EP2475915A1 - Ring seal for a closing element of a valve and seal arrangement for such a ring seal - Google Patents

Ring seal for a closing element of a valve and seal arrangement for such a ring seal

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Publication number
EP2475915A1
EP2475915A1 EP10749879A EP10749879A EP2475915A1 EP 2475915 A1 EP2475915 A1 EP 2475915A1 EP 10749879 A EP10749879 A EP 10749879A EP 10749879 A EP10749879 A EP 10749879A EP 2475915 A1 EP2475915 A1 EP 2475915A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
longitudinal axis
ring seal
sealing
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10749879A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Werner Deger
Frank Neuhauser
Karl Welchner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suedmo Holding GmbH
Original Assignee
Suedmo Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suedmo Holding GmbH filed Critical Suedmo Holding GmbH
Publication of EP2475915A1 publication Critical patent/EP2475915A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/021—Sealings between relatively-stationary surfaces with elastic packing
    • F16J15/022—Sealings between relatively-stationary surfaces with elastic packing characterised by structure or material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift 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
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/44—Details of seats or valve members of double-seat valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift 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
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/46—Attachment of sealing rings

Definitions

  • the invention relates to an annular seal for a closing member of a valve, in particular a valve of a process engineering plant, with an annular body which defines a longitudinal axis perpendicular to the plane of the annular body, and which has a sealing surface on a radially outer surface with respect to the longitudinal axis.
  • the invention also relates to a sealing arrangement on a closure member of a valve of a process plant, comprising an annular seal having an annular body defining a longitudinal axis perpendicular to the plane of the annular body and having a sealing surface on a radially outer surface with respect to the longitudinal axis. and with an existing on the closing member radial groove for receiving the ring seal.
  • the invention further relates to a valve, in particular a valve for a process plant.
  • a process engineering plant according to the present invention is, for example, a food processing plant, a chemical engineering plant, a pharmaceutical plant or the like.
  • a ring seal, a seal arrangement of the type mentioned, and a valve are known, for example, from DE 10 2007 038 124 AI.
  • the double-seat valve has two closing members, namely a closing member designed as a valve disk and a closing member designed as a closing sleeve.
  • the closing member may also be a valve plate or a closing sleeve.
  • valve disk and the closing sleeve are each assigned a radially acting annular seal.
  • the respective annular seal on the respective closing member seals against a closing member seat, which is formed in the known double-seat valve by an inner surface of a cylindrical housing portion of the housing of the double-seat valve.
  • the valve disk and the closing sleeve are axially movable relative to the housing to open the valve, or to ventilate one of the two closing members for the purpose of cleaning the associated closing member seat.
  • the ring seals are claimed by shear forces acting in the direction of the longitudinal axis of the annular body of the ring seal.
  • the ring seals are stressed by friction. Both the friction and the shear forces lead after some time to the failure of the ring seal.
  • the ring seals are formed as O-rings, and the groove for receiving the ring seal is trapezoidal in cross-section, wherein the ring seal substantially completely fills the groove and assumes a substantially trapezoidal shape in cross section in the inserted state ,
  • ring seals which are formed as O-rings
  • ring seals are also known, which have a cross-sectionally substantially trapezoidal shape before insertion into the groove.
  • Ring seals are usually made of a rigid elastomer, for example. Of various types of rubber, perfluoroelastomers, polyethylene or PTFE. By swelling the ring body of the ring seal the life is disadvantageously reduced. This will be explained below with reference to FIG.
  • Fig. 1 shows a detail of a closing member 1, a closing member seat 2 and a ring seal 3, which is received in a groove 4 of the closing member 1.
  • the ring seal 3 has approximately the shape of a trapezoid in cross section as shown. With a broken line 5, the radially outer surface of the ring seal 3 is shown in the non-swollen state.
  • the ring seal 3 characterized in that the ring seal 3 comes into contact with media during operation of the valve, the ring seal 3 swells. With a solid line 6, the radially outer surface of the ring seal 3 is shown in the swollen state. Due to the volume increase in the material of the ring seal 3 due to the swelling now penetrate a portion of the material of the ring seal 3 in the gap 7 between the closing member 1 and the closing member seat 2, as illustrated with material portions 8a, 8b in Fig. 1. This effect of penetration of material of the ring seal 3 into the gap 7 is also referred to as gap extrusion.
  • the invention is therefore the object of developing a ring seal and a seal assembly of the type mentioned in such a way that the life of the ring seal is increased.
  • this object is achieved in terms of the aforementioned ring seal, that the annular body is constructed multi-layered, wherein a radially outer first layer, at the radially outer surface of the sealing surface is present, is made of a sealing material, and facing away from the sealing surface Side of the first layer at least a second layer connects, which has a different spring characteristic and / or a different material in the radial direction than the first layer.
  • the object underlying the invention is achieved in that the annular body is constructed in multiple layers, wherein a radially outer first layer, on whose radially outer surface the sealing surface is present, is made of a sealing material, and wherein on the the sealing surface facing away from the first layer at least one second layer connects, which has a different spring characteristic and / or a different material in the radial direction than the first layer, and wherein a radially inner surface of the first layer is radially spaced from the groove bottom.
  • the invention is based on the concept of avoiding the swelling of the ring seal by an appropriate choice of the material of the ring seal, but allows swelling of the ring seal and avoids the effects of swelling on the life of the ring seal by a multilayer structure the ring seal.
  • the ring seal according to the invention has a sealing material which may be a conventional rigid elastomer as used in such ring seals.
  • the at least one second layer adjoining the first layer is formed in the radial direction with a different spring characteristic or from a different material than the first layer, such that a space is created between the radially inner surface of the first layer and the groove base.
  • the second layer or further layers thus form the volume expansion space for the first layer. This prevents sealing material from swelling into the gap between the closing member and the closing member seat when swelling the first layer, thereby eliminating the effects of swelling of the ring seal which are detrimental to the life of the ring seal. It is understood that the individual layers of the ring seal are firmly connected to each other, so that the ring seal is a total of one piece.
  • the at least one second layer is more radially compliant and / or more elastic than the first layer.
  • the second layer may for example be made of a soft foam material or a soft rubber, for example sponge rubber.
  • the individual layers of the multilayer construction of the ring body of the ring seal may have mutually different cross-sectional shapes and / or different layer thicknesses.
  • the individual layers can be constructed parallel in cross section, viewed parallel to the longitudinal axis, or formed with differently contoured boundary surfaces.
  • the favorable for the intended use of the ring seal spring characteristic of the ring seal can be generated.
  • at least one third layer adjoins the second layer facing away from the first layer, which is at least stiffer in the direction of the longitudinal axis than the second layer, preferably at least as stiff as the first layer.
  • the third layer provides additional rigidity of the ring seal in the longitudinal axis direction, advantageously ensuring that the axially outer peripheral surfaces of the ring seal are in intimate contact with the annular seal Groove flanks abut. This avoids that medium, such as product or cleaning liquid, enters the groove and travels behind the ring seal.
  • the second layer is produced from a second material which is different from the sealing material of the first layer.
  • this measure represents an increased manufacturing cost of the ring seal, but by this measure a variety of materials for the second layer are available, which are particularly soft and are suitable as a material for the second layer in the context of the present invention.
  • a material may, for example, as already mentioned above, be a soft rubber, for example sponge rubber, while the first layer is made of a stiff elastomer.
  • the first layer, the second layer and optionally the third layer have approximately the same dimension in the direction of the longitudinal axis.
  • a particularly simple geometric structure of the ring seal is created, which has seen in cross-section parallel to the longitudinal axis, preferably in the form of a rectangle.
  • the groove for Receiving the ring seal in cross section formed substantially rectangular and thus easily be introduced into the closing member by conventional machining operations.
  • two leg sections extending from the first layer to extend substantially radially with respect to the longitudinal axis, which are spaced apart in the direction of the longitudinal axis, and for the second layer and possibly the third layer to be arranged between the two Leg portions are arranged.
  • the groove base has a central radially outwardly raised web, which is radially spaced from the first layer , And fixed the two leg portions on the groove flanks.
  • the volume escape space provided by the second layer advantageously remains.
  • the web only has the function of holding the two leg sections against the groove flanks.
  • the sealing surface on the radially outer surface of the first layer is designed as a substantially line-shaped sealing lip which surrounds the longitudinal axis.
  • the radially outer surface of the first layer starting from at least one side of the sealing lip in the direction of the longitudinal axis has a concave trough.
  • the groove at its radially outer end in the direction of the longitudinal axis has a smaller dimension than the ring seal, if it is not inserted into the groove.
  • the axial contact pressure of the ring seal is increased against the groove flanks in the sense of a higher density against ingress of medium into the groove.
  • the incorporation of the ring seal is simplified in the groove by the ring seal snaps when inserted into the groove in this.
  • the ring seal is always in a defined mounting position. It is preferred if the groove, starting from its radially outer end in the direction of the longitudinal axis over a radial section, which is smaller than the radial extent of the annular body expands.
  • the groove has at its open end a kind of enclosure for the ring seal, which meets the above-mentioned advantages, namely the application of a sufficient axial contact pressure at least the first layer against the groove flanks, a simple installation of the ring seal in the groove and a defined mounting position of the ring seal in the radial direction.
  • the invention further relates to a valve, in particular a double seat valve for a food service installation, which has a seal arrangement according to one or more of the aforementioned embodiments and / or a ring seal according to one or more of the aforementioned embodiments.
  • FIG. 2 shows a detail of a valve, in particular a double-seat valve of a food-processing installation, in a section parallel to the longitudinal axis of the valve. tils, with a seal assembly according to the invention and a ring seal according to the invention;
  • FIG. 3 shows a detail of the valve in FIG. 2 enlarged relative to FIG. 2;
  • FIG. 4 a ring seal according to a further exemplary embodiment in FIG
  • Figure 5 is a view similar to Figure 3 of another embodiment of a seal assembly.
  • Fig. 2 shows a generally reference numeral 20 provided valve, which is designed as a double-seat valve, and which is used in a food processing plant.
  • the double-seat valve 20 has a first closing member 22 and a second closing member 24, the closing members 22 and 24 being shown here as a valve disk.
  • Both closing members 22 and 24 are shown in their closed position.
  • the closing member 22 cooperates in the closed position shown in Fig. 2 with a closing member seat 26 which is formed as a cylinder jacket surface on a housing portion 28 of the housing 20 of the valve.
  • the closing member 22 can be transferred according to an arrow 27 upwards with entrainment of the second closing member 24 in the open position.
  • the closing member 22 could also be transferred against the direction of the arrow 27 down from the closed position to its open position to ventilate the closure member 22.
  • the closing member 22 has a sealing arrangement 30 according to the invention, which has a ring seal 32.
  • seal assembly 30 and the ring seal 32 are described below with reference to FIG. 3 in more detail.
  • the ring seal 32 is formed according to its mounting position in the closing member 22 and its interaction with the closing member seat 26 as a radial seal.
  • the ring seal 32 has an annular body 34 which defines a longitudinal axis 36 perpendicular to the plane of the annular body 34.
  • the ring body 34 has a total of several layers. As best seen in FIG. 3, the ring body 34 has a radially outer first layer 38.
  • the radially outer first layer 38 is made of a sealing material, such as a rigid elastomer, as used for such annular seals when applied to a food-processing plant valve.
  • a radially outer surface 40 of the first layer 38 has a sealing surface 42.
  • the sealing surface 42 is formed as a substantially line-shaped sealing lip 44, which surrounds the longitudinal axis 36.
  • a second layer 46 is arranged, which adjoins directly to the first layer 38.
  • the second layer 46 is more resilient and / or more elastic than the first layer 38 in the radial direction.
  • the increased radial compliance of the second layer 46 is achieved, for example, by making the second layer 46 of a soft material, for example of a soft rubber, for example of sponge rubber.
  • the second layer 46 has a high compressibility, in particular in the radial direction.
  • a third layer 48 which is stiffer or harder, at least in the direction of the longitudinal axis, than the second layer 46, and which for example is as stiff as the first layer 38 may or even stiffer than this.
  • the third layer 48 may be a rigid elastomer, such as the same elastomer as the first layer 38, or an even stiffer material, such as PTFE, or even a hard plastic or metal.
  • the second layer 46 now acts as an escape space into which the first layer 38 can expand upon swelling of the first layer 38, as illustrated in FIG. 3 with a broken line 50. Since the second layer 46 is radially softer than the first layer 38, the second layer 46 is compressed.
  • the contact pressure of the sealing surface 42 or the sealing lip 40 does not increase against the closing member seat 26, rather, the first layer 38, as indicated by the broken line 50, spring into the second layer 46, whereby Also, the friction of the sealing lip 44 on the closing member seat 26 when swelling the first layer 38 is not or not significantly increased.
  • the first layer 38, the second layer 46 and the third layer 48 extend in the direction of the longitudinal axis 36 equidistant, or they have the same dimension in this direction.
  • the annular body 34 has in the embodiment shown in cross-section parallel to the longitudinal axis 30 approximately the shape of a rectangle.
  • the sealing lip 44 is arranged in the axial direction approximately midway between the axial ends of the annular body 34, wherein the radially outer surface 40 of the first layer 38, starting from the sealing lip 44 to both axial ends towards a respective concave trough 54 and 56 has.
  • This also creates additional escape space for the annular seal 32 for an increase in volume of the annular seal 32 when swelling, which ensures that no other areas of the outer surface 40 of the first layer 38 except the sealing lip 48 come into contact with the closure member seat 26, at least not below Contact pressure. In particular, this also avoids that upon swelling of the ring seal 32, material of the ring seal 32 passes into the gap 52 between the closure member seat 26 and the closure member 22.
  • the seal assembly 30 further includes a groove 58 in which the ring seal 32 is received.
  • the groove 60 has a groove flank 60 and a groove flank 62, and a groove bottom 64.
  • the groove 60, more precisely the groove flanks 60, 62 and the groove bottom 64 are adapted to the outer contour of the ring seal 32, and the groove is correspondingly in the illustrated embodiment formed in cross section in the direction of the longitudinal axis 36 is substantially rectangular.
  • groove flanks 60 and 62 extend radially in the exemplary embodiment shown, it can also be provided that the groove flanks 60 and 62 run obliquely from one another radially outward to radially inward direction, as a result of which the axial Ends of the ring seal 32 can be imparted a bias in the axial direction.
  • a radially inner surface 51 of the first layer 38 is spaced from the groove bottom 64.
  • the third layer 48 is preferably flat on the groove bottom 64.
  • the groove flank 60 has at its radially outer end an axial projection 66 directed axially towards the groove flank 62.
  • the groove flank 62 has at its radially outer end an axial projection 68, which is directed in the axial direction to the groove flank 60 out.
  • the groove 58 at its radially outer end in the axial direction has a smaller dimension than the ring seal 32, if it is not inserted into the groove 58.
  • the axial projections 66 and 68 thus slightly compress the first layer 38 axially, as a result of which the first layer 38 bears intimately against the groove flanks 60, 62, or more precisely against the axial projections 66 and 68.
  • the groove 58 extends axially over a radial section of the annular seal 32, as shown in Fig. 3.
  • the axial projections 66 and 68 also cause the insertion of the annular seal 32 in the groove 58 a snap or snap the ring seal 32 in the groove 58 and also define a predetermined installation position of the ring seal 32 in the groove 58th
  • Fig. 4 shows a modification of the ring seal 32 of FIG. 3, which is provided with the reference numeral 32 '.
  • leg portions 70, 72 extend radially inward from the first layer 38 'at the axial ends of the first layer 38'.
  • the leg sections 70, 72 are preferably made of the same material as the first layer 38 'itself and are in particular integrally formed with the first layer 38'.
  • the second layer 46 'and the third layer 48' are disposed between the leg portions 70 and 72.
  • the second layer 46 ' is formed in the radial direction with a different spring characteristic and / or a different material than the first layer 38' and serves as an escape volume for the material of the first layer 38 when swelling the first layer 38 ' '.
  • the third layer 48 ' which is stiffer than the second layer 46' and at least as stiff as the first layer 38 ', secures the leg portions 70 and 72 in the axial direction so that they do not axially collapse, for example, in the axial process the closing member 22 or due to the pressure on the radially outer surface 40 'of the annular seal 32'.
  • a radially inner surface 74 of the first layer 38 ' is concave, as seen from the longitudinal axis 36, whereby the first layer 38' receives a higher radial bias in the radially outward direction, or the first layer 38 'acts even more radially resilient.
  • Fig. 5 is a modification of the ring seal 32 'in Fig. 4, which is provided in Fig. 5 by the reference numeral 32'.
  • the ring seal 32 has a first layer 38" which, like the first layer 38 'in FIG. 4, has two leg portions 70 "and 72" directed radially inward from the first layer 38 ".
  • the second layer 46 is arranged, which is radially softer than the first layer 38".
  • the third layer 48 'in FIG. 4 is absent in the case of the ring seal 32 ".
  • the groove 58" on the groove bottom 64 has a web 74 which is raised radially outward and which extends from the first Layer 38 "is radially spaced, and the two leg portions 70" and 72 “fixed to the groove flanks 60" and 62 ".

Abstract

The invention relates to a ring seal (32) for a closure element (22) of a valve (20), in particular a valve (20) of a technical process system, comprising a ring body (34) defining a longitudinal axis (36) perpendicular to the plane of the ring body (34), and comprising a sealing surface (42) at a radially outer surface (40) with respect to the longitudinal axis (36). The ring body (34) is constructed in multiple layers, wherein a radially outer first layer (38), the sealing surface (42) being present at the radially outer surface thereof, is made of a sealing material, and wherein a second layer (46) connects to the side of the first layer (38) facing away from sealing surface (42), comprising a different spring characteristic in the radial direction and/or a different material than the first layer (38). The invention further relates to a sealing arrangement (30) having such a ring seal (32) and a valve (20) having such a sealing arrangement (30).

Description

Ringdichtung für ein Schließglied eines Ventils sowie Dichtungsanordnung  Ring seal for a closing member of a valve and sealing arrangement
mit einer solchen Ringdichtung  with such a ring seal
Die Erfindung betrifft eine Ringdichtung für ein Schließglied eines Ventils, insbesondere eines Ventils einer prozesstechnischen Anlage, mit einem Ringkörper, der eine Längsachse senkrecht zur Ebene des Ringkörpers definiert, und der an einer in Bezug auf die Längsachse radial äußeren Fläche eine Dichtfläche aufweist. The invention relates to an annular seal for a closing member of a valve, in particular a valve of a process engineering plant, with an annular body which defines a longitudinal axis perpendicular to the plane of the annular body, and which has a sealing surface on a radially outer surface with respect to the longitudinal axis.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Dichtungsanordnung an einem Schließglied eines Ventils einer prozesstechnischen Anlage, mit einer Ringdichtung, die einen Ringkörper aufweist, der eine Längsachse senkrecht zur Ebene des Ringkörpers definiert, und der an einer in Bezug auf die Längsachse radial äußeren Fläche eine Dichtfläche aufweist, und mit einer am Schließglied vorhandenen radialen Nut zur Aufnahme der Ringdichtung. Die Erfindung betrifft ferner ein Ventil, insbesondere ein Ventil für eine prozesstechnische Anlage. The invention also relates to a sealing arrangement on a closure member of a valve of a process plant, comprising an annular seal having an annular body defining a longitudinal axis perpendicular to the plane of the annular body and having a sealing surface on a radially outer surface with respect to the longitudinal axis. and with an existing on the closing member radial groove for receiving the ring seal. The invention further relates to a valve, in particular a valve for a process plant.
Eine prozesstechnische Anlage im Sinne der vorliegenden Erfindung ist bspw. eine lebensmitteltechnische Anlage, eine chemietechnische Anlage, eine pharmazeutische Anlage oder dgl. A process engineering plant according to the present invention is, for example, a food processing plant, a chemical engineering plant, a pharmaceutical plant or the like.
Eine Ringdichtung, eine Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art, sowie ein Ventil sind bspw. aus DE 10 2007 038 124 AI bekannt. A ring seal, a seal arrangement of the type mentioned, and a valve are known, for example, from DE 10 2007 038 124 AI.
In dem vorstehend genannten Dokument ist ein Doppelsitzventil zur Trennung von Medien in einer lebensmitteltechnischen Anlage beschrieben. Das Doppelsitzventil weist zwei Schließglieder auf, und zwar ein als Ventilteller ausgebildetes Schließglied und ein als Schließhülse ausgebildetes Schließglied. In the above-mentioned document, a double seat valve for separating media in a food processing plant is described. The double-seat valve has two closing members, namely a closing member designed as a valve disk and a closing member designed as a closing sleeve.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann das Schließglied ebenfalls ein Ventilteller oder eine Schließhülse sein. For the purposes of the present invention, the closing member may also be a valve plate or a closing sleeve.
Bei dem bekannten Ventil ist dem Ventilteller und der Schließhülse jeweils eine radial wirkende Ringdichtung zugeordnet. In the known valve, the valve disk and the closing sleeve are each assigned a radially acting annular seal.
Die jeweilige Ringdichtung an dem betreffenden Schließglied dichtet gegen einen Schließgliedsitz ab, der bei dem bekannten Doppelsitzventil durch eine Innenfläche eines zylindrischen Gehäuseabschnitts des Gehäuses des Doppelsitzventils gebildet wird. The respective annular seal on the respective closing member seals against a closing member seat, which is formed in the known double-seat valve by an inner surface of a cylindrical housing portion of the housing of the double-seat valve.
Entsprechend der Funktion des bekannten Doppelsitzventils sind der Ventilteller und die Schließhülse relativ zu dem Gehäuse axial verfahrbar, um das Ventil zu öffnen, oder um eines der beiden Schließglieder zum Zwecke der Reinigung des zugehörigen Schließgliedsitzes anzulüften. Dies bedeutet, dass die jeweilige Ringdichtung an der Innenfläche des Gehäuseabschnitts, die den Schließgliedsitz definiert, bei jedem Hub des Schließgliedes entlanggleitet. Die Ringdichtungen werden dabei durch Scherkräfte beansprucht, die in Richtung der Längsachse des Ringkörpers der Ringdichtung wirken. Außerdem werden die Ringdichtungen durch Reibung beansprucht. Sowohl die Reibung als auch die Scherkräfte führen nach einiger Zeit zum Versagen der Ringdichtung. According to the function of the known double-seat valve, the valve disk and the closing sleeve are axially movable relative to the housing to open the valve, or to ventilate one of the two closing members for the purpose of cleaning the associated closing member seat. This means that the respective annular seal on the inner surface of the housing portion, which defines the closing member seat, at each stroke slides along the closing member. The ring seals are claimed by shear forces acting in the direction of the longitudinal axis of the annular body of the ring seal. In addition, the ring seals are stressed by friction. Both the friction and the shear forces lead after some time to the failure of the ring seal.
Bei dem bekannten Doppelsitzventil sind die Ringdichtungen als O-Ringe ausgebildet, und die Nut zur Aufnahme der Ringdichtung ist im Querschnitt trapezförmig ausgebildet, wobei die Ringdichtung die Nut im Wesentlichen vollständig ausfüllt und im in die Nut eingesetzten Zustand eine im Querschnitt im Wesentlichen trapezförmige Gestalt einnimmt. Neben Ringdichtungen, die als O-Ringe ausgebildet sind, sind auch Ringdichtungen bekannt, die bereits vor dem Einsetzen in die Nut eine im Querschnitt im Wesentlichen trapezförmige Gestalt aufweisen. In the known double-seat valve, the ring seals are formed as O-rings, and the groove for receiving the ring seal is trapezoidal in cross-section, wherein the ring seal substantially completely fills the groove and assumes a substantially trapezoidal shape in cross section in the inserted state , In addition to ring seals, which are formed as O-rings, ring seals are also known, which have a cross-sectionally substantially trapezoidal shape before insertion into the groove.
Bei derartigen Dichtungsanordnungen an Schließgliedern eines Ventils einer lebensmitteltechnischen Anlage besteht eine Anforderung darin, dass Medien, bspw. ein Produkt oder eine Reinigungsflüssigkeit, nicht die Ringdichtung hinterwandert und in die Nut eindringt. Diese Anforderung wird bei der Dichtungsanordnung und der Ringdichtung bei dem bekannten Doppelsitzventil erfüllt. Außerdem soll der Raum zwischen der Nut und der Ringdichtung im Wesentlichen ausgefüllt sein. In such sealing arrangements on closure members of a valve of a food-processing plant, there is a requirement that media, for example a product or a cleaning liquid, does not migrate behind the ring seal and penetrate into the groove. This requirement is met in the sealing arrangement and the ring seal in the known double-seat valve. In addition, the space between the groove and the ring seal should be substantially filled.
Ein weiteres technisches Problem, das mit bekannten Dichtungsanordnungen und bekannten Ringdichtungen bislang noch nicht zufriedenstellend gelöst worden ist, wird dadurch verursacht, dass die Ringdichtung, die im Betrieb des Ventils mit verschiedenen Medien in Berührung kommt, bspw. mit Produkt, Reinigungsflüssigkeit, etc., zum Quellen neigt. Another technical problem that has not yet been solved satisfactorily with known sealing arrangements and known ring seals is caused by the fact that the ring seal, which comes into contact with various media during operation of the valve, for example with product, cleaning fluid, etc., tends to swell.
Ringdichtungen werden üblicherweise aus einem steifen Elastomer gefertigt, bspw. aus verschiedenen Kautschuk-Arten, Perfluorelastomeren, Polyethylen oder PTFE. Durch das Quellen des Ringkörpers der Ringdichtung wird die Lebensdauer nachteiligerweise verringert. Dies wird mit Bezug auf Fig. 1 nachfolgend erläutert. Ring seals are usually made of a rigid elastomer, for example. Of various types of rubber, perfluoroelastomers, polyethylene or PTFE. By swelling the ring body of the ring seal the life is disadvantageously reduced. This will be explained below with reference to FIG.
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise ein Schließglied 1, einen Schließgliedsitz 2 und eine Ringdichtung 3, die in einer Nut 4 des Schließglieds 1 aufgenommen ist. Die Ringdichtung 3 weist im Querschnitt wie dargestellt etwa die Form eines Trapezes auf. Mit einer unterbrochenen Linie 5 ist die radial äußere Fläche der Ringdichtung 3 im nicht gequollenen Zustand gezeigt. Fig. 1 shows a detail of a closing member 1, a closing member seat 2 and a ring seal 3, which is received in a groove 4 of the closing member 1. The ring seal 3 has approximately the shape of a trapezoid in cross section as shown. With a broken line 5, the radially outer surface of the ring seal 3 is shown in the non-swollen state.
Dadurch, dass die Ringdichtung 3 im Betrieb des Ventils mit Medien in Berührung kommt, quillt die Ringdichtung 3. Mit einer durchgezogenen Linie 6 ist die radial äußere Fläche der Ringdichtung 3 im gequollenen Zustand dargestellt. Durch die Volumenzunahme im Material der Ringdichtung 3 aufgrund des Quellens dringt nun ein Teil des Materials der Ringdichtung 3 in den Spalt 7 zwischen dem Schließglied 1 und dem Schließgliedsitz 2 ein, wie mit Materialabschnitten 8a, 8b in Fig. 1 veranschaulicht ist. Dieser Effekt des Eindringens von Material der Ringdichtung 3 in den Spalt 7 wird auch als Spaltextrusion bezeichnet. Characterized in that the ring seal 3 comes into contact with media during operation of the valve, the ring seal 3 swells. With a solid line 6, the radially outer surface of the ring seal 3 is shown in the swollen state. Due to the volume increase in the material of the ring seal 3 due to the swelling now penetrate a portion of the material of the ring seal 3 in the gap 7 between the closing member 1 and the closing member seat 2, as illustrated with material portions 8a, 8b in Fig. 1. This effect of penetration of material of the ring seal 3 into the gap 7 is also referred to as gap extrusion.
Eine solche Spaltextrusion verringert nun die Lebensdauer der Ringdichtung 3 erheblich. Beim axialen Verfahren des Schließglieds 1 relativ zum Schließgliedsitz 2, die mit einem Doppelpfeil 9 angedeutet ist, können die Materialabschnitte 8a bzw. 8b abreißen, wodurch die Dichtwirkung der Ringdichtung 3 verringert ist oder gar vollständig verlorengeht. Eine besondere Belastung der Ringdichtung besteht dabei am Öffnungsrand 10 der Nut 4, an dem beim Verfahren des Schließgliedes 1 relativ zum Schließgliedsitz 2 die Ringdichtung 3 abgeschert werden kann. Die zur Beschädigung der Ringdichtung 3 führende Wirkung des Quellens der Ringdichtung 3 wird noch dadurch verstärkt, dass, wie aus Fig. 1 mit der durchgezogenen Linie 6 hervorgeht, die Anlagefläche der radial äußeren Fläche der Ringdichtung 3 an dem Schließgliedsitz 2 vergrößert wird, wodurch entsprechend auch die Reibung der radial äußeren Fläche der Ringdichtung 3 am Schließgliedsitz 2 erhöht wird. Auch die Reibung ist eine Ursache für einen Verschleiß der Ringdichtung 3. Um die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden, wurden bislang Anstrengungen unternommen, Materialien für die Ringdichtungen zu suchen, die weniger oder gar nicht zum Quellen neigen. Diese Anstrengungen sind jedoch bislang erfolglos geblieben, so dass weiterhin ein Bedürfnis an einer verbesserten Dichtungsanordnung und an einer verbesserten Ringdichtung der eingangs genannten Art besteht. Such a gap extrusion now significantly reduces the life of the ring seal 3. In the axial movement of the closing member 1 relative to the closing member seat 2, which is indicated by a double arrow 9, the material sections 8a and 8b can tear off, whereby the sealing effect of the ring seal 3 is reduced or even completely lost. A special burden of the ring seal consists of the opening edge 10 of the groove 4, in which the annular seal 3 can be sheared off relative to the closure member seat 2 during the process of the closing member 1. The leading to damage the ring seal 3 effect of swelling the ring seal 3 is further enhanced by the fact that, as shown in Fig. 1 with the solid line 6, the contact surface of the radially outer surface of the ring seal 3 is increased to the closure member seat 2, which accordingly Also, the friction of the radially outer surface of the ring seal 3 is increased on the closing member seat 2. The friction is a cause of wear of the ring seal 3rd To avoid the above drawbacks, efforts have been made heretofore to search materials for the annular gaskets which are less prone to swelling. However, these efforts have so far been unsuccessful, so that there is still a need for an improved seal assembly and an improved ring seal of the type mentioned.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ringdichtung und eine Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die Lebensdauer der Ringdichtung erhöht wird. The invention is therefore the object of developing a ring seal and a seal assembly of the type mentioned in such a way that the life of the ring seal is increased.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich der eingangs genannten Ringdichtung dadurch gelöst, dass der Ringkörper mehrschichtig aufgebaut ist, wobei eine radial äußere erste Schicht, an deren radial äußerer Fläche die Dichtfläche vorhanden ist, aus einem Dichtungsmaterial gefertigt ist, und wobei sich auf der der Dichtfläche abgewandten Seite der ersten Schicht zumindest eine zweite Schicht anschließt, die in radialer Richtung eine andere Federcharakteristik und/oder ein anderes Material aufweist als die erste Schicht. According to the invention this object is achieved in terms of the aforementioned ring seal, that the annular body is constructed multi-layered, wherein a radially outer first layer, at the radially outer surface of the sealing surface is present, is made of a sealing material, and facing away from the sealing surface Side of the first layer at least a second layer connects, which has a different spring characteristic and / or a different material in the radial direction than the first layer.
Hinsichtlich der eingangs genannten Dichtungsanordnung wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass der Ringkörper mehrschichtig aufgebaut ist, wobei eine radial äußere erste Schicht, an deren radial äußerer Fläche die Dichtfläche vorhanden ist, aus einem Dichtungsmaterial gefertigt ist, und wobei sich auf der der Dichtfläche abgewandten Seite der ersten Schicht zumindest eine zweite Schicht anschließt, die in radialer Richtung eine andere Federcharakteristik und/oder ein anderes Material aufweist als die erste Schicht, und wobei eine radial innere Fläche der ersten Schicht vom Nutgrund radial beabstandet ist. With regard to the above-mentioned sealing arrangement, the object underlying the invention is achieved in that the annular body is constructed in multiple layers, wherein a radially outer first layer, on whose radially outer surface the sealing surface is present, is made of a sealing material, and wherein on the the sealing surface facing away from the first layer at least one second layer connects, which has a different spring characteristic and / or a different material in the radial direction than the first layer, and wherein a radially inner surface of the first layer is radially spaced from the groove bottom.
Die Erfindung geht von dem Konzept aus, nicht das Quellen der Ringdichtung durch eine entsprechende Wahl des Materials der Ringdichtung zu vermeiden, sondern lässt ein Quellen der Ringdichtung zu und vermeidet die auf die Lebensdauer der Ringdichtung abträglichen Wirkungen des Quellens durch einen mehrschichtigen Aufbau der Ringdichtung. Im radial äußeren Bereich der Ringdichtung, an der die Dichtfläche vorhanden ist, weist die erflndungsgemäße Ringdichtung ein Dichtungsmaterial auf, das ein wie bei solchen Ringdichtungen verwendetes übliches steifes Elastomer sein kann. Demgegenüber ist die sich an die erste Schicht anschließende zumindest eine zweite Schicht in radialer Richtung mit einer anderen Federcharakteristik oder aus einem anderen Material ausgebildet als die erste Schicht, derart, dass zwischen der radial inneren Fläche der ersten Schicht und dem Nutgrund ein Raum geschaffen wird, in den beim Quellen des steifen Dichtungsmaterials Material hinein ausweichen kann, indem die zweite Schicht bspw. radial komprimiert wird. Die zweite Schicht bzw. weiteren Schichten bilden somit den Volumenausdehnungsraum für die erste Schicht. Dadurch wird verhindert, dass beim Quellen der ersten Schicht Dichtungsmaterial in den Spalt zwischen dem Schließglied und dem Schließgliedsitz hineinquillt, wodurch die auf die Lebensdauer der Ringdichtung abträglichen Wirkungen des Quellens der Ringdichtung beseitigt werden. Es versteht sich, dass die einzelnen Schichten der Ringdichtung miteinander fest verbunden sind, so dass die Ringdichtung insgesamt einstückig ist. The invention is based on the concept of avoiding the swelling of the ring seal by an appropriate choice of the material of the ring seal, but allows swelling of the ring seal and avoids the effects of swelling on the life of the ring seal by a multilayer structure the ring seal. In the radially outer region of the ring seal on which the sealing surface is present, the ring seal according to the invention has a sealing material which may be a conventional rigid elastomer as used in such ring seals. In contrast, the at least one second layer adjoining the first layer is formed in the radial direction with a different spring characteristic or from a different material than the first layer, such that a space is created between the radially inner surface of the first layer and the groove base. in which material can escape when swelling the rigid sealing material by, for example, radially compressing the second layer. The second layer or further layers thus form the volume expansion space for the first layer. This prevents sealing material from swelling into the gap between the closing member and the closing member seat when swelling the first layer, thereby eliminating the effects of swelling of the ring seal which are detrimental to the life of the ring seal. It is understood that the individual layers of the ring seal are firmly connected to each other, so that the ring seal is a total of one piece.
Vorzugsweise ist die zumindest eine zweite Schicht radial nachgiebiger und/oder elastischer als die erste Schicht. Preferably, the at least one second layer is more radially compliant and / or more elastic than the first layer.
Die zweite Schicht kann beispielsweise aus einem weichen Schaumwerkstoff oder einem weichen Kautschuk, beispielsweise Moosgummi, gefertigt sein. The second layer may for example be made of a soft foam material or a soft rubber, for example sponge rubber.
Die einzelnen Schichten des mehrschichtigen Aufbaus des Ringkörpers der Ringdichtung können untereinander verschiedene Querschnittsformen und/oder verschiedene Schichtdicken aufweisen. Die einzelnen Schichten können im Querschnitt parallel zur Längsachse gesehen parallel aufgebaut oder mit unterschiedlich konturierten Grenzflächen ausgebildet sein. Durch eine entsprechende Kombination verschiedener Schichten kann die für den betroffenen Verwendungszweck der Ringdichtung günstige Federkennlinie der Ringdichtung generiert werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Ringdichtung und der Dichtungsanordnung schließt sich auf der der ersten Schicht abgewandten Seite der zweiten Schicht zumindest eine dritte Schicht an, die in Richtung der Längsachse zumindest steifer ist als die zweite Schicht, vorzugsweise zumindest so steif wie die erste Schicht ist. The individual layers of the multilayer construction of the ring body of the ring seal may have mutually different cross-sectional shapes and / or different layer thicknesses. The individual layers can be constructed parallel in cross section, viewed parallel to the longitudinal axis, or formed with differently contoured boundary surfaces. By an appropriate combination of different layers, the favorable for the intended use of the ring seal spring characteristic of the ring seal can be generated. In a preferred embodiment of the ring seal and the sealing arrangement, at least one third layer adjoins the second layer facing away from the first layer, which is at least stiffer in the direction of the longitudinal axis than the second layer, preferably at least as stiff as the first layer.
Während die zweite Schicht das radiale Ausweichen des Dichtungsmaterials der ersten Schicht beim Quellen der Ringdichtung erlaubt, sorgt die dritte Schicht für eine zusätzliche Steifigkeit der Ringdichtung in Richtung der Längsachse, wodurch vorteilhafterweise gewährleistet ist, dass die axial äußeren Umfangsflächen der Ringdichtung mit innigem Kontakt an den Nutflanken anliegen. Hierdurch wird vermieden, dass Medium, beispielsweise Produkt- oder Reinigungsflüssigkeit, in die Nut gelangt und die Ringdichtung hinterwandert. While the second layer permits radial deflection of the first layer seal material upon swelling of the ring seal, the third layer provides additional rigidity of the ring seal in the longitudinal axis direction, advantageously ensuring that the axially outer peripheral surfaces of the ring seal are in intimate contact with the annular seal Groove flanks abut. This avoids that medium, such as product or cleaning liquid, enters the groove and travels behind the ring seal.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die zweite Schicht aus einem gegenüber dem Dichtungsmaterial der ersten Schicht unterschiedlichen zweiten Material gefertigt. In a further preferred embodiment, the second layer is produced from a second material which is different from the sealing material of the first layer.
Diese Maßnahme stellt zwar einen erhöhten Fertigungsaufwand der Ringdichtung dar, jedoch stehen durch diese Maßnahme eine Vielzahl von Materialien für die zweite Schicht zur Verfügung, die besonders weich sind und sich als Material für die zweite Schicht im Sinne der vorliegenden Erfindung eignen. Ein solches Material kann beispielsweise, wie oben bereits erwähnt, ein weicher Kautschuk, beispielsweise Moosgummi, sein, während die erste Schicht aus einem steifen Elastomer gefertigt ist. Although this measure represents an increased manufacturing cost of the ring seal, but by this measure a variety of materials for the second layer are available, which are particularly soft and are suitable as a material for the second layer in the context of the present invention. Such a material may, for example, as already mentioned above, be a soft rubber, for example sponge rubber, while the first layer is made of a stiff elastomer.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Ringdichtung und der Dichtungsanordnung weisen die erste Schicht, die zweite Schicht und ggf. die dritte Schicht in Richtung der Längsachse etwa die gleiche Abmessung auf. In a further preferred refinement of the annular seal and the sealing arrangement, the first layer, the second layer and optionally the third layer have approximately the same dimension in the direction of the longitudinal axis.
Durch diese Maßnahme wird ein besonders einfacher geometrischer Aufbau der Ringdichtung geschaffen, der im Querschnitt parallel zur Längsachse gesehen vorzugsweise die Form eines Rechtecks aufweist. In diesem Fall kann auch die Nut zur Aufnahme der Ringdichtung im Querschnitt im Wesentlichen rechteckig ausgebildet und somit leicht in das Schließglied durch übliche Bearbeitungsvorgänge eingebracht werden. By this measure, a particularly simple geometric structure of the ring seal is created, which has seen in cross-section parallel to the longitudinal axis, preferably in the form of a rectangle. In this case, also the groove for Receiving the ring seal in cross section formed substantially rectangular and thus easily be introduced into the closing member by conventional machining operations.
Alternativ zu der vorstehend genannten Ausgestaltung ist es ebenso bevorzugt, wenn sich von der ersten Schicht zwei Schenkelabschnitte im Wesentlichen radial zur Längsachse hin weg erstrecken, die in Richtung der Längsachse voneinander beabstandet sind, und dass die zweite Schicht und ggf. die dritte Schicht zwischen den Schenkelabschnitten angeordnet sind. As an alternative to the above-mentioned embodiment, it is also preferable for two leg sections extending from the first layer to extend substantially radially with respect to the longitudinal axis, which are spaced apart in the direction of the longitudinal axis, and for the second layer and possibly the third layer to be arranged between the two Leg portions are arranged.
Das Vorsehen axial seitlicher Schenkelabschnitte, die vorzugsweise einstückig mit der ersten Schicht aus dem steifen Dichtungsmaterial gefertigt sind, hat den Vorteil einer verbesserten dichtenden Anlage der Ringdichtung an den Nutflanken auch auf radialer Höhe der zweiten Schicht. Hierdurch wird noch sicherer vermieden, dass Medium in die Nut eindringt und die Ringdichtung hinterwandert. Wenn die dritte in Richtung der Längsachse härtere Schicht zusätzlich zwischen den Schenkelabschnitten angeordnet ist, bewirkt diese dritte Schicht einen axialen Anlagedruck der Schenkelabschnitte gegen die Nutflanken, wodurch die Dichtwirkung gegen die Nutflanken noch weiter verbessert wird. The provision of axially lateral leg portions, which are preferably made in one piece with the first layer of the rigid sealing material, has the advantage of improved sealing engagement of the ring seal on the groove flanks also at the radial height of the second layer. As a result, it is even more reliably avoided that medium penetrates into the groove and travels behind the ring seal. If the third layer harder in the direction of the longitudinal axis is additionally arranged between the leg sections, this third layer causes an axial contact pressure of the leg sections against the groove flanks, whereby the sealing effect against the flanks is further improved.
Anstelle des Vorsehens einer in Richtung der Längsachse steifen dritten Schicht, die die Schenkelabschnitte axial voneinander wegdrückt, kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Dichtungsanordnung vorgesehen sein, dass der Nutgrund einen mittleren radial nach außen erhabenen Steg aufweist, der von der ersten Schicht radial beabstandet ist, und der die beiden Schenkelabschnitte an den Nutflanken fixiert. Instead of providing a third layer stiff in the direction of the longitudinal axis, which presses the leg sections axially away from one another, according to a further preferred embodiment of the sealing arrangement it can be provided that the groove base has a central radially outwardly raised web, which is radially spaced from the first layer , And fixed the two leg portions on the groove flanks.
Dadurch, dass der Steg von der ersten Schicht radial beabstandet ist, bleibt der Volumenausweichraum, der durch die zweite Schicht geschaffen wird, vorteilhafterweise erhalten. Der Steg hat lediglich die Funktion, die beiden Schenkelabschnitte gegen die Nutflanken zu halten. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Ringdichtung und der Dichtungsanordnung ist die Dichtfläche an der radial äußeren Fläche der ersten Schicht als um die Längsachse umfängliche, im Wesentlichen linienförmige Dichtlippe ausgebildet. With the web radially spaced from the first layer, the volume escape space provided by the second layer advantageously remains. The web only has the function of holding the two leg sections against the groove flanks. In a further preferred refinement of the annular seal and the sealing arrangement, the sealing surface on the radially outer surface of the first layer is designed as a substantially line-shaped sealing lip which surrounds the longitudinal axis.
Hierbei ist von Vorteil, dass die Gleitreibung der radial äußeren Fläche der ersten Schicht, die beim Verfahren des Schließglieds relativ zum Schließglied auftritt, deutlich verringert ist, was ebenfalls zur Erhöhung der Lebensdauer der Ringdichtung beiträgt. It is advantageous that the sliding friction of the radially outer surface of the first layer, which occurs in the process of the closing member relative to the closing member, is significantly reduced, which also contributes to increasing the life of the ring seal.
Dabei ist es weiterhin bevorzugt, wenn die radial äußere Fläche der ersten Schicht ausgehend von zumindest einer Seite der Dichtlippe in Richtung der Längsachse eine konkav geformte Mulde aufweist. It is further preferred if the radially outer surface of the first layer, starting from at least one side of the sealing lip in the direction of the longitudinal axis has a concave trough.
Durch die von der Dichtlippe ausgehende vorzugsweise zu beiden Seiten der Dichtlippe vorhandene konkave Wölbung wird ein weiterer Raum geschaffen, in den beim Quellen der Ringdichtung Material der Ringdichtung ausweichen kann, ohne dabei jedoch mit dem Schließgliedsitz unter Anpressdruck in Berührung zu kommen oder gar in den Spalt zwischen dem Schließglied und dem Schließgliedsitz gedrückt zu werden. By the emanating from the sealing lip preferably on both sides of the sealing lip existing concave curvature another space is created in the swirling of the ring seal material of the ring seal can escape, but without coming into contact with the closing member seat under contact pressure or even into the gap be pressed between the closing member and the closing member seat.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Dichtungsanordnung weist die Nut an ihrem radial äußeren Ende in Richtung der Längsachse eine kleinere Abmessung auf als die Ringdichtung, wenn diese nicht in die Nut eingesetzt ist. In a further preferred embodiment of the seal arrangement, the groove at its radially outer end in the direction of the longitudinal axis has a smaller dimension than the ring seal, if it is not inserted into the groove.
Hierbei ist von Vorteil, dass der axiale Anlagedruck der Ringdichtung gegen die Nutflanken im Sinne einer höheren Dichtigkeit gegen ein Eindringen von Medium in die Nut vergrößert ist. Außerdem wird das Einbauen der Ringdichtung in die Nut vereinfacht, indem die Ringdichtung beim Einsetzen in die Nut in diese einschnappt. Ein noch weiterer Vorteil ist, dass sich die Ringdichtung stets in einer definierten Einbaulage befindet. Dabei ist es bevorzugt, wenn sich die Nut ausgehend von ihrem radial äußeren Ende in Richtung der Längsachse über eine radiale Teilstrecke, die kleiner ist als die radiale Erstreckung des Ringkörpers, aufweitet. It is advantageous that the axial contact pressure of the ring seal is increased against the groove flanks in the sense of a higher density against ingress of medium into the groove. In addition, the incorporation of the ring seal is simplified in the groove by the ring seal snaps when inserted into the groove in this. Yet another advantage is that the ring seal is always in a defined mounting position. It is preferred if the groove, starting from its radially outer end in the direction of the longitudinal axis over a radial section, which is smaller than the radial extent of the annular body expands.
Mit dieser Maßnahme weist die Nut an ihrem offenen Ende eine Art Einfassung für die Ringdichtung auf, die die vorstehend genannten Vorteile erfüllt, nämlich das Aufbringen eines ausreichenden axialen Anlagedruckes zumindest der ersten Schicht gegen die Nutflanken, ein einfaches Einbauen der Ringdichtung in die Nut und eine definierte Einbaulage der Ringdichtung in radialer Richtung. With this measure, the groove has at its open end a kind of enclosure for the ring seal, which meets the above-mentioned advantages, namely the application of a sufficient axial contact pressure at least the first layer against the groove flanks, a simple installation of the ring seal in the groove and a defined mounting position of the ring seal in the radial direction.
Die Erfindung betrifft ferner ein Ventil, insbesondere ein Doppelsitzventil für eine lebensmitteltechnische Anlage, das eine Dichtungsanordnung gemäß einer oder mehreren der vorstehend genannten Ausgestaltungen und/oder eine Ringdichtung gemäß einer oder mehreren der vorstehend genannten Ausgestaltungen aufweist. The invention further relates to a valve, in particular a double seat valve for a food service installation, which has a seal arrangement according to one or more of the aforementioned embodiments and / or a ring seal according to one or more of the aforementioned embodiments.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Further advantages and features will become apparent from the following description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden mit Bezug auf diese hiernach näher beschrieben. Es zeigen: Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail with reference to this. Show it:
Figur 1 eine Dichtungsanordnung gemäß dem Stand der Technik in einem 1 shows a seal assembly according to the prior art in one
Schnitt parallel zur Längsachse der Dichtungsanordnung;  Section parallel to the longitudinal axis of the seal assembly;
Figur 2 ausschnittsweise ein Ventil, insbesondere Doppelsitzventil einer lebensmitteltechnischen Anlage, im Schnitt parallel zur Längsachse des Ven- tils, mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung und einer erfindungsgemäßen Ringdichtung; FIG. 2 shows a detail of a valve, in particular a double-seat valve of a food-processing installation, in a section parallel to the longitudinal axis of the valve. tils, with a seal assembly according to the invention and a ring seal according to the invention;
Figur 3 einen gegenüber Figur 2 vergrößerten Ausschnitt des Ventils in Figur 2; FIG. 3 shows a detail of the valve in FIG. 2 enlarged relative to FIG. 2;
Figur 4 eine Ringdichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im FIG. 4 a ring seal according to a further exemplary embodiment in FIG
Querschnitt parallel zur Längsachse der Ringdichtung; und  Cross section parallel to the longitudinal axis of the ring seal; and
Figur 5 eine Darstellung ähnlich zu Figur 3 eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Dichtungsanordnung. Figure 5 is a view similar to Figure 3 of another embodiment of a seal assembly.
Fig. 2 zeigt ein mit dem allgemeinen Bezugszeichen 20 versehenes Ventil, das als Doppelsitzventil ausgestaltet ist, und das in einer lebensmitteltechnischen Anlage verwendet wird. Fig. 2 shows a generally reference numeral 20 provided valve, which is designed as a double-seat valve, and which is used in a food processing plant.
Das Doppelsitzventil 20 weist ein erstes Schließglied 22 und ein zweites Schließglied 24 auf, wobei die Schließglieder 22 und 24 hier als Ventilteller gezeigt sind. The double-seat valve 20 has a first closing member 22 and a second closing member 24, the closing members 22 and 24 being shown here as a valve disk.
Beide Schließglieder 22 und 24 sind in ihrer Schließstellung gezeigt. Both closing members 22 and 24 are shown in their closed position.
Das Schließglied 22 wirkt in der in Fig. 2 gezeigten Schließstellung mit einem Schließgliedsitz 26 zusammen, der als Zylindermantelfläche an einem Gehäuseabschnitt 28 des Gehäuses des Ventils 20 ausgebildet ist. The closing member 22 cooperates in the closed position shown in Fig. 2 with a closing member seat 26 which is formed as a cylinder jacket surface on a housing portion 28 of the housing 20 of the valve.
Aus der in Fig. 2 gezeigten Schließstellung kann das Schließglied 22 gemäß einem Pfeil 27 nach oben unter Mitnahme des zweiten Schließglieds 24 in die Offenstellung überführt werden. Das Schließglied 22 könnte jedoch auch entgegen der Richtung des Pfeils 27 nach unten aus der Schließstellung in seine Offenstellung überführt werden, um das Schließglied 22 anzulüften. Das Schließglied 22 weist eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung 30 auf, die eine Ringdichtung 32 aufweist. From the closed position shown in Fig. 2, the closing member 22 can be transferred according to an arrow 27 upwards with entrainment of the second closing member 24 in the open position. However, the closing member 22 could also be transferred against the direction of the arrow 27 down from the closed position to its open position to ventilate the closure member 22. The closing member 22 has a sealing arrangement 30 according to the invention, which has a ring seal 32.
Die Dichtungsanordnung 30 und die Ringdichtung 32 werden nachfolgend auch mit Bezug auf Fig. 3 näher beschrieben. The seal assembly 30 and the ring seal 32 are described below with reference to FIG. 3 in more detail.
Die Ringdichtung 32 ist entsprechend ihrer Einbaulage in dem Schließglied 22 und dessen Zusammenwirken mit dem Schließgliedsitz 26 als Radialdichtung ausgebildet. The ring seal 32 is formed according to its mounting position in the closing member 22 and its interaction with the closing member seat 26 as a radial seal.
Die Ringdichtung 32 weist einen Ringkörper 34 auf, der eine Längsachse 36 senkrecht zur Ebene des Ringkörpers 34 definiert. The ring seal 32 has an annular body 34 which defines a longitudinal axis 36 perpendicular to the plane of the annular body 34.
Soweit nachfolgend die Begriffe "radial" und "axial" verwendet werden, so beziehen sich diese Begriffe auf die Längsachse 36. If the terms "radial" and "axial" are used below, these terms refer to the longitudinal axis 36.
Der Ringkörper 34 ist insgesamt mehrschichtig aufgebaut. Wie am besten in Fig. 3 zu sehen ist, weist der Ringkörper 34 eine radial äußere erste Schicht 38 auf. Die radial äußere erste Schicht 38 ist aus einem Dichtungsmaterial gefertigt, beispielsweise aus einem steifen Elastomer, wie er für solche Ringdichtungen in Anwendung bei einem Ventil für eine lebensmitteltechnische Anlage verwendet wird. The ring body 34 has a total of several layers. As best seen in FIG. 3, the ring body 34 has a radially outer first layer 38. The radially outer first layer 38 is made of a sealing material, such as a rigid elastomer, as used for such annular seals when applied to a food-processing plant valve.
Eine radial äußere Fläche 40 der ersten Schicht 38 weist eine Dichtfläche 42 auf. Die Dichtfläche 42 ist als um die Längsachse 36 umfängliche, im Wesentlichen linien- förmige Dichtlippe 44 ausgebildet. A radially outer surface 40 of the first layer 38 has a sealing surface 42. The sealing surface 42 is formed as a substantially line-shaped sealing lip 44, which surrounds the longitudinal axis 36.
Auf der der Dichtfläche 42 abgewandten Seite der ersten Schicht 38 ist eine zweite Schicht 46 angeordnet, die sich unmittelbar an die erste Schicht 38 anschließt. Die zweite Schicht 46 ist dabei in radialer Richtung nachgiebiger und/oder elastischer als die erste Schicht 38. Die erhöhte radiale Nachgiebigkeit der zweiten Schicht 46 wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die zweite Schicht 46 aus einem weichen Material gefertigt ist, beispielsweise aus einem weichen Kautschuk, beispielsweise aus Moosgummi. Die zweite Schicht 46 weist insbesondere in radialer Richtung eine hohe Kompressibilität auf. On the side facing away from the sealing surface 42 of the first layer 38, a second layer 46 is arranged, which adjoins directly to the first layer 38. The second layer 46 is more resilient and / or more elastic than the first layer 38 in the radial direction. The increased radial compliance of the second layer 46 is achieved, for example, by making the second layer 46 of a soft material, for example of a soft rubber, for example of sponge rubber. The second layer 46 has a high compressibility, in particular in the radial direction.
Auf der der ersten Schicht 38 abgewandten Seite der zweiten Schicht 46 schließt sich an diese eine dritte Schicht 48 an, die zumindest in Richtung der Längsachse steifer bzw. härter ist als die zweite Schicht 46, und die beispielsweise so steif wie die erste Schicht 38 sein kann oder sogar steifer als diese. On the side of the second layer 46 facing away from the first layer 38 there follows a third layer 48, which is stiffer or harder, at least in the direction of the longitudinal axis, than the second layer 46, and which for example is as stiff as the first layer 38 may or even stiffer than this.
Die dritte Schicht 48 kann beispielsweise aus einem steifen Elastomer sein, beispielsweise dem gleichen Elastomer wie die erste Schicht 38, oder aus einem noch steiferen Material, beispielsweise aus PTFE, oder sogar aus einem harten Kunststoff oder Metall. For example, the third layer 48 may be a rigid elastomer, such as the same elastomer as the first layer 38, or an even stiffer material, such as PTFE, or even a hard plastic or metal.
Die zweite Schicht 46 wirkt nun als Ausweichraum, in den sich die erste Schicht 38 beim Quellen der ersten Schicht 38 ausdehnen kann, wie in Fig. 3 mit einer unterbrochenen Linie 50 veranschaulicht ist. Da die zweite Schicht 46 radial weicher ist als die erste Schicht 38, wird die zweite Schicht 46 dabei komprimiert. The second layer 46 now acts as an escape space into which the first layer 38 can expand upon swelling of the first layer 38, as illustrated in FIG. 3 with a broken line 50. Since the second layer 46 is radially softer than the first layer 38, the second layer 46 is compressed.
Aufgrund der Wirkung der zweiten Schicht 46 als Ausweichraum wird vermieden, dass Material der ersten Schicht 38 in den Spalt 52 zwischen dem Schließglied 22 und dem Schließglied 26 hineingedrückt wird. Due to the effect of the second layer 46 as the escape space, it is avoided that material of the first layer 38 is forced into the gap 52 between the closure member 22 and the closure member 26.
Aufgrund der Nachgiebigkeit der zweiten Schicht 46 erhöht sich auch nicht der Anpressdruck der Dichtfläche 42 bzw. der Dichtlippe 40 gegen den Schließgliedsitz 26, vielmehr kann die erste Schicht 38, wie mit der unterbrochenen Linie 50 angedeutet ist, in die zweite Schicht 46 hineinfedern, wodurch auch die Reibung der Dichtlippe 44 an dem Schließgliedsitz 26 beim Quellen der ersten Schicht 38 nicht oder nicht wesentlich erhöht wird. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die erste Schicht 38, die zweite Schicht 46 und die dritte Schicht 48 in Richtung der Längsachse 36 gleich weit, bzw. sie weisen in dieser Richtung die gleiche Abmessung auf. Der Ringkörper 34 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel im Querschnitt parallel zur Längsachse 30 etwa die Form eines Rechtecks auf. Due to the resilience of the second layer 46, the contact pressure of the sealing surface 42 or the sealing lip 40 does not increase against the closing member seat 26, rather, the first layer 38, as indicated by the broken line 50, spring into the second layer 46, whereby Also, the friction of the sealing lip 44 on the closing member seat 26 when swelling the first layer 38 is not or not significantly increased. In the embodiment shown in FIG. 3, the first layer 38, the second layer 46 and the third layer 48 extend in the direction of the longitudinal axis 36 equidistant, or they have the same dimension in this direction. The annular body 34 has in the embodiment shown in cross-section parallel to the longitudinal axis 30 approximately the shape of a rectangle.
Die Dichtlippe 44 ist in axialer Richtung etwa mittig zwischen den axialen Enden des Ringkörpers 34 angeordnet, wobei die radial äußere Fläche 40 der ersten Schicht 38 ausgehend von der Dichtlippe 44 zu beiden axialen Enden hin eine jeweils konkav geformte Mulde 54 bzw. 56 aufweist. Auch hierdurch wird zusätzlicher Ausweichraum für die Ringdichtung 32 für eine Volumenvergrößerung der Ringdichtung 32 beim Quellen geschaffen, wodurch erreicht wird, dass außer der Dichtlippe 48 keine weiteren Bereiche der äußeren Fläche 40 der ersten Schicht 38 mit dem Schließgliedsitz 26 in Berührung kommen, zumindest nicht unter Anpressdruck. Insbesondere wird dadurch ebenfalls vermieden, dass beim Quellen der Ringdichtung 32 Material der Ringdichtung 32 in den Spalt 52 zwischen dem Schließgliedsitz 26 und dem Schließglied 22 gelangt. The sealing lip 44 is arranged in the axial direction approximately midway between the axial ends of the annular body 34, wherein the radially outer surface 40 of the first layer 38, starting from the sealing lip 44 to both axial ends towards a respective concave trough 54 and 56 has. This also creates additional escape space for the annular seal 32 for an increase in volume of the annular seal 32 when swelling, which ensures that no other areas of the outer surface 40 of the first layer 38 except the sealing lip 48 come into contact with the closure member seat 26, at least not below Contact pressure. In particular, this also avoids that upon swelling of the ring seal 32, material of the ring seal 32 passes into the gap 52 between the closure member seat 26 and the closure member 22.
Die Dichtungsanordnung 30 weist weiterhin eine Nut 58 auf, in der die Ringdichtung 32 aufgenommen ist. The seal assembly 30 further includes a groove 58 in which the ring seal 32 is received.
Die Nut 60 weist eine Nutflanke 60 und eine Nutflanke 62 auf, sowie einen Nutgrund 64. Die Nut 60, genauer gesagt die Nutflanken 60, 62 und der Nutgrund 64 sind an die Außenkontur der Ringdichtung 32 angepasst, und die Nut ist entsprechend im gezeigten Ausführungsbeispiel im Querschnitt in Richtung der Längsachse 36 im Wesentlichen rechteckig ausgebildet. The groove 60 has a groove flank 60 and a groove flank 62, and a groove bottom 64. The groove 60, more precisely the groove flanks 60, 62 and the groove bottom 64 are adapted to the outer contour of the ring seal 32, and the groove is correspondingly in the illustrated embodiment formed in cross section in the direction of the longitudinal axis 36 is substantially rectangular.
Während die Nutflanken 60 und 62 im gezeigten Ausführungsbeispiel radial verlaufen, kann es auch vorgesehen sein, dass die Nutflanken 60 und 62 von radial außen nach radial innen in Richtung schräg aufeinander zu verlaufen, wodurch den axialen Enden der Ringdichtung 32 eine Vorspannung in axialer Richtung verliehen werden kann. While the groove flanks 60 and 62 extend radially in the exemplary embodiment shown, it can also be provided that the groove flanks 60 and 62 run obliquely from one another radially outward to radially inward direction, as a result of which the axial Ends of the ring seal 32 can be imparted a bias in the axial direction.
Eine radial innere Fläche 51 der ersten Schicht 38 ist vom Nutgrund 64 beabstandet. Die dritte Schicht 48 liegt vorzugsweise flächig auf dem Nutgrund 64 auf. A radially inner surface 51 of the first layer 38 is spaced from the groove bottom 64. The third layer 48 is preferably flat on the groove bottom 64.
Die Nutflanke 60 weist an ihrem radial äußeren Ende einen axial zur Nutflanke 62 hin gerichteten axialen Vorsprung 66 auf. Die Nutflanke 62 weist an ihrem radial äußeren Ende einen axialen Vorsprung 68 auf, der in axialer Richtung zu der Nutflanke 60 hin gerichtet ist. Auf diese Weise weist die Nut 58 an ihrem radial äußeren Ende in axialer Richtung eine kleinere Abmessung auf als die Ringdichtung 32, wenn diese nicht in die Nut 58 eingesetzt ist. Die axialen Vorsprünge 66 und 68 drücken die erste Schicht 38 somit geringfügig axial zusammen, wodurch die erste Schicht 38 innig an den Nutflanken 60, 62, bzw. genauer gesagt an den axialen Vorsprüngen 66 und 68 anliegt. Entlang der axialen Vorsprünge 66 und 68 weitet sich die Nut 58 über eine radiale Teilstrecke der Ringdichtung 32, wie in Fig. 3 gezeigt ist, axial auf. The groove flank 60 has at its radially outer end an axial projection 66 directed axially towards the groove flank 62. The groove flank 62 has at its radially outer end an axial projection 68, which is directed in the axial direction to the groove flank 60 out. In this way, the groove 58 at its radially outer end in the axial direction has a smaller dimension than the ring seal 32, if it is not inserted into the groove 58. The axial projections 66 and 68 thus slightly compress the first layer 38 axially, as a result of which the first layer 38 bears intimately against the groove flanks 60, 62, or more precisely against the axial projections 66 and 68. Along the axial projections 66 and 68, the groove 58 extends axially over a radial section of the annular seal 32, as shown in Fig. 3.
Die axialen Vorsprünge 66 und 68 bewirken außerdem beim Einsetzen der Ringdichtung 32 in die Nut 58 ein Einschnappen bzw. Einrasten der Ringdichtung 32 in der Nut 58 und definieren außerdem eine vorbestimmte Einbaulage der Ringdichtung 32 in der Nut 58. The axial projections 66 and 68 also cause the insertion of the annular seal 32 in the groove 58 a snap or snap the ring seal 32 in the groove 58 and also define a predetermined installation position of the ring seal 32 in the groove 58th
Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Ringdichtung 32 gemäß Fig. 3, die mit dem Bezugszeichen 32' versehen ist. Fig. 4 shows a modification of the ring seal 32 of FIG. 3, which is provided with the reference numeral 32 '.
In dieser Ausgestaltung erstrecken sich von der ersten Schicht 38' zwei Schenkelabschnitte 70, 72 an den axialen Enden der ersten Schicht 38' von dieser radial nach innen weg. Die Schenkelabschnitte 70, 72 sind dabei vorzugsweise aus dem gleichen Material gefertigt wie die erste Schicht 38' selbst und sind insbesondere einstückig mit der ersten Schicht 38' ausgebildet. Die zweite Schicht 46' und die dritte Schicht 48' sind zwischen den Schenkelabschnitten 70 und 72 angeordnet. In this embodiment, two leg portions 70, 72 extend radially inward from the first layer 38 'at the axial ends of the first layer 38'. The leg sections 70, 72 are preferably made of the same material as the first layer 38 'itself and are in particular integrally formed with the first layer 38'. The second layer 46 'and the third layer 48' are disposed between the leg portions 70 and 72.
Wie bei der Ringdichtung 32 ist die zweite Schicht 46' in radialer Richtung mit anderer Federcharakteristik und/oder einem anderen Material ausgebildet als die erste Schicht 38' und dient beim Quellen der ersten Schicht 38' als Ausweichvolumen bzw. Ausweichraum für Material der ersten Schicht 38'. As in the case of the ring seal 32, the second layer 46 'is formed in the radial direction with a different spring characteristic and / or a different material than the first layer 38' and serves as an escape volume for the material of the first layer 38 when swelling the first layer 38 ' '.
Die dritte Schicht 48', die steifer ausgebildet ist als die zweite Schicht 46' und zumindest so steif ist wie die erste Schicht 38' fixiert die Schenkelabschnitte 70 und 72 in axialer Richtung, so dass diese nicht axial aufeinander zu klappen, beispielsweise beim axialen Verfahren des Schließglieds 22 oder aufgrund des Druckes auf der radial äußeren Fläche 40' der Ringdichtung 32'. The third layer 48 ', which is stiffer than the second layer 46' and at least as stiff as the first layer 38 ', secures the leg portions 70 and 72 in the axial direction so that they do not axially collapse, for example, in the axial process the closing member 22 or due to the pressure on the radially outer surface 40 'of the annular seal 32'.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine radial innere Fläche 74 der ersten Schicht 38' von der Längsachse 36 aus gesehen konkav gewölbt, wodurch die erste Schicht 38' eine höhere radiale Vorspannung in Richtung radial nach außen erhält, bzw. die erste Schicht 38' noch mehr radial federnd wirkt. In the embodiment shown in FIG. 4, a radially inner surface 74 of the first layer 38 'is concave, as seen from the longitudinal axis 36, whereby the first layer 38' receives a higher radial bias in the radially outward direction, or the first layer 38 'acts even more radially resilient.
In Fig. 5 ist eine Abwandlung der Ringdichtung 32' in Fig. 4 dargestellt, die in Fig. 5 mit dem Bezugszeichen 32" versehen ist. In Fig. 5 is a modification of the ring seal 32 'in Fig. 4, which is provided in Fig. 5 by the reference numeral 32'.
Die Ringdichtung 32" weist eine erste Schicht 38" auf, die wie die erste Schicht 38' in Fig. 4 zwei radial nach innen von der ersten Schicht 38" weg gerichtete Schenkelabschnitte 70" und 72" aufweist. The ring seal 32 "has a first layer 38" which, like the first layer 38 'in FIG. 4, has two leg portions 70 "and 72" directed radially inward from the first layer 38 ".
Zwischen den Schenkelabschnitten 70" und 72" ist die zweite Schicht 46" angeordnet, die radial weicher ist als die erste Schicht 38". Between the leg portions 70 "and 72", the second layer 46 "is arranged, which is radially softer than the first layer 38".
Die dritte Schicht 48' in Fig. 4 fehlt bei der Ringdichtung 32". Dafür weist die Nut 58" am Nutgrund 64" einen radial nach außen erhabenen Steg 74 auf, der von der ersten Schicht 38" radial beabstandet ist, und der die beiden Schenkelabschnitte 70" und 72" an den Nutflanken 60" und 62" fixiert. The third layer 48 'in FIG. 4 is absent in the case of the ring seal 32 ". For this purpose, the groove 58" on the groove bottom 64 "has a web 74 which is raised radially outward and which extends from the first Layer 38 "is radially spaced, and the two leg portions 70" and 72 "fixed to the groove flanks 60" and 62 ".
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der einzelnen Ringdichtungen 32, 32' und 32" und der Nut 58 und 58" miteinander kombiniert werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It should be understood that the foregoing features of the individual ring seals 32, 32 'and 32 "and the groove 58 and 58" may be combined with one another without departing from the scope of the present invention.
Es versteht sich ebenso, dass die Schichten 38, 46 und 48 bzw. 38', 46', 48' bzw. 38", 46", 48" jeweils eine einstückige Ringdichtung bilden, bei der die einzelnen Schichten miteinander fest verbunden sind, d.h. dass die Schichten voneinander nicht abnehmbar sind bzw. nicht lose aufeinandergelegt sind. It is also understood that the layers 38, 46 and 48 or 38 ', 46', 48 'and 38 ", 46", 48 "each form a one-piece annular seal, in which the individual layers are firmly connected to each other, ie that the layers are not removable from each other or are not loosely stacked.

Claims

Patentansprüche claims
Ringdichtung für ein Schließglied (22) eines Ventils (20), insbesondere eines Ventils (20) einer prozesstechnischen Anlage, mit einem Ringkörper (34), der eine Längsachse (36) senkrecht zur Ebene des Ringkörpers (34) definiert, und der an einer in Bezug auf die Längsachse (36) radial äußeren Fläche (40) eine Dichtfläche (42) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (34) mehrschichtig aufgebaut ist, wobei eine radial äußere erste Schicht (38), an deren radial äußerer Fläche die Dichtfläche (42) vorhanden ist, aus einem Dichtungsmaterial gefertigt ist, und wobei sich auf der der Dichtfläche (42) abgewandten Seite der ersten Schicht (38) zumindest eine zweite Schicht (46) anschließt, die in radialer Richtung eine andere Federcharakterisik und/oder ein anderes Material aufweist als die erste Schicht (38). Ring seal for a closing member (22) of a valve (20), in particular a valve (20) of a process engineering plant, with an annular body (34) defining a longitudinal axis (36) perpendicular to the plane of the annular body (34) and at a with respect to the longitudinal axis (36) radially outer surface (40) has a sealing surface (42), characterized in that the annular body (34) is multilayer, wherein a radially outer first layer (38), at the radially outer surface of the Sealing surface (42) is present, is made of a sealing material, and wherein on the side facing away from the sealing surface (42) of the first layer (38) at least one second layer (46) connects, which in the radial direction another Federcharakterisik and / or has a different material than the first layer (38).
Ringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht radial nachgiebiger und/oder elastischer ist als die erste Schicht. Ring seal according to claim 1, characterized in that the second layer is radially more flexible and / or more elastic than the first layer.
Ringdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der der ersten Schicht (38) abgewandten Seite der zweiten Schicht (46) zumindest eine dritte Schicht (48) anschließt, die in Richtung der Längsachse (36) zumindest steifer ist als die zweite Schicht (46). Annular seal according to claim 1 or 2, characterized in that on the first layer (38) facing away from the second layer (46) at least a third layer (48) connects, which is at least stiffer in the direction of the longitudinal axis (36) second layer (46).
Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (38), die zweite Schicht (46) und ggf. die dritte Schicht (48) in Richtung der Längsachse (36) etwa die gleiche Abmessung aufweisen. Ring seal according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first layer (38), the second layer (46) and optionally the third layer (48) in the direction of the longitudinal axis (36) have approximately the same dimension.
Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich von der ersten Schicht (38'; 38") zwei Schenkelabschnitte (70, 72; 70", 72") im Wesentlichen radial zur Längsachse (36) hin weg erstrecken, die in Richtung der Längsachse (36) voneinander beabstandet sind, und dass die zweite Schicht (46'; 46") und ggf. die dritte Schicht (48') zwischen den Schenkelabschnitten (70, 72; 70", 72") angeordnet sind. A ring seal according to any one of claims 1 to 3, characterized in that two leg sections (70, 72; 70 ", 72") extend away from the first layer (38 ', 38 ") substantially radially to the longitudinal axis (36), which are spaced apart in the direction of the longitudinal axis (36), and that the second layer (46 '; 46 ") and possibly the third layer (48') between the leg portions (70, 72; 70", 72 ") are arranged.
6. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (42) an der radial äußeren Fläche der ersten Schicht (38) als um die Längsachse (36) umfängliche, im Wesentlichen linienförmige Dichtlippe (44) ausgebildet ist. 6. Ring seal according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sealing surface (42) on the radially outer surface of the first layer (38) as around the longitudinal axis (36) circumferentially, substantially line-shaped sealing lip (44) is formed.
7. Ringdichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die radial äußere Fläche der ersten Schicht (38) ausgehend von zumindest einer Seite der Dichtlippe (44) in Richtung der Längsachse (36) eine konkav geformte Mulde (54, 56) aufweist. 7. ring seal according to claim 6, characterized in that the radially outer surface of the first layer (38) starting from at least one side of the sealing lip (44) in the direction of the longitudinal axis (36) has a concave trough (54, 56).
8. Dichtungsanordnung an einem Schließglied (22) eines Ventils (20), insbesondere eines Ventils (20) einer prozesstechnischen Anlage, mit einer Ringdichtung (32), die einen Ringkörper (34) aufweist, der eine Längsachse (36) senkrecht zur Ebene des Ringkörpers (34) definiert, und der an einer in Bezug auf die Längsachse (36) radial äußeren Fläche (40) eine Dichtfläche (42) aufweist, und mit einer am Schließglied (22) vorhanden radialen Nut (58) zur Aufnahme der Ringdichtung (32), wobei die Nut (58) einen Nutgrund (64) und Nutflanken (60, 62) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (34) mehrschichtig aufgebaut ist, wobei eine radial äußere erste Schicht (38), an deren radial äußerer Fläche die Dichtfläche (42) vorhanden ist, aus einem Dichtungsmaterial gefertigt ist, und wobei sich auf der der Dichtfläche (42) abgewandten Seite der ersten Schicht (38) zumindest eine zweite Schicht (46) anschließt, die in radialer Richtung eine andere Federcharakterisik und/oder ein anderes Material aufweist als die erste Schicht (38), und wobei eine radial innere Fläche (51) der ersten Schicht (38) vom Nutgrund (64) radial beabstandet ist. 8. sealing arrangement on a closing member (22) of a valve (20), in particular a valve (20) of a process engineering plant, with a ring seal (32) having an annular body (34) having a longitudinal axis (36) perpendicular to the plane of Ring body (34) defined, and at one with respect to the longitudinal axis (36) radially outer surface (40) has a sealing surface (42), and with a closure member (22) radial groove (58) for receiving the annular seal ( 32), wherein the groove (58) has a groove bottom (64) and groove flanks (60, 62), characterized in that the annular body (34) is multilayer, wherein a radially outer first layer (38), at the radially outer Surface is the sealing surface (42) is provided, is made of a sealing material, and wherein on the side facing away from the sealing surface (42) of the first layer (38) at least one second layer (46) connects, which in the radial direction another Federcharakterisik un d / or other material than the first layer (38), and wherein a radially inner surface (51) of the first layer (38) is radially spaced from the groove bottom (64).
9. Dichtungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht radial nachgiebiger und/oder elastischer ist als die erste Schicht. 9. Sealing arrangement according to claim 8, characterized in that the second layer is radially more flexible and / or more elastic than the first layer.
10. Dichtungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der der ersten Schicht (38) abgewandten Seite der zweiten Schicht (46) zumindest eine dritte Schicht (48) anschließt, die in Richtung der Längsachse (36) zumindest steifer ist als die zweite Schicht (46). 10. Sealing arrangement according to claim 8 or 9, characterized in that on the first layer (38) facing away from the second layer (46) at least one third layer (48) connects, which is at least stiffer in the direction of the longitudinal axis (36) as the second layer (46).
11. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (38), die zweite Schicht (46) und ggf. die dritte Schicht (48) in Richtung der Längsachse (36) etwa die gleiche Abmessung aufweisen. 11. Sealing arrangement according to one of claims 8 to 10, characterized in that the first layer (38), the second layer (46) and possibly the third layer (48) in the direction of the longitudinal axis (36) have approximately the same dimension.
12. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich von der ersten Schicht (38'; 38") zwei Schenkelabschnitte (70, 72; 70", 72") im Wesentlichen radial zur Längsachse (36) hin weg erstrecken, die in Richtung der Längsachse (36) voneinander beabstandet sind, und dass die zweite Schicht (46'; 46") und ggf. die dritte Schicht (48') zwischen den Schenkelabschnitten (70, 72; 70", 72") angeordnet sind. 12. Sealing arrangement according to one of claims 8 to 10, characterized in that of the first layer (38 '; 38 "), two leg portions (70, 72, 70", 72 ") substantially radially away from the longitudinal axis (36) out which are spaced apart in the direction of the longitudinal axis (36) and that the second layer (46 '; 46 ") and optionally the third layer (48') between the leg portions (70, 72; 70", 72 ") are arranged.
13. Dichtungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutgrund (64") einen mittleren radial nach außen erhabenen Steg (74) aufweist, der von der ersten Schicht (38") radial beabstandet ist, und der die beiden Schenkelabschnitte (70", 72") an den Nutflanken (60", 62") fixiert. 13. Sealing arrangement according to claim 12, characterized in that the groove base (64 ") has a central radially outwardly raised web (74), which is radially spaced from the first layer (38"), and the two leg portions (70 ". , 72 ") fixed to the groove flanks (60", 62 ").
14. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (42) an der radial äußeren Fläche der ersten Schicht (38) als um die Längsachse (36) umfängliche, im Wesentlichen linien- förmige Dichtlippe (44) ausgebildet ist. 14. Sealing arrangement according to one of claims 8 to 13, characterized in that the sealing surface (42) on the radially outer surface of the first layer (38) as around the longitudinal axis (36) circumferentially formed, substantially line-shaped sealing lip (44) is.
15. Dichtungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die radial äußere Fläche der ersten Schicht (38) ausgehend von zumindest einer Seite der Dichtlippe (44) in Richtung der Längsachse (36) eine konkav geformte Mulde (54, 56) aufweist. 15. Sealing arrangement according to claim 14, characterized in that the radially outer surface of the first layer (38), starting from at least one side of the sealing lip (44) in the direction of the longitudinal axis (36) has a concave trough (54, 56).
16. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (58) an ihrem radial äußeren Ende in Richtung der Längsachse eine kleinere Abmessung aufweist als die Ringdichtung (32), wenn diese nicht in die Nut (58) eingesetzt ist. 16. Sealing arrangement according to one of claims 8 to 15, characterized in that the groove (58) at its radially outer end in the direction of the longitudinal axis has a smaller dimension than the ring seal (32), if not inserted into the groove (58) is.
17. Dichtungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nut (58) ausgehend von ihrem radial äußeren Ende in Richtung der Längsachse (36) über eine radiale Teilstrecke, die kleiner ist als die radiale Erstre- ckung des Ringkörpers (34), aufweitet. 17. Sealing arrangement according to claim 18, characterized in that the groove (58), starting from its radially outer end in the direction of the longitudinal axis (36) over a radial section, which is smaller than the radial Erstre- ckung of the annular body (34), expands.
18. Ventil, insbesondere Ventil für eine prozesstechnische Anlage, mit einer Dichtungsanordnung (30) nach einem der Ansprüche 8 bis 17 und/oder mit einer Ringdichtung (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 7. 18. Valve, in particular valve for a process engineering plant, with a sealing arrangement (30) according to any one of claims 8 to 17 and / or with a ring seal (32) according to one of claims 1 to 7.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190389638A1 (en) * 2017-04-12 2019-12-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Sealing with flexible grooved rings and foam rings
DE102019219765A1 (en) * 2019-12-16 2021-06-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Arrangement for sealing a sealing zone
DE102019220439A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Valve assembly and fluid flow control element
GB202011005D0 (en) * 2020-07-16 2020-09-02 Matcon Ltd Seal

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2497907A1 (en) * 1981-01-14 1982-07-16 Jade Annular dynamic composite seal - has inner seal material surrounded and protected by outer resilient material
DE10253434B3 (en) * 2002-11-12 2004-07-29 Kieselmann Gmbh Valve used as a double seat leakage valve in the food, drinks and pharmaceutical industries has a loop-like sealing ring surrounded by a housing and a support ring

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5328177A (en) * 1992-04-16 1994-07-12 Lair Paul D Contaminant resistant piston seal with energized backup scrapers
JPH11129398A (en) * 1997-10-27 1999-05-18 Daikin Ind Ltd Perfluororubber laminate and its manufacture
DE29818551U1 (en) * 1998-04-20 1999-02-18 Kieselmann Gmbh Valve, especially double-seat leakage valve
DE20115857U1 (en) * 2001-09-20 2002-02-07 Kieselmann Gmbh Valve with multi-part valve seal
DE20205467U1 (en) * 2002-03-28 2002-08-14 Kieselmann Gmbh Valve, especially double-seat leakage valve
DE202006004173U1 (en) * 2006-03-14 2006-10-12 Kieselmann Gmbh Aseptic double seat valve has a sealing ring for blocking a gap between rods joined to a connection for a rinsing line
DE102007038124B4 (en) 2007-08-03 2016-01-21 Südmo Holding GmbH Double seat valve for separating media
EP2213911B1 (en) * 2009-02-02 2017-05-24 Carl Freudenberg KG Seal assembly, seal and its use

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2497907A1 (en) * 1981-01-14 1982-07-16 Jade Annular dynamic composite seal - has inner seal material surrounded and protected by outer resilient material
DE10253434B3 (en) * 2002-11-12 2004-07-29 Kieselmann Gmbh Valve used as a double seat leakage valve in the food, drinks and pharmaceutical industries has a loop-like sealing ring surrounded by a housing and a support ring

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2011029849A1 *

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DE102009042164A1 (en) 2011-03-24
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