DE3817125A1 - Dichtvorrichtung fuer ein vorbelastetes ventilfolgeglied - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtvorrichtung für ein Ab­ sperrorgan, insbesondere für ein vorbelastetes Folgeglied eines Absperrorgans zur Verhinderung von Verunreinigung der Innenteile des Absperrorgans.

Absperrorgane in Form von Schiebern sind im Stand der Tech­ nik bekannt. Ferner sind Schieber dieses Typs mit Folge- bzw. Druckgliedern versehen, die eine Feder aufweisen, um den Folge- bzw. Druckring an die Schieberplatte anzupressen und dadurch auf beiden Seiten der Schieberplatte eine gute Abdichtung mittels des Folge- bzw. Druckrings bzw. des ge­ genüberliegenden Dichtungssitzes aufrechtzuerhalten. Daraus ergibt sich, daß wesentliche Leckströme aus der vom Absperr­ organ kontrollierten Medienströmung in das Innere des Ab­ sperrorgans verhindert werden.

Zur Erfüllung der vorstehend angegebenen Zwecke bestimmte Strukturen sind bei einigen herkömmlichen Vorrichtungen im wesentlichen zweckdienlich, jedoch sind mit ihnen zahlreiche Nachteile verbunden. Insbesondere sind einige Anpreßvorrich­ tungen für Folgeglieder übermäßig kompliziert und teuer in der Herstellung und erschweren ferner die Wartung, wodurch die Betriebskosten für solche Absperrorgane weiter erhöht werden. Andere Bauteile zum Anpressen von Absperrorgan-Fol­ gegliedern erzeugen in der durch das Absperrorgan hindurch­ gehenden Medienströmung unerwünschte Turbulenzen, wodurch die Nützlichkeit solcher Geräte weiter gemindert wird. Die schwierige Wartung solcher Absperrorgane stellt eine weitere Komplikation bei den herkömmlichen Geräten dar.

Im Hinblick auf die angegebenen Schwierigkeiten und Mängel herkömmlicher Absperrorgan-Folgeglieder und zugehöriger Vor­ richtungen ist es Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen.

Diese Aufgabe ist mit einer Dichtvorrichtung für ein vorbe­ lastetes Absperrorgan-Folgeglied und einem Schieber gelöst, die in Anspruch 1 bzw. Anspruch 18 und hinsichtlich vorteil­ hafter Ausgestaltungen in den zugehörigen Unteransprüchen gekennzeichnet sind.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine auf einem Absperrorgan­ gehäuse angeordnete Dichtvorrichtung für ein vorbe­ lastetes Absperrorgan-Folgeglied, einen Einlaß- und einen Auslaßflansch des Absperrorgans und eine Ab­ nutzung ausgleichende Spindel-Dichtvorrichtung,

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf eine bevorzugte Aus­ führungsform eines ein Folgeglied vorbelastendes und abdichtendes Bauteil,

Fig. 3 den vergrößerten Schnitt 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine auf einem Absperrorgan­ gehäuse angeordnete Dichtvorrichtung für ein vorbe­ lastetes Absperrorgan-Folgeglied, einen abtrennbaren Querschnitt durch einen Einlaß- und einen Auslaß­ flansch des Absperrorgans, mit einer Darstellung ei­ ner Abnutzung ausgleichenden Spindel-Dichtvorrich­ tung,

Fig. 5 eine Ansicht von rechts und einen Teilschnitt durch das Absperrorgangehäuse der Ausführungsform gemäß Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt in auseinandergezogener Darstellung durch die Bauteile der in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform der Dichtvorrichtung,

Fig. 7 einen Querschnitt durch einen Flansch der in Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsform der Dichtvor­ richtung,

Fig. 8 eine vergrößerte Draufsicht auf eine andere Ausfüh­ rungsform des das Folgeglied vorbelastenden und ab­ dichtenden Bauteils, und

Fig. 9 den Fig. 3 ähnlichen Schnitt 9-9 in Fig. 8.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform verhindert eine Dichtvorrichtung 10 für ein vorbelastetes Folgeglied eines Absperrorgans, insbesondere eines Schiebers, eine Ver­ unreinigung von Innenteilen 12 eines Schiebergehäuses 14. Das Schiebergehäuse 14 weist eine Schieberplatte 16 mit einer Durchtrittsöffnung 18 für Strömungsmedium auf. Die Schieberplatte 16 ist im Schiebergehäuse 14 entsprechend Pfeilen A und B in Längsrichtung hin- und herbewegbar mit­ tels eines Jochs 20 an einer Schieberspindel 22 abgestützt. Um ein Aufwärtswandern von Medium oder anderen Verunreini­ gungen entlang der Schieberspindel 22 zu verhindern, kann diese mittels eines Abstreifer-O-Rings 24, Abnutzung aus­ gleichenden O-Ringen 26 und 28 sowie mittels äußerer O-Ringe 30 und 32, die am Außendurchmesser eines O-Ring-Abstandhal­ ters 34 angeordnet sind, abgedichtet sein. Die O-Ringe 26 und 28 sind durch einen Spindelring 36 getrennt und an der Schieberspindel 22 mittels einer Kappe 38 festgehalten. Der Begriff "O-Ring" wird hier zur Bezeichnung verschiedener Formen kreisringförmiger Dichtungen verschiedener Quer­ schnittsgestalt und Elemente verwendet. Zwei alternative derartige Formen sind die "Bal Seal"- Dichtung der Bal Seal Engineering Company, Inc., in Santa Ana, Kalifornien, und die hydraulischen Dichtungen aus der umfangreichen Produkt­ reihe der Microdot Company, Salt Lake City, Utah.

Auf entgegengesetzten Seiten sind am Schiebergehäuse 14 ein Einlaßflansch 40 und ein Auslaßflansch 42 befestigt, die sich gegenüberliegend auf der Außenseite 45 des Schieberge­ häuses 14 angeordnet sind. Die Flansche 40 und 42 können, wie beim gezeigten Beispiel, mit Gewinde versehen oder, wie beim Beispiel gemäß Fig. 4, ohne Gewinde sein. Sie sind aus­ tauschbar als Einlaß- und als Auslaßflansch verwendbar.

Im Schiebergehäuse 14 ist ein Dichtungssitz 44 angeordnet und mit dem Einlaßflansch 40 oder dem Auslaßflansch 42 so verbunden, daß er in ihn mündet. Ein Schieber-Folgering 46 und ein Flanscheinsatz 48 bilden eine Baugruppe 50, die ein Paar hohler, zylinderförmiger Bauteile umfaßt, welche mit enger gegenseitiger Anlage und verschieblich ineinandergrei­ fen. Einer dieser Zylinder - beim gezeigten Beispiel der Folgering 46 - weist an seinem Innendurchmesser 54 eine Schulter 52 von verkleinertem Durchmesser auf, die mit dem oberen Ende 58 des anderen Zylinders - beim gezeigten Bei­ spiel des Flanscheinsatzes 48 - einen Aufnahmeraum 56 für ein das Folgeglied vorbelastendes und abdichtendes Bauteil 60 begrenzt.

Es ist ferner eine Einrichtung zur Kraftlenkung vorgesehen zum Abdichten des Schiebergehäuse-Innenraums gegen durch die ineinandergreifenden Zylinder 46 und 48 hindurchtretende Medium-Leckströme und zum gleichzeitigen Ausüben von Kraft in Richtung zur Schieberplatte 16 auf das das Folgeglied 46 vorbelastende und abdichtende Bauteil 60. Diese Kraft wird dadurch auf und gegen den Folgering 46 gerichtet, derart, daß letzterer entsprechend Pfeil C mit einer Vorlast an die Schieberplatte 16 angepreßt wird. Somit wird eine Abdichtung gegen das Medium zwischen der Schieberplatte 16 und dem Fol­ gering 46 auf der einen und zwischen der Schieberplatte 16 und dem Dichtungssitz 44 auf der anderen Seite aufrechter­ halten.

Gemäß Fig. 2 und 3 hat in bevorzugten Ausführungsformen der Dichtvorrichtung 10 das Bauteil 60 eine im wesentlichen kreisringförmige Gestalt, weist aber bei bestimmten bevor­ zugten Ausführungsformen eine Innenfläche 62 von konkaver Querschnittsgestalt im nicht zusammengedrückten Zustand auf. Die Innenfläche 62 wird durch den Kompressionsdruck der Vor­ lastbedingungen im Aufnahmeraum 56 gemäß Fig. 1 zu einer im wesentlichen glatten zylindrischen Gestalt verformt. Diese konkave Krümmung kann bei einer Ausführungsform etwa 0,41R betragen. Der Radius R kann je nach Durchmesser des Schie­ berdurchlasses und entsprechend der Breite des Aufnahmeraums 56 verschieden sein.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Dichtvorrichtung 10 kann das Bauteil 60 ferner eine kreisringförmige Nut 64 auf­ weisen, die auf seinem Außendurchmesser 66 in Umfangsrich­ tung verläuft, um im Betrieb die Verformung der Innenfläche 62 des vom Kompressionsdruck belasteten Bauteils 60 zu der im wesentlichen glatten zylindrischen Form zu vereinfachen. Gemäß Fig. 3 kann die radiale Nut 64 etwa 35% der in Quer­ richtung gemessenen Dicke 68 des Bauteils 60 ausmachen, wenngleich andere Abmessungen der Nut 64 zweckdienlich blei­ ben. Bei einigen bevorzugten Ausführungsformen beträgt die in Querrichtung gemessene Dicke 68 des Bauteils 60 etwa 13% seines Innendurchmessers 61 und etwa 11% seines Außendurch­ messers 66, wenngleich für andere Ausführungsformen Bauteile 60 von größerer oder kleinerer Dicke und solche mit relativ kleinerem Mittelloch in Betracht gezogen werden.

Das Bauteil 60 weist obere und untere Seitenflächen 70 und 72 auf, die sich von seinem Außendurchmesser 66 zu seinem Innendurchmesser 61 hin unter einem Winkel von etwa 2° ra­ dial erstrecken, wenngleich andere Winkel für die praktische Anwendung ebenfalls in Betracht gezogen werden.

Gemäß Fig. 1 kann das Paar ineinandergreifender Zylinder, welche die Baugruppe 50 mit dem Folgering 46 und dem Flanscheinsatz 48 bilden, von im wesentlichen L-förmiger Querschnittsgestalt sein.

Die kreisringförmige Nut 64 in der radialen Außenfläche am Außendurchmesser 66 des Bauteils 60 kann bei einigen Aus­ führungsformen vorzugsweise von ungefähr rechteckiger Quer­ schnittsgestalt sein, wenngleich im Rahmen der Erfindung eine große Vielfalt von anderen Querschnittsgestalten in Betracht kommt.

Der Dichtungssitz 44 der Dichtvorrichtung 10 kann vorzugs­ weise einen kreisringförmigen Lippenabschnitt 74 von größe­ rem Durchmesser als die zugehörige Schiebergehäuse-Öffnung 76 aufweisen, mit der er unter Abdichtung so verbunden ist, daß sich eine Umfangsdichtung um die zugehörige Öffnung 76 ergibt. Entsprechend kann der Flanscheinsatz 48 der Dicht­ vorrichtung 10 vorzugsweise einen kreisringförmigen Lippen­ abschnitt 78 von größerem Durchmesser als die zugehörige Schiebergehäuse-Öffnung 80 aufweisen, mit der er unter Ab­ dichtung so verbunden ist, daß sich eine Umfangsdichtung um die zugehörige Öffnung 80 ergibt.

Bei solchen bevorzugten Ausführungsformen können zwischen einem Teil des zugehörigen Lippenabschnitts 74 bzw. 78 und dem Schiebergehäuse 14 um die zugehörige Öffnung 76 bzw. 80 vorzugsweise Dichtungen 82 bzw. 84 angeordnet sein.

Bei der in Fig. 4 bis 7 dargestellten anderen bevorzugten Ausführungsform sind mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 gemeinsame Bauteile mit denselben, jedoch um 200 er­ höhten Bezugsziffern bezeichnet.

Gemäß Fig. 4 oder 6 verhindert auch die Dichtvorrichtung 210 eine Verunreinigung von Innenteilen 212 eines Schiebergehäu­ ses 214, wie für herkömmliche Ausführungsformen angegeben. Das Schiebergehäuse 214 der Dichtvorrichtung 210 weist eben­ falls eine Schieberplatte 216 mit einer Durchtrittsöffnung 218 für Strömungsmedium auf. Die Schieberplatte 216 ist im Schiebergehäuse 214 entsprechend Pfeilen D und E in Längs­ richtung hin- und herbewegbar mittels eines Jochs 220 an einer Schieberspindel 222 abgestützt. Um ein Aufwärtswandern von Flüssigkeit oder anderen Verunreinigungen entlang der Schieberspindel 222 zu verhindern, kann diese mittels eines Abstreifer-O-Rings 224 und Abnutzung ausgleichenden O-Ringen 226 und 228 sowie mittels eines äußeren O-Rings 230, der am Außendurchmesser eines O-Ring-Abstandhalters 234 angeordnet sind, abgedichtet sein. Die O-Ringe 226 und 228 sind durch einen Spindelring 236 getrennt und an der Schieberspindel 222 mittels einer Kappe 238 festgehalten. In den verschiede­ nen abgewandelten Ausführungsformen hierzu können verschie­ dene andere Anordnungen solcher O-Ringe verwendet sein.

Wie auch in Verbindung mit den in Fig. 4 bis 7 dargestellten Ausführungsformen benutzt, bezeichnet der Begriff "O-Ring" verschiedene Formen kreisringförmiger Dichtungen mit ver­ schiedenen Querschnittsgestalten und Elementen, wie sie weiter oben im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 3 beschrieben wurden.

Auf entgegengesetzten Seiten sind am Schiebergehäuse 214 ein Einlaßflansch 240 und ein Auslaßflansch 242 befestigt, die sich gegenüberliegend auf der Außenseite 245 des Schieberge­ häuses 214 angeordnet sind. Die Flansche 240 und 242 können mit Gewinde versehen sein, und sie sind austauschbar als Einlaß- und als Auslaßflansch verwendbar, wie weiter oben in Verbindung mit der Beschreibung von Fig. 1 bis 3 angegeben wurde.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform können durchgehende Schrauben 225 mit Gewindeteil 227 vorgesehen sein für die Verbindung zwischen der Kappe 238 und dem O- Ring-Abstandhalter 234 und zur Befestigung desselben am Schiebergehäuse 214, wie es insbesondere Fig. 4 zeigt.

Im Schiebergehäuse 214 ist ein Dichtungssitz 244 angeordnet und mit dem Einlaßflansch 240 oder dem Auslaßflansch 242 so verbunden, daß er in ihn mündet. Ein Schieber-Folgering 246 und ein Flanscheinsatz 248 bilden eine Baugruppe 250, die ein Paar hohler, zylinderförmiger Bauteile umfaßt, welche mit enger gegenseitiger Anlage und verschieblich ineinander­ greifen, wie am deutlichsten in der auseinandergezogenen Darstellung der Fig. 6 erkennbar ist. Einer dieser Zylinder - beim gezeigten Beispiel der Folgering 246 - weist an sei­ nem Innendurchmesser 254 eine Schulter 252 von verkleinertem Durchmesser auf, die mit dem oberen Ende 258 des anderen Zy­ linders oder Flanscheinsatzes 248 einen Aufnahmeraum 256 für ein das Folgeglied 246 vorbelastendes und abdichtendes Bau­ teil 260 begrenzt.

Es ist ferner eine Einrichtung zur Kraftlenkung vorgesehen und zum gleichzeitigen Abdichten des Innenraums vom Schie­ bergehäuse 214 gegen durch die ineinandergreifenden Zylinder 246 und 248 hindurchtretende Medium-Leckströme und zum gleichzeitigen Ausüben von Kraft in Richtung zur Schieber­ platte 216 auf das das Folgeglied 246 vorbelastende und ab­ dichtende Bauteil 260. Diese Kraft wird dadurch auf und ge­ gen den Folgering 246 gerichtet, derart, daß letzterer ent­ sprechend Pfeil F mit einer Vorlast an die Schieberplatte 16 angepreßt wird. Somit wird eine flüssigkeitsdichte Abdich­ tung zwischen der Schieberplatte 216 und dem Folgering 246 auf der einen und zwischen der Schieberplatte 216 und dem Dichtungssitz 244 auf der entgegengesetzen Seite aufrechter­ halten.

Gemäß Fig. 8 und 9 und in bevorzugten Ausführungsformen der Dichtvorrichtung 10 ist eine alternative Ausführungsform eines das Folgeglied 246 vorbelastenden und abdichtenden Bauteils 260 dargestellt. Dieses Bauteil 260 ist ebenfalls von im wesentlichen kreisringförmiger Gestalt und kann eine Innenfläche 262 von konkaver Querschnittsgestalt im nicht zusammengedrückten Zustand aufweisen. Die Innenfläche 262 wird durch den Kompressionsdruck der Vorlastbedingungen im Aufnahmeraum 256 gemäß Fig. 4 zu einer im wesentlichen glat­ ten zylindrischen Gestalt verformt. Diese konkave Krümmung kann bei einer solchen alternativen Ausführungsform im Be­ reich von etwa 0,100R liegen. Wie bei dem zuerst beschriebenen Beispiel kann der Radius R je nach Durchmesser des Schieber­ durchlasses und entsprechend der Breite des Aufnahmeraums 256 verschieden sein.

Bei solchen bevorzugten Ausführungsformen der Dichtvorrich­ tung 210 kann das Bauteil 260 auch eine kreisringförmige Nut 264 aufweisen, die sich auf seinem Außendurchmesser 266 in Umfangsrichtung erstreckt, um im Betrieb die Verformung der Innenfläche 262 des vom Kompressionsdruck belasteten Bau­ teils 260 zu der im wesentlichen glatten zylindrischen Form zu vereinfachen.

Gemäß Fig. 8 und 9 kann die radiale Nut 264 mehr als etwa 50% der in Querrichtung gemessenen effektiven Dicke 268 des Bauteils 260 im zusammengedrückten Zustand ausmachen, wenn­ gleich andere Abmessungen der Nut 264 zweckdienlich bleiben. Bei einigen bevorzugten anderen Ausführungsformen beträgt die in Querrichtung gemessene Dicke 268 des Bauteils 260 un­ gefähr 13,0% seines Innendurchmessers 261 und etwa 10,9% seines Außendurchmessers 266 sowie etwa 11,8% des am Grund der Nut 264 gemessenen Durchmessers, wenngleich für andere Ausführungsformen Bauteile 260 von größerer oder kleinerer Dicke und solche mit relativ kleinerem Mittelloch in Be­ tracht gezogen werden.

Das Bauteil 260 weist obere und untere Seitenflächen 270 und 272 auf, die sich in radialer Richtung erstrecken und somit im nicht eingebauten Zustand vom Außendurchmesser 266 zum Innendurchmesser 261 des Bauteils 260 unter einem am äußeren Schenkel 269 gemessenen Winkel von etwa 15° abfallen, wenn­ gleich andere Winkel für die praktische Anwendung ebenfalls in Betracht gezogen werden.

Wie für die Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 angegeben, kann das Paar ineinandergreifender Zylinder, welche die Baugruppe 250 mit dem Folgering 246 und dem Flanscheinsatz 248 bilden, von im wesentlichen L-förmiger Querschnittsge­ stalt sein.

Die kreisringförmige Nut 264 in der radialen Außenfläche am Außendurchmesser 266 des Bauteils 260 kann vorzugsweise von ungefähr rhomboidförmiger Querschnittsgestalt sein, wenn­ gleich im Rahmen der Erfindung andere Querschnittsformen in Betracht kommen. Bei dieser in Fig. 9 dargestellten rhom­ boidförmigen Querschnittsgestalt laufen die nichtparallelen Flächen in bezug auf die Ebene des Bauteils 260 unter einem Winkel von etwa 38° nach außen, derart, daß sich ein Paar vom Bauteil 260 weg nach außen gerichteter Schenkel 269 er­ gibt. Beim Einbau eines solchen Bauteils 260 in den Aufnah­ meraum 256 wird der Winkel des äußeren Schenkels 269 beim Gegeneinanderbiegen der Schenkel 269 von etwa 15° auf etwa 0° verkleinert. Wenn dem Aufnahmeraum 256 eine Kompressions­ last zugeführt wird, verhindert bei bevorzugten Ausführungs­ formen die Gestalt des Bauteils 260, insbesondere die gerun­ dete Form seines Innendurchmessers 261 ein Auswölben des letzteren in den Schieberdurchlaß über einem größeren Be­ reich von Kompressionskräften.

Wie bei den anderen vorstehend beschriebenen Ausführungsfor­ men kann der Dichtungssitz 244 der Dichtvorrichtung 210 vor­ zugsweise einen kreisringförmigen Lippenabschnitt 274 von größerem Durchmesser als die zugehörige Schiebergehäuse-Öff­ nung 276 aufweisen, mit der er unter Abdichtung so verbunden ist, daß sich eine Umfangsdichtung um die zugehörige Öffnung 276 ergibt. Entsprechend kann der Flanscheinsatz 248 der Dichtvorrichtung 210 vorzugsweise einen kreisringförmigen Lippenabschnitt 278 von größerem Durchmesser als die zugehö­ rige Schiebergehäuse-Öffnung 280 aufweisen, mit der er unter Abdichtung so verbunden ist, daß sich eine Umfangsdichtung um die zugehörige Öffnung 280 ergibt.

Bei solchen bevorzugten Ausführungsformen können zwischen einem Teil des zugehörigen Lippenabschnitts 274 bzw. 278 und dem Schiebergehäuse 214 um die zugehörige Öffnung 276 bzw. 280 vorzugsweise Dichtungen 282 bzw. 284 angeordnet sein.

In jeder der Fig. 1, 4 und 5 sind Einrichtungen zum Fest­ stellen von Schwierigkeiten im Schieber dargestellt. Dabei trägt eine Halterung 86 für ein Diagnoseschalter-Betäti­ gungsorgan eine federnde Stößeltragstange 88, einen Kupp­ lungszapfen 90 und einen Diagnoseschalter-Betätigungszapfen 92. Diese Baugruppe dreht sich um ein Kupplungs-Lagergehäuse 94. Im gewöhnlichen Betrieb ist die Kraft des federnden Stö­ ßels 88 ausreichend, um eine Bewegung der Baugruppe beim Öffnen des Schiebers zu verhindern. Wenn der Schieber ver­ schmutzt ist und zum Öffnen des Schiebers eine einen Schwel­ lenwert übersteigende Kraft erforderlich ist, wird die Kraft der Drehbewegung der Kupplung über den Kupplungszapfen 90 und die Halterung 92 für das Diagnoseschalter-Betätigungs­ organ übertragen, um den federbelasteten Stößel 88 zu über­ winden. Der Diagnoseschalter-Betätigungszapfen 92 wird gegen den nicht dargestellten Diagnoseschalter bewegt, der ein Signal erzeugt, welches anzeigt, daß der Schieber überprüft werden muß.

Gemäß Fig. 1 (obere Hälfte) hat ein Betätigungsgehäuse 96 einen Hauptrahmen 98, der einen Schieber-Öffnungsschalter 100 mit einem Schalter-Betätigungsorgan 102 und einem Fe­ derhalter 104 trägt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein Schieber-Schließschalter 106 angeordnet. Ein Motor 108 treibt auf eine Zahnritzelwelle 110, die in Lagern 112 gela­ gert ist und ein Zahnritzel 114 und eine Kupplung 116 an­ treibt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 drängt eine Ausgleichs-Schraubenfeder 113 bei Unterbrechung der Stromzu­ fuhr zum Motor 108 den Schieber in die Offenstellung. Ferner sind gemäß Fig. 1 eine gedruckte Schaltkarte 118 mit einer 90-V-Schaltung und einer Verzögerungsschaltung und Klemmen­ leisten 120 vorgesehen. Die zuletzt beschriebenen Teile des Schiebers gemäß Fig. 1, 4 und 5 werden nicht als an sich notwendige Bauteile der Erfindung betrachtet, da eine große Vielfalt von Austauschteilen und verschiedenen Schieberbetä­ tigungsvorrichtungen verwendet werden können.

Claims (31)

1. Dichtvorrichtung (10) für ein vorbelastetes Schieber- Folgeglied (46) zur Verhinderung einer Verunreinigung von Innenbauteilen (12) eines Schiebers, gekennzeichnet durch

• - ein Schiebergehäuse (14; 214) mit einer darin hin- und herbwegbar angeordneten Schieberplatte (16; 216),
• - einen Einlaßflansch (40; 240) und einen Auslaßflansch (42; 242), die auf der Außenseite (45; 245) des Schiebergehäu­ ses (14; 214) einander gegenüber angeordnet sind,
• - einen Dichtungssitz (44; 244), der im Schiebergehäuse (14; 214) angeordnet und mit einem der Einlaß- und Auslaßflan­ sche (40 oder 42; 240 oder 242) so verbunden ist, daß er in ihn mündet, und
• - eine Baugruppe (50; 250) mit einem Folgering (46; 246) und einem Flanscheinsatz (48; 248), die so einander benachbart angeordnet sind, daß sie zwischen sich einen Aufnahmeraum (56; 256) für ein das Folgeglied (46; 246) vorbelastendes und abdichtendes Bauteil (60; 260) begrenzen,

wobei die Baugruppe (50; 250) umfaßt:

• - ein Paar hohler Zylinder, die mit enger gegenseitiger An­ lage und verschieblich ineinandergreifen,
• - ein im Aufnahmeraum (56; 256) angeordnetes Bauteil (60; 260) von im wesentlichen kreisringförmiger Gestalt, dessen mit dem Strömungsmedium in Berührung kommende Innenfläche (62; 262) im nicht zusammengedrückten Zustand von konkaver Querschnittsgestalt ist, die durch den Kompressionsdruck der Vorlastbedingungen im Aufnahmeraum (56; 256) in eine im wesentlichen glatte zylindrische Gestalt verformt wird und im Schieber eine im wesentlichen glatte zylindrische Fläche bildet, derart, daß Turbulenzen im Strömungsmedium beim Durchtritt durch das Bauteil (60; 260) und Auftreffen auf seine Innenfläche (62; 262) so klein wie möglich ge­ halten werden, und
• - eine Kraftricht- und Abdicht-Einrichtung zum Abdichten des Innenraums des Schiebergehäuses (14; 214) gegen Durchtritt von Strömungsmedium an den ineinandergreifenden Zylindern (46, 48; 246, 248) und zum gleichzeitigen Ausüben einer Kraft auf das Bauteil (60; 260) in Richtung (C; F) zur Schieberplatte (16; 216) hin und dadurch auf den Folgering (46; 246), derart, daß der Folgering (46; 246) mit einer Vorlast an die Schieberplatte (16; 216) angepreßt wird, um zwischen ihr und dem Folgering (46; 246) auf der einen und dem Dichtungssitz (44) auf ihrer entgegengesetzten Seite eine flüssigkeitsdichte Abdichtung aufrechtzuerhalten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (60; 260) ferner eine im wesentlichen kreisring­ förmige Nut (64; 264) aufweist, die sich in seinem Außen­ durchmesser (66; 266) in Umfangsrichtung erstreckt, nach außen gerichtete Schenkel (269) begrenzt und die Verformung seiner Innenfläche (62; 262) zur im wesentlichen glatten zy­ lindrischen Form beim Zusammendrücken durch Ausüben eines Kompressionsdruckes auf das Bauteil (60; 260) im Aufnahme­ raum (56; 256) vereinfacht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsgestalt der Nut (64; 264) aus der Gruppe mit ungefähren Rechteck- und Rhomboidformen gewählt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Baugruppe (50; 250) mit Folgering (46; 246) und Flanscheinsatz (48; 248) bildenden zwei ineinandergreifenden Zylinder von ungefähr L-förmiger Querschnittsgestalt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungssitz (44; 244) einen kreisringförmigen Lippen­ abschnitt (74; 274) von größerem Durchmesser als die zugehö­ rige Schiebergehäuse-Öffnung (76; 276), mit der er unter Ab­ dichtung verbunden ist, aufweist, derart, daß um die Öffnung (76; 276) entlang einer Umfangslinie abgedichtet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanscheinsatz (48; 248) einen kreisringförmigen Lippen­ abschnitt (78; 278) von größerem Durchmesser als die zugehö­ rige Schiebergehäuse-Öffnung (80; 280), mit der er unter Ab­ dichtung verbunden ist, aufweist, derart, daß um die Öffnung (80; 280) entlang einer Umfangslinie abgedichtet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Teil des Lippenabschnitts (74 bzw. 78; 274 bzw. 278) und dem Schiebergehäuse (14; 214) um die zugehö­ rige Schiebergehäuse-Öffnung (80; 280) eine Dichtung (82, 84; 282, 284) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (60; 260) aus einem elastischen Werkstoff her­ gestellt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte (16; 216) im Schiebergehäuse (14; 214) in einer Längsrichtung bewegbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungssitz (44; 244) mit dem Einlaßflansch (40; 240) oder dem Auslaßflansch (42; 242) unter Abdichtung verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Zylinder (Folgering 46; 246) an seinem Innendurch­ messer eine Schulter (52; 252) von kleinerem Durchmesser aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeraum (56; 256) begrenzt ist von der Schulter (52; 252) des einen Zylinders (Folgering 46; 246) und dem oberen Ende (58; 258) des anderen Zylinders (Flanscheinsatz 48; 248).

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Innenfläche (62; 262) des Bauteils (60; 260) im nicht zusammengedrückten Zustand eine Krümmung von etwa 0,41R hat.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (60) obere und untere Seitenflächen (70, 72) auf­ weist, die sich im nicht eingebauten Zustand von seinem Au­ ßendurchmesser (61) zu seinem Innendurchmesser (61; 261) hin radial unter einem Winkel von etwa 2° erstrecken.

15. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querabmessung der Nut (64; 264) etwa 35% der in Quer­ richtung an der Außenumfangsfläche gemessenen Dicke (68; 268) des Bauteils (60; 260) beträgt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Querrichtung gemessene Dicke des Bauteils (60; 260) etwa 13% seines Innendurchmessers (61; 261) beträgt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Querrichtung gemessene Dicke (68; 268) des Bauteils (60; 260) etwa 11% seines Außendurchmessers (66; 266) be­ trägt.

18. Schieber mit einem Schiebergehäuse (14; 214) mit einer Durchlaßöffnung (18; 218) für das Strömungsmedium in einer Schieberplatte (16; 216), die zwischen einem Schieber-Folge­ glied (46; 246) und einem Dichtungssitz (44; 244) angeordnet ist, gekennzeichnet durch

• - eine in der Nähe des Folgegliedes (46; 246) und gegenüber der Schieberplatte (16; 216) angeordnete Abdicht- und An­ preßvorrichtung zum Anpressen des Folgegliedes (46; 246) an die Schieberplatte (16; 216) und gleichzeitigen Abdich­ ten der Durchtrittsöffnung im Schieber gegen Austreten von Strömungsmedium in das Schiebergehäuse (14; 214), wobei die Anpreß- und Abdichtvorrichtung ein das Folgeglied (46; 246) vorbelastendes und abdichtendes Bauteil (60; 260) um­ faßt, das im nicht zusammengedrückten Zustand eine konkave Innenfläche (62; 262) aufweist, aber im zusammengedrückten Zustand eine mit dem Strömungsmedium in Berührung stehende Innenfläche (62; 262) von im wesentlichen glatter zylin­ drischer Gestalt hat, und
• - eine Einrichtung zum Ausüben von Kompressionskraft auf die Abdicht- und Anpreßvorrichtung auf ihrer der Berührungs­ fläche mit dem Folgeglied (46; 246) abgewandten Seiten­ fläche.

19. Schieber nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (60; 260) in seiner Außenumfangsfläche eine Nut (64; 264) aufweist.

20. Schieber nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (64) von im wesentlichen rechteckiger Querschnitts­ gestalt ist.

21. Schieber nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (264) von im wesentlichen rhomboidförmiger Quer­ schnittsgestalt ist.

22. Schieber nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der konkaven Innenfläche (62; 262) des Bauteils (60; 260) im nicht zusammengedrückten Zustand etwa 0,10R be­ trägt.

23. Schieber nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der konkaven Innenfläche (62; 262) des Bauteils (60; 260) im nicht zusammengedrückten Zustand etwa 0,10R bis etwa 0,41R beträgt.

24. Schieber nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (260) obere und untere Seitenflächen (270, 272) aufweist, die sich im nicht eingebauten Zustand von seinem Außendurchmesser (266) zu seinem Innendurchmesser (261) hin radial unter einem Winkel von etwa 15° erstrecken.

25. Schieber nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (60; 260) obere und untere Seitenflächen (70, 72; 270, 272) aufweist, die sich im nicht eingebauten Zustand von seinem Außendurchmesser (66; 266) zu seinem Innendurchmesser (61; 261) hin radial unter einem Winkel von etwa 2° bis etwa 15° erstrecken.

26. Schieber nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (264) des Bauteils (260) einen Nutgrund hat und ein Paar Schenkel (269) begrenzt, die sich vom Nutgrund aus nach außen erstrecken und dabei im nicht zusammengedrückten Zu­ stand in bezug auf den Nutgrund einen Innenwinkel von etwa 38° bilden.

27. Schieber nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (269) im Aufnahmeraum (256) zuerst gegenein­ andergebogen werden.

28. Schieber nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (260) danach durch Ausüben von Kompressionskraft auf seine Schenkel (269) im Aufnahmeraum (256) zusammenge­ drückt wird.

29. Schieber nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ausüben von Kompressionskraft auf die Schenkel (269) die gerundete Innenfläche (262) des Bauteils (260) zu einer im wesentlichen glatten zylindrischen Gestalt verformt wird.

30. Schieber nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die gerundete Innenfläche (62; 262) des Bauteils (60; 260) über einem größeren Bereich von Kompressionskräften im Auf­ nahmeraum (56; 256) einer Einwölbung im wesentlichen wider­ steht.