DE60028058T2 - Dichtungsanordnung eines Ventils - Google Patents

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DE60028058T2
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DE
Germany
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seal
angle
sealing
valve
plate seat
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Application number
DE2000628058
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DE60028058D1 (de
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Karin Meurant
Marc Monfort
Raymond Dubuisson
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Safran Aero Boosters SA
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Techspace Aero SA
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/46Attachment of sealing rings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Description

  • Gegenstand der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für ein Klappenventil mit Tellersitz.
  • Diese Erfindung betrifft ebenfalls das besagte Klappenventil mit Tellersitz, das mit der besagten Dichtungsvorrichtung ausgestattet ist.
  • Der Anwendungsbereich der Erfindung ist der der Tiefsttemperaturen und/oder sehr hohen Drücke.
  • Stand der Technik
  • Im Bereich der Klappenventile ist es bekannt, dass bei einer Abdichtung durch ebenen Kontakt die Stelle der Auftriebspunkte oder hydraulischer Querschnitt, bei dem die Trennung zwischen dem Bereich vor und nach der Dichtung erfolgt, bei jedem beliebigen Wert des Durchmessers des Kontaktquerschnitts liegen kann.
  • Für Anwendungen bei Tiefsttemperaturen und sehr hohen Drücken (zum Beispiel 200 bar), die eine kalibrierte und festgelegte Leckhöhe aufweisen müssen, muss der Kontaktquerschnitt genau bekannt sein, da er auf das Kräftegleichgewicht für die Betätigung des Ventils wirkt.
  • Eine allgemein verwendete Dichtungsart ist die sogenannte Lamellendichtung. Es handelt sich um eine Dichtung, die einen stark reduzierten Kontaktbereich mit Aussparung aufweist. Jedoch ist die Lamellendichtung nicht mit den obenstehend erwähnten Anwendungen kompatibel, da sie sich als brüchig erweisen kann und bei extremen Bedingungen bricht.
  • Ein anderer entwickelter Dichtungstyp ist eine Dichtung aus einem massiven Teil aus Polymer, PCTFE oder ähnlich, mit einer konischen Dichtfläche, die einen Kranz geringer Breite erzeugen soll. Jedoch kommt es beim Anziehen dieser Dichtung zu einer Verformung oder gar zum Abheben der Dichtung, wodurch sich die Dichtzone verschiebt.
  • Das amerikanische Patent US-A-3 086 550 beschreibt ein Klappenventil für eine Ölbohrpumpe, das speziell für einen Betrieb bei hohem Druck (bis 3000 psi oder 200 bar) und schwierigen Bedingungen (Medium mit Schlamm, Steinen usw.) vorgesehen ist. Der Klappenkopf endet in einer Lagerschale mit der gleichen Form wie der Ventilsitz, der nur an seinem Umfang befestigt ist und unter Druck gesetzt werden kann, da er mit einer Druckkammer in der Klappe verbunden ist. Diese Lagerschale umfasst einen elastischen Bereich, die aus einem Material wie Gummi oder Kunststoff gebildet wird und durch ein Netz von gekreuzten Stahldrähten, die eventuell mit Nylon überzogen sind, verstärkt wird.
  • Ziele der Erfindung
  • Diese Erfindung hat die Aufgabe, einen neuen Typ von Dichtungsvorrichtung für eine Konfiguration eines Klappenventils mit Tellersitz zu liefern, das eine sehr genaue Positionierung des Abdichtungsdurchmessers garantieren kann.
  • Diese Erfindung hat ebenfalls die Aufgabe, eine Vorrichtung zu liefern, die es bei einer sehr genauen Positionierung des Abdichtungsdurchmessers ermöglicht, eine kalibrierte und festgelegte Leckhöhe zu erhalten.
  • Ein zusätzlicher Zweck der Erfindung ist es, eine Dichtung für eine Konfiguration eines Klappenventils mit Tellersitz zu liefern, die bei sehr hohen Drücken und/oder bei Tiefsttemperaturen verwendet werden kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für ein Klappenventil mit Tellersitz, das einen hinteren Dichtungshalter mit konischer Aussparung und eine Dichtung umfasst, wobei diese Dichtung eine hintere ebene Fläche mit einer konischen Aussparung, die der Oberfläche des hinteren Halters entspricht, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen dem Aussparungskegel und dem ebenen Bereich der besagten Dichtung kleiner ist als der Winkel zwischen dem Aussparungskegel des besagten hinteren Halters und der ebenen Oberfläche des besagten hinteren Halters.
  • Vorzugsweise ist der Winkel des Kegels der besagten Dichtung wenigstens um 3 Grad kleiner als der Winkel des besagten hinteren Halters und auf vorteilhafte Weise beträgt der Winkel des Kegels der besagten Dichtung ungefähr 20 Grad, während der Winkel des besagten hinteren Halters etwa 25 Grad beträgt.
  • Auf vorteilhafte Weise ist die besagte Dichtung ein massives Polymerteil, vorzugsweise aus PCTFE.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Dichtung eine Dichtfläche auf, die mit der Oberfläche des Tellersitzes einen Winkel von wenigen Grad, vorzugsweise weniger als 5 Grad, bildet.
  • Vorzugsweise weist der Dichtbereich am Umfang zwischen der Dichtung und dem Sitz in der Schließstellung der Klappe eine Breite von einigen Millimetern, vorzugsweise von weniger als 1 mm, auf.
  • Diese Erfindung betrifft ebenfalls ein Klappenventil mit Tellersitz, das eine Dichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung umfasst.
  • Ein letzter Gegenstand dieser Erfindung ist die Verwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung für ein Klappenventil mit Tellersitz, das bei Tiefsttemperaturen und/oder bei sehr hohen Drücken betrieben wird.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • 1 zeigt eine Schnittansicht der Dichtung einer Ventilklappe nach dem Stand der Technik, eine sogenannte Lamellendichtung.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht einer konischen Klappendichtung mit Aussparung für ein Ventil nach dem Stand der Technik.
  • 3 zeigt eine Schnittansicht eines Details der Dichtungsvorrichtung für Ventile gemäß dieser Erfindung.
  • 4 zeigt eine Schnittansicht einer Dichtung, die in der in 3 gezeigten Dichtungsvorrichtung vorhanden ist und die beim Schließen der Ventilklappe zusammengedrückt wird.
  • Beschreibung mehrerer Ausführungen nach dem Stand der Technik
  • 1 zeigt ein Klappenventil 1 mit Tellersitz 2 nach dem Stand der Technik, in geöffneter Stellung. Die Dichtungsvorrichtung wird durch die Klappe 3 gebildet und umfasst eine Dichtung 10, eine sogenannte Lamellendichtung, die sich beim Schließen des besagten Ventils an einen relativ kleinen Kontaktbereich 20 auf dem Tellersitz anlegt.
  • Nichtsdestotrotz eignet sich die Verwendung dieses Typs von Dichtung nicht für die Anwendungen, um die es in diesem Patentantrag geht, d.h. die Verwendung bei hohen Drücken oder Tiefsttemperaturen.
  • 2 zeigt ein Klappenventil 1 mit einer Dichtungsvorrichtung, ebenfalls in geöffneter Stellung. Die Dichtungsvorrichtung besitzt eine Kegeldichtung 10, die den wesentlichen Nachteil hat, dass sie beim Schließen der Ventilklappe dazu neigt, sich zu verformen und sich sogar abzuheben, was für die Präzision der Dichtzone nachteilig ist.
  • Detaillierte Beschreibung einer Ausgestaltung dieser Erfindung
  • Eine Dichtungsvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausgestaltung dieser Erfindung ist in 3 dargestellt. Diese Dichtungsvorrichtung 3 bildet die Klappe eines Klappenventils mit Tellersitz, durch den Bereich 2 dargestellt. Die Dichtungsvorrichtung umfasst ein zentrales Halteteil 4, eine Dichtung 10 und einen hinteren Dichtungshalter 5.
  • Es ist zu beobachten, dass die besagte Dichtung 10 eine Dichtseite 11 aufweist, die mit der Oberfläche 2 des Tellersitzes, an den sich die besagte Dichtung anlegt, einen Winkel α3 von einigen Grad bildet. Dieser Winkel ist vorzugsweise kleiner als 5 Grad, und in dem in der Abbildung dargestellten Beispiel beträgt er ca. 1,5 Grad. Die Dichtung weist daher eine leicht kegelförmige Dichtfläche 11 auf.
  • Gemäß einer wichtigen Eigenschaft dieser Erfindung weist die Dichtung 10 eine hintere ebene Fläche 14 mit einer konischen Aussparung 16 auf, um sich, an den hinteren Halter 5 anpassen zu können, der ebenfalls eine ebene Kontaktfläche 14' mit einer konischen Aussparung 13 aufweist.
  • Gemäß einer Eigenschaft dieser Erfindung ist der Winkel α1 zwischen dem Aussparungskegel 16 der besagten Dichtung 10 und dem ebenen Bereich 14 der hinteren Fläche der besagten Dichtung kleiner ist als der Winkel α2 zwischen dem Aussparungskegel 13 des besagten hinteren Halters und der besagten ebenen Oberfläche 14'.
  • Das bedeutet, dass die Dichtung 10 beim Schließen des Ventils den Leerraum 13, der im hinteren Halter 5 erzeugt wird, ausfüllt. Das führt zu einer Bewegung der gesamten Dichtung 10, die weiter in die Tiefe streben wird und daher eine Dichtfläche 11 aufweisen wird, die noch mehr konkav ist, wie in 4 dargestellt.
  • In der Praxis geht der Vorgang der Abdichtung eines Klappenventils mit Tellersitz folgendermaßen vor sich:
    • – beim Schließen der Ventilklappe wird die Dichtung 10 zwischen einem zentralen Halteteil 4, dem Tellersitz 2 der Klappe und dem hinteren Halter 5 festgeklemmt.
    • – in der Schließendstellung passt sich die konische Fläche 11 der Dichtung 10 durch konvexe Verformung an die konische Fläche des hinteren Halters an,
    • – die Verformung der Dichtung 10 wirkt sich auf die Kontaktfläche 11 der besagten Dichtung mit dem Sitz aus, wobei die besagte Fläche 11 die Form eines ebenen peripheren Kranzes geringer Breite und mit genau bekanntem und in Abhängigkeit von den Nutzungsbedingungen stabilem mittleren Durchmesser annimmt.
  • Das Design der Dichtung 10 und ihres hinteren Halters 5 sieht absichtlich keinen Kontakt am hinteren Kegel 16 der Dichtung vor, wohl aber eine genaue Anpassung an den „äußeren Durchmesser" 15, so dass die Verformung der Dichtung kanalisiert werden kann. Die Dichtung ist so konstruiert, dass sie sich verformen kann und diese Verformung wird durch die Anpassung der jeweiligen Durchmesser und die Schließbedingungen gesteuert. Der hintere Halter 5 hält die Dichtung 10 so auf dem Umfang.
  • Der Kontakt zwischen Dichtung und Halter erfolgt daher durch einen differenzierten Winkel. Der hintere Halter 5 weist einen Winkel α2 auf, der weiter offen ist als der Aussparungswinkel α1 der Dichtung 10, mit einem ausgesparten Boden 14. Beim Schließen passt sich die Dichtung 10 daher genau an ihren Halter 5 an, indem sie sich in die Tiefe zieht.
  • Das neue Konzept nach der Erfindung umfasst auch die Definition einer ausreichend massiven Dichtung, um die mechanische Festigkeit und eine einfache Bearbeitung sicherzustellen und gleichzeitig einen dünnen Kranz herzustellen, um die Dichtzone genau zu lokalisieren.

Claims (8)

  1. Dichtungsvorrichtung (3) für ein Klappenventil (1) mit Tellersitz (2), das einen hinteren Dichtungshalter (5) mit konischer Aussparung (13) und eine Dichtung (10) umfasst, wobei diese Dichtung (10) eine hintere ebene Fläche (14) mit einer konischen Aussparung (16), die der Oberfläche 14' des hinteren Halters (5) entspricht, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α1) zwischen dem Aussparungskegel (16) und dem ebenen Bereich (14) der besagten Dichtung (10) kleiner ist als der Winkel (α2) zwischen dem Aussparungskegel (13) des besagten hinteren Halters (5) und der ebenen Oberfläche (14') des besagten hinteren Halters (5).
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel des Kegels (α1) der besagten Dichtung (10) wenigstens um 3 Grad kleiner ist als der Winkel (α2) des besagten hinteren Halters (5).
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel des Kegels (α1) der besagten Dichtung (10) ungefähr 20 Grad beträgt, während der Winkel (α2) des besagten hinteren Halters (5) etwa 25 Grad beträgt.
  4. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Dichtung (10) ein massives Polymerteil ist, vorzugsweise aus PCTFE.
  5. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10) eine Dichtfläche (11) aufweist, die mit der Oberfläche des Tellersitzes (2) einen Winkel (α3) von wenigen Grad, vorzugsweise weniger als 5 Grad, bildet.
  6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtbereich am Umfang (20) zwischen der Dichtung (10) und dem Sitz (2) in der Schließstellung der Klappe eine Breite von einigen Millimetern, vorzugsweise von weniger als 1 mm, aufweist.
  7. Klappenventil mit Tellersitz, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Dichtungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfasst.
  8. Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 für ein Klappenventil mit Tellersitz, das bei Tiefsttemperaturen und/oder bei sehr hohen Drücken betrieben wird.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3947440B2 (ja) * 2002-08-07 2007-07-18 太平洋工業株式会社 バルブコア
US11454325B2 (en) * 2020-11-12 2022-09-27 Honeywell International Inc. Overpressure protection valve

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3086550A (en) * 1960-10-28 1963-04-23 Albert K Cummings Slush pump valve with air cushioned valve head
US3301524A (en) * 1962-05-11 1967-01-31 Seetru Ltd Sealing means for valves
DE2141051A1 (de) * 1971-08-17 1973-02-22 Ahlborn E Ag Ventil

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