DE69017807T2

DE69017807T2 - Dichtelement und Baueinheit.

Info

Publication number: DE69017807T2
Application number: DE1990617807
Authority: DE
Inventors: Dennis Alfred Leaver; Maurice James Smith
Original assignee: Meggitt UK Ltd
Current assignee: Meggitt UK Ltd
Priority date: 1989-09-06
Filing date: 1990-09-03
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2010-09-04
Also published as: EP0416831A2; DE69017807D1; GB8920103D0; EP0416831A3; EP0416831B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtelement und einen Dichtungsaufbau der Einweg-Bauart.
Rückschlagventile verschiedener Arten sind wohlbekannt und werden auf sehr vielen Gebieten, aber insbesondere zur Steuerung von Fluidströmen, angewendet. Herkömmliche Dichtungen dieser Art müssen zuverlässig, aber relativ billig sein, um eine Massenproduktion zu erlauben.
Die US-A-3994319 beschreibt ein Ventil der Reed-Bauart, das aus einem Verbundwerkstoff mit Verstärkungsfasern zur Erhöhung der Dauerfestigkeit des Ventils gebildet ist.
Die CH-A-399101 beschreibt ein flexibles Dichtelement zur verwendungsmäßigen Anbringung an einer Wand einer Öffnung. Das Element hat eine Dichtfläche zur Abdichtung gegen einen Sitz und ist so aufgebaut, daß es vorzugsweise in einer Richtung weg von seiner normalen, dichtenden Liage biegbar ist, um die Dichtung aufzuheben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein flexibles Dichtelement zur verwendungsmäßigen Anbringung an der Wand einer Öffnung eine Dichtfläche zur Abdichtung gegen einen Sitz auf und ist so aufgebaut, daß es vorzugsweise in einer Richtung weg von seiner normalen dichtenden Lage biegbar ist, um die Dichtung aufzuheben. Das Element umfaßt ein relativ offenes Gewebe, das mit einem Elastomermaterial beschichtet ist, das an eine oder mehrere Schichten im wesentlichen engeren Maschengewebes gebunden ist, das ebenfalls mit einem Elastomermaterial beschichtet ist, das für eine Versteifung gegen Biegen in einer zu der einen Richtung entgegengesetzten Richtung sorgt.
Wir haben eine neue Art eines Dichtungselements entwickelt, das bei einer breiten Vielfalt von Dichtungskonstruktionen zur Steuerung der Strömung oder der Bewegung von Gasen, Flüssigkeiten, pulverförmigen Stoffen oder Feststoffen eingebaut werden kann. Beispielsweise kann das Dichtungselement bei einer Dichtungsbaueinheit zur Gewährleistung des leichten Durchgangs einer Betätigungsstange oder dergleichen durch eine Öffnung angewendet werden, während der Widerstand gegen einen äußeren Luftdruck, der bei Luftfahrzeugen oder unter innerem Überdruck stehenden Gebäuden auftreten kann, erhalten bleibt.
In dem bevorzugten Fall umfaßt das im wesentlichen engere Maschengewebe ein enges Glasfasergewebe, obgleich auch synthetische Gewebe, zum Beispiel Polyamid, Polyimid, keramische, metallische oder andere verwendet werden können, wenn die Betriebsbedingungen das vorschreiben.
Das relativ offene Gewebe kann ein offenes gewebtes Terylenoder Nylonmaterial sein, obwohl andere Stoffe, zum Beispiel Glas-, Keramik- oder Kohlenstoffmaterial, benutzt werden könnten, wenn das durch die Funktion vorgegeben ist. Dieses Material ist ebenfalls mit Elastomermaterial beschichtet. Das Gewebe kann gewebt oder gewirkt sein.
Das Elastomermaterial in diesem Beispiel ist ein Silikonkautschuk mit annähernd 60º IRHD (Anm.: Internationaler Gummihärtegrad). Es wird eingesetzt, um hohen und tiefen Temperaturen zu widerstehen, verfügt über eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Schmiermitteln und Kraftstoffen und ist ozonbeständig. Andere Elastomermaterialien, wie zum Beispiel Nitril- oder Neoprenkautschuk, können in Abhängigkeit von den Funktionsanforderungen verwendet werden.
In der bevorzugten Anordnung ist ein Dichtungsaufbau vorgesehen, der eine eine Öffnung bestimmende Wand umfaßt sowie mindestens ein Dichtelement gemäß der vorliegenden Erfindung, das derart angeordnet ist, daß die Dichtfläche an dem Dichtelement gegen die Wand der Öffnung dichtet.
In einigen Fällen kann der Dichtungsaufbau zwei oder mehr Elemente gemäß der Erfindung umfassen, die so angeordnet sind, daß die Dichtflächen der Elemente gegeneinander dichten.
Einige Beispiele von Dichtelementen und Dichtungsbaueinheiten werden nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen
Fig. 1 eine teilweise, perspektivische Ansicht eines Dichtelements ist;
Fig. 2 das in eine Dichtungsbaueinheit eingebaute Dichtelement nach Fig. 1 darstellt;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Beispiels eines Dichtungsaufbaus ist;
Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 3 gezeigten Aufbaus ist;
Fig. 5 eine Seitenansicht mit geöffneter Dichtung ist;
Fig. 6A-6F stellen verschiedene Formen einer Dichtungsbaueinheit dar;
Fig. 7 eine Membran-Dichtungsbaueinheit darstellt; und
Fig. 8 eine Anordnung zeigt, die eine bevorzugte Durchbiegung erlaubt.
Das in Fig. 1 gezeigte Dichtelement, das die Form eines Streifens oder Blattes bzw. einer dünnen Platte haben kann, umfaßt eine Elastomerplatte oder eine Elastomer- und Gewebeplatte 1, die eine durch ein vergrößertes Ende mit im allgemeinen kreisförmigem Querschnitt gebildete Dichtfläche 2 aufweist. Andere Querschnitte, wie zum Beispiel ein D-Querschnitt oder ein quadratischer Querschnitt, sind ebenfalls möglich. Eine Fläche der Platte 1 ist an eine einzelne Lage eines gewebten Glasfasergewebes 3 gebunden. Die Wirkung der Glasfasergewebelage 3 besteht im wesentlichen darin, das Biegen des Elements 1 in einer durch einen Pfeil 4 angezeigten Richtung zu verhindern, aber das Biegen in der entgegengesetzten, durch einen Pfeil 5 angedeuteten Richtung zu erlauben.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Dichtungsaufbaus, der ein Dichtelement der in Fig. 1 gezeigten Art einschließt. Bei diesem Beispiel ist zwischen gegenüberliegenden Wandelementen 7, 8 ein Kanal 6 bestimmt, wobei ein Ende eines Dichtelements 9 mittels einer Klemm- oder Spannplatte 10 an der Wand 7 festgeklemmt ist. Das Dichtelement 9 erstreckt sich über den Kanal 6 zur dichtenden Berührung mit der Wand 8 (wie in Fig. 2 dargestellt ist). In diesem Beispiel ist die Glasfasergewebelage auf der oberen Fläche des Dichtelements 9 vorgesehen, um dadurch die Abwärtsbewegung des Dichtelements 9 zu beschränken, während eine Aufwärtsbewegung erlaubt wird. Das gewebte Glasfasergewebe 3 ist entweder mit dem Kettfaden oder mit dem Schußfaden im wesentlichen parallel zur Wirkungslinie angeordnet, um eine maximale Steifheit zu erreichen.
Fig. 3 stellt ein zweites Beispiel eines Dichtungsaufbaus dar, bei dem ein Paar Dichtungselemente 11, 12 der in Fig. 1 gezeigten Art über Spannplatten 16, 17 jeweils an Wänden 13, 14, die einen Kanal 15 bestimmen, verklemmt ist. Die Dichtflächen 18, 19 der Dichtelemente 11, 12 stoßen gegeneinander, um den Zugang zum Kanal 15 abzudichten. In diesem Beispiel ist die einzelne Glasfasergewebeschicht auf der unteren Fläche der Dichtelemente 11, 12 vorgesehen, um dadurch das Biegen der Dichtelemente nach oben einzuschränken, aber ein Biegen nach unten zu erlauben.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht des in Fig. 3 dargestellten Aufbaus und zeigt auf, daß die Dichtelemente 11, 12 Drücken von bis zu 2 psi auf ihre unteren Flächen widerstehen können.
Fig. 5 stellt den in Fig. 3 und 4 gezeigten Aufbau dar, der aber durch das Einführen eines Stabes 20 in den Kanal 15 ergänzt ist. In diesem Zustand führen die Dichtelemente 11, 12 die Abdichtung gegen den Stab 20 weiter.
Fig. 6 zeigt unterschiedliche, verschiedenartige Formen des Dichtungsaufbaus. In Fig. 6A ist eine Doppelwalzen-Stoßdichtung zwischen Dichtelementen 21, 22 dargestellt. Fig. 6B zeigt eine Einzelwalzen-Stoßdichtung zwischen Elementen 23 und 24. Fig. 6C ist eine Arretierstoßdichtung zwischen Elementen 25, 26, bei der sich eine Zunge 27 am Dichtelement 26 in einer Rille 28 an der Dichtf läche des Elements 25 befindet.
Fig. 6D stellt eine Dichtung zwischen einer Wand 29 und einem Dichtungselement 30 dar, bei der das Dichtungselement 30 die Wand 29 überlappt.
Fig. 6E zeigt eine Keilstoßdichtung zwischen Dichtelementen 31, 32 und Fig. 6 stellt eine Geradstoßdichtung zwischen Elementen 33, 34 dar, die der in Fig. 3 gezeigten ähnlich ist.
Fig. 7 zeigt eine Diaphragmadichtung, die durch drei Dichtelemente 35-37 gebildet ist, die innerhalb eines Rings 38 und mit Dichtflächen angebracht ist, die gegeneinander abdichten. Es könnte ebenfalls eine andere Anzahl Dichtelemente verwendet werden.
In Fig. 8 sind die Schichten 39, 40 jedes Dichtelements 41, 42 aus dem gleichen Material gebildet. Der Unterschied in der Steifheit oder Stärke wurde gewählt, um eine bevorzugte Biegung des Ventils in einer gewünschten Richtung zu bewirken.

Claims

1. Ein flexibles Dichtelement (1) zur verwendungsmäßigen Anbringung an einer Wand einer Öffnung, wobei das Element eine Dichtfläche (2) zur Abdichtung gegen einen Sitz aufweist und so aufgebaut ist, daß es vorzugsweise in einer Richtung weg (5) von seiner normalen, dichtenden Lage biegbar ist, um die Dichtung aufzuheben, dadurch gekennzeichnet, daß das Element ein relativ offenes Gewebe umfaßt, das mit einem Elastomermaterial beschichtet ist, das an eine oder mehrere Schichten im wesentlichen engeren Maschengewebes (3) gebunden ist, das ebenfalls mit einem Elastomermaterial beschichtet ist, das für eine Versteifung gegen Biegen in einer zu der einen Richtung entgegengesetzten Richtung sorgt.

2. Ein flexibles Dichtelement nach Anspruch 1, bei dem im wesentlichen engere Maschengewebe ein enges gewebtes Glasfasergewebe umfaßt.

3. Ein flexibles Dichtelement nach Anspruch 2, bei dem im wesentlichen engere Maschengewebe ein synthetisches Gewebe umfaßt.

4. Ein flexibles Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das relativ offene Gewebe ein offenes gewebtes Terylen- oder Nylongewebe umfaßt.

5. Ein flexibles Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das relativ offene Gewebe mit einer Silikon- Kautschuk-Beschichtung beschichtet ist.

6. Ein flexibles Dichtelement nach Anspruch 1, umfassend mindestens zwei Schichten des gleichen Materials verschiedener Stärken (39, 40).

7. Ein Dichtungsaufbau mit mindestens einem Dichtelement (9) nach einem der Ansprüche 1 und 6, angebracht an einem Teil einer Wand (7, 8), die eine Öffnung bestimmt, und so angeordnet, daß die Dichtfläche an dem Dichtelement gegen einen Sitz dichtet, der von einem anderen Teil der die Öffnung bestimmenden Wandung bestimmt ist.

8. Ein Dichtungsaufbau mit mindestens einem Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Aufbau eine eine Öffnung bestimmende Wand (13, 14) umfaßt und zwei oder mehr Elemente (11, 12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die an der Wand angebracht und so angeordnet sind, daß die Dichtflächen (18, 19) der Elemente gegeneinander dichten.