DE20115857U1

DE20115857U1 - Ventil mit mehrteiliger Ventildichtung

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Publication number: DE20115857U1
Application number: DE20115857U
Authority: DE
Original assignee: KIESELMANN GmbH
Current assignee: KIESELMANN GmbH
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2002-02-07
Anticipated expiration: 2011-09-21

Description

^r pOfta Patentanwälte

Dipl. Phys. Ulrich Twelmeier Dr. techn. Waldemar Leitner Dr. phi I. not. Rudolf Bauer -1990 Dipl. Ing. Helmut Hubbuch -1991 European Patent Attorneys

KMOIE017DEU/BeQ1 S014/TW-Dr. Mm/Be/20.09.2001 Kieselmann GmbH, Paut-Kieselmann-Straße 4-6, D-75438 Knitttingen

Ventft mit mehrteiliger Veniiidichtung Beschreibung:

Die Erfindung geht von einem Ventit mit den Merkmaien des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aus.

Ein derartiges Ventit mit einer mehrteiligen, in einer Ringnut gehaltenen Ventitdichtung ist aus der DE-U 29818 551 bekannt. Obwohl das dort beschriebene Ventit gegenüber dem damaiigen Stand der Technik eine wesentliche Verbesserung darsteitt, hat sich gezeigt, daß das seit langem bestehende Problem eines Eindringens von Flüssigkeit zwischen Dichtring und Seitenwand der Ringnut für besonders hohe Anforderungen in der Lebensmittelindustrie, Getränkeindustrie und pharmazeutischen industrie an Reinheit und Keimfreiheit noch immer nicht optimal gelöst ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Ventit zur Verfügung zu stellen, weiches den hohen Anforderungen an Zuverlässigkeit, Reinheit und Keimfreiheit in der

Zerrennerstraße23-25 ST-TSV^ Phrzh'eim'''. .' ·· ·"* ·..*:.. JOstbhn&Kaäsruhe 16852-750(BLZ660 10075)

Telefon (07231139840 \refäx^%(0723.tJ3?f444 _#j ·* ·'..·" ...^: \ SparikvJlsP&szheim 803812(BLZ06650085)

Es gelten ausschließlich unsere AHgemeinenOeschdftsWedingungen VAT Registration No. DE 144 180005

Lebensmittel-, Getränke- und pharmazeutischen Industrie noch besser gerecht wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Ventif mit den Merkmalen des Anspruchs 1 getost. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß wird der Dichtring in der Ringnut bereits dort, wo er die Seitenwand der Ringnut, von der Öffnung der Ringnut aus gesehen, in der Offensteltung des Ventils erstmals berührt und in einem daran anschließenden Bereich von dem Stützring unterstützt.

Bei einem erfindungsgemäßen Ventil stabilisiert und fixiert auf diese Art und Weise der Stützring den Dichtring in seiner Position in der Ringnut, insbesondere in dem kritischen Bereich, wo der Dichtring die Seitenwand der Ringnut erstmals berührt. Zuverlässig wird so ein Hinterwandem des Dichtrings mit das Ventil durchströmender Flüssigkeit verhindert, insbesondere kann selbst eine beim Betätigen des Ventils aufgrund von druck- und strömungsdynamischen Vorgängen auftretende Spitzenbeiastung nicht zu einem Ablösen des Dichtrings von der Seitenwand der Ringnut führen. Die Bildung eines Spaltes zwischen Dichtring und der Seitenwand der Ringnut, in weichen Flüssigkeit eindringen und einen Hort für Bakterien bilden könnte, ist somit zuverlässig verhindert.

Bei einem erfindungsgemäßen Ventil ist das für eine Dichtwirkung zwischen dem Sitz und dem Schließkörper des Ventils erforderliche elastische Verhaften des Dichtrings von seinem statischen Einspannverhaften, wobei der Dichtring an die Seitenwände der Ringnut gepreßt wird, entkoppelt. Ein erfindungsgemäßes Ventil erfüllt somit zwei an sich widersprüchliche Forderungen. Zum einen muß eine Dichtung zum Anpressen an den Sitz bzw. den Schiießkörper des Ventils beim Schließvorgang eine Elastizität aufweisen, um das Ventil dicht zu schließen, andererseits soll eine Dichtung möglichst fest in ihrer Ringnut sitzen, also in dieser

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Hinsicht ein möglichst starres Verhalten aufweisen. Durch die erfinderische Maßnahme bewirkt der Stützring einen sehr festen Sitz des Dichtrings in der Ringnut. Ein Abheben des Dichtrings von der Seitenwand der Ringnut ist verhindert, so daß der Dichtring in dieser Hinsicht ein starres Verhalten aufweist. Die zum Schließen des Ventils nötige Elastizität wird durch den zwischen den Schenkeln des Stützrings gelagerten auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortenden Ring erreicht. Dieser Ring gibt nämlich bei Belastung federnd nach, so daß der Dichtring in der Schließstellung des Ventils zuverlässig zwischen Schließkörper und Sitz abdichtet.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird aufgrund der Fixierung des Dichtrings an den Seitenwänden der Ringnut insbesondere auch verhindert, daß beim Hineinfahren des Schließkörpers in den Sitz oder beim Herausfahren desselben der Dichtring einer Walkbewegung ausgesetzt wird. Hierdurch wird die beim Betätigen des Ventils auftretende Reibung und somit auch der Verschteiß drastisch vermindert. Vorteilhaft ist so die Standzeit eines erfindungsgemäßen Ventils erhöht.

Als weiterer Vorteil eines erfindungsgemäßen Ventits hat sich auch gezeigt, daß die zum Betätigen des Ventüs erforderliche Kraft gegenüber bekannten Ventilen mit elastomeren O-Ringen als Dichtungen um bis zu 20 % verringert ist, da die beim Betätigen auftretenden Reibungskräfte entsprechend vermindert sind. Dies ermöglicht es, das Ventil mit einem kompakten und kostengünstigeren Antrieb zu versehen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Dichtring in der Ringnut, von der Öffnung der Ringnut ausgesehen, genau ab dort, wo er in der Offenstettung des Ventits die Seitenwand der Ringnut erstmals berührt von dem Stützring unterstützt wird. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß besonders zuverlässig ein Ablösen des Dichtringes von den Seitenwänden der Ringnut verhindert ist und gleichzeitig eine radiale Verformbarkeit des Dichtringes und des auf

Verformung mit einer Rückstellkraft antwortenden Ringes nicht oder atlenfaits nur unwesentlich eingeschränkt ist.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Stützring die Schenkel des Oichtringes gegen die Seitenwände der Ringnut drückt. Ein Anpressen der Schenke! des Dichtringes gegen die Seitenwände der Ringnut, was sich beispielsweise durch ein Übermaß der Schenkel oder eine entsprechende Bemaßung des Stützringes gewährleisten läßt, bewirkt, daß auch bei erhöhten Druckbereichen ein Eindringen von Flüssigkeit zwischen dem Dichtring und den Seitenwänden der Ringnut ausgeschlossen ist.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Schließkörper oder der Sitz einen ersten und einen zweiten Teil aufweisen, wobei die Fuge zwischen den beiden Teilen innerhalb der Ringnut verläuft. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der Einbau des Dichtringes sowie des Stützringes und des auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortenden Ringes erleichtert ist. Der Einbau kann insbesondere ohne Spezialwerkzeuge vorgenommen werden und ein Anpreßdruck des Stützringes auf den Dichtring gegen die Ssitenwände der Ringnut läßt sich definiert beim Zusammenfügen der beiden Teile des Schiießkörpers oder des Sitzes erzeugen.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Ringnut hinterschnitten, insbesondere keilförmig hinterschnitten, ist. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der Dichtring besonders fest in der Ringnut sitzt und so bei höheren Drücken des mit dem Ventil zu schaltenden Mediums eingesetzt werden kann. Vorteilhaft ist insbesondere nicht nur die Dichtwirkung zwischen dem Dichtring und den Seitenwänden der Ringnut erhöht, sondern auch ein Herausspüian der Dichtung durch etwaige beim Betätigen des Ventils auftretende druck- und strömungsdynamische Lastspitzen zuverlässig verhindert.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Schenkel des Stützringes in einem an den Dichtring anliegenden Bereich konvex gerundet ausgeführt sind. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß sich die Anpreßkraft des Stützringes auf den Dichtring stärker auf den kritischen unmittelbar an die OfF-nung anschließenden Bereich konzentrieren läßt und somit die Dichtwirkung in diesem kritischen Bereich steigern läßt. Bevorzugt ist der Dichtring in dem vom Stützring unterstützten Bereich konkav ausgebildet. Vorteilhaft wird so eine besonders gute flächige Kraftübertragung vom Stützring auf den Dichtring und damit ein dichtes Anpressen an die Seitenwand der Ringnut gewährleistet, Insbesondere ist bevorzugt, daß der Dichtring in dem vom Stützring unterstützten Bereich im Querschnitt gesehen eine Taille aufweist. Vorteilhaft werden auf diese Art und Weise beim Einspannen der Dichtung in der Ringnut keilartig besonders hohe Kräfte auf den Dichtring übertragen und dieser damit besonders fest an die Seitenwand der Ringnut gepreßt. Ein weiterer Vorteil dieser Maßnahme ist, daß bei einer thermisch bedingten Ausdehnung des Dichtrings auf diese Art und Weise die Anpreßkraft erhöht und so ein Hinterwandern des Dichtrings insbesondere auch bei den im Betrieb auftretenden höheren Temperaturen von bis zu 140^eC zuverlässig verhindert ist. Bei einem Abkühlen des Dichtrings auf Temperaturen unterhalb der Einbautemperatur ist vorteilhaft im Bereich der kritischen Engsteite eine iemperaturbedingte Kontraktion des Materials des Dichtrings absolut gesehen am geringsten, so daß eine Vorspannung im größtmöglichen Umfang erhalten bleibt. Dadurch, daß der Dichtring bevorzugt im Bereich der Taille, an die Seitenwände der Ringnut gepreßt wird, ist auch ein Wandern des Dichtrings entlang der Seitenwand der Ringnut ausgeschlossen, da der Stützring mit dem Dichtring einen Formschtuß eingeht. Die Taille bildet somit einen Fixpunkt der Anordnung und befindet sich bevorzugt an jener Stelle, an weicher der Dichtring, von der Öffnung der Ringnut aus gesehen, erstmalig die Seitenwand der Ringnut berührt. Gerade in dieser kritischen Stelle wird durch die im Bereich der Taille, insbesondere bei einer keilförmig hinterschnittenen Ringnut der Dichtring vom Stützring mit einer vorteilhaft hohen Kraft gegen die Seitenwand der Ringnut gepreßt. Bevorzugt ist weiterhin, daß sich die Schenket des Dichtrings zu ihrem freien Ende

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hin verdicken. Durch diese Maßnahme wird nicht nur die Wirkung der oben erwähnten Engstelle unterstützt, sondern auch im Falle einer thermisch bedingten Ausdehnung des Materials die Anpreßkraft erhöht. Eine höhere Anpreßkraft ist insbesondere bei höheren Temperaturen erwünscht, da das Materials des Dichtring bei höheren Temperaturen weicher wird, was grundsätzlich ein Hinterwandern der Dichtung begünstigt. Die erwähnte ausdehnungsbedingte stärkere Verpreßung wird somit diesem Effekt entgegen.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß sich die Schenkel des Stützringes zu ihrem freien Ende hin verjüngen. Diese Maßnahme erlaubt es, insbesondere bei einer keilförmig hinterschnittenen Ringnut, den zwischen den Schenkeln des Stützrings gelagerten auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortenden Ring in einem wohldefinierten Volumen vorzusehen. Der auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortende Ring befindet sich praktisch in einer von den Schenkeln des Stützrings und dem Dichtring begrenzten Kammer, welche vorteilhaft so bemessen ist, daß dem Ring zur Verfügung stehende Freiräume zu einer wohldefinierten Verformung beim Öffnen und Schließen des Ventils führen. Bevorzugt befindet sich der auf Verformung mit einer Rücksteilkraft antwortende Ring unter Vorspannung in der erwähnten Kammer, so daß die beim Öffnen und Schließen des Ventils stattfindende Verformung noch besser

2Q definiert ist. Je besser nämlich die Verformung beim Öffnen und Schließen des Ventils definiert ist, desto geringer sind Reibung und Verschleiß und desto geringer auch die Neigung des Dichtrings zu einer eine Hinterwanderung begünstigenden Walkbewegung, tdealerweise sind die dem auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortenden Ring zur Verfügung stehenden Freiräume gerade so groß ausgeführt, daß der Ring beim Schließen des Ventils genau den zur Verformung benötigten Platz hat und so die Kraft, mit welcher der Dichtring in der Schließstellung des Ventils gegen den Sitz bzw. die Ringnut gepreßt wird, genau die gewünschte Stärke aufweist. Die Maßnahme, daß sich die Schenkel des Stützrings zu ihrem freien Ende hin verjüngen bietet insbesondere bei einer keilförmigen hinterschnittenen Ringnut aber auch den weiteren Vorteil, daß sich dem Stützring

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insgesamt eine in etwa keilförmige Form geben läßt, so daß beim Einspannen der Dichtung durch auftretende Querkräfte der Dichtring besonders fest gegen die Seitenwände der Ringnut gepreßt wird.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß sich der Stützring unmittelbar auf dem Grund der Ringnut abstützt. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der Stützring den Dichtring mit einer größeren Kraft gegen die Seitenwände der Ringnut pressen kann und insbesondere der Dichtring mit einer definierten Vorspannung eingebaut werden kann.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß an einem 1Q Nutgrund der Ringnut zwischen dem Stützring und den Schenkeln des Dichtringes ein Freiraum vorgesehen ist. Bei einer temperaturbedingten Ausdehnung des Dichtrings kann sich Material des Dichtrings in diese Hohlräume hinein ausdehnen. Vorteilhaft dienen diese Hohlräume auch dazu, beim Einbau des Dichtrings verpreßtes Material aufzunehmen. Vorteilhaft werden so schädliche Materiaispannungen vermieden. Als Material für den Dichtring sind wegen ihrer chemischen Beständigkeit und Verschleißfestigkeit Polytetraffuorethyiene (PTFE), insbesondere gefüllte PTFEs, wie sie beispielsweise in der EP 0 263 233 beschrieben sind, bevorzugt. Als Füllstoffe sind insbesondere Glaspartiket und mineralische Füllstoffe geeignet.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbitdung der Erfindung sieht vor, daß sich der Dichtring über die Ringnut wölbt. Zwar sind grundsätzlich auch spitz zulaufende, dachartige Querschnittsprafite des Dichtringes denkbar, jedoch gewährleistet ein sich über der Ringnut wölbender Dichtring eine vorteilhafte höhere Verschleißfestigkeit.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortende Ring aus einem elastischeren Material als der Dichtring besteht. Grundsätzlich läßt sich die gewünschte

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Rücksteffkraft aber auch mitteis eines metaiiischen Federeiementes, beispieisweise eines als Wendelfeder ausgebildeten Ringes erwirken. Weichere Materialien, wie beispielsweise Elastomere bieten den Vorteil kostengünstig zu sein und die Herstellungskosten zu senken, haben aber den Nachteil, mit der Zeit ihre etastischen Eigenschaften zu vertieren. Metallische Federeiemente sind zwar konstruktiv aufwendiger und teurer bieten aber den Vorteil einer wesentlich längeren Lebensdauer. Bevorzugt wird der auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortende Ring aus einem elastomeren Material ausgeführt, besonders bevorzugt wird der Ring als O-Ring ausgeführt. Dadurch ist vorteilhaft erne preiswerte Möglichkeit gegeben, den Dichtring gegen den Sitz bzw. den Schließkörper anzupressen, da Q-Ringe in alten möglichen Größen und Stärken auf dem Markt erhältlich sind. Es ist also nicht eine spezieile Anfertigung nötig. Auch dies trägt dazu bei die Kosten eines erfindungsgemäßen Ventils zu senken.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbiidung der Erfindung sieht vor, daß der Stützring aus mehreren Segmenten, insbesondere aus vier Segmenten, zusammengesetzt ist. Vorteilhaft erleichtert eine solche mehrteilige Ausführung den Einbau des Stützringes erheblich, insbesondere ist ein solcher Einbau lose möglich, also ohne, daß die verschiedenen Segmente durch zusätzliche Maßnahmen verbunden werden. Bevorzugt haben die Stoßflächen zwischen benachbarten Segmenten eine von der radialen Orientierung abweichende Orientierung. Vorteilhaft werden so Einbau und Zusammenfügen des Stützringes in die Ringnut weiter erleichtert, da insbesondere ein Verkanten der Stoßflächen benachbarter Segmente erschwert ist. Der Stützring ist bevorzugt aus Metall ausgeführt, was den Vorteil bietet, den Dichtring besonders wirkungsvoll und mit hohen Kräften abzustützen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispietes unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiei eines erfindungsgemäßen Ventiles in Form eines Doppeisitz-Leckageventits mit Ausschnittsvergrößerungen im Bereich der mehrteiligen Dichtungen,

Figur 2 den in Figur 1 gezeigten Ausschnitt A eines Querschnittes des Ausführungsbeispieles im Bereich einer mehrteiligen Dichtung,

Figur 3 eine mehrteilige Ventitdichtung im Querschnitt, und

Figur 4 eine mehrteilige Ventitdichtung im Längsschnitt entlang der Schnittebene C-C der Figur 3.

Das in Figur 1 im Querschnitt gezeigte Ausführungsbeispiel in Form eines Doppeisitz-Leckageventits weist ein Gehäuse 7 mit einem Sitz 6 auf und verfügt über einen Schließkörper 5, der im Gehäuse 7 zwischen einer Schließstellung und einer Offenstettung verschiebbar angeordnet ist. Zum Schließen des Ventils arbeitet der Schließkörper 5 wie in dem Ausschnitt B gezeigt, mit dem Sitz 6 zusammen. Ein in dieser Stellung zwischen dem Sehtießkörper 5 und dem Sitz 6 verbleibender Spalt wird von den beiden mehrteiligen Dichtungen 10 abgedichtet, wobei grundsätzlich selbstverständlich eine einzige mehrteilige Dichtung 10 ausreichend ist.

Wie der Ausschnitt A der Figur 1 zeigt, verfügen diese mehrteiligen Dichtungen 10 über einen in einer Ringnut 4 angeordneten Dichtring 1, welcher einen zur Ringnut 4 hin geöffneten U- oder C-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln 1 b aufweist. Ein Stützring 3, der einen zum Dichtring 1 hin geöffneten U- oder C-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln 3b aufweist, unterstützt den Dichtring 1 dort, wo der Dichtring 1 die Seitenwand 4b der Ringnut 4, von der Öffnung der Ringnut 4 aus gesehen, in der Gffenstellung des Ventils erstmals berührt. Zwisehen dem Stützring 3 und dem Dichtring 1 ist ein auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortender Ring 2 angeordnet, welcher im gezeigten

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Ausführungsbeispiei ats 0-Ring ausgeführt ist, grundsätzlich aber auch als elastisches Element ausführbar ist.

Vorteilhaft ist bei dem gezeigten Ventil der Bereich, welcher beim Schließen des Ventils durch Anpressen an den Sitz 6 dynamisch verformt wird, von der Einspannstelle, also jenem Bereich, in welchem der Stützring 3 den Dichtring 1 unterstützt entkoppelt. Hierdurch wird zuverlässig ein Hinterwandern des Dichtrings 1 mit das Ventil durchströmender Flüssigkeit verhindert und gleichzeitig das für ein dichtes Schließen erforderliche elastische Verhalten gewahrt.

Figur 2 zeigt den Ausschnitt A der Figur 1 zur besseren Übersichtlichkeit in einer Vergrößerung, Wie man daran erkennt, ist die Ringnut 4 keilförmig hinterschnitten ausgeführt. Der bevorzugt aus Stahl ausgeführte sich am Grund der Ringnut 4 abstützende Stützring 3 preßt die Schenkel 1b des Dichtringes 1 insbesondere im vorderen, der Öffnung der Ringnut 4 zugewandten Bereich an die Seitenwände der Ringnut 4. Wie man in Figur 2 auch sieht, sind die Schenkel 3b des Stützrings 3 dort, wo sie den Dichtring 1 unterstützen, konvex gerundet ausgeführt und verjüngen sich zu ihren freien Enden hin. Vorteilhaft wirkt der Stützring durch diese Art und Weise gewissermaßen wie ein Keil auf den Dichtring 1 ein und bewirkt eine besonders hohe Anpreßkraft der Schenket 1b des Dichtrings 1 an die Seitenwände 4b der Ringnut 4.

Der Dichtring 1 weist in jenem Bereich, in welchem er vom Stützring 3 unterstützt wird, im Querschnitt eine Engstelle auf. Im Bereich dieser Engstelle ist der Dichtring 1 konkav gerundet ausgeführt, so daß eine hervorragende Kraftübertragung vom Stützring 3 auf den Dichtring 1 gewährleistet ist und der Stützring 3 mit dem Dichtring 1 einen Formschtuß eingeht, welcher ein Wandern des Dichtrings 1 entlang einer der Seitenwände 4b der Ringnut 4 verhindern Insbesondere ist sowohl bei einer durch steigende Temperaturen bedingten Ausdehnung des Materials des Dichtrings 1 als auch bei einer durch kältere Temperaturen verursachten Kontraktion eine Wanderung des Dichtrings enttang der Seitenwand 4b der

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Ringnut 4 in jenem Bereich, in weichem der Stützring 3 den Oichtring 1 an die Seitenwände 4b der Ringnut 4 preßt, ausgeschlossen. Der Dichtring 1 wird aufgrund der Engstelle somit nicht nur kraftschiüssig durch Anpressen an die Seitenwände 4b der Ringnut 4 vom Stützring 3 in seiner Position gehalten, sondern aufgrund der Engstelle gewissermaßen auch formschlüssig in seiner Position fixiert. Ein weiterer Vorteil, daß der Dichtring 1 im Bereich einer Engstelle vom Stützring 3 unterstützt wird, liegt darin, daß thermisch bedingte Größenänderungen, weiche naturgemäß zum betroffenen Volumen proportional sind, in diesem Bereich möglichst gering ausfallen, so daß auch bei einer Abkühlung des Dichtrings 1 die Anpreßkraft allenfalls unwesentlich nachläßt.

Der auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortende Ring 2 ist zwischen den Schenkeln 3b des Stützrings 3 angeordnet. Diese bilden zusammen mit dem Dichtring 1 gewissermaßen eine Kammer, wodurch der dynamische Bereich der mehrteiligen Dichtung 10 von der Einspannsteile des Dichtrings 1 entkoppelt ist.

Bevorzugt wird der Ring 2 unter Vorspannung eingebaut, so daß dieser wohfdeftnierten Verhältnissen unterworfen ist. Der Ring 2 ist in seiner Lage von Freiräumen 9 umgeben, weiche so bemessen sind, daß dem Ring 2 gerade das notwendige Volumen zur Verfügung steht, um bei einer durch Schließen des Ventils bedingten Verformung das gewünschte elastische Verhalten zu zeigen. Durch die knapp bemessenen Freiräume 9 und die Vorspannung des Rings 2 sind die Bewegungen des Rings 2 beim Schließen des Ventils auf das notwendige Maß begrenzt. Vorteilhaft werden so nicht nur auftretende Reitaungseffekte verhindert, sondern auch eine Walkbewegung des Dichtrings 1 verhindert. Nicht nur wird so ein Hinterwandern des Dichtrings 1 durch das Ventil durchströmende Flüssigkeit auch bei hohen Drücken verhindert, sondern auch der Verschleiß und die zum Betätigen des Ventils benötigte Kraft reduziert.

Die Schenkel 1b des Dichtringes 1 verdicken sich zu ihrem freien Ende hin. An dem Nutgrund der Ringnut 4 ist zwischen dem Stützring 3 und den Schenkeln 1b des Dichtringes 1 ein Freiraum 3 vorgesehen, weicher Material des bevorzugt

aus einem gefüllten PTFE gefertigten Dichtrings 1 im Falle einer thermischen Ausdehnung und beim Verpressen aufnimmt.

Figur 3 zeigt eine mehrteilige Ventildichtung 10 des in Figur 1 gezeigten Ventils im Querschnitt. Der Stützring 3 ist bevorzugt aus Stahl oder einem anderen Metall gefertigt, um möglichst hohe Kräfte auf den Dichtring 1 ausüben zu können. Um den Einbau des Stützringes 3 in die Ringnut 4 zu erleichtern ist der Stützring 3 vierteilig ausgeführt.

Figur 4 zeigt zur Verdeutlichung hierzu einen entlang der Schnittlinie C-C in Figur 3 ausgeführten Längsschnitt. Wie man in Figur 4 erkennt setzt sich der Stützring 3 aus vier annähernd gteich großen Teilstücken 3' zusammen. Zum Einbau der mehrteiligen Dichtungen 10 wird der Sehließkörper 5 in seine Teile 5' und 5^M zerlegt. Die Fugen zwischen diesen Teilstücken 5' und 5^H verlaufen jeweils in einer der Ringnuten 4, so daß die Ringnuten 4 leicht zugänglich sind. Zum Einbau einer mehrteiligen Dichtung 10 wird diese zunächst aus dem Dichtring 1, dem auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortenden Ring 2 und den Segmenten 3* des Stützrings 3 zusammengesetzt. Dazu wird zunächst der Ring 2 zwischen den Schenkeln 1b des Dichtrings 1 plaziert. Anschließend werden dann die Segmente 3' des Stützrings 3 zwischen die Schenket 1b des Dichtrings 1 geschoben. Um hierzu das Zusammensetzen des Stützrings 3 aus den Segmenten 3* zu erieieh-

2Q tern, verfügen diese über Stoßftächen 3", weiche eine von der radialen Orientierung abweichende Orientierung haben. Auf diese Art und Weise können die Segmente 3' lose ohne Schwierigkeit zusammengefügt und mit dem Ring 2 verbunden werden. Nach Einsetzen der zusammengesetzten mehrteiligen Dichtung 10 in der Ringnut 4, werden die Teile 5' und 5" des Schtießkörpers 5, bevorzugt durch Verschrauben, zusammengefügt, wodurch der Dichtring 1 zwischen den Seitenwänden 4b der Ringnut 4 und dem Stützring 3 fixiert und verpreßt wird. Bei diesem Vorgang nehmen der Ring 2, die Segmente 3* des Stützrings 3 und der Dichtring 1 in der Ringnut 4 wie auch relativ zueinander ihre endgültige Position ein.

Claims

1. Ventil, insbesondere Doppelsitz-Leckageventil, für die Lebensmittel-, Getränke- und die pharmazeutische Industrie,
mit einem Gehäuse (7), das einen Sitz (6) aufweist,
mit einem Schließkörper (5), der im Gehäuse (7) zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verschiebbar angeordnet ist und zum Schließen des Ventils mit dem Sitz (6) zusammenarbeitet,
und mit einem zwischen dem Schließkörper (5) Und dem Sitz (6) wirkenden Dichtring (1), welcher in einer Ringnut (4) im Schließkörper (5) oder im Sitz (6) angeordnet ist, wobei
der Dichtring (1), einen zur Ringnut (4) hin offenen U- oder C-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln (1b) aufweist und von einem Stützring (3), der einen zum Dichtring (1) hin geöffneten U- oder C-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln (3b) aufweist, gestützt wird und wobei zwischen dem Stützring (3) und dem Dichtring (1) ein auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortender Ring (2) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (1) in der Ringnut (4) bereits dort, wo er die Seitenwand (4b) der Ringnut (4), von der Öffnung der Ringnut (4) aus gesehen, in der Offenstellung des Ventils erstmals berührt, und in einen daran anschließenden Bereich von dem Stützring (3) unterstützt wird.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (1) in der Ringnut (4), von der Öffnung der Ringnut (4) aus gesehen, genau ab dort, wo er die Seitenwand (4b) der Ringnut (4) in der Offenstellung des Ventils erstmals berührt von dem Stützring (3) unterstützt wird.

3. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (3) die Schenkel (1b) des Dichtringes (1) gegen die Seitenwände (4b) der Ringnut (4) drückt.

4. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (5) bzw. der Sitz (6) einen ersten und einen Zweiten Teil (5', 5") aufweist, wobei die Fuge zwischen den beiden Teilen (5', 5") innerhalb der Ringnut (4) verläuft.

5. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (4) hinterschnitten, insbesondere keilförmig hinterschnitten, ist.

6. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (3b) des Stützringes (3) in einem an den Dichtring (1) anliegenden Bereich konvex gerundet ausgeführt sind.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (1) in dem vom Stützring (3) unterstützten Bereich konkav ausgebildet ist.

8. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (1) in dem vom Stützring (3) unterstützten Bereich im Querschnitt gesehen eine Taille aufweist.

9. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schenkel (1b) des Dichtringes (1) zu ihrem freien Ende hin verdicken.

10. Ventil nach einem dar vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schenkel (3b) des Stützringes (3) zu ihren freien Enden hin verjüngen.

11. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Grund der Ringnut (4) zwischen dem Stützring (3) und den Schenkeln (1b) des Dichtringes (1) ein Freiraum (9) vorgesehen ist.

12. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Stützring (3) unmittelbar auf dem Grund der Ringnut (4) abstützt.

13. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (1) aus einem PTFE, insbesondere aus einem gefüllten PTFE gefertigt ist.

14. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Dichtring (1) über die Ringnut (4) wölbt.

15. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortende Ring (2) aus einem elastischeren Material als der Dichtring (1) besteht.

16. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortende Ring (2) aus Binem elastomeren Material ist.

17. Ventil nach einen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rückstellbare Ring (2) ein O-Ring ist.

18. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der auf Verformung mit einer Rückstellkraft antwortende Ring (2) als metallisches Federelement, insbesondere als Wendelfeder, ausgeführt ist.

19. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (3) aus mehreren Segmenten (3'), insbesondere aus vier Segmenten (34) zusammengesetzt ist.

20. Ventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßflächen (3") zwischen benachbarten Segmenten (3') eine von der radialen Orientierung abweichende Orientierung haben.

21. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (3) aus Metall ist.