DE202017107647U1 - Dichtungsanordnung - Google Patents

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Abstract

Stellventil mit einem Ventilgehäuse (4), das einen Ventilkanal bildet, einem Ventilglied (18) welches den Fluidstrom reguliert und einer Druckentlastungseinrichtung (26), die mindestens eine Druckentlastungsöffnung (28) in dem Ventilglied (18) und eine Druckentlastungskammer (30) aufweist, wobei eine Dichtungseinheit (38) vorgesehen ist, die das Ventilglied (18) gegenüber dem Ventilgehäuse (4) abdichtet, wobei die Dichtungseinheit (38) Paare von Dichtungslippen (58, 60; 62, 64) und die Dichtungslippen (58, 60, 62, 64) aufspreizende Federn (66, 68) umfasst, wobei eine Dichtungsaufnahmenut (39) vorgesehen ist, die eine Dichtfläche (40) und zwei axiale Anlageflächen (42, 44) bildet, wobei in den axialen Anlageflächen (42, 44) Verbindungskanäle (74, 76) eingebracht sind, die die Dichtungsaufnahmenut (39) mit der Druckkammer (30) und dem der Druckkammer abgewandten Bereich des Ventilkanals verbinden, wobei die Dichtungseinheit (38) einen innenliegenden Basisbereich (54, 56) aufweist und sich die Dichtungslippen (58, 60, 62, 64) gegenüberliegend von diesem Basisbereich (54, 56) aus erstrecken, und wobei die Öffnungen der Dichtungslippen (58, 60, 62, 64) jeweils in Richtung der Verbindungskanäle (74, 76) zugewandt und somit zu dem Einlasszugang (12) und dem Auslasszugang (14) offen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungslippen (58, 60, 62, 64) und die axialen Anlageflächen (42, 44) derart aufeinander abgestimmt sind, dass bei Anlage der Dichtungseinheit (38) an der jeweiligen axialen Anlagefläche (42, 44) nur die Federn (66, 68) in axialer Richtung die Anlagefläche (42, 44) berührt, während die Dichtungslippen (58, 60, 62, 64) von der Anlagefläche (42, 44) beabstandet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Stellventil mit einem Ventilgehäuse, einem Ventilglied und einer Druckentlastungseinrichtung. Das Stellventil kann entweder mit einem Ventilglied als Kegel ausgeführt sein, oder das Ventilglied ist als Kolben ausgeführt und der Kolben bewegt sich innerhalb eines Ventilkäfigs.
  • Ein solches Ventilkäfigstellventil ist aus der US 2010 0270491 A1 bekannt, die eine Dichtungsanordnung zur Verwendung mit Ventilen offenbart, die eine erste Dichtung und eine zweite Dichtung gegenüber der ersten Dichtung umfasst. Die ersten und zweiten Dichtungen sind dichtend in ein Verschlusselement eines Ventils eingefügt und greifen an einer Dichtungsfläche gegenüber dem Verschlusselement an. Zwischen den ersten und zweiten Dichtungen ist ein Abstandsring angeordnet, um zu verhindern, dass die ersten und zweiten Dichtungen einander berühren. Zusätzlich ist der Abstandsring so bemessen, dass der Abstandsring nicht mit dem Verschlusselement oder der Dichtfläche in Berührung kommt. Diese Dichtungsanordnung lässt sich allerdings nicht für eine bidirektionale Abdichtung einsetzen. Für Ventilglied von Stellventilen, welche wahlweise von beiden Seiten vom Prozessfluid durchströmt werden können, nämlich FTO (flow to open) oder FTC (flow to close), hat die Verwendung dieses Dichtungstyps nur in einer Durchflussrichtung eine Dichtwirkung. Die Verwendung der Dichtanordnung als Druckentlastung bei einer bidirektionalen Anströmung ist Nachteilig, da die Dichtwirkung nicht in gleicher Weise bei einer bidirektionalen Anströmung wirkt. Bei der Anströmung in Richtung FTC würde keine oder nur eine undefinierte Dichtwirkung erzielbar sein. Zudem wird ein weiteres, von der Strömung beeinflussbares Abstandselement benötigt, welches den Abstand der Dichtungslippen auseinanderhält um eine freie Bewegung der Dichtungslippen zu ermöglichen.
  • EP 2 677 219 B2 offenbart eine Ventilanordnung zur Verwendung mit Fluidventilen, die einen Ventilkäfig und eine Dichtungsanordnung umfasst, die in einem Ventilglied positioniert werden soll. Weiterhin umfasst die Dichtungsanordnung eine erste Dichtung und einen ersten Abstreifer, wobei die erste Dichtung den ersten Abstreifer belasten soll, um das Eindringen von Verunreinigungen auf einer dynamischen Dichtungsfläche zu verhindern und eine zweite Dichtung und einen zweiten Abstreifer, wobei die zweite Dichtung den zweiten Abstreifer belasten soll, sowie einen Abstandshalter zwischen dem ersten und dem zweiten Abstreifer bereitstellen soll. Auch diese Dichtungsanordnung lässt sich nicht für eine bidirektionale Abdichtung einsetzen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem Ventil mit einer Druckentlastungseinrichtung eine leichtgängige Druckentlastungsdichtungsanordnung bereitzustellen, die bidirektional wirksam ist.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • In bekannter Weise umfasst das Stellventil ein Ventilgehäuse, das einen Ventilkanal bildet, der insbesondere einen Ventileingang mit einem Ventilausgang verbindet. Das Stellventil umfasst ferner ein Ventilglied und eine Druckentlastungseinrichtung, die eine Druckentlastungsbohrung in dem Ventilglied und eine Druckentlastungskammer umfassend eine Kammerwand aufweist. Eine Bewegung des Ventilglieds, das mit der Kammerwand verbunden ist, führt zu einer Relativbewegung zwischen der Kammerwand und dem Gehäuse. Oder die Kammerwand ist gleichzeitig der Ventilkäfig in welchem der Kolben geführt ist und sich gegenüber dem Ventilkäfig bewegt. Ferner ist eine Druckentlastungsdichtung vorgesehen, die die Kammerwand gegenüber dem Ventilgehäuse oder dem Kolben abdichtet. Die Druckentlastungsdichtung umfasst zwei Dichtungselemente. Die Dichtungselemente umfassen jeweils eine Dichtungseinheit, die einen Basisbereich und zwei daran anschließenden Dichtungslippen aufweist. Ferner umfasst eine Dichtungseinheit eine die Dichtungslippen aufspreizende Feder.
  • Ferner ist eine Dichtungsaufnahmenut vorgesehen, die insbesondere eine rechteckige Querschnittsform besitzt, und zwei axiale, insbesondere kreisringförmige Anlageflächen bildet. Die axialen ringförmigen Anlageflächen sind jeweils von wenigstens einem Verbindungskanal durchbrochen der die Dichtungsaufnahmenut entsprechend mit dem Ventilkanal des Stellventils einerseits und mit der Druckentlastungskammer andererseits verbindet. Die Druckentlastungselemente sind mit ihren Dichtungsmanschetten derart in der Dichtungsaufnahmenut aufgenommen, dass die Dichtungslippen den jeweiligen axialen Anlageflächen zugewandt sind, wodurch das durch die Verbindungskanäle strömende Medium aufspreizend auf die Dichtungslippen wirkt, die sich damit zwischen dem Stellglied und Ventilgehäuse aufspreizen und mit hoher Dichtwirkung abdichten. Auf diese Weise wird eine große Dichtwirkung erzielt, unabhängig davon, ob das Ventil FTO oder FTC angeströmt wird.
  • Erfindungsgemäß sind die Öffnungen der Dichtungselemente jeweils in Richtung des strömenden Mediums ausgerichtet. Die bidirektionale Anströmung des Stellventils benötigt zwei sich gegenüberliegende und direkt zur Strömung hin offene Dichtlippenkonturen.
  • Das erfindungsgemäße Stellventil ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungslippen und die axialen Anlageflächen derart aufeinander abgestimmt sind, dass bei Anlage der Dichtungseinheit an der jeweiligen axialen Anlagefläche nur die Federn in axialer Richtung die Anlagefläche berührt, während die Dichtungslippen von der Anlagefläche beabstandet sind.
  • Durch diese Ausgestaltung sind die Dichtungslippen von den zugeordneten Anlageflächen beabstandet und damit frei beweglich. Dadurch wird insbesondere bei einer Relativbewegung zwischen Kammerwand und Ventilgehäuse eine Beschädigung bzw. Abheben der Dichtungslippe vermieden und die Abdichtung gewährleistet. Es wird verhindert, dass eine Dichtungslippe der der Strömungsrichtung abgewandten Dichtungsmanschette aufgrund des auf die gegenüberliegende Dichtungsmanschette wirkenden Drucks während der Bewegung in den Spalt zwischen die Kammerwand und das Gehäuse geklemmt wird und damit die leichtgängige Bewegung des Ventilglieds behindert.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stellventils wird zur Abstimmung der Dichtungslippen und der axialen Anlageflächen die Erstreckung der Federn in axialer Richtung länger gewählt als die Länge der zugeordneten Dichtungslippen.
  • Die Federn sind in der Länge ihrer axialen Erstreckung und der Länge der Dichtungslippen derart aufeinander abgestimmt, dass die Feder in Axialrichtung über die Dichtungslippen hinausragt, so dass in einer Anschlagposition die Feder und nicht die Dichtungslippe an der axialen Anlagefläche der Dichtungsaufnahmenut ansteht. Oder Aussparungen in der Dichtungsaufnahmenut erlauben eine freie Bewegung der Dichtungslippen bei Anlage der Feder an der axialen Anlagefläche. Auf diese Weise ist bei einer bidirektionalen Anströmung eine hohe Dichtwirkung der Druckentlastung möglich. Die Feder ist dazu insbesondere als Ring-Spiralfeder ausgebildet.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stellventils weisen zur Abstimmung der Dichtungslippen und der axialen Anlageflächen die erste axiale Anlagefläche und zweite axiale Anlagefläche Aussparungen auf, die so dimensioniert sind, dass die Dichtungslippen von den Anlageflächen beabstandet sind und sich innerhalb der Aussparungen frei bewegen können.
  • Die Dichtungsaufnahmenut ist bevorzugt gehäuseseitig eingebracht. Die Ausgestaltung der bewegten Kammerwand kann so einfach gehalten werden. In einer weiteren Ausführung ist die Dichtungsaufnahmenut im beweglichen Kolben eines Ventilkäfigventils eingebracht.
  • Bevorzugt umschließt die Kammerwand einen Teil des Ventilgehäuses, insbesondere des Ventildeckels, in dem eine Ventilstange geführt ist, umfänglich. So wird die Druckkammer durch die Kammerwand, den umschlossenen Teil des Gehäuses und dem Ventilglied gebildet. In dieser Anordnung ist die den Ventilglied betätigende Ventilstange durch die Druckkammer geführt. Beschreibung Ventilkäfigventil
  • Die Dichtungsaufnahmenut kann durch einen Druckentlastungsträger am Gehäuse oder dem Kolben, der eine erste axiale Anlagefläche bereitstellt, und einen Stützring, der eine zweite axiale Anlagefläche bereitstellt, verbunden sein. Der Stützring ist bevorzugt lösbar an dem Druckentlastungsträger befestigbar.
  • Dadurch können die Dichtungsmanschetten auf einfache Weise in die zwischen dem Druckentlastungsträger und dem Stützring gebildete Dichtungsaufnahmenut eingesetzt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Druckentlastungsträger lösbar an dem Gehäuse oder Kolben befestigt. So kann der Druckentlastungsträger mit den Dichtungsmanschetten und dem Stützring vormontiert werden und so als Baueinheit mit dem Ventilgehäuse verbunden werden. Diese Baueinheit kann in einfacher Weise aus dem Stellventil demontiert und bei Verschleiß ersetzt werden.
  • Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Dichtungsmanschetten federelastische PTFE-Dichtungsmanschetten.
  • Schließlich ist vorteilhaft, wenn die Federn Ring-Spiralfedern sind, die sich für derartige Anwendungen besonders eignen.
  • Die beiden Dichtungsmanschetten können zusammen einteilig ausgeführt sein, wodurch ein gemeinsamer Basisbereich gebildet wird.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 einen Schnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Kegel-Stellventils;
  • 2 eine vergrößerte Darstellung der Druckentlastungseinrichtung des erfindungsgemäßen Stellventils nach 1;
  • 3 eine vergrößerte Darstellung einer Druckentlastungsdichtung nach 2.
  • 4 eine vergrößerte Darstellung einer Abwandlung der Druckentlastungsdichtung nach 3.
  • 5 einen Schnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Käfig-Stellventils; und
  • 6 eine vergrößerte Darstellung der Druckentlastungseinrichtung des erfindungsgemäßen Stellventils nach 5.
  • Von dem erfindungsgemäßen Stellventil ist in 1 ein Teil des Gehäuses 2, mit einem Ventildeckel 4 des Gehäuses verschlossen, der mit dem Teil des Gehäuses 2 über Gewindebolzen 6, 8 verbunden ist. An den Ventildeckel 4 schließt sich ein Joch an. Das Gehäuse 2 hat einen ersten Zugang 12 und einen zweiten Zugang 14, die über einen Ventilkanal verbunden sind, wobei die Zugänge 12, 14, je nach der Strömungsrichtung des Prozessmediums einen Zulauf oder einen Ablauf für das Prozessmedium bilden.
  • In das Gehäuse 2 ist ferner ein Ventilsitz 16, der durch einen Ventilglied 18 zu verschließen und zu öffnen ist, der durch eine mit einem Stellantrieb (nicht gezeigt) verbundene Ventilstange 20 betätigt wird. Die Ventilstange 20 ist über ein Lagerteil 22 an dem Ventildeckel 4 geführt. Die Ventilstange 20 endet an dem Ventilglied 18, der mit einer Druckentlastungseinrichtung 26 ausgestattet ist.
  • 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Druckentlastungseinrichtung 26 des erfindungsgemäßen Stellventils nach 1.
  • Die Druckentlastungseinrichtung 26 umfasst eine Druckentlastungsbohrung 28 in dem Ventilglied 18 und eine Druckentlastungskammer 30. Die Druckentlastungskammer 30 wird durch eine an dem Ventilglied 18 abdichtend angebrachte, zylindrische Kammerwand 32, die wiederum gegenüber einem innerhalb der Kammerwand 32 liegenden Teil des Ventildeckels 4 abgedichtet ist, gebildet. Zur Abdichtung ist ventilgehäuseseitig eine Dichtungsaufnahmenut 39 angeordnet, die eine Druckentlastungsdichtung 38 trägt und die Kammerwand 32 gegenüber der radialen Nutinnenfläche abdichtet, so dass die Dichtigkeit auch während der Relativbewegung zwischen Kammerwand 32 und Ventilgehäuse 4 leckagearm gewährleistet ist.
  • Die Dichtungsaufnahmenut 39 ist durch einen Druckentlastungsträger 34, der mit einem Stützring 36 verbunden ist, gebildet. Die Druckentlastungskammer 30 wird somit durch den Stützring 36 und den damit verbundenen Druckentlastungsträger 34, der auf einen Teil des Ventildeckels 4 aufgeschraubt wird, verschlossen.
  • 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer Druckentlastungsdichtung nach 2. Nach 3 ist in der zwischen der Kammerwand 32 und dem Druckentlastungsträger 34 gebildeten Dichtungsaufnahmenut 39 eine Druckentlastungsdichtung 38 angeordnet.
  • Der Druckentlastungsträger 34 bildet mit dem radial innen liegenden Nutenboden eine erste Dichtfläche 40, und eine erste axiale Anlagefläche 42. Der Stützring 36 bildet eine zweite axiale Anlagefläche 44.
  • Die Druckentlastungsdichtung 38 umfasst zwei Dichtungselemente 46, 48 mit federelastischen PTFE-Dichtungsmanschetten 50, 52, die jeweils einen Basisbereich 54, 56 und zwei an dem Basisbereich 54 angeordneten Dichtungslippen 58, 60 bzw. an dem Basisbereich 56 angeordneten Dichtungslippen 62, 64 aufweisen. Die Dichtungselemente 46, 48 weisen zudem eine Ring-Spiralfeder 66, die die Dichtungslippen 58, 60 aufspreizt, und eine Ring-Spiralfeder 68 auf, die die Dichtungslippen 62, 64 aufspreizt. In der von dem Druckentlastungsträger 34 gebildeten axialen Anlagefläche 42 ist ein Verbindungsspalt 74 eingebracht, der die Dichtungsaufnahmenut 39 mit der einen Seite des Ventilkanals verbindet. Das Dichtungselement 46 ist so in der Dichtungsaufnahmenut 39 aufgenommen, dass die Dichtungslippen 58, 60 und die Ring-Spiralfeder 66 der axialen Anlagefläche 42 und damit auch dem Verbindungskanal 74 zugewandt sind, so dass das Medium zwischen die Dichtungslippen 58, 60 eindringen kann.
  • In der von dem Stützring gebildeten axialen Anlagefläche 44 ist ein Verbindungsspalt 76 eingebracht, der die Dichtungsaufnahmenut 39 mit der Druckkammer 30 verbindet. Das Dichtungselement 48 ist so in der Nut aufgenommen, dass die Dichtungslippen 62, 64 und die Ring-Spiralfeder 68 der axialen Anlagefläche 44 und damit auch dem Verbindungskanal 76 zugewandt sind, so dass das Medium zwischen die Dichtungslippen 62, 64 eindringen kann.
  • Durch die Verbindungskanäle wird eine entsprechende Strömung entweder bei „flow to close“ über den Verbindungskanal 74 und bei „flow to open“ über den Verbindungskanal 46, in Richtung der entsprechenden den Strömungskanälen zugewandten Dichtungslippen 58, 60, 62, 64 geleitet, so dass eine zusätzlich zur Federkraft aufgebrachte Spreizkraft auf die Dichtungslippen 58, 60, 62, 64 wirkt. Gleichzeitig wirkt der Strömungsdruck auch axial in Strömungsrichtung auf die Dichtungseinrichtung 38.
  • In der gezeigten Ausführung liegt eine „flow to open“ Beaufschlagung vor, die die Dichtungseinrichtung 38 gegen die axiale Anlagefläche 42 drückt, wodurch diese an der axialen Anlagefläche 42 ansteht.
  • Erfindungsgemäß steht nun die Ring-Spiralfeder 66 an den Anlageflächen 42, an dem Druckentlastungsträger 34 an, da die Ring-Spiralfeder 66 einen größeren Querschnitts-Durchmesser als die Länge der Dichtungslippen 58, 60 besitzt. Die Dichtungslippen 58, 60 bleiben dadurch von der axialen Anlageflächen 42 beabstandet und damit frei beweglich. Sie werden bei der Bewegung der Kammerwand 32 nicht in den Spalt zwischen Kammerwand 32 und Druckentlastungsträger 34 gezogen oder verformen sich durch Stauchung an der axialen Anlagefläche 42. Dieser Zusammenhang ergibt sich analog bei Betrachtung einer „flow to close“ Strömung für das Dichtungselement 48.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Dichtungslippen 58, 60, 62, 64 und die axialen Anlageflächen 42, 44 derart aufeinander abgestimmt, dass bei Anlage der Dichtungseinheit an der jeweiligen axialen Anlagefläche nur die Ring-Spiralfedern 66, 68 in axialer Richtung die Anlageflächen 42, 44 berühren, während die Dichtungslippen 58, 60, 62, 64 von den Anlageflächen 42, 44 beabstandet sind. Diese erfolgt dadurch, dass die Erstreckung der Ring-Spiralfedern 66, 68 in axialer Richtung länger ist als die Länge der zugeordneten Dichtungslippen 58, 60, 62, 64.
  • In der folgenden Beschreibung der 4 bis 6 werden die Bezugszeichen der 1 bis 3 für vergleichbare Teile verwendet.
  • 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer Abwandlung der Druckentlastungsdichtung 38 bei dem Kegel-Stellventil nach 1. Wie aus 4 ersichtlich ist, ist die Druckentlastungsdichtung 38 wie bei der Ausführungsform nach 3 zwischen dem Druckentlastungsträger 34 und dem Stützring 36 angeordnet. Die Abwandlung besteht darin, dass die axialen Anlageflächen jeweils einen mittigen Anlagebereich 86, 88 und seitlich davon angeordnete Aussparungen 90, 92, 94, 96, die die Enden der Dichtungslippen 58, 60, 62, 64 aufnehmen können, so dass die Dichtungslippen 58, 60, 62, 64 sich innerhalb der Aussparungen 90, 92, 94, 96 frei bewegen, wenn die Dichtungslippen 58, 60, 62, 64 länger sind als die axiale Erstreckung der Ring-Spiralfedern 66, 68.
  • Bei der Ausführungsform von 4 sind damit die Dichtungslippen 58, 60, 62, 64 und die axialen Anlageflächen 42, 44 derart aufeinander abgestimmt, dass bei Anlage der Dichtungseinheit an der jeweiligen axialen Anlagefläche nur die Ring-Spiralfedern 66, 68 in axialer Richtung die Anlagefläche 42, 44 berührt, während die Dichtungslippen 58, 60, 62, 64 von den Anlageflächen 42, 44 beabstandet sind.
  • 5 zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Ventilkäfig-Stellventils dessen Ventilglied ein Ventilkolben 80 ist, der in einem Ventilkäfig 82 gelagert ist. Das erfindungsgemäße Ventilkäfig-Stellventil umfasst ein Gehäuse 2, das mit einem Ventildeckel 4 verschlossen ist, der mit dem Teil des Gehäuses 2 über Gewindebolzen 6, 8 verbunden ist. Das Gehäuse 2 hat einen ersten Zugang 12 und einen zweiten Zugang 14, die über einen Ventilkanal verbunden sind, wobei die Zugänge 12, 14, je nach der Strömungsrichtung des Prozessmediums einen Zulauf oder einen Ablauf für das Prozessmedium bilden.
  • Das Gehäuse 2 hat ferner einen Ventilsitz 16, der durch den Ventilkolben 80 zu verschließen und zu öffnen ist, der durch eine mit einem Stellantrieb (nicht gezeigt) verbundene Ventilstange 20 betätigt wird. Die Ventilstange 20 endet an dem Ventilkolben 80, der mit einer Druckentlastungseinrichtung 26 ausgestattet ist. Die Druckentlastungseinrichtung 26 umfasst Druckentlastungsbohrungen 28 in dem Ventilkolben 80 und eine Druckentlastungskammer 30, die von dem Ventilkolben 80 und dem Ventilkäfig 82 gebildet wird. In 5 ist die Druckentlastungsdichtung 38 in der Druckaufnahmenut 39 angeordnet, die zwischen dem Ventilkolben 80 und einem Stutzring 84 gebildet wird.
  • 6 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Druckentlastungsdichtung 38 des erfindungsgemäßen Ventilkäfig-Stellventils nach 5. Zur Abdichtung ist an dem Ventilkolben 80 eine Dichtungsaufnahmenut 39 angeordnet, die eine Druckentlastungsdichtung 38 trägt und den Ventilkäfig 82 gegenüber dem Ventilgehäuse abdichtet. Die Dichtungsaufnahmenut 39 ist durch die axialen Anlageflächen 42 bzw. 44 an dem Ventilkolben 80 und dem Stützring 84 gebildet. Die axialen Anlageflächen 42 und 44 befinden sich bei der Ausführungsform von 6 an dem Ventilkolben 80 bzw. an dem Stützring 84. Die in den 5 und 6 gezeigte Druckentlastungsdichtung 38 ist so aufgebaut wie die Druckentlastungsdichtung 38 in 3. Die in den 5 und 6 gezeigte Druckentlastungsdichtung 38 kann jedoch auch so aufgebaut sein wie die Druckentlastungsdichtung 38 in 4.
  • Erfindungsgemäß stehen nur die Ring-Spiralfedern 66, 68 an den Anlageflächen 42, 44 an dem Ventillkolben 80 und dem Stützring 84 an, da die Ring-Spiralfedern 66, 68 einen größeren Querschnitts-Durchmesser als die Länge der Dichtungslippen 58, 60, 62, 64 besitzen. Die Dichtungslippen 58, 60, 62, 64 bleiben dadurch von der axialen Anlageflächen 42, 44 beabstandet und damit frei beweglich.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Gehäuseteil
    4
    Ventildeckel
    6
    Gewindebolzen
    8
    Gewindebolzen
    10
    Joch
    12
    Zugang
    14
    Zugang
    16
    Ventilsitz
    18
    Ventilglied
    20
    Ventilstange
    22
    Lagerteil
    24
    Dichtungspackung
    26
    Druckentlastungseinrichtung
    28
    Druckentlastungsbohrung
    30
    Druckentlastungskammer
    32
    Stützwand
    34
    Druckentlastungsträger
    36
    Stützring
    38
    Druckentlastungsdichtung
    39
    Dichtungsaufnahmenut
    40
    axiale Anlagefläche
    42
    erste axiale Anlagefläche
    44
    zweite axiale Anlagefläche
    46
    Dichtungselement
    48
    Dichtungselement
    54
    Basisbereich
    56
    Basisbereich
    58
    Dichtungslippe
    60
    Dichtungslippe
    62
    Dichtungslippe
    64
    Dichtungslippe
    66
    Ring-Spiralfeder
    68
    Ring-Spiralfeder
    74
    Verbindungskanal
    76
    Verbindungskanal
    80
    Ventilkolben
    82
    Ventilkäfig
    84
    Stützring
    86
    Anlagebereich
    88
    Anlagebereich
    90
    Aussparung
    92
    Aussparung
    94
    Aussparung
    96
    Aussparung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 20100270491 A1 [0002]
    • EP 2677219 B2 [0003]

Claims (12)

  1. Stellventil mit einem Ventilgehäuse (4), das einen Ventilkanal bildet, einem Ventilglied (18) welches den Fluidstrom reguliert und einer Druckentlastungseinrichtung (26), die mindestens eine Druckentlastungsöffnung (28) in dem Ventilglied (18) und eine Druckentlastungskammer (30) aufweist, wobei eine Dichtungseinheit (38) vorgesehen ist, die das Ventilglied (18) gegenüber dem Ventilgehäuse (4) abdichtet, wobei die Dichtungseinheit (38) Paare von Dichtungslippen (58, 60; 62, 64) und die Dichtungslippen (58, 60, 62, 64) aufspreizende Federn (66, 68) umfasst, wobei eine Dichtungsaufnahmenut (39) vorgesehen ist, die eine Dichtfläche (40) und zwei axiale Anlageflächen (42, 44) bildet, wobei in den axialen Anlageflächen (42, 44) Verbindungskanäle (74, 76) eingebracht sind, die die Dichtungsaufnahmenut (39) mit der Druckkammer (30) und dem der Druckkammer abgewandten Bereich des Ventilkanals verbinden, wobei die Dichtungseinheit (38) einen innenliegenden Basisbereich (54, 56) aufweist und sich die Dichtungslippen (58, 60, 62, 64) gegenüberliegend von diesem Basisbereich (54, 56) aus erstrecken, und wobei die Öffnungen der Dichtungslippen (58, 60, 62, 64) jeweils in Richtung der Verbindungskanäle (74, 76) zugewandt und somit zu dem Einlasszugang (12) und dem Auslasszugang (14) offen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungslippen (58, 60, 62, 64) und die axialen Anlageflächen (42, 44) derart aufeinander abgestimmt sind, dass bei Anlage der Dichtungseinheit (38) an der jeweiligen axialen Anlagefläche (42, 44) nur die Federn (66, 68) in axialer Richtung die Anlagefläche (42, 44) berührt, während die Dichtungslippen (58, 60, 62, 64) von der Anlagefläche (42, 44) beabstandet sind.
  2. Stellventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abstimmung der Dichtungslippen (58, 60, 62, 64) und der axialen Anlageflächen (42, 44) die Erstreckung der Federn (66, 68) in axialer Richtung länger ist als die Länge der zugeordneten Dichtungslippen (58, 60, 62, 64).
  3. Stellventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abstimmung der Dichtungslippen (58, 60, 62, 64) und der axialen Anlageflächen (42, 44) die erste axiale Anlagefläche (42) und zweite axiale Anlagefläche (44) jeweils einen mittigen Anlagebereich (86; 88) und seitlich davon Aussparungen (90, 92; 94, 96) aufweisen, die so dimensioniert sind, dass die Dichtungslippen (58, 60; 62, 64) von den Anlageflächen (42, 44) beabstandet sind und sich innerhalb der Aussparungen (90, 92, 94, 96) frei bewegen können.
  4. Stellventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsaufnahmenut (39) ventilgehäuseseitig angeordnet ist.
  5. Stellventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsaufnahmenut (39) bei Käfigventilen im Ventilglied aufgenommen ist.
  6. Stellventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsaufnahmenut einen Druckentlastungsträger (34) umfasst, der eine erste axiale Anlagefläche (42) bildet.
  7. Stellventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckentlastungsträger (34) lösbar mit dem Ventilgehäuse (4) verbindbar ist.
  8. Stellventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsaufnahmenut (39) einen Stützring (36) umfasst, der eine zweite axiale Anlagefläche (44) bildet und wobei der Stützring (36) lösbar an dem Druckentlastungsträger (34) befestigbar ist.
  9. Stellventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckentlastungsträger (34), die Dichtungselemente (46, 48) und der Stützring (36) des Druckentlastungsträgers (34) als Baueinheit ausgeführt sind.
  10. Stellventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der die Druckkammer bildende Teil des Ventilgehäuses (4) innerhalb der insbesondere hohlzylindrischen Kammerwand (32) liegt.
  11. Stellventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn Ring-Spiralfedern (66, 68) sind, wobei sich die Länge der axialen Erstreckung durch den Querschnittsdurchmesser bemisst.
  12. Stellventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtanordnung einteilig oder zweiteilig ausgeführt ist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100270491A1 (en) 2009-04-28 2010-10-28 Wayne Russell Faas Bidirectional seal assembly for use with valves
EP2677219B1 (de) 2009-07-17 2015-08-12 Fisher Controls International Llc Dichtungsanordnungen zur Verwendung mit Flüssigkeitsventilen

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