DE1775932A1

DE1775932A1 - Axial verschiebbarer Dichtungskoerper

Info

Publication number: DE1775932A1
Application number: DE19681775932
Authority: DE
Inventors: Cagle Harlan Ray
Original assignee: SAHLIN ENG CO Inc
Current assignee: SAHLIN ENG CO Inc
Priority date: 1968-06-19
Filing date: 1968-09-19
Publication date: 1972-02-03
Also published as: DE1750926C2; DE1750926B1

Description

Axial verschiebbarer Dichtungskörper Die Erfindung betrifft einen in einer Bohrung axial verschiebbaren Dichtungskörper, insbesondere Kolben eines Ventils, der zumindest auf einer axialen Stirnseite mit Druckmittel beaufschlagt wird und eine durch eine ringförmige Hinterschneidungsnut gebildete, an der Wand der Bohrung anliegende Dichtungslippe aus Kunststoff aufweist. Bei einem bekannten axial verschiebbaren Durchflußeteuerventil (deutsches Gebrauchsmuster 1 920 879) ist am einen Ende eines Ventilschafts ein scheibenförmiger Kolben an-gebracht, der zum Verstellen des Ventils mit einem Druck- mittel beaufschlagbar ist. Am äußeren Umfang des scheiben- förmigen Kolbens ist ein Dichtungsring aus Kunststoff, Gummi oder dergleichen eingesetzt. Der Dichtungsring hat einen etwa quadratischen Querschnitt, wobei er mit seiner äußeren Umfangsfläche an der Wand der Bohrung anliegt wogegen auf seiner druckbeaufschlagten Stirnseite eine dreieckige Hinterschneidungsnut vorgesehen ist. Die Hinterschneidungsnut ist dem Druckmittel frei zugänglich, so daß die zwischen der äußeren Umfangsfläche des Dichtungsrings und der Hinterschneidungsnut gebildete Dichtungslippe vom Druckmittel nach außen gegen die Wand der Bohrung gedrückt werden kann. Trotz dieser besonderen Ausgestaltung ist die Dichtungswirkung des bekannten Dichtungskörpers für viele Zwecke nicht zufriedenstellend, was insbesondere daher rühren dürfte, daß der Dichtungsring nicht über seiner ge- samten Dichtungsfläche und vor allem nicht über einen genau definierten Dichtungsbereich an der Wand der Bohrung an- liegt.
Durch die Erfindung soll ein Dichtungskörper der eingangs angegebenen Art geschaffen werden, der eine bessere Dichtungswirkung als die bekannte Dichtungsanordnung hat. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Außenfläche der Dichtungslippe derart schrägverlaufend zur Wand der Bohrung ausgebildet ist, daß die Dichtungslippe nur über einer sehr schmalen Diehtungefläohe an der Wand der Bohrung anliegt.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht: daß der Diohtungekörper über einen genau definierten Dichtung»- Bereich an der Wand der Bohrung anliegt, Durch die besondere ,Ausgestaltung der Dichtungelippe wird die Flexibilität der ?ichtungslippe erhöht, so daß der durch das Druckmittel be- wirkte Dichtungseingriff zwischen der Dichtungslippe und -'er Wand der Bohrung verbessert wird. Yorteilhafterweise wird der gesamte Dichtungskörper einstückig aus Kunststoff, insbesondere einem Fluorkohlenstoff-Polymer, hergestellt. Anhand der einzigen Figur wird ein bevorzugtes Ausführungs- beispiel der Erfindung näher erläutert.
In der Figur ist ein Dreiweg-Durohflußsteuerventil 1 dar- gestellt, das zwei am Ende eines Ventilschaftes 4 ange- brachte Dichtungskörper 2,3 aufweist. Das I)urchflußsteuerventil 1 ist zwischen einer unteren Stellung (siehe Figur) und einer oberen Stellung (nicht gezeigt) bewegbar. In der unteren Stellung des Durchflußsteuerventils schließt der Dichtungskörper 2 einen Durchlaß 5 zwischen einem Druckver-braucher 6 und einer Entlüftungekammer 7, während der Dich- tungskörper 3 einen Durchlaß 8 zwischen dem Druckverbraucher 6 und einer Druckquelle 7 freigibt. In der oberen Stellung des Durchflußsteuerventils ist dagegen der Durchlaß 8 ver- schlossen und der,Durchla8 5 geöffnet. Das Durohflußsteuer.A ventil 1 wird von einer gehäusefest abgestützten Peder 9 in die obere Stellung vorgespannt, wogegen es von einem durch , eine Einlaßleitung 10 zugeführten Druckmittel in seine untere Stellung bewegt werden kann.
Die Dichtungskörper 2 und 3 sind einstöckig aus Kunststoff hergestellt und mit Dichtungselementen 11912 und 13 versehen. Der Kunststoff ist ein abnutzungsfestes Material geringer Wasserabsorption, das einen kleinen Reibungsko- effizienten hat und gut zu bearbeiten ist. Das Material ist in dicken Abschnitten fest, in dünnen Abschnitten jedoch flexibel genug, um durch hohen Druck verformt zu wer- den und dadurch eine Dichtung zu bilden. Besondere geeignet sind FluorkohlenatoffPolymere, wie beispielsweise Tetrafluoräthylenpolymer und Fluor Äthylenpropylenpolymer.
Teflon hat sich als zufriedenstellend erwiesen.
Die Dichtungselemente 12113 haben die Form von axial vorstehenden ringförmigen Rippen, die in abgerundeten Diehtungsflä.chen geringer Breite enden. Die Dichtungsrippe 12 wirkt mit einem Ventilsitz 14 und die Dichtungsrippe 13 mit einem Ventilsitz 15 zusammen. Das Dichtungselement 11 hat die Form einer flexiblen ringförmigen Lippe! die von einer Hinterschneidunganut 16 gebildet wird und eine konische Oberfläche 17 aufweist. Durch diese konische Oberfläche wird am Bude der Dichtungslippe eine Dichtungeäläohe geringer Breite gebildet! die mit der Wand der Bntlüttungekammer 7 zusammenwirkte Der obere Abschnitt des Dichtungskörpers 2 wirkt als Kolben. Wenn durch die Einlaßleitung 10 Druckluft zugeführt wird, bewegt die an der Stirnseite des Dichtungskörpers angreifende Druckluft den Dichtungskörper entgegen der Wirkung der Feder 9 nach unten, so daß sich die Dichtungsrippe 12 an den Ventilsitz 14 anlegt und die Dichtungsrippe 13 sich von dem Ventilsitz 15 abhebt.
Die durch die Einlaßleitung 10 zugeführte Druckluft ist außerdem in der Hinterschneidungsnut 16 wirksam und druckt die Dichtungsfläche der Dichtungslippe 11 gegen die angrenzende Wand der Entlüftungskammer 7. Durch die von der Druckluft auf den Dichtungskörper ausgeübte Kraft wird die Dichtungsfläche der Dichtungsrippe 12 gegen ihren zugehörigen Ventilsitz gedrückt. Wenn die Druckluft aus der EinlaB-leitung 10 abgelassen wirdv wird die Dichtungsfläche der Dichtungsrippe 13 in der gleichen Weise gegen den Ventilsitz 15 gedrückt.

Claims

Patentanspröche 1. In einer Bohrung axial verschiebbarer Dichtungskörper, insbesondere Kolben eines Ventils, der zumindest auf einer axialen Stirnseite mit Druckmittel beaufechlagt wird und eine durch eine ringfdrmige Hinterachneidungsnut gebildete, an der Wand der Bohrung anliegende Dich- tungalippe aus Kunststoff aufweist= dadurch gekennzeich- net, daß die Außenfläche (17) der Dichtungslippe (11) derart schrägverlaufend zur Wand der Bohrung (7) ausgebildet ist, daß die Dichtungslippe nur über einer sehr schmalen Dichtungsfläche an der wand der Bohrung anliegt. 2. Dichtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB der gesamte Dichtungskörper (2) einstöckig aus Kunst- stoff hergestellt ist. 3. Dichtungskörper nach Anspruch 1 oder 2, der als Kolben eines axial verschiebbaren Durchflußsteuerventils dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungekörper auf seiner der druckbeaufschlagten Stirnseite entgegen- gesetzten Stirnseite eine axial vorstehende ringförmige Dichtungsrippe (12) aufweist, die mit einem gegenüber- liegenden Ventilsitz (14) zusammenwirkt,