DE7345743U - Absperrorgan mit nachgiebigem Dichtungsring - Google Patents

Description

/Absperrorgan mit nachgiebigem Dichtungsring

An Absperrorganen, wie Ventile und Schieber, bei denen eines der beiden Verschlußglieder, entweder der bewegliche Verschlußkörper oder der Ventilsitz, einen Dichtungsring trägt, ist es vorteilhaft, den Dichtungsring aus Polytetrafluoräthylen herzustellen, wegen der guten chemischen Beständigkeit dieses Werkstoffes. L/etztcrer ist wohl nachgiebig, jedoch weitgehend unelastisch, wodurch derartige Dichtungsringe, zumal in Kombination mit einer Hartdichtung, nicht stets bzw. bleibend mit ausreichender Dichtkrafl: auf der Dichtfläche aufliegen und überdies Unebenheiten der Dichtfläche nicht hinreichend zu kompensieren vermögen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Absperrorgane der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art hinsichtlich der Erzielung einer zuverlässigen Auflage des Dichtungsringes auf der Dichtfläche des anderen Verschlußgliedes zu verbessern und dabei Unebenheiten zwischen der Dichtfläche und dem Dichtungsring auszugleichen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird in den im Kennzeichen des Anspruchs angegebenen Merkmalen gesehen.

Sobald beirn Schließvorgang der Dichtungsring auf der Dichtfläche des anderen Verschlußgliedes zur Auflage kommt, wird er axial belastet. Da der Dichtungsring sich aber am Federring abstützt, federt dieser entsprechend der Belastung ein, im Sinne einer Abflachung. Durch das dementsprechend mögliche Zurückweichen des Dichtungsringes in die

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Aufnahmenut ist dieser somit in der Lage, sich den Unebenheiten des

Ventilsitzes anzupassen. t

Der Anspruch 2 sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor. Hierbei liegen S

Dichtungsring und Federring im unbelasteten Zustand im wesentlichen \

nur im Randbereich aneinander an. Beim Schließvorgang werden dann der Dichtungs- und der Federring entsprechend der Axialbelastung und der damit einhergehenden Abflachung des Federringes schließlich auf ihrer gesamten einander zugekehrten Stirnfläche gegenseitige Anlage finden. Dies führt zu einer vorteilhaften Variierung der Charakteristik der Federkennlinie, was auch durch das Merkmal des Anspruchs 3 bewirkt bzw. noch verstärkt wird.

Die Ansprüche 4 bis 7 beinhalten weitere Ausgestaltungen der Erfindung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 zwei Verschlußglieder im Schnitt, Fig. 2 vergrößert und ausschnittsweise die Verschlußglieder aus Fig. 1 in Offen stellung,

Fig. 3 vergrößert und ausschnittsweise die Verschlußglieder aus Fig. 1 in Schließstellung,

Fig. 4 den Federring des einen Verschlußgliedes in Ausschnitt und Draufsicht, ^₁ Fig. 5 ausschnittsweise eine andere Ausführungsform

V-^pt

von Verschlußgliedern in Offenstellung und Fig. 6 ausschnittsweise die andere Ausführungsform der Verschlußglieder in Schließstellung.

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Ein erstes hubbewegliches Verschlußglied, nämlich der Verschlußkörper wirkt mit einem zweiten ortsfesten Verschlußglied, dem Ventilsitz 2 zusammen. In den Figuren 1 bis 4 weist der Verschlußkörper 1 senkrecht zur Dichtfläche 3 eine umlaufende, schwalbenschwanzförmige Aufnahme nut 4 auf. In diese Nut sind ein Federring 5 und ein Dichtungsring 6, letzterer aas Polytetrafluoräthylen bestehend, eingelegt. Beide Teile 5, weisen einen V-förmigen Querschnitt auf, wobei der Federring 5 mit seinem Scheitel 7 abstützend am Nutengrund 8 anliegt. Der Dichtungsring liegt wiederum am Federring 5 an und stützt sich mit seinem einen Schenkel 9 an einem Stützkragen 10 des Verschlußkörpers 1 ab, während der andere Schenkel 11 dem Zusammenwirken mit dem Ventilsitz 2 dient. Neben dem Schenkel 11 des Dichtungsringes 6 als Weichdichtung wirkt parallel die dem Stützkragen 10 fernliegende Seitenwand 12 der Aufnahme nut 4 als Hartdichtung mit dem Ventilsitz 2 zusammen. Zur Erleichterung des Einbaus von Federring 5 und Dichtungsring 6 besteht das Verschlußteil 1 aus zwei lösbar miteinander verbundenen Scheibenkörpern 13, 14.

Bei Aufsetzen des Dichtungsringes 6 auf die Dichtfläche 3 erfährt der Dichtungsring eine axiale Belastung, die auf den ihn abstützenden Federring 5 übertragen wird. Unter dieser Belastung gibt der Federring 5 elastisch nach und flacht sich mehr oder minder stark ab. Dementsprechend kann der Dichtungsring 6 in die Aufnahmenut 4 zurückweichen, bis mit Beendigung des Schließhubes auch die Seitenwand 12 auf der Ventilsitzfläche 3 aufliegt. Trotz fehlender Eigenelastizität steht damit der Dichtungsring"^ unter hinreichender Federspannung, um sicher abdichtend auf der Dichtfläche 3 aufzuliegen und Sitzunebenheiten zu kompensieren.

Wie die Figur 2 erkennen läßt, ist der Federring 5 stärker vorgewölbt als der Dichtungsring 6, so daß die beiden Teile in unbelastetem Zustand nur

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am inneren und äußeren Rand aneinander anliegen. Mit dem Einfedern des Federringes5 kommen aber die beiden Ringe 5, 6 dann zu einer großflächigeren bis schließlich ganzflächigen Berührung» Dies führt zu einer zimehYnendcn Verhärtung des Federringes 5, dadurch kann eine besonders hohe Anpassungsfähigkeit bei Schießbeginn realisiert werden, ohne daß der Federring 5 unter der vollen Schließkraft völlig flachgedrückt bzw. überdehnt wird« Ein elastisches Flachdrücken des Federringes 5 bis zum Anliegen an den Nutengrund 8 kann jedoch auch vorgesehen sein.

Der Federring 5 kann außerdem, wie in Figur 4 gezeigt, in seinem die Dichtfläche 3 überspannenden Bereich, d.h. vom Außenrand bis Vorzugs« weise zum Scheitel 7, mit radialen Einschiitzungen 15 versehen sein«, Dadurch sind einzelne Federzungen 16 gebildet* Die Federelastizitjit erhöht sich dadurch noch erheblich»

Angesichts der Neigung des Dichtungsring-Werkstoffes unter höherer Belastung zu fließen, sind die Einschiitzungen 15 sehr schmal gehalten und so ein Eindringen von fließendem Werkstoff dort verhindert. Gegen ein Fließen nach außen ist der Dichtungsring 6 im übrigen durch die Flanken der Aufrahmenut 4 und den Stützkragen 10 weitgehend gekammert«, Bei geringem Fließen bewirkt nach Anheben des Verschlußkörpers 1 aus der Schließlage der darm zurückfedernde Federring 5 eine Rückformung des Dichtungsringes 6.

In der Ausführungsform der Figuren 5 und 6 weist der Ventilsitz 2, aus ortsfest angeordnetes Verschlußglied, die Aufnahmenut 4 mit dem Dichtungsring und dem Federring 5 auf. Die innere Seitenwand der Aufnahmenut 4 wird dabei in vorteilhafter Weise von einem Zapfen 17 des hubbeweglichen Verschlußkörpers 1 gebildet. Zu diesem Zweck taucht der Zapfen 17 bei in Schließstellung befindlichem Verschlußkörper paßgerecht in den Dichtungs-

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ring b und den Federring 5 zentral ein, wobei die Stirnfläche des Zapfens 17 als Hartdichtung auf einer Dichtfläche 3 des Ventilsitzes 2 zur Anlage kommt, wahrend eine Dichtfläche 3 des Verschlußkörpers 1 auf dem Dichtungsring 6 abdichtend aufliegt.

Abschließend sei noch erwähnt, daß die Erfindung nicht an die Ringform der Feder- und DichUmgsclcmente gebunden ist. Vielmehr kann bei Bedarf die Erfindung auch bei leistenförmigen Feder- und Dichtungselementcn Verwendung finden, wie andererseits auch eine Realisierung in Stopfbuchsdichtungen im Rahmen der Erfindung denkbar ist.

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Claims (7)

I · I t Ansprüche:

1) Absperrorgan mit zwei zusammenwirkenden Verschlußgliedern, einem beweglich und einem ortsfest angeordneten, wobei eines der beiden Verschlußglieder in einer Aufnahmenut einen nachgiebigen unelastischen Dichtungsring trägt, dessen dem Nutengrund abgewandte Stirnfläche einerseits von einem an dem ihn tragenden Verschlußglied vorgesehenen Stützkragen überdeckt ist, und die andc rerseits auf dem anderen Verschlußglied abdichtend zur Anlage kommt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Nutengrund (8) und dem Dichtungsring (6) ein Federring (5) angeordnet ist und der Dichtungsring (6) sowie der Federring (5) einen kreisbogen- oder V-förmigen Querschnitt von gleichsinniger Wölbung aufweisen, wobei der Scheitel (7) des Federringes (5) abstützend am Nutengrund (8) anliegt, während ein Schenkel (9) des Dichtungsringes (6) auf dem Stützkragen (10) aufliegt und der andere Schenkel (11) mit dem anderen Verschlußglied (2) zusammenwirkt.

2) Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Federring (5) stärker vorgewölbt ist als der Dichtungsring (6).

3) Absperrorgan nach Anspruch 1 und'2, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder beide Schenkel (9, 11) des Federringes (5) mit vom Scheitel (7) zum freien Ende variierender Dicke ausgeführt sind,

4) Absperrorgan nach Anspruch 1 bis 3, dadurch/gekennzeichnet, daß der Federring (5) in seinem die Dichtfläche (3) des anderen Verschlußgliedes überspannenden Teil durch radiale Einschiitzungen (15)

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in Federzungen (16) unterteilt ist.

5) Absperrorgan nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmenut (4) für Dichtungs- und Federring (6, 5) scnwalbenschwanzförmig ausgebildet ist.

6) Absperrorgan nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Stützkragen (10) ferne Seitenwand (12) der Aufnahmenut (4) stirnseitig als Hartdichtung mit der Dichtfläche (3) zusammenwirkt.

7) Absperrorgan nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beiAnordnung des Dichtungsringes (6) im ortsfesten Verschlußglied (Z) die innere Seitenwand der Aufnahmenut (4) von einem zentral in den Dichtungsring (6) eintauchenden Zapfen (17) des hubbeweglichen Verschlußgliedes (1) gebildet ist.

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