DE1775748C3 - Dichtung für einen Kolbenschieber - Google Patents

Description

ment des Schließens zu gewährleisten. Durch entsprechende Neigung der Seitenwände der trapezförmigen Umfangsnut im Bereich des ersten Abdichtrings kann die auf diesen wirkende resultierende Kraft, die durch den auf die Innenseite des ersten Abdichtrings wirkenden Hochdruck und den zweiten Abdichtring erzeugt wird, auf einen Wert begrenzt werden, der genügend groß ist, um bei allen auftretenden Druckdifferenzen eine sichere Abdichtung zu bewirken, jedoch zu gering ist, um den Abdichtring _Jo aus der Umfangsnut herauszudrücken.

Vorteilhafterweise besitzt der Teil des Nutraums, in dem der zweite Abdichtring angeordnet ist, einen trapezförmigen Querschnitt, von dem die längere der berkolbens ist als Kopfteil 17 mit Kanälen 18 ausgebildet, die den Raum vor dem Kopfteil mit dem Kanal 15 verbinden, und ist an dem Schieberkolben 2 über ein Schraubgewinde 19 befestigt Zwischen dem Kopfteil 17 und einem Ring 20 ist ein Ringnutraum ausgebildet, in welchem ein erster Abdichtring 21 aus relativ steifem federnden Material eingebettet ist. Dieser Nutraum hat im Querschnitt die Form eines gleichschenkligen Trapezes. Auf der Innenseite des Abdichtrings 21 ist ein zweiter Abdichtring 22 angeordnet, der den trapezförmigen Querschnitt aufweisenden Raum unter dem ersten Abdichtring 21 nicht voll ausfüllt, jedoch gegen die Innenfläche des ersten Abdichtrings 21 and die innere Oberfläche der

parallelen Seiten der Grundseite des anderen" trapez- ,₅ ringförmigen Aussparung 23, die durch die äußere förmigen Teils des Nutraums entspricht. Dadurch Oberfläche 24 des Schieberkolbens 2 gebildet wird, wird der Vorteil erzielt, daß der zweite Abdichtring anliegt. Eine Verbindung besteht zwischen der Einderart verformt wird, daß der auf diesen zweiten Ab- laßseite und der Auslaßseite des Kolbenschiebers dichtring wirkende Druck eine Radialkomponente und dem Nutraum 23. Diese Verbindung wird durch erzeugt, die radial nach außen gegen die Innenseite _ao Kanäle 25, 28 und 27, 26 b' -gestellt,
des ersten Abdichtrings wirkt. Bei der in F ig. 2 und 3 dprgestellten Schließstel-

Vorzugsweise sind die trapezförmigen Querschnittsteile des Nutraums gleichschenklig.

Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen an , _..

Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme _a5 ;nit Druck beaufschlagt ist, wobei das Druckmedium

auf die Zeichnung beschrieben. über den Kanal 25, 28 in den Nutraum 23 eindringt

F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen KoI- und den zweiten Abdichtring 22 nach links preßt.

benschieber gemäß der Erfindung; Durch den Kanal 27, 26 ist der linke Teil des Nui-

Fig. 2 und 3 zeigen in vergrößertem Maßstab zur raums mit der Niederdruckseite verbunden, um in

Veranschaulichung der Dichtwirkung einen Dereich 30 diesem Teil der Nut einen raschen Druckabbau und

des Schieberkolbens in seiner Schließstellung. damit eine sichere Veriagerung des zweiten Abdicht-

Der in F i g. 1 dargestellte Kolbenschieber weist ein Gehäuse 1 mit einem Schieberkolben 2 auf, der sich axial in einen zylindrischen Durchgang 3 schieben und sich aus diesem herausziehen läßt.

Zur Verschiebung des Schieberkolbens 2 ist eine Spindel 4 vorgesehen, die sich mit Hilfe eines Handrades J bewegen läßt.,, Das Handrad 5 ist auf einer Stützhülse 6 befestigt, die mit einem Innenschraubgewinde versehen ist, das mit einem mit Gewinde versehenen Ende 7 der Spindel 4 im Eingriff steht.

Die Spindel 4 ist als Stange ausgebildet, die mit Hilfe der Schraubgewindeteile 6 und 7 hin- und hcrbewegbaf ist, ohne eine Rotationsbewegung auszuführen. Die Stange ist mit einer gezahnten Oberfläche, die durch die Linien 8 veranschaulicht ist, Bei der in F ig. 2 und 3 dg lung liegi der erste Abdichtring 21 an der Gehäusesitzfläche 3 an. In F i g. 2 ist der Zustand veranschaulicht, bei dem die rechte Seite des Schieberkolbens

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versehen, die mit einem entsprechend gezahnten Teil 9 eines Verlängerungsstücks 10 des Schiebcrkolbens2 in Eingriff Sieht.

Die Hülse 6 ist mit Hilfe eines Kugellagers 11 drehbar in dem Gehäuse 1 gelagert. Wenn das Handrad 5 in eine Richtung gedreht wird, bei der sich die Stative oder Spindel 4 nach links bewegt, schiebt sich der Schieberkolben in den zylindrischen Gehäusesitz 3. Der Schieberkolben ist in einer in dem Gehäuse 1 vorgesehenen Zylinderbohrung 12 geführt und mit Hilfe von Dichtungsringen 13 und 14 gegen die Bohrung abgedichtet. Die Dichtungsringe können dabei als O-Ringe oder als Ringe mit einer anderen rings zu ermöglichen. Bei hoher Druckdifferenz wird der zweite Abdichtring 22 verformt, wie in F i g. 2 dargestellt. Diese Verformung sichert nicht nur eine

völlige Abdichtung des Verbindungskanals 27 gegenüber dem Verbindungskanal 25, sondern bewirkt außerdem eine radial nach außen gerichtete Kraft, durch die der erste Abdichtring 21 radial gegen den zylindrischen Sitz 3 gepreßt wird.

F i g. 3 veranschaulicht den Zustand, bei dem auf der linken Seite ein hoher Druck herrscht. Der zweite Abdichtring 22 wird in diesem Fall in die rechten Ecken des Ringraums unter dem ersten Abdichtring 21 gepreßt, wodurch der Durchgang 28 und der Ver-

bindungskanal 25 abgedichtet werden. Wie oben beschrieben, bewirkt die Verformung des zweiten Abdichtrings 22 eine radial nach außen gerichtete Kraft, die den ersten Abdichtring 21 gegen den zylindrischen Sitz S preßt.

<io Diese radialen Kräfte sind gegenügenJ groß, um eine gute Dichtung zu sichern, aber sie erschweren nicht da< öffnen des Kolbenschieber und sind nicht hinderlich beim Schließvorg3ng, da sie nicht existieren, so'ange die Abdichtung noch nicht wirksam ist. Der beschriebene Kolbenschieber ist bei Drücken bis zu 600 Atmosphären geprüft worden und hut sich dabfci als absolut dicht erwiesen und war sehr leicht zu betätigen.

Die Erfindung ist jedoch auch bei Kolbenschie-

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De g j

Querschnittsform ausgebildet sein. Der Schicberkol- 60 bern anwendbar, die nicht druckentlastet sind, oder ben weist einen zentralen Kanal 15 auf, so daß in der bei Kolbenschiebern, die in anderer Weise betätigt Schließstellung der Druck des Mediums nicht nur auf die Stirnseite drs Schieberkolbens, sondern auch in

dem Raum 16 aiii der Rückseite des Schieberkolbens bei Kob,

werden als bei der in Fig. 1 dargestellten Konstruk-

tion.

dem Raum 16 aiii der Rückseite des Schieberkolbens Bei einer Ausführungsform des Kolbenschiebers

wirkt. Da die Flächen des Kopfteils 17 und des Ver- 65 kann der Schieberkolben auch gehäusefest angeord- längerungsslücks 10 gleich sind, ist der Schieberkol- net sein. Das in Fi g. 2 und 3 dargestellte Teil 2 stellt ben trotz hoher Druckdifferenzen leicht beweglich. dann das Gehäuse und das Teil 3 den Schieberkolben

Der die Dichtung bewirkende Abschnitt des Schie- dar. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

i 775 7i8 I 2 durch den auf seiner Rückseite wirkenden Hoch-Patentansprüche: druck, ebenso wie bei dem Kolbenschieber nach der USA.-Patentschrift 2542 390, mit sehr großen Kräf-

1. Kolbenschieber, bestehend aus einem Ge- ten gegen die Gehäusesitzfläche gepreßt werden, so häuse mit einem zylindrischen Strömungsdurch- 5 daß sich beim Verschieben des Schieberkolbens aus gang und einem axial bewegbaren Schieberkol- der Absperr- in die Offenstellung Schwierigkeiten ben, in dem in einer Umfangsnut ein erster Ab- hinsichtlich der Betätigungskräfte und des Dichtringdichtring angeordnet ist, der mit einer Gehäuse- Verschleißes ergeben können.

sitzfläche zusammenwirken kann, wobei der Nut- Aus der USA.-Patentschrift 2 877 07\) ist eine raum auf der Rückseite des Abdichtringes durch io Dichtung bekannt, bei der in einer Ringnut unteretnea ersten Kanal mit dcT Hochdruckseite des halb eines ersten Abdichtringes ein zweiter Dichtring Kolbenschiebers in Verbindung steht, wenn sich angeordnet ist, der sowohl abdichtet als auch ander Schieberkolben in der Schließlage befindet, preßt. Der an einer Gehäusesitzfläcbe anliegende dadurch gekennzeichnet, daß sich im Dichtring verläßt jedoch bei dieser Konstruktion rückwärtigen Nutraum (23) ein zweiter Abdicht- 15 diese Gehäusesitzfläche nicht, und demgemäß ist ring (22) befindet, welcher aus einem Material auch das Problem des Übergangs des Dichtungsrings mit größerer Elastizität besteht als das Material über eine Kante in der Kolbenführung nicht gegeben, des ersten Abdichtringes (21), daß dieser zweite Außerdem ist bei dieser Dichtanordnung, bei der es Abdichtring (22) zwischen erstem Abdichtring sich um keine Kolbenschieberdichtung handelt, eine (21) und Nutboden eingespannt ist, daß der rück- ao ständige Verbindung des die Dichtringe aufnehmenwärtige Nutraum durch einen zweiten Kanal (26, den Nutraumes mit der Niederdruckseile nicht gege-27 bzw. 25, 28) mit der Niederdruckseite des ben.

Külbenschiebers in Verbindung steht, und die Aus der USA.-Patentschiift 2 732 268 ist eine beiden Verbindungskanäle (25, 28; 26, 27) durch Dichtungsanordnung bekannt, bei der in einer den zweiten Abdichtring (22) voneinander ge- 35 schwalbenschwanzförmigen Nut ein entsprechend getrennt sind, und daß ferner der Teil der Um- formter Dichtring angeordnet ist, um eine sichere fangsnut, in dem sich der erste Abdichtring (21) Halterung dieses Dichtringes zu gewährleisten. Auch befindet, im Querschnitt die Form eines Trapezes bei dieser Konstruktion ist nicht vorgesehen, daß der besitzt, desr.^n kürzere der parallelen Seiten ab- Dichtring seine ihm gegenüberliegende Anlagefläche dichtseitig gelegen ist. 30 im Betrieb verläßt, so daß die damit verbundenen

2. Kolbenschieber nach \nspruch 1, dadurch Probleme nicht auftreten können,
gekennzeichnet, daß der Teil des Nutraums (23), Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kolbenschiein dem der zweite Abdichtring (22) angeordnet ber der eingangs angeführten Art derart auszubilden, ist, einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, daß er auch bei extrem hohen, stets einseitig anlicvon dem die längere der parallelen Seiten der 35 genden Drücken einerseits in der Schließstellung Grundseite des anderen trapezförmigen Teils des zuverlässig abdichtet und andererseits sich ohne Ge-Nutraums (23) entspricht. fahr des Festfressens unter vol'xm Druck beliebig oft

3. Kolbenschieber nach Anspruch 2, dadurch aus der Schließstellung in die geöffnete Stellung bringekennzeichnet, daß die trapezförmigen Quer- gen läßt und beim Schließen die Gefahr von Beschäschnittsteile des Nutraums (23) gleichschenkelig 40 digungen der Dichtungen vermeidet.

sind. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

gelöst, daß sich im rückwärtigen Nutraum ein zweiter Abdichtring befindet, welcher aus einem Material

mit größerer Elastizität besteht als das Material des

45 ersten Abdichtringes, daß dieser zweite Abdichtring zwischen erstem. Abdichtring und Nutboden eingespannt ist, daß der rückwärtige Nutraum durch einen

Die Erfindung betrifft einen Kolbenschieber, be- zweiten Kanal mit der Niederdruckseite des Kolbrnstehend aus einem Gehäuse mit einem zylindrischen Schiebers in Verbindung steht, und die beiden Ver-Strömungsdurchgang und einem axial bewegbaren 50 bindungskanäle durch den zweiten Abdichtring von-Schieberkolben, in dem in einer Umfangsnut ein er- einander getrennt sind, und daß ferner der Teil der ster Abdichtring angeordnet ist, der mit einer Gehäu- Umfangsnut, in dem sich der erste Abdichtring befinsesitofläche zusammenwirken kann, wobei der Nut- det, im Querschnitt die Form eines Trapezes besitzt, raum auf der Rückseite des Abdichtringes durch dessen kürzere der parallelen Seiten abdichtseitig gecinen ersten Kanal mit der Hochdruckseite des KoI- 55 legen ist.

benschiebers in Verbindung steht, wenn sich der Der zweite Abdichtring wirkt dabei nicht nur als

Schieberkolben in der Sehließlage befindet. Abdiehtstelle zwischen Hochdruck- und Nicdcr-

Ein derartiger Kolbenschieber ist aus der USA,- druckseite hinter dem ersten Abdichtring, sondern Patentschrift 2 506 111 bekannt. Bei diesem bekann- dient zudem noch dazu, den ersten Abdichtring so ten Kolbenschieber soll der Abdichtring, wenn dieser 60 wohl gegen die schrägen Nutseiten wände als auch geaußerhalb der Gehäusesitzfläche liegt, vollständig in gen die Gehäusesitzfläche vorzuspannen. Dadurch erdie Umfangsnut hineingezogen werden. Dadurch gibt sich vor allem auch dann eine sichere Führung wird zwar eine Gefährdung des Abdichtrings beim des Dichtringes, wenn dieser von der Stellung, in der Vorbeiführen an Gehäusekanten vermieden, dafür er nicht an der Gehäusesitzfläche anliegt, über eine erfolgt eine wirksame Abdichtung erst nach dem 65 Gehäusekante in die Absperrstellung gebracht wird. Auftreten eines gewissen Druckgefälles vor und hin- Die Verbindung zur Niederdruckseite über den rückter dem Abdichtring. Der bekannte Abdichtring kann wärtigen Nutraum hat dabei stets nur den Zweck, ein im übrigen infolge der parallelen Nutseitenwände schnelles Bewegen des zweiten Abdichtringes im Mo-