WO1995029355A1 - Dichtungsanordnung für ein absperrorgan, wie schieber, klappe oder dergleichen - Google Patents

Dichtungsanordnung für ein absperrorgan, wie schieber, klappe oder dergleichen Download PDF

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WO1995029355A1
WO1995029355A1 PCT/EP1995/001486 EP9501486W WO9529355A1 WO 1995029355 A1 WO1995029355 A1 WO 1995029355A1 EP 9501486 W EP9501486 W EP 9501486W WO 9529355 A1 WO9529355 A1 WO 9529355A1
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membrane
sealing
shut
pressure medium
sealing arrangement
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PCT/EP1995/001486
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Falko Brendel
Uwe Krieg
Norbert Marx
Dietrich Zosel
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Zimmermann & Jansen Gmbh
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    • F16K3/188—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the closure members by means of hydraulic forces
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    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/46—Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings

Definitions

  • Sealing arrangement for a shut-off device such as a slide, flap or the like
  • the invention relates to a sealing member for a shut-off member which can be moved from a closed position to an open position and vice versa, such as a slide, flap or the like, consisting of a sealing ring which, in the closed position of the shut-off member, can be moved with its sealing surface into a sealing position.
  • Such a sealing arrangement is generally known.
  • z. B. refer to DE 34 01 955 AI.
  • the known seal arrangement is an inflatable hose seal, consisting of a hose body made of an elastic, high-density material, and a sealing ring which can be inserted into a groove and exchangeable if necessary.
  • the hose body consists of an elastic and fluid-tight material, e.g. B. a fluorine elastomer, while the sealing ring made of a particularly friction-resistant material, for. B. made of silicone.
  • the known sealing arrangement is used in particular for sealing a rotary lid for a nuclear reactor tank.
  • the known sealing arrangement is not suitable for sealing shut-off elements for media of high temperature and aggressive composition.
  • the present invention has for its object to provide a sealing arrangement of the type mentioned, the application of a sufficiently high with little design effort and using small forces Sealing force allowed even when the shut-off element is under the influence of an operating medium with high pressure and high temperature.
  • the sealing ring which preferably consists of highly wear-resistant sealing material, is embedded in a circumferential groove-like recess in a multilayer flexible elastic membrane and its sealing surface can be moved in the sealing position under the action of a pressure medium acting on the membrane.
  • the essence of the invention lies above all in the multilayer structure of the membrane mentioned. Due to the multilayer or multilayer structure of the membrane, the deformation forces of the membrane can be reduced to a minimum, with the consequence of a correspondingly increased efficiency of the pressure transformation from the pressure medium acting on the membrane to the sealing ring.
  • the membrane consists of at least two, in particular four or more high-temperature resistant
  • the sealing arrangement designed in this way is therefore also suitable for shut-off elements which are exposed to high temperatures. Furthermore, the sealing arrangement according to the invention allows the sealing force to be reduced to a minimum with the
  • shut-off element when actuated or moved from a closed position into an open position and vice versa.
  • the sealing arrangement according to the invention is suitable for all types of slides or flaps. It can be used both on the movable part, ie shut-off element, and on the immovable part, namely housing or the like of the shut-off device. arrange direction. Accordingly, the membrane along its inner and outer edge of the arrangement on the shut-off element is fluid-tightly connected, in particular welded, to the housing or, if arranged on a housing assigned to the shut-off element, in such a way that between the membrane on the one hand and the shut-off element or housing on the other hand, a pressure medium space is limited, which is connected to a pressure medium reservoir via a pressure medium line.
  • the size of the sealing surface of the sealing ring is a function of the ratio of the maximum pressure that can be built up in the pressure medium space to the required sealing pressure and the wear resistance of the material of the sealing ring.
  • the pressure medium acting on the membrane can be gaseous or liquid.
  • Fig. 1 shows a part of a first embodiment of a sealing arrangement according to the invention in
  • FIG. 2 shows a part of a second embodiment of a sealing arrangement according to the invention in radial section and in association with a shut-off element, namely slide, which can be moved from a closed position into an open position and vice versa.
  • a shut-off element namely slide
  • the sealing arrangement assigned to the slide plate 3 consists of a sealing ring 2 made of highly wear-resistant sealing material, which extends around the axis of rotation 4.
  • the side of the sealing ring 2 facing the shut-off plate 3 is flattened to form a circumferential one
  • the sealing ring 2 is embedded in a circumferential groove-like recess 18 of a multilayer or multilayer (5 layers), flexible membrane 1 and under the action of a pressure medium acting on the membrane 1 with its sealing surface 6 in the sealing position, ie. H. against the
  • a sealing arrangement of the type shown is preferably assigned to both sides of the shut-off plate 3, so that a sealing of the pipeline is ensured not only on the side of lower pressure, but also on the side of higher pressure of the shut-off plate 3.
  • the membrane 1 is fluid-tightly connected to the housing 11 along its inner and outer edge, namely welded (ring weld seams 7), in such a way that between the membrane 1 on the one hand and the housing 11 on the other hand a circumferential pressure medium space 14 , 15 is limited, which is in fluid communication with a pressure medium reservoir 9 via a pressure medium line 8.
  • the membrane 1 is reinforced by additional, circumferential strips of material 19, 20 (along the inner edge of the membrane) or 21, 22 (along the outer edge of the membrane) by the increase occurring in these areas To be able to compensate for bending moments.
  • the cross section of the membrane 1 is approximately U-shaped, the two legs each being bent outwards so that they extend approximately parallel to the sealing surface 6 of the sealing ring 2.
  • the ring facing the membrane is correspondingly Surface of the housing 11 for flush recessed reception of the membrane 1 together with the sealing ring 2, wherein in the relieved state of the membrane between this and the mentioned annular surface 23, a circumferential pressure medium space in the area of the sole of the circumferential recess 18 as well as in the bending area of the both membrane legs.
  • These pressure medium spaces are identified by reference numerals 15 and 14, respectively.
  • Fig. 1 also reveals that the circumferential recess 18 of the membrane 1 in a corresponding circumferential recess
  • the sealing ring 2 can be pressed so strongly into the housing recess 24 that the membrane 1 lies completely against the housing ring surface 23 over its entire length and width.
  • the volume of the pressure medium spaces 14, 15 is reduced to almost zero. It is advantageous that despite the high forces acting on the sealing ring 2, the membrane 1 is no longer subjected to any further deformation. The ring weld seams 7 are then no longer stressed.
  • the service life of the described sealing arrangement is correspondingly high.
  • the pressure transmission membrane 1 is shown in the unloaded state. In this state, the distance 13 between the sealing surface 6 of the sealing ring 2 and the associated surface of the shut-off element 3 is approximately equal to the maximum distance 12 between the membrane 1 and the deepest point of the
  • the pressure medium container 9 is designed as an expansion container or vessel, preferably in a bellows-like manner.
  • the pressure medium pressure is preferably generated purely mechanically, namely z. B. by a weight 10.
  • a weight a spring can also be provided.
  • the weight 10 mentioned in the first place has the advantage that the pressure medium pressure remains essentially constant, irrespective of the operating temperature due to the possibility of expansion of the pressure medium container 9.
  • a liquid medium preferably serves as the pressure medium.
  • the described sealing arrangement is arranged on the pressure side of a shut-off element, leakages can also be reliably avoided there.
  • the sealing ring 2 is pressed depending on the operating medium pressure.
  • the described sealing arrangement can therefore be adjusted depending on external conditions.
  • the groove-like recess 18 of the multilayer membrane 1 each has a circumferential shaft 26 (radially inside) and 27 (radially outside) with an approximately S-shaped cross section, such that the inner and outer edges of the membrane 1 each extend approximately parallel to the direction of movement 25 of the sealing ring 2 .
  • edge stresses of the membrane can be reduced to a minimum without the flexibility of the membrane being impaired.
  • the annular surface 23 of the housing 11 facing the membrane 1 is of course also formed. In the radial section, this has a contour that corresponds to that of the membrane 1. In turn, the same effects and advantages can be achieved as are described with reference to the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the individual strips of material from which the membrane 1 is made are made of metal which is resistant to high temperatures and which is sufficiently elastically deformable even at high temperatures. In every state of the membrane, the strips of material lie close together over their entire length and width. As a result, the efficiency of the pressure transformation mentioned at the outset is additionally promoted.
  • the above-mentioned load 10, which acts on the pressure medium reservoir 9, is coupled to the drive and dead stroke of the shut-off element 3 in such a way that partial or complete relief of the pressure medium reservoir 9 takes place when the same is actuated. This ensures that the shut-off element 3 moves smoothly when it moves from the closed position into the open position and vice versa.
  • FIG. 2 also shows a minimum distance 5 between the membrane 1 and the shut-off device 3, which must be maintained in the unloaded state, ie in the moving position of the shut-off device 3, taking into account the maximum wear on the sealing surface 6 by to avoid direct contact between membrane 1 and shut-off device 3.
  • pressure medium spaces 14 formed on both sides of the sealing ring 2 are originally free of pressure medium. Pressure medium only enters these spaces 14 when pressure medium passes the circumferential contact edges 16. In addition, excess pressure medium escapes again from the circumferential pressure medium spaces 14 into the circumferential pressure medium space 15, which is fluidly connected to the pressure medium line 8.

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Abstract

Dichtungsanordnung für ein aus einer Schließstellung in eine Offenstellung und umgekehrt bewegbares Absperrorgan (3), wie Schieber, Klappe oder dergleichen, bestehend aus einem Dichtring (2), der in Schließstellung des Absperrorgans (3) mit seiner Dichtfläche (6) in eine Dichtstellung bewegbar ist. Der Dichtring (2) ist in einer umlaufenden nutartigen Vertiefung (18) einer mehrschichtigen bzw. -lagigen biegeelastischen Membran (1) eingebettet und unter der Wirkung eines die Membran (1) beaufschlagenden Druckmittels mit seiner Dichtfläche (6) in Dichtstellung bewegbar.

Description

Dichtungsanordnung für ein Absperrorgan, wie Schieber, Klappe oder dergleichen
Die Erfindung betrifft ein Dichtungsorgan für ein aus einer Schließstellung in eine Offenstellung und umgekehrt beweg¬ bares Absperrorgan, wie Schieber, Klappe oder dergleichen, bestehend aus einem Dichtring, der in Schließstellung des Absperrorgans mit seiner Dichtfläche in eine Dichtstellung bewegbar ist.
Eine derartige Dichtungsanordnung ist grundsätzlich bekannt. Es wird diesbezüglich z. B. auf die DE 34 01 955 AI verwie- sen. Bei der bekannten Dichtungsanordnung handelt es sich um eine aufblasbare Schlauchdichtung, bestehend aus einem Schlauchkörper aus einem elastischen, hochdichten Werkstoff, und einem in eine Nut desselben einlegbaren und bei Bedarf auswechselbaren Dichtring. Der Schlauchkörper besteht aus einem elastischen und fluiddichten Werkstoff, z. B. einem Fluor-Elastomer, während der Dichtring aus einem besonders reibungsfesten Werkstoff, z. B. aus Silikon, bestehen soll. Die bekannte Dichtungsanordnung dient insbesondere zur Ab¬ dichtung eines Drehdeckels für einen Kernreaktortank. Zur Ab- dichtung von Absperrorganen für Medien hoher Temperatur sowie aggressiver Zusammensetzung ist die bekannte Dichtungsanord¬ nung nicht geeignet. Das gleiche gilt für die Dichtungsanord¬ nung gemäß der DE 41 14 902 AI, die ringförmige, aufblähbare, gu mielastische Dichtungselemente umfaßt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit geringem konstruktivem Aufwand sowie unter Einsatz geringer Kräfte die Aufbringung einer ausreichend hohen Dichtkraft auch dann erlaubt, wenn das Absperrorgan unter der Einwirkung eines Betriebsmediums mit hohem Druck und hoher Temperatur steht.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An¬ spruches 1 gelöst. Dementsprechend ist der Dichtring, welcher vorzugsweise aus hochverschleißfeste Dichtungsmaterial be¬ steht, in einer umlaufenden nutartigen Vertiefung einer mehr¬ schichtigen biegeelaεtischen Membran eingebettet und unter der Wirkung eines die Membran beaufschlagenden Druckmediums mit seiner Dichtfläche in Dichtstellung bewegbar. Der Kern der Erfindung liegt vor allem im mehrschichtigen Aufbau der erwähnten Membran. Durch den mehrschichtigen bzw. mehrlagigen Aufbau der Membran können die Verformungskräfte derselben auf ein Minimum reduziert werden mit der Folge eines entsprechend erhöhten Wirkungsgrades der Drucktransformation vom die Mem¬ bran beaufschlagenden Druckmittel auf den Dichtring.
Entsprechend Anspruch 8 besteht die Membran aus mindestens zwei, insbesondere vier oder mehr hochtemperaturfesten
Metallstreifen, die im entlasteten Zustand der Membran über ihre gesamte Länge und Breite dicht aneinanderliegen. Dem¬ entsprechend ist die Membran im entlasteten Zustand frei von inneren Spannungen. Auch dies fördert den Wirkungsgrad der erwähnten Drucktransformation erheblich. Außerdem ist die
Membran gegenüber hohen Drücken und Temperaturen widerstands¬ fähig. Die so ausgebildete Dichtungsanordnung ist also auch für Absperrorgane geeignet, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Des weiteren erlaubt die erfindungεgemäße Dichtungsan- Ordnung eine Absenkung der Dichtkraft auf ein Minimum mit der
Folge einer entsprechend hohen Leichtgängigkeit des Absperr- organs bei Betätigung bzw. Bewegung desselben aus einer Schließstellung in eine Offenstellung und umgekehrt.
Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung ist für alle Arten von Schiebern oder Klappen geeignet. Sie läßt sich sowohl am beweglichen Teil, d. h. Absperrorgan, als auch am unbewegli¬ chen Teil, nämlich Gehäuse oder dergleichen der Absperrvor- richtung anordnen. Dementsprechend ist die Membran längs ihres Innen- und Außenrandes der Anordnung am Absperrorgan fluiddicht mit diesem oder bei Anordnung an einem dem Ab¬ sperrorgan zugeordneten Gehäuse mit dem Gehäuse fluiddicht verbunden, insbesondere verschweißt, und zwar derart, daß zwischen Membran einerseits und Absperrorgan bzw. Gehäuse andererseits ein Druckmittelraum begrenzt ist, der über eine Druckmittelleitung mit einem Druckmittelspeicher in Verbin¬ dung steht.
Die Größe der Dichtfläche des Dichtrings ist eine Funktion des Verhältnisses des im Druckmittelraum maximal aufbaubaren Drucks zur erforderlichen Dichtungspressung und Verschlei߬ beständigkeit des Materials des Dichtrings. Das die Membran beaufschlagende Druckmittel kann gasförmig oder flüssig sein.
Weitere konstruktive Details der Erfindung sind in den An¬ sprüchen 3 ff beschrieben.
Nachstehend wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Dichtungsanordnung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigen in
Fig. 1 einen Teil einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung im
Radialschnitt; und
Fig. 2 einen Teil einer zweiten Ausführungsform einer er¬ findungsgemäßen Dichtungsanordnung im Radialschnitt und in Zuordnung zu einem aus einer Schließstellung in eine Offenstellung und umgekehrt bewegbaren Absperrorgan, nämlich Schieber.
Fig. 1 zeigt einen Teil einer Dichtungsanordnung im Radial- schnitt, d. h. im Schnitt durch die Rotationsachse 4 einer
Rohrleitung oder dergleichen, in die eine nicht näher darge¬ stellte Absperrvorrichtung mit einem Gehäuse 11 und einem innerhalb dieses Gehäuses 11 quer zur Rotationsachse 4 ver- schiebbaren Absperrorgan in Form einer Schieberplatte 3 oder dergleichen eingebaut ist. Die Schieberplatte 3 ist in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet. Die Hin- und Herbewegung der Schieberplatte 3 wird durch den Doppelpfeil 17 angezeigt.
Die der Schieberplatte 3 zugeordnete Dichtungsanordnung besteht aus einem sich um die Rotationsachse 4 herum er¬ streckenden Dichtring 2 aus hoch verschleißfestem Dichtungs¬ material. Die der Absperrplatte 3 zugewandte Seite des Dicht- ringes 2 ist abgeflacht unter Ausbildung einer umlaufenden
Dichtfläche 6. Der Dichtring 2 ist in einer umlaufenden nut¬ artigen Vertiefung 18 einer mehrschichtigen bzw. mehrlagigen (5 Lagen) , biegeelastischen Membran 1 eingebettet und unter der Wirkung eines die Membran 1 beaufschlagenden Druckmittels mit seiner Dichtfläche 6 in Dichtstellung, d. h. gegen die
Absperrplatte 3 bewegbar. Vorzugsweise ist beiden Seiten der Absperrplatte 3 eine Dichtungsanordnung der dargestellten Art zugeordnet, so daß eine Abdichtung der Rohrleitung nicht nur an der Seite geringeren Drucks, sondern auch an der Seite höheren Drucks der Absperrplatte 3 sichergestellt ist.
Die Membran 1 ist längs ihres Innen- und Außenrandes fluid¬ dicht mit dem Gehäuse 11 verbunden, nämlich verschweißt (Ringschweißnähte 7) , und zwar derart, daß zwischen der Mem- bran 1 einerseits und dem Gehäuse 11 andererseits ein eben¬ falls umlaufender Druckmittelraum 14, 15 begrenzt ist, der über eine Druckmittelleitung 8 mit einem Druckmittelspeicher 9 in Fluidverbindung steht.
Im Bereich der Ringschweißnähte 7 ist die Membran 1 durch zu¬ sätzliche, jeweils umlaufende Materialstreifen 19, 20 (längs des Innenrandes der Membran) bzw. 21, 22 (längs des Außenran¬ des der Membran) verstärkt, um die in diesem Bereichen erhöht auftretenden Biegemomente kompensieren zu können. Der Quer- schnitt der Membran 1 ist etwa U-förmig, wobei die beiden Schenkel jeweils so nach außen gebogen sind, daß sie sich etwa parallel zur Dichtfläche 6 des Dichtrings 2 erstrecken. In entsprechender Weise ist die der Membran zugewandte Ring- fläche des Gehäuses 11 zur bündig versenkten Aufnahme der Membran 1 samt Dichtring 2 ausgebildet, wobei im entlasteten Zustand der Membran zwischen dieser und der erwähnten Ring¬ fläche 23 ein umlaufender Druckmittelraum jeweils im Bereich der Sohle der umlaufenden Vertiefung 18 als auch im Biegebe¬ reich der beiden Membranschenkel entsteht. Diese Druckmittel¬ räume sind mit den Bezugsziffern 15 bzw. 14 gekennzeichnet.
Fig. 1 läßt auch erkennen, daß die umlaufende Vertiefung 18 der Membran 1 in eine korrespondierende umlaufende Vertiefung
24 der zugeordneten Ringfläche 23 des Gehäuses 11 in Bewe¬ gungsrichtung des Dichtrings 2 geführt ist, wobei die Bewe- gungsrichtung des Dichtringes 2 in Fig. 1 mit dem Doppelpfeil
25 gekennzeichnet ist. Diese Axialführung erfolgt im Bereich einer inneren und äußeren umlaufenden Berührungskante 16 zwi¬ schen der Membran 1 und der inneren und äußeren seitlichen Begrenzung der Vertiefung 24 im Gehäuse 11. Diese Berührungs¬ kante wird unter Herstellung einer Fluidverbindung zwischen den Druckmittelräumen 14 und 15 aufgehoben, wenn es erforder- lieh sein sollte, den Dichtring 2 unter erhöhtem Druck gegen das Absperrorgan 3 zu pressen, insbesondere an der Seite hö¬ heren Drucks des Absperrorgans; denn an der Seite niedrigeren Drucks wird das Absperrorgan durch den Betriebsmediumdruck ohnehin gegen die Dichtfläche 6 des zugeordneten, d. h. an der Seite niedrigeren Drucks angeordneten Dichtringes 2 gedrückt. Dabei kann bei einem sehr hohen Druck des Betriebs¬ mediums der Dichtring 2 derart stark in die Gehäusevertiefung 24 hineingedrückt werden, daß die Membran 1 über ihre gesamte Länge und Breite vollständig an der Gehäuse-Ringfläche 23 anliegt. Das Volumen der Druckmittelräume 14, 15 wird auf nahezu null reduziert. Vorteilhaft ist, daß dann trotz der hohen Kräfte, die auf den Dichtring 2 wirken, die Membran 1 keiner weiteren Verformung mehr unterworfen wird. Auch die Ringschweißnähte 7 werden dann nicht weiter belastet. Dement- sprechend hoch ist die Lebensdauer der beschriebenen Dich¬ tungsanordnung. In Fig. 1 ist die Druckübertragungsmembran 1 im entlasteten Zustand gezeigt. In diesem Zustand ist der Abstand 13 zwi¬ schen der Dichtfläche 6 des Dichtrings 2 und der zugeordneten Fläche des Absperrorgans 3 etwa gleich dem maximalen Abstand 12 zwischen der Membran 1 und der tiefsten Stelle der
Gehäuse-Vertiefung 24. Auf diese Weise können etwa gleiche Spannungen in der Membran mit unterschiedlichen Vorzeichen erzeugt werden. Gleichzeitig ist auch ohne Druckerhöhung im Druckmittelraum 15 eine Minimaldichtkraft des Dichtrings 2 sichergestellt, und zwar allein durch die Federelastizität der Membran 1. Im übrigen sind nur sehr kleine Volumenände¬ rungen des Druckmittels im Druckmittelspeicher 9 erforder¬ lich, um die jeweiligen Endstellungen der Membran bzw. des in der Membran eingebetteten Dichtringes 2 zu erreichen. Volu- mendifferenzen durch Änderung der Betriebstemperatur werden dadurch ausgeglichen, daß der Druckmittelbehälter 9 als Aus¬ dehnungsbehälter bzw. -gefäß ausgebildet ist, und zwar vor¬ zugsweise balgartig. Der Druckmitteldruck wird vorzugsweise rein mechanisch erzeugt, und zwar z. B. durch ein Gewicht 10. Statt eines Gewichtes kann auch eine Feder vorgesehen sein. Alternativ ist es auch möglich, den Druckmittelbehälter 9 unter hydraulischen oder pneumatischen Druck zu stellen. Das an erster Stelle erwähnte Gewicht 10 hat den Vorteil, daß der Druckmitteldruck im wesentlichen konstant bleibt, und zwar unabhängig von der Betriebstemperatur aufgrund der Expansi¬ onsmöglichkeit des Druckmittelbehälters 9. Vorzugsweise dient als Druckmittel ein flüssiges Medium.
Bei Anordnung der beschriebenen Dichtungsanordnung an der Druckseite eines Absperrorgans lassen sich auch dort Leckagen sicher vermeiden. Die Anpressung des Dichtringes 2 erfolgt in Abhängigkeit vom Betriebsmediumdruck. Die beschriebene Dich¬ tungsanordnung ist also abhängig von äußeren Bedingungen ein¬ stellbar.
Um die Anordnung der die beiden Ränder der Membran 1 verstär¬ kenden Materialstreifen 19, 20 bzw. 21, 22 zu vermeiden, ist gemäß Fig. 2 vorgeschlagen, daß sich an beiden Seiten der nutartigen Vertiefung 18 der mehrlagigen Membran 1 jeweils eine umlaufende Welle 26 (radial innen) und 27 (radial außen) mit etwa S-förmigem Querschnitt anschließt derart, daß Innen- und Außenrand der Membran 1 sich jeweils etwa parallel zur Bewegungsrichtung 25 des Dichtringes 2 erstrecken. Damit las¬ sen sich Randspannungen der Membran auf ein Minimum reduzie¬ ren, ohne daß die Flexibilität derselben beeinträchtigt wird. In entsprechender Weise ist natürlich auch die der Membran 1 zugewandte Ringfläche 23 des Gehäuses 11 ausgebildet. Diese weist im Radialschnitt eine Kontur auf, die derjenigen der Membran 1 entspricht. Damit lassen sich wiederum dieselben Effekte und Vorteile erzielen, wie sie anhand des Ausfüh- rungsbeispieles gemäß Fig. 1 beschrieben sind.
Die einzelnen Materialstreifen, aus denen die Membran 1 besteht, sind aus hochtemperaturfestem und auch bei hohen Temperaturen noch ausreichend elastisch verformbarem Metall hergestellt. In jedem Zustand der Membran liegen die Materi- alstreifen über ihre gesamte Länge und Breite dicht aneinan- der. Dadurch wird der Wirkungsgrad der eingangs erwähnten Drucktranεformation zusätzlich gefördert.
Die oben erwähnte Last 10, die auf den Druckmittelspeicher 9 einwirkt, ist mit dem Antrieb und Tothub des Absperrorgans 3 derart gekoppelt, daß bei Betätigung desselben eine teilweise oder vollständige Entlastung des Druckmittelspeichers 9 erfolgt. Damit ist eine gewünschte Leichtgängigkeit des Absperrorgans 3 bei Bewegung desselben aus der Schlie߬ stellung in die Offenstellung und umgekehrt gewährleistet.
Zu der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sei auch noch erwähnt, • daß durch die S-förmig geschwungene Kontur von Innen- und Außenrand der Membran 1 der Bereich maximaler Spannung von den Ringschweißnähten 7 wegverlagert wird in den Bereich des ersten sich jeweils an die Ringschweißnaht 7 anschließenden Bogens der Membran 1. In Fig. 2 ist noch ein Minimalabstand 5 zwischen der Membran 1 und dem Absperrorgan 3 dargestellt, der im entlasteten Zu¬ stand, d. h. in Bewegungsstellung des Absperrorgans 3 einge¬ halten werden muß unter Berücksichtigung des maximalen Ver- schleißes an der Dichtfläche 6, um eine unmittelbare Berüh¬ rung zwischen Membran 1 und Absperrorgan 3 zu vermeiden.
Es sei auch noch erwähnt, daß die zu beiden Seiten des Dicht¬ rings 2 ausgebildeten Druckmittelräume 14 ursprünglich druck- mittelfrei sind. Druckmittel gelangt in diese Räume 14 erst dann, wenn Druckmittel die umlaufenden Berührungskanten 16 passiert. Darüber entweicht auch überschüssiges Druckmittel wieder aus den umlaufenden Druckmittelräumen 14 in den umlau¬ fenden Druckmittelraum 15, welcher mit der Druckmittelleitung 8 fluidverbunden ist.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie ein¬ zeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszeichenliste
1 Druckübertragungs embran
2 Dichtring 3 Absperrorgan
4 Rotationsachse
5 Minimalabstand zwischen Membran 1 und Absperrorgan 3 in Bewegungsstellung desselben
6 Dichtfläche 7 Ringschweißnaht
8 Druckmittelleitung
9 Druckmittelspeicher
10 Last
11 Gehäuse 12 Abstand
13 Abstand
14 Druckmittelraum
15 Druckmittelraum
16 umlaufende Berührungslinie als Axialführung der Mem- bran
17 Doppelpfeil
18 umlaufende Vertiefung 19-22 Materialstreifen
23 Ringfläche 24 umlaufende Vertiefung
25 Doppelpfeil

Claims

A n s p r ü c h e :
1. Dichtungsanordnung für ein aus einer Schließstellung in eine Offenstellung und umgekehrt bewegbares Absperrorgan
(3), wie Schieber, Klappe oder dergleichen, bestehend aus einem Dichtring (2) , der in Schließstellung des Ab¬ sperrorgans (3) mit seiner Dichtfläche (6) in eine Dichtstellung bewegbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Dichtring (2) in einer umlaufenden nutartigen Ver¬ tiefung (18) einer mehrschichtigen bzw. -lagigen biege- elastischen Membran (1) eingebettet und unter der Wir¬ kung eines die Membran (1) beaufschlagenden Druckmittels mit seiner Dichtfläche (6) in Dichtstellung bewegbar ist.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (1) längs ihres Innen- und Außenrandes bei Anordnung am Absperrorgan (3) fluiddicht mit diesem oder bei Anordnung an einem dem Absperrorgan (3) zugeordneten Gehäuse (11) mit dem Gehäuse fluiddicht verbunden, insbesondere verschweißt ist, derart, daß zwischen Membran (1) einerseits und Ab- sperrorgan (3) bzw. Gehäuse (11) andererseits ein Druck¬ mittelraum (14, 15) begrenzt ist, der über eine Druck¬ mittelleitung (8) mit einem Druckmittelspeicher (9) in Verbindung steht.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf beiden Seiten der nutartigen Vertiefung (18) jeweils eine umlaufende Welle (26, 27) mit etwa S-förmigem Querschnitt anschließt derart, daß Innen- und Außenrand der Membran (1) sich jeweils etwa parallel zur Bewegungεrichtung (25) des Dichtringeε (2) erεtrecken.
4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im entlasteten Zustand der Membran (1) , d. h. in Bewegungsstellung des Absperror¬ gans, diese sich mit Abstand (12) vom zugeordneten Ab- sperrorgan (3) oder Gehäuse (11) unter Ausbildung eines mindestens im Bereich des Dichtrings (2) umlaufenden Druckmittelraums (15) erstreckt.
5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Membran (1) zuge¬ wandte Ringfläche (23) des Absperrorganε oder alternativ Gehäuseε (11) im Radialschnitt eine Kontur entsprechend derjenigen der Membran (1) aufweist.
6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Vertiefung (18) der Membran (1) in einer korrespondierenden umlau¬ fenden Vertiefung (24) der zugeordneten Ringfläche (23) des Abεperrorganε (3) oder alternativ Gehäuses (11) in Bewegungsrichtung (25) des Dichtringeε (2) geführt ist.
7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (1) aus inde- εtenε zwei, inεbesondere vier oder mehr hochtemperatur- festen Materialstreifen besteht, die im entlasteten
Zustand der Membran über ihre gesamte Länge und Breite dicht aneinander liegen.
8. Dichtungεanordnung nach einem der Anεprüche 2 biε 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelεpeicher (9) als Ausdehnungεbehälter bzw. -gefäß, inεbesondere balg¬ artig auεgebildet und in Schließεtellung deε Abεperr¬ organε (3) durch eine inεbeεondere konstante Last (10) vorεpannbar iεt.
Dichtungεanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Last (10) mit dem
Antrieb des Absperrorgans (3) derart gekoppelt ist, daß bei Betätigung desεelben eine Entlastung des Druckmit¬ telspeichers
(9) erfolgt.
10. Dichtungεanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das die Membran (1) beauf¬ schlagende Druckmittel gasförmig oder flüssig ist.
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