DE3929431C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein doppeltdichtendes Ventil, die über zwei Dichtungskörper in serieller Anordnung jeweils zwei Räume gegeneinander abdichtet, zwischen oder in denen ein Ventilteil bewegbar angeordnet ist, wobei die Dichtungskörper einerseits mit der Mantelfläche des Ventilteils und andererseits mit Ventilgehäuseteilen zusammenwirken und dabei das Überströmen von Fluiden von einem Raum zum andern verhindern, und wobei zwischen den Dichtungskörpern ein das Ventilteil umschließender Ringraum vorgesehen ist, der über mindestens einen Verbindungsweg mit der Umgebung des Ventils verbunden ist.

Eine Dichtungsanordnung der einleitend gekennzeichneten Gattung, die Dichtungskörper mit kreisförmigem Querschnitt aufweist, ist aus der EP 02 79 177 A1 bekannt. Die Dichtungskörper sind dabei bis auf ihre an den Abdichtungsstellen temporär gegebenen Kontaktflächen mit dem Ventilteil einerseits und dem Ventilgehäuse andererseits aus den Räumen beiderseits der Kontaktflächen mit Reinigungsflüssigkeit bespülbar. Dies gelingt bei der bekannten Anordnung dadurch, daß jeder Dichtungskörper jeweils auf seiner dem abzudichtenden Raum zugewandten Seite von einer flüssigkeitsdurchlässigen Begrenzungswand berandet wird, und daß darüber hinaus jeder Dichtungskörper in Richtung der Bewegung des Ventilteils eine begrenzte Beweglichkeit aufweist.

Als nachteilig bei der bekannten Dichtungsanordnung ist die Tatsache anzusehen, daß der Dichtungskörper, obgleich mit einer begrenzten axialen Beweglichkeit ausgestattet, nach wie vor in einer Nut eingebettet ist. Je nach Lage des Dichtungskörpers in bezug auf die ihn berandenden Nutflanken ist prinzipiell nicht immer sichergestellt, daß insbesondere der produktraumseitige Bereich des Dichtungskörpers mit Reinigungsmittel vollständig frei bespülbar ist. Obgleich die produktraumseitigen Nutenflanken flüssigkeitsdurchlässig ausgebildet sind, können sie in ihren flüssigkeitsundurchlässigen Abschnitten in bezug auf den Dichtungskörper unter Umständen eine sogenannte Schattenwirkung entfalten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsanordnung der einleitend gekennzeichneten Gattung derart auszubilden, daß die Dichtungskörper, insbesondere ihre produktraumseitigen Bereiche, gegenüber Lösungen nach dem Stand der Technik vollständiger mit Reinigungsflüssigkeit umspült werden können.

Diese Aufgabe wird durch Anwendung der Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Dichtungsanordnung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 14.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung liegen insbesondere darin, daß durch die einstückige Ausbildung der Dichtung infolge der Verbindungsteile zwischen den Dichtungskörpern auf ein formschlüssiges Umgreifen der Dichtungskörper mittels Dichtungsnuten verzichtet werden kann. Die Fixierung der Dichtung innerhalb der Ventilgehäuseteile oder auf dem Ventilteil gelingt dadurch, daß die auskragenden Stützteile in die Lücken zwischen den Verbindungsteilen der Dichtung formschlüssig eingreifen. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung sind die Dichtungskörper völlig frei von den Produkträumen innerhalb der Gehäuseteile zugänglich, so daß ihre produktraumseitigen Bereiche vollständig ohne Reinigungsschatten mit Reinigungsflüssigkeit bespült werden können. Die auskragenden Stützteile gewährleisten einerseits eine Fixierung der Dichtung in der für das Ventil notwendigen Lage, andererseits bilden sie in axialer Richtung eine Auflage für die Dichtungskörper, die durch Produktdruck und/oder Schaltkräfte beaufschlagt werden.

Die sternförmige Ausbildung der Stützteile an einem Stützring, der entweder zwischen den Ventilgehäuseteilen oder im Ventilteil eingespannt ist, erlaubt auf besonders vorteilhafte und einfache Weise die Realisierung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung. Die Verbindungsteile der Dichtung können dabei jeweils einzeln oder in Mehrfachanordnung durch die zwischen den Stützteilen vorgesehenen Ausnehmungen hindurchgeführt werden. Mit dieser Ausführungsform ist es beispielsweise ohne weiteres möglich, die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung innerhalb von Ventilgehäusen zu integrieren, die bislang der Aufnahme von als Sitzteller ausgebildeten Schließgliedern dienten, ohne diese Ventilgehäuse nennenswert zu ändern.

Damit auch im Bereich der Auflagestellen der Dichtungskörper auf den Stützteilen eine einwandfreie Reinigung durchgeführt werden kann, sieht eine vorteilhafte Ausführungsform der Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung vor, daß die Stützteile mit einem begrenzten axialen Spiel zwischen die Dichtungskörper der Dichtung eingreifen.

Darüber hinaus ermöglicht die Ausbildung der Stützteile an einem Stützring eine relativ einfache und vorteilhafte Führung und Verteilung des Reinigungsmittels aus der Umgebung des Ventils an die kritischen Bereiche der Dichtungskörper. Dies gelingt nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des Stützringes dadurch, daß dieser an seiner Oberseite und an seiner Unterseite mit dem jeweils benachbarten Teil eine Eintrittskammer bzw. eine Austrittskammer bildet, und daß die Eintrittskammer über wenigstens einen Zulaufkanal und die Austrittskammer über wenigstens einen Ablaufkanal mit dem Ringraum verbunden sind, der sich zwischen den Dichtungskörpern befindet. Hierzu sieht eine vorteilhafte Ausführungsform vor, daß der Zulaufkanal im unteren Bereich des Ringraumes ein- und der Ablaufkanal im oberen Bereich des Ringraumes ausmündet. Eine andere Weiterbildung der Dichtungsanordnung, bei der der Zulauf- und/oder Ablaufkanal tangential am Ringraum angeschlossen sind bzw. ist, erlaubt einerseits eine einwandfreie Verteilung der Reinigungsflüssigkeit über den Umfang des Ringraumes bzw. der Dichtungskörper, andererseits wird durch die rotierende Strömung und die durch die Anordnung des Zulauf- und/oder Ablaufkanals erzwungene axiale Komponente eine ausreichende Reinigungswirkung in allen Bereichen des Ringraumes und der angrenzenden Dichtungskörper erreicht.

Der Raum zwischen den Dichtungskörpern wird durch deren Auflage auf den Stützteilen zwangsläufig in den vorstehend bereits erwähnten ersten Ringraum und in einen zweiten Ringraum unterteilt, der sich auf den dem ersten Ringraum abgewandten Seiten der Dichtungskörper befindet. Damit auch dieser zweite Ringraum und die ihn teilweise begrenzenden Bereiche der Dichtungskörper einwandfrei gereinigt werden können, wird ihm quasi im Nebenstrom zu dem den ersten Ringraum versorgenden Hauptstrom Reinigungsmittel zugeführt. Dies gelingt mit einer anderen Ausführungsform der Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung dadurch, daß der zweite Ringraum einerseits über wenigstens eine Zulauföffnung mit der Eintrittskammer verbunden ist und andererseits im Bereich der Ausnehmungen, die benachbarte Stützteile begrenzen, mit der Austrittskammer in Verbindung steht.

Eine besonders einfache und reinigungsfreundliche Dichtung ergibt sich, wie dies eine weitere Ausgestaltung der Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung vorsieht, wenn die unverformten Dichtungskörper jeweils Kreisquerschnitt aufweisen.

Die Abstreif- und Dichtwirkung der Dichtung läßt sich nach einer weiteren Ausführungsform der Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung dadurch verbessern, daß die unverformten Dichtungskörper durch Kegelmantelflächen begrenzt werden, die im Bereich der Abdichtungsstellen jeweils eine Dichtkante bilden.

Eine weitere Ausgestaltung der Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung sieht vor, daß die unverformten Dichtungskörper durch Kegelmantelflächen begrenzt werden, von denen bei ventilgehäuseseitiger Abstützung der Dichtung jeweils zwei auf der Seite des Ventilteils und bei ventilteilseitiger Abstützung jeweils zwei auf der Seite des Ventilgehäuseteiles eine Dichtkante bilden, daß die Dichtungskörper im Einbauzustand der Dichtung infolge Vorspannung jeweils einerseits ganzflächig am Ventilgehäuseteil oder am Ventilteil, auf dem sich die Dichtung abstützt, angepreßt sind, und daß sie andererseits am Ventilteil bzw. Ventilgehäuseteil jeweils mit der Dichtkante anliegen. Die ganzflächige Anpressung der der Dichtung, infolge Vorspannung in ihrer Einbaulage, verleiht ihr hinreichend große Stabilität. Bei ventilgehäuseseitiger Abstützung der Dichtung erfolgt ihre Vorspannung durch Aufweitung mittels des Ventilteils; dadurch liegen die Dichtungskörper außenseits ganzflächig am Ventilgehäuse an, während innenseits jeweils die Dichtkanten das Ventilteil kontaktieren. Stützt sich demgegenüber die Dichtung auf dem Ventilteil ab, so erfolgt hier die ganzflächige Abstützung der Dichtung, während andererseits jeweils die Dichtkante des Dichtungskörpers mit dem korrespondierenden Ventilgehäuseteil im Eingriff steht. Die Abstützfläche der Dichtung läßt sich nun dadurch mit Reinigungsflüssigkeit bespülen, daß jeweils eine der Dichtkanten durch Teilhubbewegung des Ventils außer Eingriff gebracht wird, so daß der Dichtungskörper von der bislang wirksamen Vorspannung teilweise entlastet wird und dadurch unter teilweiser Rückbildung seiner mit der Abstützfläche korrespondierenden Kegelmantelfläche unter Bildung eines keilförmigen Spaltes zurückfedert. In diesen Spalt kann nun die Reinigungsflüssigkeit eindringen.

Sobald die vollständige Schließstellung des Ventiles wieder hergestellt wird, lastet wieder die volle Vorspannung auf dem in Frage kommenden Dichtungskörper, so daß dieser sich wieder ganzflächig abstützt. Eine teilweise Reduktion der Vorspannung auf beide Dichtungskörper ist darüber hinaus auch dadurch möglich, daß beispielsweise bei Überführung des Ventils in seine Offenstellung beide Dichtungskanten außer Eingriff gebracht werden und somit beide Dichtungskörper jeweils, unter Bildung eines keilförmigen Spaltes, von ihrer Auflagefläche elastisch zurückfedern.

Infolge der Schaltbewegung des Ventils greifen an der Dichtung Reibungskräfte an, die die Dichtungskörper in ihrer Querschnittsebene tordieren. Diese Torsion ruft in den Verbindungsteilen Beanspruchungen hervor, die es zu begrenzen gilt. Dies gelingt mit einer vorteilhaften Ausführungsform der Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung dadurch, daß der Dichtungskörper auf seiner dem Verbindungsteil abgewandten Seite einen auskragenden Dichtungsteil aufweist, der sich bei Torsion des Dichtungskörpers in dessen Querschnittsebene entweder ventilteil- oder ventilgehäuseseitig im Abstand von der Abdichtungsstelle abstützt. In Richtung der Stützteile gerichtete Kräfte auf die Dichtungskörper überwiegen im Regelfalle. Sie werden von den Stützteilen aufgenommen, so daß lediglich eine Druckbeanspruchung des jeweils in Frage kommenden Dichtungskörpers auftritt. Die Kräfte auf die Dichtungskörper, die von den Stützteilen weggerichtet sind, sind kritischer; sie resultieren aus Schaltbewegungen des Ventils und gegebenenfalls aus einem Überdruck in den Ringräumen gegenüber den Produkträumen innerhalb der Ventilgehäuseteile. Um die erfindungsgemäße Dichtung in bezug auf diese Kräfte mit hinreichender Sicherheit zu bemessen, sieht eine weitere Ausgestaltung der Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung vor, die Dichtung mit einer Armierung zu versehen, die sich durch die Verbindungsteile hindurch und über den Umfang der Dichtungskörper erstreckt, wobei die Armierungsteile im Bereich der Dichtungskörper eine von deren Kreisringform abweichende Veränderung zulassen. Die Deformationsfähigkeit der Dichtung in bezug auf ihre Kreisringform ist beispielsweise notwendig, damit sie bei der Ausbildung eines in sich geschlossenen Stützringes auf dessen sternförmig angeordneten Stützteilen bei der Montage des Ventils oder aber im Falle ihres notwendig werdenden Austausches problemlos aufgesteckt werden kann.

Da die Dichtungskörper einerseits mit der Mantelfläche des Ventilteils und andererseits mit den Ventilgehäuseteilen zusammenwirken und ihre Dichtwirkung ausschließlich durch Radialkräfte zustande kommt, ist der Verschleiß der Dichtung im wesentlichen durch diese radialen Kräfte bestimmt. Die während des Schaltvorganges mit der Dichtung in Kontakt tretenden Teile des Ventilteils oder der Ventilgehäuseteile wurden bislang zylindrisch ausgebildet. Dadurch ergibt sich über den gesamten Schaltbereich eine unverminderte radiale Beanspruchung der Dichtung, aus der der vorgenannte Dichtungsverschleiß im wesentlichen resultiert. Üblicherweise muß jedoch die Dichtung nur im Bereich der Schließstellung des Ventils ihre volle Dichtwirkung entfalten, so daß lediglich hier die maximale radiale Beanspruchung der Dichtung erforderlich ist. Eine außerhalb der Schließstellung radial wenigstens teilweise entlastete Dichtung wird nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das durch die Schaltbewegung gegenüber der Dichtung bewegte Ventilteil oder Ventilgehäuseteil jeweils im durch die Schließstellung des Ventils bestimmten Abdichtungsstellenbereich gegenüber den benachbarten Bereichen eine in radialer Richtung orientierte Erhebung aufweist. Es erweist sich als vorteilhaft, wie dies ein weiterer Vorschlag vorsieht, die Erhebung beiderseits stetig abfallend auszubilden.

Die verminderte radiale Beanspruchung der Dichtung außerhalb der Schließstellung des Ventils läßt sich nicht nur, wie vorstehend erläutert, zur Reduzierung des Dichtungsverschleißes nutzen, sondern sie ist in Verbindung mit den sich ganzflächig abstützenden Dichtungskörpern geeignet, die Dichtung außerhalb der Schließstellung des Ventils an ihren Auflageflächen mit Reinigungsmittel zu hinterspülen. Sobald die Dichtkanten beiderseits der vorgesehenen Erhebungen zum Eingriff gelangen, wird die Vorspannung der Dichtung reduziert, so daß ein elastisches Rückfedern der Dichtungskörper um das Maß der radialen Erstreckung der Erhebung unter Bildung jeweils eines keilförmigen Spaltes erfolgt.

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung wird anhand von Ausführungsbeispielen in den nachfolgend erläuterten Figuren der Zeichnung im einzelnen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in räumlicher Darstellung einen Stützring der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung;

Fig. 2 eine zur Hälfte dargestellte Draufsicht auf den Stützring gemäß Fig. 1 mit seinen Ausnehmungen eingelegten Verbindungsteilen der Dichtung;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Stützringes gemäß Fig. 2 im Bereich zwischen zwei Ausnehmungen;

Fig. 4 einen ersten Querschnitt durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung gemäß einem in Fig. 3 gekennzeichneten Schnittverlauf A-B;

Fig. 5 einen zweiten Querschnitt durch die Dichtungsanordnung der Fig. 4 gemäß einem in Fig. 3 mit C-D gekennzeichneten Schnittverlauf;

Fig. 6 einen dritten Querschnitt durch die Dichtungsanordnung der Fig. 4 gemäß einem in Fig. 3 mit E-F gekennzeichneten Schnittverlauf und

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine anderen Ausführungsform der Dichtungskörper der erfindungsgemäßen Dichtung mit einem profilierten Ventilteil im Bereich der Abdichtungsstellen.

Fig. 1 zeigt einen Stützring 3, der gemäß seiner Zweckbestimmung zwischen den Ventilgehäuseteilen 1 und 2 (vergleiche hierzu Fig. 4) eingespannt wird und an dem innenseits Stützteile 3a sternförmig angeordnet sind. Benachbarte Stützteile sind durch Ausnehmungen 3b begrenzt. An seiner Oberseite ist eine Eintrittskammer 3c und an seiner Unterseite ist eine aus der Darstellung nur im Bereich der Ausnehmungen 3b wahrnehmbare Austrittskammer 3d eingearbeitet (vergleiche hierzu ebenfalls beispielsweise Fig. 4).

Aus Fig. 2 ist erkennbar, wie die Verbindungsteile 6c der Dichtung 6 in die Ausnehmungen 3b des Stützringes 3 eingreifen. Zwecks Vereinfachung wurde in dieser Draufsicht auf die Darstellung der Eintrittskammer 3c verzichtet. Die Dichtung 6 wurde im Bereich ihrer Auflage auf dem Stützring 3 geschnitten. Der abgeschnittene obere Teil ist daher nicht dargestellt.

Einzelheiten des Stützringes 3 im Bereich der Reinigungsmittelzu- und -abführung sind aus einer ausschnittsweise vergrößerten Darstellung in Fig. 3 ersichtlich. Man erkennt, daß die Eintrittskammer 3c über einen Zulaufkanal 3e (vergleiche hierzu auch den diesbezüglichen Bereich in der räumlichen Darstellung nach Fig. 1) mit der Innenseite des Stützringes, die in Verbindung mit einem Ventilteil 4 (vergleiche Fig. 4) einen ersten Ringraum 7 bildet, verbunden ist. Ebenso bildet ein Ablaufkanal 3f eine Verbindung zwischen der Innenseite des Stützringes 3 und der an seiner Unterseite ausgebildeten Austrittskammer 3d. Der Zulaufkanal 3e mündet im unteren Bereich des ersten Ringraumes 7 tangential ein, und der Ablaufkanal 3f mündet im oberen Bereich des ersten Ringraumes 7 tangential aus. Neben dem über den Zulaufkanal 3e und den Ablaufkanal 3f fließenden Hauptstrom an Reinigungsmittel gelangt ein Nebenstrom aus der Eintrittskammer 3c über eine Zulauföffnung 3g in einen zweiten Ringraum 10, wie er beispielsweise aus der Fig. 6 ersichtlich ist. Zwecks Verbesserung der Reinigungsmittelverteilung können mehrere Zulaufkanäle 3e über den Umfang des Stützringes 3 angeordnet werden. Dies gilt in gleicher Weise für den Ablaufkanal 3f. Mit I bzw. I′ ist in den Fig. 1 und 3 der Eintritt in den Zulaufkanal 3e gekennzeichnet, während der jeweilige Austritt die Bezeichnung II bzw. II′ trägt. Die Bezeichnung III kennzeichnet den Eintritt in den Ablaufkanal 3f, die Bezeichnung IV seinen Austritt in die Austrittskammer 3d.

Mit der Bezeichnung V ist der Nebenstrom gekennzeichnet, der über die Zulauföffnung 3g aus der Eintrittskammer 3c in den zweiten Ringraum 10 gelangt. Mit A-B, C-D und E-F sind Schnittverläufe durch den Stützring 3 und seine benachbarten Bauteile bezeichnet, deren Darstellung zur Fig. 4 bzw. 5 bzw. 6 führt.

Fig. 4 zeigt den in Fig. 3 mit A-B gekennzeichneten Schnittverlauf, der so gelegt ist, daß er durch den Zulaufkanal 3e führt. Aus der Darstellung ist weiterhin ersichtlich, wie die Stützteile 3a zwischen den Dichtungskörpern 6a und 6b der Dichtung 6 hineingreifen und dadurch in axialer Richtung für diese eine Auflage bilden. Es ist weiterhin ersichtlich, daß die Dichtungskörper 6a und 6b seriell angeordnet sind, wobei der Dichtungskörper 6a einerseits mit der Mantelfläche des Ventilteils 4 und andererseits mit einem Ventilgehäuseteil 1 zusammenwirkt, während der Dichtungskörper 6b sich zwischen dem Ventilteil 4 und einem Ventilgehäuseteil 2 befindet. Zwischen den Dichtungskörpern 6a, 6b befindet sich ein das Ventilteil 4 umschließender Ringraum, der durch das Zusammenwirken von Dichtung 6 und Stützteil 3a im Bereich der Auflageflächen in einen ersten Ringraum 7 und einen zweiten Ringraum 10 unterteilt wird. An der Oberseite des Stützringes 3 bildet dieser mit dem benachbarten Ventilgehäuseteil 1 die Eintrittskammer 3c, die im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen im Ventilgehäuseteil 1 zusätzlich ausgebildeten oberen Ringraum 1c vergrößert ist.

Analog zur vorstehend erläuterten Ausbildung der Eintrittskammer 3c ist die an der Unterseite des Stützringes 3 vorgesehene Austrittskammer 3d über einen in dem Ventilgehäuseteil 2 angeordneten unteren Ringraum 2c vergrößert. Der Ringraum, gebildet aus der Eintrittskammer 3c und dem oberen Ringraum 1c, wird über ein Zulaufrohr 8 mit der Umgebung des Ventils verbunden. Über dieses Zulaufrohr 8 kann Reinigungsmittel herangeführt, über den Ringraum 1c, 3c verteilt und im Hauptstrom über den Zulaufkanal 3e dem ersten Ringraum 7 und im Nebenstrom über die Zulauföffnung 3g dem zweiten Ringraum 10 zugeführt werden. Die Abfuhr des Reinigungsmittels ist aus dem in Fig. 5 dargestellten Schnittverlauf C-D, der durch den Ablaufkanal 3f hindurchgeführt ist, deutlich ersichtlich. Das Reinigungsmittel gelangt über den im oberen Bereich des Ringraumes 7 tangential ausmündenden Ablaufkanal 3f in die Austrittskammer 3d, die mit dem unteren Ringraum 2c (vergleiche Fig. 4) korrespondiert, und von dort über ein Ablaufrohr 9 in die Umgebung des Ventils. An dem Ventilgehäuseteil 1 ist im Bereich des Stützringes 3 ein erster Gehäuseflansch 1b und an dem Ventilgehäuseteil 2 ist im entsprechenden Bereich ein zweiter Gehäuseflansch 2b angeordnet, zwischen denen sich eine Gehäusedichtung 11 befindet. Letztere stellt sicher, daß kein Reinigungsmittel aus dem Bereich des Stützringes 3 in die Umgebung des Ventils gelangen kann.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele weisen die Ventilgehäuseteile 1 und 2 mit einer ersten Gehäusebohrung 1a bzw. einer zweiten Gehäusebohrung 2a auf. Der erste und der zweite Dichtungskörper 6a bzw. 6b bilden zusammen mit der jeweils korrespondierenden Gehäusebohrung 1a bzw. 2a die in Fig. 5 mit X* bzw. Y* gekennzeichnete gehäuseseitige Abdichtungsstelle. Bei dem in den Fig. 4 und 5 mit der Bezeichnung 5 versehenen Teil handelt es sich um ein ringförmiges Verschlußteil mit Innendurchgang, welches bei einem Ventil, wie bei einem Ventil, wie es aus der EP 02 79 177 bekannt ist, das Ventilteil 4 in anderen Stellungen als in der Schließstellung des Ventils wirkungsmäßig in gleicher Weise wie in der Schließstellung substituiert. In der Offenstellung und in Zwischenstellungen zwischen Offenstellung und Schließstellung des Ventils nimmt das Verschlußteil 5 gegenüber der Dichtung 6 die gleiche Stellung wie das Ventilteil 4 ein. Seine Wirkung gegenüber der Dichtung 6 ist sinngemäß die gleiche.

In Fig. 5 sind die Abdichtungsstellen zwischen dem Ventilteil 4 einerseits und dem ersten Dichtungskörper 6a bzw. dem zweiten 6b andererseits mit X bzw. Y bezeichnet.

In Fig. 6 ist der Schnittverlauf E-F dargestellt, der genau durch ein Verbindungsteil 6c im Bereich der Ausnehmung 3b hindurchführt. Aus dieser Darstellung wird deutlich, daß der erste und der zweite Dichtungskörper 6a bzw. 6b zusammen mit den Verbindungsteilen 6c, die über den Umfang der Dichtungskörper 6a, 6b verteilt sind und diese miteinander verbinden, eine einstückige Dichtung 6 bilden. Weiterhin ist aus dieser Darstellung ersichtlich, wie der zweite Ringraum 10, dessen auf der Oberseite des Stützringes 3 angeordneter Teil im Nebenstrom einerseits über wenigstens eine Zulauföffnung 3g mit der Eintrittsöffnung 3c verbunden ist (vergleiche hierzu Fig. 4), andererseits im Bereich der Ausnehmungen 3b mit der Austrittskammer 3d in Verbindung steht. Der untere Teil des zweiten Ringraumes 10 wird einerseits durch die Austrittskammer 3d und andererseits durch den unteren Ringraum 2c angeschnitten, so daß das Reinigungsmittel aus dem gesamten zweiten Ringraum 10 vollständig abgeführt und über das Ablaufrohr 9 fortgeleitet werden kann.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, daß die in den Fig. 1 bis 6 in Verbindung mit der Ausbildung eines Stützringes dargestellte Verteilung und Sammlung des Reinigungsmittels in den ersten und den zweiten Ringraum eine bevorzugte Ausführungsform darstellt. Gleichwohl sind im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung eine Vielzahl von anderen Formen der Verteilung und Sammlung von Reinigungsmitteln bei derartigen doppeltdichtenden Ventilen möglich, auf die an dieser Stelle nicht im einzelnen eingegangen zu werden braucht. Diesbezügliche Lösungen finden sich beispielsweise in der EP 02 79 177.

Während die unverformten Dichtungskörper 6a, 6b der Dichtung 6, im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 bis 6, jeweils Kreisquerschnitt aufweisen, ist in Fig. 7 eine Dichtung 6 dargestellt, deren unverformte Dichtungskörper 6a, 6b durch Kegelmantelflächen begrenzt werden, die im Bereich der Abdichtungsstellen X, X*, Y, Y* jeweils eine Dichtkante bilden. Darüber hinaus weist jeder Dichtungskörper 6a bzw. 6b auf seiner dem Verbindungsteil 6c abgewandten Seite einen auskragenden Dichtungsteil 6d auf, der sich bei Torsion des Dichtungskörpers 6a, 6b in dessen Querschnittsebene entweder ventilteil- oder ventilgehäuseseitig im Abstand von der Abdichtungsstelle X, Y bzw. X*, Y* abstützt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die tordierte Lage der Dichtungskörper mit 6a′ bzw. 6b′ gekennzeichnet, wobei sich der untenliegende, tordierte Dichtungskörper 6b′ ventilgehäuseseitig über eine Abstützstelle Z innerhalb der zweiten Gehäusebohrung 2a abstützt. Darüber hinaus ist das durch die Schaltbewegung gegenüber der Dichtung 6 bewegte Ventilteil 4 jeweils im durch die Schließstellung des Ventils bestimmten Abdichtungsstellenbereich X, Y gegenüber den benachbarten Bereichen erhaben ausgebildet, wobei jeweils eine Erhebung 4a beiderseits stetig abfällt. Durch die erhabene Ausbildung des Ventilteils 4 wird erreicht, daß die maximalen radialen Anpreßkräfte auf die Dichtung 6 lediglich in der Schließstellung des Ventils auftreten, so daß dadurch der Dichtungsverschleiß reduziert werden kann.

An Hand der Anordnung gemäß Fig. 7 soll abschließend die Dichtungsversion kurz erläutert werden, bei der sich die Dichtungskörper 6a, 6b ganzflächig an der Gehäusebohrung 1a, 2a abstützen. Dazu wird die Dichtung 6 in ihrem Einbauzustand durch das Ventilteil 4 elastisch aufgeweitet, wodurch ihre ganzflächige Anlage an den gehäuseseitigen Abdichtungsstellen X* bzw. Y* zustande kommt. Sobald durch Verschiebung des mit der Erhebung 4a versehenen Ventilteils 4 die Vorspannung der Dichtungskörper 6a, 6b reduziert wird, stellt sich dort eine elastische Rückverformung ein, so daß sich zwischen letzteren und der Gehäusebohrung 1a bzw. 2a ein keilförmiger Ringspalt ausbilden kann. In diesen Ringspalt kann dann gegebenenfalls Reinigungsmittel eindringen und diesen bei voller Vorspannung der Dichtung für Reinigungsflüssigkeit nicht zugänglichen Bereich abreinigen. Falls das Ventilteil 4 durchgehend zylindrisch ausgebildet ist, kann die Reduzierung der Dichtungsvorspannung auch dadurch erreicht werden, daß entweder durch Teilhubbewegung des Ventilteils die eine oder die andere Dichtkante der Dichtung 6 freigelegt wird, oder aber daß durch eine Vollhubbewegung in die Offenstellung des Ventils beide Dichtungskörper 6a, 6b entlastet werden. In der vollen Offenstellung des Ventils ist die Dichtung 6 von jeglicher Vorspannung befreit, so daß zwischen ihr und der Gehäusebohrung 1a, 2a, falls dies beabsichtigt ist, ein durchgehender Spalt existiert. Die Dichtung 6 ist somit mit Reinigungsmittel frei umspülbar; dennoch ist sie einwandfrei lagefixiert, da erfindungsgemäß die Stützteile 3a in die Lücken zwischen den Verbindungsteilen 6c der Dichtung 6 eingreifen und dadurch eine Auflage für die Dichtungskörper 6a, 6b in axialer Richtung bilden.

Unabhängig von der querschnittsmäßigen Ausbildung der Dichtungskörper 6a, 6b ist die erfindungsgemäße Dichtung 6 armierbar. Diese Armierung ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen nicht gezeigt. Sie erstreckt sich durch die Verbindungsteile 6c hindurch und über den Umfang der Dichtungskörper 6a, 6b, wobei die Armierungsteile im Bereich der Dichtungskörper 6a, 6b eine von deren Kreisringform abweichende Veränderung zulassen. Diese Möglichkeit der Formänderung gegenüber der Kreisringform stellt auch bei Anwendung einer Armierung sicher, daß die erfindungsgemäße Dichtung 6 sowohl radial von außen als auch radial von innen auf die Stützteile 3a aufgesteckt werden kann, je nachdem, ob sich die Stützteile 3a ventilgehäuse- oder ventilteilseitig abstützen.

Claims (14)

1. Dichtungsanordnung für ein doppeltdichtendes Ventil, die über zwei Dichtungskörper in serieller Anordnung jeweils zwei Räume gegeneinander abdichtet, zwischen oder in denen ein Ventilteil bewegbar angeordnet ist, wobei die Dichtungskörper einerseits mit der Mantelfläche des Ventilteils und andererseits mit Ventilgehäuseteilen zusammenwirken und dabei das Überströmen von Fluiden von einem Raum zum andern verhindern, und wobei zwischen den Dichtungskörpern ein das Ventilteil umschließender Ringraum vorgesehen ist, der über mindestens einen Verbindungsweg mit der Umgebung des Ventils verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste und der zweite Dichtungskörper (6a bzw. 6b) zusammen mit Verbindungsteilen (6c), die über den Umfang der Dichtungskörper verteilt sind und diese miteinander verbinden, eine einstückige Dichtung (6) bilden, und
daß auskragende Stützteile (3a) vorgesehen sind, die einerseits in die Lücken zwischen den Verbindungsteilen (6c) der Dichtung (6) eingreifen und dadurch eine Auflage für die Dichtungskörper (6a, 6b) in axialer Richtung bilden und die sich andererseits entweder ventilgehäuse- oder ventilteilseitig abstützen.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützteile (3a) an einem Stützring (3) sternförmig angeordnet und benachbarte Stützteile durch eine Ausnehmung (3b) begrenzt sind,
daß die Verbindungsteile (6c) der Dichtung (6) jeweils einzeln oder in Mehrfachanordnung durch eine zugeordnete Ausnehmung (3b) hindurchgreifen,
daß der Stützring (3) entweder zwischen den Ventilgehäuseteilen (1, 2) oder im Ventilteil (4) eingespannt ist und im ersten Falle zusammen mit dem Ventilteil (4) und im zweiten Falle mit den Ventilgehäuseteilen (1, 2) den Ringraum (7) begrenzt (Fig. 1, 2, 3).

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützteile (3a) mit einem begrenzten axialen Spiel zwischen die Dichtungskörper (6a, 6b) der Dichtung (6) eingreifen.

4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stützring (3) an seiner Oberseite mit dem benachbarten Teil (1 bzw. 4) eine Eintrittskammer (3c) und an seiner Unterseite mit dem benachbarten Teil (2 bzw. 4) eine Austrittskammer (3d) bildet, und
daß die Eintrittskammer (3c) über wenigstens einen Zulaufkanal (3e) und die Austrittskammer (3d) über wenigstens einen Ablaufkanal (3f) mit dem Ringraum (7) verbunden sind (Fig. 4 und 5).

5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufkanal (3e) im unteren Bereich des Ringraumes (7) ein- und der Ablaufkanal (3f) im oberen Bereich des Ringraumes (7) ausmündet (Fig. 1).

6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf- und/oder Ablaufkanal annähernd tangential an den Ringraum (7) angeschlossen sind bzw. ist (Fig. 1, 3).

7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Ringraum (10), der sich zwischen den Dichtungskörpern (6a, 6b) auf deren dem Ringraum (7) abgewandten Seiten befindet, einerseits über wenigstens eine Zulauföffnung (3g) mit der Eintrittskammer (3c) verbunden ist und andererseits im Bereich der Ausnehmungen (3b) mit der Austrittskammer (3d) in Verbindung steht (Fig. 4).

8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unverformten Dichtungskörper (6a, 6b) jeweils Kreisquerschnitt aufweisen (Fig. 4).

9. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unverformten Dichtungskörper (6a, 6b) durch Kegelmantelflächen begrenzt werden, die im Bereich der Abdichtungsstellen (X, X*, Y, Y*) jeweils eine Dichtkante bilden (Fig. 7).

10. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die unverformten Dichtungskörper (6a, 6b) durch Kegelmantelflächen begrenzt werden, von denen bei ventilgehäuseseitiger Abstützung der Dichtung (6) jeweils zwei auf der Seite des Ventilteils (4) und bei ventilteilseitiger Abstützung jeweils zwei auf der Seite des Ventilgehäuseteils (1, 2) eine Dichtkante bilden,
daß die Dichtungskörper (6a, 6b) im Einbauzustand der Dichtung infolge Vorspannung jeweils einerseits ganzflächig am Ventilgehäuseteil (1, 2) oder am Ventilteil (4), auf dem sich die Dichtung (6) abstützt, angepreßt sind, und
daß sie andererseits am Ventilteil (4) bzw. Ventilgehäuseteil (1, 2) jeweils mit einer Dichtkante anliegen.

11. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (6a bzw. 6b) auf seiner dem Verbindungsteil (6c) abgewandten Seite einen auskragenden Dichtungsteil (6d) aufweist, der sich bei Torsion des Dichtungskörpers in dessen Querschnittsebene entweder ventilteil- oder ventilgehäuseseitig im Abstand von der Abdichtungsstelle (X, Y bzw. X*, Y*) abstützt (Fig. 7).

12. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (6) mit einer Armierung versehen ist, die sich durch die Verbindungsteile (6c) hindurch und über den Umfang der Dichtungskörper (6a, 6b) erstreckt, wobei die Armierungsteile im Bereich der Dichtungskörper eine von deren Kreisringformen abweichende Veränderung zulassen.

13. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Schaltbewegung gegenüber der Dichtung (6) bewegte Ventilteil (4) oder Ventilgehäuseteil (1, 2) jeweils im durch die Schließstellung des Ventils bestimmten Abdichtungsstellenbereich (X, Y bzw. X*, Y*) gegenüber den benachbarten Bereichen eine in radialer Richtung orientierte Erhebung (4a) aufweist (Fig. 7).

14. Dichtungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (4a) beiderseits stetig abfällt (Fig. 7).