DE2937456A1 - GASKET RING FOR SWING VALVES, ESPECIALLY FOR USE IN CRYOGENIC FLUIDA - Google Patents
GASKET RING FOR SWING VALVES, ESPECIALLY FOR USE IN CRYOGENIC FLUIDAInfo
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Description
a/S Westad Armaturfabrik 3360 GEITHUS, Norwegena / S Westad Armaturfabrik 3360 GEITHUS, Norway
Erfinder: Erik Rishovd 3360 GEITHUS, NorwegenInventor: Erik Rishovd 3360 GEITHUS, Norway
Dichtungsring für Drehklappenventile, insbesondere für den Einsatz bei kryogenen FluidaSealing ring for rotary flap valves, especially for use with cryogenic fluids
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dichtungsring mit zwei radial einwärts ragenden Dichtungslippen für ein Drehklappenventil der im Oberbegriff des nachfolgenden Patentanspruchs und weiterhin in der norwegischen PS No. 131 003 angegebenen Gattung.The present invention relates to a sealing ring with two radially inwardly projecting sealing lips for a rotary flap valve in the preamble of the following claim and also in the Norwegian PS No. 131 003 specified genus.
Bei Drehklappenventilen der obenerwähnten Gattung ist es in Verbindung mit Dichtungsringen aus unelastischem Werkstoff, wie PFEP oder dergl. bekannt, einen Klemmring einzusetzen, welcher den Dichtungsring unter den unterschiedlichen infragekommenden Temperaturverhältnissen mehr oder weniger gegen die Dichtungsfläche der Klappe drückt, wenn das Drehklappenventil geschlossen ist. Eine derartige Einlage hat bei einer bekannten Drehklappenventilgattung die Form eines Ringes aus Aluminium, der den Dichtungsring in seiner Nut abdeckt. Bei dem Einsatz eines Drehklappenventils in Verbindung mit kryogenen Fluida wird der Klemmring somit etwas mehjr als der Werkstoff der Klappe und des Gehäuses schrumpfen und somit den Dichtungsdruck erhöhen, indem die Dichtungslippe des Dichtungsringes gegen die Dichtungsfläche der Klappe gedrückt wird. Dieser Klemmring ist aber in seiner Umkreisrichtung ziemlich unelastisch und die Konstruktion fordert somit sehr enge Toleranzen. Man kann auch schwer jeden "Kaltfluss" des Dichtungsring-Werkstoffes bei den Temperaturschwankungen denen das Drehklappenventil ausgesetzt ist, vermeiden.In the case of rotary flap valves of the type mentioned above, it is In connection with sealing rings made of inelastic material, such as PFEP or the like. Known to use a clamping ring, which the Sealing ring under the different possible temperature conditions presses more or less against the sealing surface of the flap when the rotary flap valve is closed. One Such an insert has the shape of a ring made of aluminum in a known type of rotary flap valve, which has the sealing ring in its Groove covers. When using a rotary flap valve in connection with cryogenic fluids, the clamping ring is thus somewhat more as the material of the flap and the housing shrink and thus increase the sealing pressure by removing the sealing lip of the sealing ring is pressed against the sealing surface of the flap. However, this clamping ring is quite inelastic in its circumferential direction and the design therefore requires very tight tolerances. It is also difficult to find any "cold flow" of the sealing ring material in the Avoid temperature fluctuations to which the butterfly valve is exposed.
Zur Schaffung einer Dichtung bei Drehklappenventilen der obenerwähnten Art, wo der Dichtungsring an sich nur eine radial einwärts ragende Dichtungslippe aufweist, und damit der Dichtungsring an sich mit dem Klemmring wesentlich mehr elastisch oder federnd in der Umkreisrichtung des Klemmringes wird, damit Kalt-To create a seal in rotary flap valves of the type mentioned above, where the sealing ring per se is only radially has inwardly protruding sealing lip, and thus the sealing ring per se with the clamping ring or substantially more elastic is resilient in the circumferential direction of the clamping ring, so that cold
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fluss des Dichtungsring-Werkstoffes vermieden wird, und damit die federnde Spannkraft des Klemmringes bei abfallender Temperatur zunimmt und die Dichtungslippe des Dichtungsringes dabei zur festen Auflage gegen die Dichtungsfläche der Klappe gedrückt wird, ist es aus der obenerwähnten norwegischen PS No. 131 003 der Anmelderin bekannt, den Klemmring als eine ringförmige Schraubenfeder, vorzugsweise aus bandförmigem Werkstoff, wie beispielsweise säurefestem Stahl, gesponnen zu gestalten. Dieser Klemmring verleiht dem Dichtungsring die erwünschte Elastizität in radialer Richtung mittels jeder einzelnen Schraubenfederwindung ohne dass der Umkreis des Dichtungsringes in besonderem Ausmass beeinflusst wäre, da sich die ringförmige Schraubenfeder im Gegensatz zu dem obenerwähnten Aluminiumring leicht in der Umkreisrichtung strecken lässt. Der bekannte Klemmring in Gestalt einer ringförmigen Schraubenfeder schafft bei allen Temperaturen eine sehr gute Federung sowohl in der Umkreis-, als auch in radialer Richtung und hat ausserdem den Vorteil, dass die Spannkraft der Feder in radialer Richtung bei fallender Temperatur wegen der erhöhten Festigkeit im Werkstoff bei niedriger Temperatur zunimmt. Es ist somit ein Dichtungsring mit Klemmring geschaffen, welcher eine gute Spannkraft bei niedrigen Temperaturen schafft. Das erhöht die Widerstandsfähigkeit des Drehklappenventils gegen Druck, der sogar gegen die Hauptdruckseite des Ventils gerichtet sein könnte.flow of the sealing ring material is avoided, and thus the resilient clamping force of the clamping ring increases with falling temperature and the sealing lip of the sealing ring becomes fixed Is it pressed against the sealing surface of the flap from the aforementioned Norwegian PS No. 131 003 known to the applicant, the clamping ring as an annular helical spring, preferably made of tape-shaped material, such as acid-proof steel, to be spun. This clamp ring gives the Sealing ring the desired elasticity in the radial direction by means of each individual coil spring turn without the circumference the sealing ring would be influenced to a particular extent, since makes the annular coil spring easy to stretch in the circumferential direction unlike the above-mentioned aluminum ring. Of the known clamping ring in the form of an annular helical spring creates a very good suspension at all temperatures in both the circumference, as well as in the radial direction and also has the advantage that the tension force of the spring in the radial direction falling temperature because of the increased strength in the material at low temperature increases. It is thus having a sealing ring Clamping ring created, which creates a good clamping force at low temperatures. This increases the resilience of the Rotary flap valve against pressure, which could even be directed against the main pressure side of the valve.
Zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit des Drehklappenventils gegen Druck der gegen die Hauptdruckseite des Ventils gerichtet ist, wurden Dichtungsringe mit zwei radial einwärts ragenden Dichtungslippen, wie eingangs erwähnt, vorgesehen, wobei die Dichtungslippen jeweils gegen einen Fluidumdruck wirken, der in der einen oder anderen Richtung in der Leitung, wo das Drehklappenventil eingesetzt ist, wirkt, wie z.B. in der US-PS 3 650 508 darge-To increase the resistance of the rotary flap valve Against pressure that is directed against the main pressure side of the valve, sealing rings with two radially inwardly protruding were used Sealing lips, as mentioned at the outset, provided, the sealing lips each acting against a fluid pressure that occurs in the acts in one direction or another in the line where the butterfly valve is inserted, as shown e.g. in US Pat. No. 3,650,508.
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stellt. · 6'represents. 6 '
Der Dichtungsring laut der erwähnten US-PS weist einen Halterungsflansch auf, welcher von dem die eine Dichtungslippe aufweisenden Abschnitt radial absteht. Die zweite Dichtungslippe befindet sich in einem Abschnitt der mit der ersten Dichtungslippe verbunden ist. Jeder erwähnte Abschnitt mit Dichtungslippen ist von Klemmringen umgeben, die bei abfallender Temperatur eine radial einwärts gerichtete Kraft auf die Dichtungslippenabschnitte ausübt und diese zur Auflage gegen die Dichtungsfläche des Klappenventils drückt. Der erwähnte radial abstehende Flansch ist mittels Verspannung zwischen einem Ring und einem Sitz im Ventilgehäuse derart festgehalten, dass der Dichtungsring bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten durch das Ventil nicht losgerissen wird. Der erwähnte Halterungsflansch ist in nahem Kontakt mit der ersten Dichtungslippe vorgesehen, während die zweite Dichtungslippe weiter entfernt vom Halterungsflansch liegt. Unter ungünstigen Verhältnissen besteht somit die Gefahr, dass diese zweite Dichtungslippe abgerissen wird.The sealing ring according to the aforementioned US-PS has a mounting flange which protrudes radially from the section having a sealing lip. The second sealing lip is located in a section that is connected to the first sealing lip. Each mentioned section with sealing lips is surrounded by clamping rings which, when the temperature drops, exert a radially inwardly directed force on the sealing lip sections and press them to rest against the sealing surface of the flap valve. The aforementioned radially protruding flange is held in place by means of bracing between a ring and a seat in the valve housing in such a way that the sealing ring is not torn loose at high flow velocities through the valve. The aforementioned mounting flange is provided in close contact with the first sealing lip, while the second sealing lip is further away from the mounting flange. Under unfavorable conditions there is therefore the risk that this second sealing lip will be torn off.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Dichtungsringes mit zwei radial einwärtsragenden Dichtungslippen, wo der Halterungsflansch derart vorgesehen ist, dass er eine gleichwertige Halterungswirkung auf beide Dichtungslippen ausübt, so dass die eine Dichtungslippe bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten durch das Ventil nicht mehr ausgesetzt ist als die andere.The purpose of the present invention is to create a sealing ring with two radially inwardly projecting sealing lips, where the mounting flange is provided in such a way that it is an equivalent Holding effect exerts on both sealing lips, so that one sealing lip through at high flow velocities the valve is no more exposed than the other.
Dies wird dadurch erzielt, dass der Dichtungsring wie im kennzeichnenden Teil des nachfolgenden Patentanspruches angegeben gestaltet ist.This is achieved in that the sealing ring as indicated in the characterizing part of the following patent claim is designed.
Bei dieser Gestaltung des Dichtungsringes wird ein Drehklappenventil erzielt, welches eine erhöhte Widerstandskraft gegenWith this design of the sealing ring, a butterfly valve is used achieved, which has an increased resistance to
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• τ ·• τ
entgegen die Hauptdruckseite des Ventils gerichteten Druck aufweist, und wo der Dichtungsring derart im Ventilgehäuse eingespannt ist, dass beide Dichtungslippen bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten durch das Ventil gleich gut gegen Abreissen gesichert ist.has pressure directed against the main pressure side of the valve, and where the sealing ring is clamped in the valve housing in such a way that both sealing lips at high flow velocities is equally well secured against being torn off by the valve.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.An embodiment of the invention is illustrated below with reference to the drawing explained.
Fig. 1 stellt einen Schnitt durch das Drehklappenventil der erwähnten Gattung, winkelrecht zur Drehachse der Drehklappe dar undFig. 1 shows a section through the rotary flap valve of the type mentioned, at right angles to the axis of rotation of the rotary flap and
Fig. 2 ist ein Schnitt in grösserem Masstab durch den Dichtungsring und die benachbarten Ventilbestandteile.Fig. 2 is a section on a larger scale through the Sealing ring and the adjacent valve components.
Fig. 1 zeigt ein Drehklappenventil der erwähnten Gattung, welches eine exzentrisch gelagerte Klappe 1 in einem Ventilgehäuse 2 umfasst. Die Drehachse 3 der Klappe 1 ist gegenüber einer mittigen Ebene durch die sphärische mit einem Dichtungsring 5 in einer inneren Nut 6 im Ventilgehäuse 2 zusammenwirkende Dichtungsfläche 4 der Klappe versetzt. Die innere Nut 6 ist zwischen einem gegen einen kreisförmigen Sitz 7 in der Wandung des Ventilgehäuses 2 aufliegenden Halterungsring 18 und einem Halterungsring 8 vorgesehen. Der Halterungsring 8 kann mittels zweckmässiger Mittel, wie z.B. mit einem ausserhalb des Ringes 8 und im Abstand von diesem vorgesehenen Ring 9, gegen den Dichtungsring 5 gedrückt werden. Der Ring 9 ist mittels eines Verriegelungsringes 10, der in einer Nut 11 in der Wandung des Ventilgehäuses vorgesehen ist und mit einer Abstufung 12 im Ring 9 zusammenwirkt, gegen achsiale Bewegung im Ventilgehäuse 2 in der Richtung von der Klappe 1 ab gesichert. Im Ring sind Gewindelöcher 13 für Schraubenbolzen 14 vorgesehen, die beim Anziehen zur Auflage gegen den Halterungsring 8 geführt werden, wobei dieser Letztere den Dichtungsring 5 festhält.Fig. 1 shows a rotary flap valve of the type mentioned, which has an eccentrically mounted flap 1 in a valve housing 2 includes. The axis of rotation 3 of the flap 1 is opposite a central plane through the spherical with a sealing ring 5 in a inner groove 6 in the valve housing 2 cooperating sealing surface 4 of the flap offset. The inner groove 6 is between a seat 7 in the wall of the valve housing 2 resting against a circular seat Retaining ring 18 and a retaining ring 8 are provided. The retaining ring 8 can be made by suitable means, e.g. with a ring 9 provided outside the ring 8 and at a distance therefrom, against the sealing ring 5. Of the Ring 9 is by means of a locking ring 10 which is provided in a groove 11 in the wall of the valve housing and with a Graduation 12 cooperates in the ring 9, secured against axial movement in the valve housing 2 in the direction of the flap 1. in the Ring, threaded holes 13 are provided for screw bolts 14, which are guided when tightening to rest against the retaining ring 8, the latter holding the sealing ring 5 in place.
Fig. 2 zeigt die Nut 6 mit dem Dichtungsring 5 und dem HaI-Fig. 2 shows the groove 6 with the sealing ring 5 and the Hal-
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• ο-• ο-
terungsring 8 in grösserem Masstab. Dabei geht deutlich hervor, dass der Dichtungsring 5 in einer unterschnittenen Nut vorgesehen ist, die derart entsteht, dass der Halterungsring 8 eine kreisförmige Lippe 15 aufweist, welche vorragt und die Mündung 16 der Nut 6 verkleinert, wobei die andere Seite der Mündung 16 von einer entsprechenden Lippe 17 begrenzt ist, die am Halterungs- oder Einfassungsring 18 vorgesehen ist. Der Ring 18 ist gegen den kreisförmigen Sitz 7 im Ventilgehäuse 2 aufgelegt und hat seine vom Sitz 7 abgewandte Seite für Auflage gegen und zur Halterung des Dichtungsringes 5 gestaltet.ring 8 on a larger scale. It is clear that the sealing ring 5 is provided in an undercut groove, which is created in such a way that the retaining ring 8 has a circular lip 15 which protrudes and reduces the mouth 16 of the groove 6, the other side of the mouth 16 from a corresponding lip 17, which is provided on the retaining or edging ring 18. The ring 18 is placed against the circular seat 7 in the valve housing 2 and has its side facing away from the seat 7 designed to rest against and to hold the sealing ring 5.
Der zwischen den Ringen 8 und 18 festgehaltene Dichtungsring 5 besteht vorzugsweise aus PFEP-Werkstoff und weist zwei U-förmige Querschnittabschnitte 5a,5b auf, die gegenseitig entgegengesetzt liegen, mit den Stegen 5a',5b1 der U-abschnitte gegeneinander und mit radial einwärtsragenden Dichtungslippen 19a, 19b an dei mittleren Abschnitten der in radialer Richtung gesehenen inneren U-Schenkel und mit einem radial auswartsragenden Flansch 20 von den einander zugewandten Böden der U-Böden. Die erwähnten U-förmigen Abschnitte sind auch radial gegeneinander versetzt zwecks Anpassung an die sphärische Dichtungsfläche 4 der Klappe· Die einwärtsragenden Dichtungslippen 19 ragen durch die Mündung oder den Schlitz 16 zwischen den einander zugewandten Lippen 15 bzw. 17 des Ringes 8 bzw. 18 und sind in Auflage gegen die sphärische Dichtungsfläche 4 der Klappe 1· Der radial auswärtsragende Flansch 20 ist in einem kreisrunden Raum 21 am Boden der Nut 6 zwischen dem Ring 8 und dem Einfassungsring 18, welcher gegen den kreisrunden Sitz 7 im Ventilgehäuse 2 aufliegt festgehalten. In der U-Form des Dichtungsringes 5 ist ein Klemmring 22a,22b z.B. mit U-förmigem Querschnitt, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl The sealing ring 5 held between the rings 8 and 18 is preferably made of PFEP material and has two U-shaped cross-sectional sections 5a, 5b, which are mutually opposite, with the webs 5a ', 5b 1 of the U-sections against each other and with radially inwardly projecting Sealing lips 19a, 19b on the middle sections of the inner U-legs seen in the radial direction and with a radially outwardly projecting flange 20 from the facing bottoms of the U-bottoms. The above-mentioned U-shaped sections are also radially offset from one another in order to adapt to the spherical sealing surface 4 of the flap.The inwardly projecting sealing lips 19 protrude through the mouth or the slot 16 between the mutually facing lips 15 and 17 of the ring 8 and 18, respectively in contact with the spherical sealing surface 4 of the flap 1. The radially outwardly projecting flange 20 is held in a circular space 21 at the bottom of the groove 6 between the ring 8 and the edging ring 18, which rests against the circular seat 7 in the valve housing 2. In the U-shape of the sealing ring 5 there is a clamping ring 22a, 22b, for example with a U-shaped cross section, preferably made of stainless steel
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vorgesehen. Unter den unterschiedlichen infragekonunenden Temperaturverhältnissen drückt der Klemmring 22a, 22b den Dichtungsring 5 und damit die einwärtsgerichtete Oichtungslippe 19 federnd mehr oder weniger stark gegen die Dichtungsfläche 4 der Klappe, wenn das Drehklappen ventil geschlossen ist.intended. Under the different temperature conditions in question, the clamping ring 22a, 22b presses the sealing ring 5 and thus the inwardly directed Oichtunglippe 19 resiliently more or less strongly against the sealing surface 4 of the flap when the rotary flap valve is closed.
In den erwähnten Ringen 8 und 18 sind mehrere Kanäle 23a, 23b vorgesehen, welche gestatten, dass Fluid'omdruck jeweils den einen und den anderen der U-förmigen Abschnitte 5a, 5b des Dichtungsringes beeinflusst, abhängig von der Fluidumrichtung, derart, dass der Dichtungsdruck der Dichtungslippen 19a,b gegen die Dichtungsfläche 4 der Klasse 1 erhöht wird. In the above-mentioned rings 8 and 18, several channels 23a, 23b are provided which allow fluid'om pressure to influence one and the other of the U-shaped sections 5a, 5b of the sealing ring, depending on the fluid reversal, in such a way that the sealing pressure of the sealing lips 19a, b is increased against the sealing surface 4 of class 1.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |