reibflächen 37 c und 37 c′ ge neigt.

Die Fig. 14 und 15 verdeutlichen die Wirkungsweise der oben beschriebenen Ausführungsform. Wie in Fig. 14 gezeigt, bewegt sich der hier als eine Ventilscheibe ausgebildete Sperrkörper 42 unter einem von der Primärseite her ein wirkenden Flüssigkeitsdruck um die Abmessungstoleranz m ₁ zwischen dem Schaft und der Schaftaufnahmebohrung im Sperrkörper in Richtung zur Sekundärseite. Die Reibflächen 37 c 37 c′ des Sitzringes 37 bewegen sich um den Betrag m ₂ auf den Gleitflächen 38 b und 39 b, wobei der Halterungs steg 37 a um die Strecke m ₃ gebogen wird. Die Neigung der Reibflächen 37 c und 37 c′ sowie der Gleitflächen 38 b und 39 b erhöht den Anpreßdruck der Kontaktfläche 37 b des Sitzringes gegen die Dichtfläche des Sperrkörpers 42. Da dessen Dichtfläche und die Kontaktfläche 37 b des Sitz ringes in der dargestellten Weise geneigt sind, erzeugt die Bewegung des Sitzringes 37 ein Verkeilen desselben zwischen der Dichtfläche des Sperrkörpers 42 und den Gleitflächen 38 b und 39 b der Halterungsringe 38 und 39. Im Ergebnis wird so eine verbesserte Dichtungswirkung er zielt.

In Fig. 15 wirkt ein Flüssigkeitsdruck von der Sekundär seite her. Der Sperrkörper 42 bewegt sich um die Abmessungs toleranz m ₄ zwischen der Schaftaufnahmebohrung und dem Schaft in Richtung zur Primärseite. Die Reibflächen 37 c und 37 c′ des Sitzringes bewegen sich um die Strecke m ₅ auf den Gleitflächen 38 b und 39 b und der Halterungssteg 37 a wird um die Strecke m ₆ gebogen. Der auf den Sitzring einwirkende Flüssigkeitsdruck preßt die Kontaktfläche 37 b gegen die Dichtfläche des Sperrkörpers 42 und erzeugt dort eine verbesserte Dichtung. Weiterhin erzeugt die Bewegung des Sitzringes einen die Dichtung verbessernden Keileffekt zwischen der Dichtfläche des Sperrkörpers 42 und der ent sprechend geneigten Gleitfläche 39 b. m ₇ bezeichnet die durch die Bewegung des Sitzringes an dessen Umfang erzeugte Interferenz.

Fig. 16 zeigt eine Abwandlung in der die gegebenenfalls geschlitzten Halterungsringe 38 und 39 der oben beschriebenen Ausführungsform durch entsprechende Ringvorsprünge 38′ und 39′ des Halterungsrings 40 bzw. des Ventil-Haupt körpers 41 ersetzt sind. Der Halterungssteg 37 a des Sitzringes 37 wird zwischen dem Ventil-Hauptkörper 41 und dem Sitzring 40 gehalten.

Die Fig. 17A und 17B zeigen einen vergrößerten Quer schnitt eines Ventilsitzes zur Verwendung in einem Platten ventil mit einem ähnlichen Sitzring 37. Die ringförmige Kontaktfläche 37 b verläuft rechtwinklig zum Durchlaßkanal. Der Sitzring 37 besteht ebenfalls aus elastomerem Material, beispielsweise einem Fluoropolymeren und weist einen etwa T-förmigen Querschnitt auf. Dem Längsbalken des T ent spricht ein biegbarer Halterungssteg 37 a, und der Quer steg des T trägt eine Kontaktfläche 37 b. Die beiden Unter seiten des Quersteges bilden durch den Halterungssteg 37 a voneinander getrennte Reibflächen 37 c und 37 c′. Ein Halterungsring 44 ist, z. B. durch Schrauben am Ventil- Hauptkörper 43 festgelegt. Der Halterungssteg 37 a des Sitzringes 37 wird zwischen dem Ventil-Hauptkörper 43 und dem Halterungsring 44 gehalten. Die Reibflächen 37 c und 37 c′ sind so geneigt, daß die Dicke des Quersteges jeweils in Richtung zum Halterungssteg 37 a abnimmt. Die Gleitflächen 43 a bzw. 44 a des Ventil-Hauptkörpers bzw. des Halterungsrings 44 stehen in Gleitkontakt mit den Reibflächen 37 c und 37 c′ des Sitzringes 37 und sind zu deren Neigung passend geneigt.

Das Ausmaß der Bewegung der Reibflächen 37 c und 37 c′ wird durch einen Anschlagvorsprung 44 b des Halterungsrings 44 und eine Anschlagkante 43 b des Ventil-Hauptkörpers 43 bestimmt, während das Ausmaß der Biegung des Halterungs stegs 37 a durch eine Anschlagkante 44 c des Halterungs rings 44 bestimmt wird. Mit anderen Worten bestimmen der Anschlagvorsprung 44 b und die Anschlagkanten 43 b, 43 c und 44 c die Ausnehmung um den Sitzring 37.

Am Umfang des Ventil-Hauptkörpers 43 sind Ausnehmungen 43 d ausgebildet, die von der Sekundärseite des Durch laßkanals zum Einführkanal des Sperrkörpers führen. An der Sekundärseite des Durchlaßkanals ist an der Innen fläche des Ventilkörpers ein Stützring 46 festgelegt, der einen Preßring 47 aus einem Fluoropolymeren trägt, gegen den der Sperrkörper 45 angepreßt wird.

In Fig. 17A wirkt ein Flüssigkeitsdruck von der Primär seite her, wie durch die Pfeile veranschaulicht, auf den Sitzring 37 ein. Aufgrund der Biegung des Halte rungssteges 37 a und der Bewegung der Reibflächen 37 c und 37 c′ auf den Gleitflächen 43 a und 44 a wird die Kontaktfläche 37 b des Sitzringes 37 gegen die Dicht fläche des Sperrkörpers 45 angepreßt und so die ge wünschte Dichtwirkung erzielt.

In Fig. 17B wirkt der Flüssigkeitsdruck von der Sekun därseite her, wie durch die Pfeile veranschaulicht, auf den Sitzring 37 ein. Der Sperrkörper 45 wird dabei stark gegen die Kontaktfläche 37 b des Sitzringes 37 angepreßt. Weiterhin preßt der Flüssigkeitsdruck den Sitzring 37 gegen den Sperrkörper 45, so daß eine verbesserte Dicht wirkung erreicht wird.

Fig. 18 veranschaulicht den Gesamtaufbau eines Platten ventils mit dem oben beschriebenen Ventilsitz. Dabei sind die bereits beschriebenen Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen. Darüber hinaus ist eine Stopf buchse 48 und eine Stopfbuchsendichtung 49 dargestellt.

Claims

1. Ventilsitz mit einem Sitzring mit Halterungssteg, einer in der Ventil-Schließstellung gegen eine Dichtfläche eines Sperrkörpers anliegenden Kontaktfläche und einer auf der von dieser abgewandten Seite des Sitzrings angeordneten Reibfläche, sowie einem den Halterungssteg mit seinem End abschnitt lösbar am Ventilhauptkörper festlegenden Halte rungselement mit einer die begrenzte Biegeverformung des Halterungssteges zulassenden Ausnehmung, dadurch gekenn zeichnet, daß

a) das Halterungselement (4, 27, 38, 39; 5, 11, 28, 33, 40, 44) eine mit der Reibfläche (2, 25 a, 37 c, 37 c′) des Sitzringes (1, 21, 37) zusammenwirkende Gleitfläche (8, 13, 27 b, 33 a, 38 b, 39 b, 43 a, 44 a) aufweist und
b) die Gleitfläche (8, 13, 27 b, 33 a, 38 b, 39 b, 43 a, 44 a) in der Ventil-Schließstellung relativ zur Dichtfläche des Sperr körpers (9, 12, 31, 34, 42, 45) so geneigt ist, daß ein Ver schieben der Reibfläche (2, 25 a, 37 c, 37 c′) in Richtung zum Halterungssteg (1 a, 21 a, 24, 37 a) ein verstärktes Anpressen der Kontaktfläche (1 b, 22, 37 b) an die Dichtfläche des Sperrkörpers (9, 12, 31, 34, 42, 45) bewirkt.

2. Ventilsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzring (1, 21) einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt besitzt und an dem vom Halterungssteg (1 a, 21 a, 24) entfernten Ende des Quersteges einen die Reib fläche tragenden Vorsprung (2, 25) trägt und zwischen die sem und dem Halterungssteg (1 a, 21 a, 24) eine Aussparung (23) aufweist.

3. Ventilsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzring (37) einen im wesentlichen T-förmigen Quer schnitt besitzt, am Quersteg auf der vom Halterungssteg (37 a) abgewandten Seite mindestens eine Kontaktfläche (37 b) und auf seiner anderen Seite beiderseits des Halterungs steges (37 a) angeordnete Reibflächen (37 c, 37 c′) trägt und der Halterungssteg (37 a) zwischen zwei am Ventil-Haupt körper (41) befestigten Halterungselementen (38, 39) mit jeweils einer mit der zugeordneten Reibfläche (37 c, 37 c′) zusammenwirkenden Gleitfläche (38 b, 39 b) und einer die Bie geverformung des Halterungssteges (37 a) begrenzenden Kante (38 a, 39 a) eingespannt ist.

4. Ventilsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Halterungsring (5, 11, 28, 33, 40, 44) einen die Verschiebung des zugewandten Endes des Quer steges des Sitzringes (1, 21, 37) begrenzenden Anschlagvor sprung (5 a, 11 b, 28 a, 33 b, 40 a, 44 b) aufweist.

5. Ventilsitz nacheinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Ventil-Hauptkörper (3, 10, 26, 32, 41, 43) eine die Biegeverformung des Halterungssteges (1 a, 21 a, 24, 37 a) begrenzende Anschlagfläche (3 a, 10 b, 26 a, 32 a, 41 a, 43 b) trägt.

6. Ventilsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß mindestens ein Halterungselement als geteilter Ring ausgebildet ist.

7. Ventilsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der Sitzring (21, 37) aus biegeverform baren elastomerem Material besteht.

8. Ventilsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der Sitzring (1) aus Metall besteht.