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Abdichtung von Ventil- und Schieberspindeln Abdichtungen an Ventil-
und Schieberspindeln sind bekannt als Stopflriichsabdichtungen und auch an Stelle
solcher durch ein Gummistück zwischen Spindelfuß und einem das Ventilgehäuse dicht
abschließenden Deckel mit Vorspannung eingebaut, welches die Ventilfunktionen beim
Öffnen und Schließen durch entsprechende Verformung mitmacht und dabei die Umkreisung
der nach außen führenden Spindelfuge beibehält. Solche Abdichtungen sind für Schieber
und Ventile nur anwendbar bei kleinster Durchflußweite und dementsprechend geringer
Hubhöhe, welche der Dichtkörper unschädlich in sich aufnehmen kann.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Spindelabdichtung an Ventilen oder
Schiebern zum Regulieren des lhtrchflusses von Gasen oder Flüssigkeiten mit größeren
Durchflußweiten und dementsprechend höheren Spindelhub beim Öffnen solcher, Das
Neue besteht darin, daß ein oder mehrere Dichtkörper aus elastischem Werkstoff mit
einem kreisrunden, ovalen, viereckigen o. dgl. zweckmäßigen Schenkelquerschnitt
in Ringform hergestellt den Shiii<ielunifang leicht angespannt umfassen.
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Geniigt für einen in Betracht kommenden Spindelhul> die unschädliche
Verformung eines einzelnen Dichtkörpers nicht, so werden dementsprechend mehrere
Dichtkörper übereinander auf die Spindel aufgeschoben, wobei der untere Ring am
Spindelfuß und der obere am Deckel in Ringnuten einpassen. Die Dichtkörper können
dabei untereinander glatten Umfang haben, sie können
auch mit Vor-
und Rücksprung ineinander eingreifen, um so ihre Standfestigkeit, aber auch ihre
Abdichtung untereinander zu sichern.
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Der einzelne Ring oder die Summe der Ringe sind so bemessen, daß sie
in Achsenrichtung zur Spindel bereits bei geschlossenem Ventil gegeneinander, also
mit Vorspannung angepreßt sind, wobei diese Vorspannung auch bestehenbleibt, falls
die Dichtung am Ventilsitz um ein Gewisses im Laufe der Zeit nachgibt.
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Da jeder der Dichtkörper so bemessen ist, daß er einen entsprechenden
Teil des Ventilhubes unschädlich dadurch aufnimmt, daß er beim Öffnen des Ventils
z. B. aus einem kreisrunden Querschnitt in einen ovalen Querschnitt verformt wird,
so wird die Beanspruchung des einzelnen Körpers der Ringkette in gleichem Maße verringert.
Auf diese Weise wird durch eine entsprechende Anzahl aufeinandergebauter Dichtkörper
jeder erforderliche Spindelhub entsprechend der zugehörigen Durchflußweite von der
Ringkette aufgenommen, bei einer gleichen Beanspruchung aller einzelnen Dichtkörper.
Für jeden in Betracht kommenden Spindelhub ist somit die Abmessung des einzelnen
Dichtkörpers und die entsprechende Anzahl derselben bestimmbar.
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Die Zeichnung zeigt in Fig. i einen Längsschnitt durch ein Ventil
mit Klubspindel, Fig.2 einen Längsschnitt durch ein Ventil mit Drelisp edel, Fig.
3 einen Dichtkörper mit kreisrundem Schenkelquerschnitt mit am Umfang ineinandergreifenden
Flächen, Fig. 4 einen Dichtkörper mit einem Ringvorsprung einerseits und einer Ringnut
andererseits, Fig.5 einen Dichtring mit viereckigem Querschnitt und ineinandergreifenden
Ecken.
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Das Ventilgehäuse ist mit io und der Deckel zu demselben mit i i,
die Spindel mit 12 bezeichnet. Die Druckschraube 13 wird durch einen Griffkörper
14 zum Öffnen und Schließen des Ventils bewegt und damit die eingeklinkte Spindel
12 angehoben oder gegen den Ventilsitz 16 zur Abdichtung desselben in bekannter
Weise angepreßt. Die beispielsweise eingezeichneten vier Dichtkörper 21 umfassen
die Spindel 12 leicht angespannt und es liegt der untere innerhalb einer Ringnut
am Fußstück der Spindel und der obere desgleichen innerhalb einer Ringnut an einem
.Ringkörper 18, der gleichzeitig mit dem Deckel i i durch eine Dichtscheibe 17 gegen
das Ventilgehäuse io abgedichtet ist. An Stelle der Dichtscheibe 17 kann auch jede
andere bekannte Art zur Abdichtung von Deckel i c und Ringkörper 18 gegen das Gehäuse
io angewendet werden. Zur Begrenzung des Spindelhubes dient ein Anschlag 19 im Deckel
i i, über den hinaus die Spindel nicht angehoben werden kann. Die Dichtkörper greifen
untereinander nach Fig. 3 ein, und es wird der obere und untere je durch eine Ringnut
22, 36 teilweise umfaßt. Die Spindelfuge 2o ist somit durch die Ringkette, der Zeichnung
nach bestehend aus vier Dichtkörpern, umkreist und dadurch absolut nach außen abgedichtet.
Der einzelne Dichtkörper wird durch die Spindelbewegung beim Öffnen des Ventils
z. B. von einem kreisrunden Querschnitt in einen ovalen Querschnitt verformt, also
zusammengedrückt und auseinandergespreizt. Hierbei wird die Umfassung des Spindelumfanges
nur gering verstärkt, da sich seiner Struktur nach der Gummiring vornehmlich nach
außen verformt. Derselbe bleibt . somit nur mit seinem innersten Umfange an der
Spindel anliegend so; daß zwischen den einzelnen Dichtkörpern gewisse Abstände verbleiben,
welche den Spindelt_nifang überhaupt nicht berühren. Die Spindelhew-egung wird hierdurch
kaum gehemmt, so daß solche Ventile leicht gangbar bleiben, und zwar leichter als
bei der Stopfbüchspackung, welche den vollen Spindelumfang bremsend umfaßt.
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Die gleiche Abdichtungsart kann auch zur Abdichtung von Kolbenstangen
benutzt werden, insofern man die Ringkette in eine Hülse 37 einbaut; die sie von
außen umfaßt, wobei von Ring zu Ring eine Druckabstufung, also gewissermaßen eine
Labyrinthabdichtung entsteht.
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Fig. 2 zeigt ein gleiches Ventil mit Drehspindel, bei welcher Vorsorge
getroffen ist, daß sich die Anlageflächen für die Ringkette und diese selbst nicht
mit der Spindel verdrehen können. Hierzu ist die Spindel 23 drehbar in einem Fußstück
25 gelagert, welches durch eine Dichtung 26 dicht mit dem Ventilkörper 24 verschraubt
ist, welch letzterer in bekannter Art beim Schließen des Ventils gegen den Ventilsitz
16 angepreßt oder beim Öffnen des Ventils von demselben abgehoben wird; Fig. 3 zeigt
einen Dichtkörper 27, welcher eine Ringnut 28 hat, in welche der Umfang des zugehörigen
Dichtkörpers 29 einpaßt, dazu wird der obere oder untere Ring der Ringkette ohne
Nut angewendet ; Fig. 4 zeigt einen Dichtring 3o einerseits mit Ringnut 31 und andererseits
mit Ringvorsprung 32; Fig. 5 zeigt einen Dichtring 33 mit viereckigem Querschnitt
und einen zugehörigen Dichtkörper 34, deren Ecken ineinandergreifen. ' Fig. 6 zeigt
-im Längsschnitt eine Ringkette nach der Erfindung, welche innerhalb einer Hülse
37 eingebaut ist, so daß bei dem Vorschub der Spindel 12 zum Öffnen des Ventils
die Ringkette am äußeren und inneren Umfange der einzelnen Glieder eingespannt ist,
wobei der Betriebsdruck innerhalb der Hohlräume 38 in Art einer Labyrinthabdichtung
abgestuft wird, so daß an der Fuge 29 längs der Spindel bei einer entsprechenden
Anzahl von Kettengliedern überhaupt kein Oberdruck mehr besteht. In dieser Ausführung
kann eine Abdichtung nach der Erfindung auch an Kolbenstangen für Motore angewendet
werden.
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Da die Abdichtung nach der Erfindung durch entsprechend bemessene
Einzeldichtkörper jeden Spindelhub ermöglicht, so kann am Fußstück an Stelle einer
flachen Scheibenabdichtung auch jede andere, einen höheren Hub zur vollständigen
Freigabe der Durchflußöffnung ermöglichende Abdichtung auf eingeschliffenen 'Metalldichtflächen
entsprechender Form angewendet werden, es kann an
dieser Stelle
auch eine kombinierte Doppelabdichtung nach Patent 68o 682 des Erfinders angewendet
werden, wodurch ein Verschleiß an dieser Abdichtung wenn nicht vollständig ausgeschaltet,
so doch ganz erheblich vermindert wird.