DE2724790A1

DE2724790A1 - Ringfoermiger sitz, insbesondere fuer ventile, schieber und haehne

Info

Publication number: DE2724790A1
Application number: DE19772724790
Authority: DE
Inventors: Jean Friess
Original assignee: Meusienne de Realisations Mecaniques REALMECA
Current assignee: Emerson Automation Solutions Final Control France SARL
Priority date: 1977-05-27
Filing date: 1977-05-27
Publication date: 1978-11-30
Also published as: DE2724790C2

Description

Ringförmiger Sitz insbesondere für Ventile, Schieber und
Hähne Die Erfindung bezieht sich auf einen ringförmigen Sitz, insbesondere für Ventile, Schieber und Hähne, mit einem einen axialen Durchlaß aufweisenden Gehause und einem beweglichen Verschlußkörper mit einer Ringfläche, die sich auf den Sitz auflegt.
Es sind bereits zahlreiche Sitze dieter Art bekannt, welche aus verschiedenen Materialien hergestellt werden können.
die für mehr oder weniger besondere Anwendungsbedingungen geeignet sind, um eine gute Abdichtung und eine saufte Funktion des beweglichen Verschlußkörpers zu sichern. Dennoch hat es sich bei den bekannten Sitzen als schwierig erwiesen, die Abdichtung und die sanfte Funktion längere Zcit zu t-ewährleisten. Insbesondere gilt dies in Verbindung mit Ventilen, Schiebern und Hähnen, welche höheren Temperatur-und Druckbeanspruchungen ausgesetzt sind.
Man ist somit gezwungen, schwierige Kompromisse zu suchen, um mehreren, einander widersprechenden Bedingungen zu genügen. Eine gute Abdichtung setzt natürlich einen ausgezeichneten Zustand der Fläche in den Auflagezonen des Sitzes und es Verschlußkörpers voraus. wiener Oberflächenzustand muß langfristig erhalten bleiben. Im übrigen verbessert sich die in der Verschlußstellung des Verschluß-.
körpers erzielbare Abdichtung mit der Größe des Allflagedruckes zwischen den tragenden Bereichen des Sitzes und des Verschlußkörpers. Das gilt insbesondere dann, wenn der Druck des zu steuernden Mediums seinerseite ziemlich hoch ist.
Bei einem Ventil, Schieber oder Hahn, der wiederholten Öffnungs- und Schließbewegungen unterworfen wird, genügt es nun aber nicht, für einen hohen Auflagedruck auf den Sitz zu sorgen, um die gewünschten Abdichtungseigenschaften für eine längere Zeitspanne zu erhalten. Die sanfte) Funktion istX eine andere wichtige Forderung.
Ein auf den Sitz ausgeübter hoher Auflagedruck erfordert in der Nähe der Verschlußstellung eine häufig außergewöhnliche Betätigungskraft. Darüber hinaus hat ein solcher hoher Auflagedruck meint eine Zerstörung rler Auflageflächen zur Folge, weil ein sehräges Gleiten unter T)nick zwischen dem beweglichen Verschlußkörper und dem Sitz nahezu unvermeidlich ist. Im Falle beispielsweise eines Drehschiebers oder eines Kugel@ahnes verläuft die Gleitrichtung unter Druck an jeder Kontaktstelle etwa tangential zu der sphärischen Oberfläche, welches auf de@ Drehachse des Schiebers zentriert ist. Diese Richtung ändert sich somit auf dem Umfang des Sitzes. An de@ Kontaktstellen, die von der Drehachse des Verschlußkörpers entfernt sind, verläuft diese Richtung fast parallel zur Achse des ringförmigen Sitzes. An den Kontaktstellen in der Nähe der Drehachse des Verschlußkörpers verläuft die Gleitrichtun dagegen etwa rechtwinklig zur Achse des ringförmigen Sitzes. Dieses Gleiten in verschiedener Richtung unterwirft den Sitz unterschiedlich verteilten Arbeitsbedingungen, die bei wiederholter Betätigung des Schiebern oder Elahnes für eine längere Lebensdauer sehr ungünstig sind. Gewisse komplizierte und kostspielige Vorrichtungen haben die Aufgabe, das beschriebene Gleiten in verschiedener Richtung mehr oder weniger zu vermindern. Solche Vorrichtungen sind jedoch für Schieber und Hähne der angegebenen Gattung nicht wirtsehattlich verwendbar. Auf alle Fälle wird die Beschädigung der tragenden Oberfläche des Sitzes und sogar der damit zusammenarbeitenden Oberfläche des Verschlußkörpers im allgemeinen durch eine Ijaminierungswirkung des zu steuernden Mediums beschleunigt, und zwar besonders dann, wenn sehr hohe oder sehr niedrige Temperaturen gegeben sind.
Im ubrigen ist es insbesondere bei Ventilen, Schiebern oder Hähnen in einer Größenordnung über etwa 100 mm mit den bekannten Sitzen schwierig, eine regelmäßige Verteilung des Auflagedruckes des Verschlußkörpers auf den Umfang der ringfbrmigen Kontakt zone der Dichtung zu sichern. Es geneigt daher eine lokale Änderung des Ai\flagedruckes, beispielsweise infolge einer Temperaturänderung, um ein Fließen oder eine punktuelle Erosion des Sitzes oder der damit zusammenarbeitenden Oberfläche des Verschlußkörpers hervorzurufen. Daraus ergibt sich dann ein erster Abdichtungsfehler, der sich bei jeder neuen Betätigung des Verscnlußkörpers oer bei der Einstellung auf eine kleine Abgabemenge vergrößert.
Es kann also sehr schnell eine Undichtigkeit des Ventils, Schiebers oder Hahnes eintreten, und zwar oft zusammen mit einem mehr oder weniger vollständigen Festfressen des Verschlußkörpers, insbesondere nahe der normalen Schließstellung. Im Falle eines Schiebers tritt daß Festfressen gegenüber der Achse in dem Bereich des größten Spiels des Verschlußkörpers auf.
Die swahnten Mängel und Schwierigkeiten, die sich insbesondere bei extremen Temperatur- und Druckbedingungen zeigen, treten bispielsweise bei Schiebern und ringförmigen Sitzen nach Art der FR-PS 2 056 552 auf, wo elastomäre, nicht feuerfeste Teile Verwendung finden.
Die Schwierigkeit der Abdichtung und die Möglichkeit des Fressens hat häufig schwerwiegende Folgen. Dies gilt beispielsweise für industrielle Anlagen mit einer großen Anzahl von Ventilen, Schiehern und Hähnen, welche automatisch ferngesteuert werden und ganz bestimmte Sicherheitsgrenzen einhalten müssen. Von solchen zusammengesetzten Anlagen werden häufig gefährliche oder schädliche Medien behandelt, deren physikalische Natur die bei den hekannten Sitzen auftretenden, die Abdichtung und das Fressen betreffenden Schwierigkeiten vergrößern können. Dies ist beispielsweise in chemischen Fabriken, Raffinerien und Tankanlagen fiir Erbölprodukte der Fall oder auch in Betrieben, welche bei sehr niedriger Temperatur verfliissigte Gase, wie etwa Erdgas, Wasserstoff oder Helium, behandeln. Die Erfindung hat die Aufgabe, den angegebenen Schwierigkeiten abzuhelfen und einen Sitz zu schaffen, der wirtschaftlich ist und eine lange Lebensdauer hat und infolgedessen für eine länger wirksame Abdichtung und eine sanfte Funktion der mit solchen Sitzen ausgerüsteten Ventile, Schieber oder Hähne sorgt. Dies wird selbst dann erreicht, wenn schädliche oder agressive Medien und sehr niedrige oder sehr hohe Temperaturen auftreten, so daß das Ventil, der Schieber oder der Hahn auch feuersicher ist.
Die Erfindung hat somit einen ringförmigen Sitz, insbesondere für Ventile, Schieber und Hähne, in einem Gehäuse mit axialem Durchlaß und einem beweglichen Verschlußkörper mit einer mit dem Sitz zusammenarbeitenden ringförmigen Auflagefläche zum Gegenstand, wobei der Sitz einen Metallmantel von hohlem Profil hat, der einen in einer Gehäuseaussparung festgelegten Befestigungsteil und wenigstens einen ringförmigen Abdeckteil mit einer ringförmigen Rontaktfläche aufweist, welche in der Arbeitsstellung des Sitzes elastisch mit der ringförmigen Auflagefläche des beweglichen Verschlußkörpers zusammenarbeitet.
Gemäß der Erfindung kennzeichnet sich der Sitz dadurch, daß der Mantel in der Nähe der ringförmigen Kontaktfläche, aber außerhalb derselben, eine etwa ringförmige, mit dem Durchlaß in der Arbeitsstellung des Sitzes gleichachsige Unterbrechung aufweist, welche die Elastizität des mit der ringförmigen Auflagefläche des Verschlußkörpers zusammenarbeitenden Mantels in radialer Richtung bezüglich der Achse des Gehäuses verbessert.
Wie weiter unten näher erläutert werden wird, verbindet die in der Nähe der Kontaktfläche mit dem Verschlußkörper befindliche kreisförmige Unterbrechung des Mantels eine gute Festigkeit des Mantels, die insbesondere für sein Verhalten und seine längere Lebensdauer wesentlich ist, mit der notwendigen lokalen Nachgiebigkeit I und Elastizität, welche eine sanfte Funktion des Verschlußkörpers und einen sehr guten dichten kontakt des ringförmigen Sitzes mit dem in seiner Schließstellung befindlichen Verschlußkörper sichert.
Dank der Halterung des Befestigungsteiles des Metallmantels befindet sich die ringförmige Kontaktfläche des Abdeckteiles in einer gegenüber dem beweglichen Verschlußkörper genau festgelegten Stellung. Das unter einem schrägen Gleiten erfolgende Zusammenwirken der beiden Auflage zonen des Sitzes und des Verschlußkörpers kann so auch bei einer Wiederholung huber lange Zeit gesichert werden. Wie sich aus der spnteren Beschreibung ergeben wird, lassen sich mehrere Ausführungsformen des Befestigungsteiles und des Abdeckteiles fÜr eine zuveilässige Festlegung des Befestigungsteiles unterscheiden, wobei der Abdeckteil seine notwendige Freiheit behält. Außerdem erlaubt es der Metallmantel leicht, eine vorteilhafte Oberflächenbeschaffenheit fiir die Wirksamkeit und die Lebensdauer des Sitzes zu erhalten.
Die bevorzugten Anwendungsgebiete des Sitzes gemäß der Erfindung sind Schieber, insbesondere Drehschieber, und Kugelhähne, bei denen sich der Verschlußkörper um eine Achse dreht, die parallel zur Mittelebene des Sitzes verläuft, aber sich in einem gewissen Abstand von dieser Ebene befindet. Im Falle eines Drehscniebers ist der Verschlußkörper zweckmäßig eine auf der Drehachse zentrierte Scheibe einer Kugel. Bei solchen Geräten wird bei der Verstellung des Verschlußkörpers der Sitz komplizierten, unsymmetrischen Beanspruchurgen unterworfen, welche sich in Verformungen des Sitzes auswirken, welche mit denjenigen, die sich aus dem Aufsetzen eines beweglichen Verschlußkörpers auf den Sitz in koaxialer Stellung ergeben, nicht vergleichen lassen. Die im Betrieb auftretenden Beanspruchungen des Sitzes sind bei den bevorzugten Anwendungsbedingungen der Erfindung auch sehr verschieden von denjenigen, welchen der Sitz unterworfen wird, wenn er wie eine statische Dichtung Verwendung findet, und zwar selbst dann, wenn er einer wechselnden Einspannung und einer Entspannung unterliegt.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung hat der Mantel des Sitzes ein etwa viereckiges Profil mit einer Grundfläche auf der Seite des Befestigungsteiles und einer gegenüberliegenden Grundfläche entsprechend der ringförmigen Kontaktfläche. Für eine Anbringung in dem axialen Durchlaß eines Drehschiebers hat die Kontaktfläche des mit der ringförmigen Auflageflinche des Verschlußkörpers zusammenarbeiLenden Sitzes eine Aufweitung, deren Öffnung in der Arbeitsstellung des Sitzes nach der Seite des Verschlußkörpers gerichtet ist. Vorteilhafterweise beträgt die Aufweitung etwa 200 bis 400.
Wie später erläutert werden wird, ermöglichen diese Ausbildungen die Schaffung eines wirtschaftlichen und dauerhaften Sitzes, und zwar für den besonderen Fall eines Drehschiebers.
Der Metallmantel mit hohlem Querschnitt des Sitzes enthält zweckmäßig eine Rillung, die z. B. aus zusammengepreßten Asbestfasern besteht.
Gemaß einer anderen Ausführungsform des Sitzes, welche sich ebenfalls in dem axialen Durchlaß eines Drehschiebers anbringen läßt, hat der Befestigungsteil des Mantels ein im wesentlichen rechteckigeR Profil, welches zwischen einem Widerlager des Durchlasses und einem a.xialen rohrförmigen Ende eines Klemmringes in der Betriebsstellung des Sitzes eingespannt werden kann. Der Abdeckteil des Mantels hat ein abgerundetes Profil, das mit dem rechteckigen Profil des Befestigungsteiles in Verbindung steht.
Zweckmäßig verläuft die Längenausdehnung des rechteckigen Profils des Befestigungsteiles quer zur Achse des ringförmigen Sitzes. Außerdem ist zweckmäßig ein Verstärkungsring von im wesentlichen rechteckigem Profil in dem Befestigungsteil des Mantels untergebracht.
Man erreicht so mit einem geringsten Raumbedarf die notwendige Steifigkeit und eine gute Haltbarkeit und Standfestigkeit des Befestigungsteiles, woraus sich dann eine genaue Einstellung des Abdeckteiles ergibt, dessen abgerundetes Profil für die erstrebte relative Nachgiebigkeit günstig ist.
Zweckmäßig hat der Abdeckteil des abgerundeten Profils einen zurückgebogenen Rand, der sich auf einem Rand des Verstärkungsringes des Befestigungsteiles abstützen kann.
Der Abdeckteil kann eine schraubenförmige Bewehrung mit dicht aneinanderliegenden Windungen enthalten.
Wie nachfolgend näher erläutert werden wird, ermöglichen es diese Merkmale und Elemente, in vorteilhafter Weise die Nachgiebigkeit des Abdeckteiles des Mantels in der KontaKtzone desselben zu dosieren und zu lokalisieren.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Sitzes gemäß der Erfindung, insbesondere für einen Kugelhahn, hat der Mantel zwei ringförmige Abdeckteile, die je eine ringförmige Kontaktfläche haben, von denen die eine auf dem beweglichen Verschlußkörper des Kugelhahnes und die andere an einem in der Querrichtung verlaufenden Flansch einer an den Hahn angeschlossenen Leitung in der Betriebsstellung des Sitzes eine Anlage findet. Die beiden ringförmigen Abdeckteile sind koaxial und durch einen gemeinsamen ringförmigen Befestigungsteil mit gleicher Achse miteinander verbunden.
Zweckmäßig hat der gemeinsame Befestigungsteil ein Profil mit zwei im wesentlichen rechteckigen Schenkeln, die je mit dem Profil eines der Abdeckteile verbunden sind.
Wenigstens einer derselben hat ein abgerundeten Profil und einen Rand, der sich auf einem Rand eines profilierten Verstärkungsringes abstützen kann, welcher im Innern des Profils des Befestigungsteiles angeordnet ist.
Diese Vorkehrungen ermöglichen die Verwirklichung eines wirtschaftlichen und baulich vorteilhaften Sitzes, wie dies nachfolgend näher erläutert werden wird.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführun6sformen, die als nicht beschränkende Beispiele der Erfindung in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser zeigen: Fig. 1 einen Diametralschnitt durch einen Sitz gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des oberen Teiles der Fig. 1, woraus sich das Profil des Sitzmantels im einzelnen erkennen läßt, Fig. 3 einen Schnitt durch einen Drehschieber, in welchem der Sitz nach Fig. 1 angeordnet ist, Fig. 4 einen Diametralschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Sitzes gemäß der Erfindung, Fig. 5 einen Schnitt entsprechend Fig. 3 durch einen Sitz nach Fig. 4, der in einem Kugelhahn montiert ist, Fig. 6 Darstellungen entsprechend den Fig. 1, 2 und 3 bis 8 einer dritten Ausführungsform des Sitzes bei seiner Anordnung in einem Drehschieber, Fig. 9 Darstellungen einer vierten Ausführungsform des und 10 Sitzes gemäß der Erfindung und seiner Anordnung in einem Kugelhahn, Fig. 11 einen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführung des Sitzes gemäß Fig. 9, Fig, i zu 12 eine Schnittdarstellung einer anderen Anwendungsmöglichkeit is Sitzes nach den Fig. 6 und 7 für die Abdichtung einer drehbaren Stange, Fig. 13 einen Schnitt nach Linie XIII-XIII der Fig. 8 bei unvollständig geschlossenem Drehschieber, Fig. 14 eine vergrößerte Teildarstellung der Ausführung nach Fig. 13 bei geschlossenem Drehschieber, woraus sich die Zusammendrückung des Abdichtungsteiles des Sitzes durch die Auflagefläche des Schiebers ergibt, Fig. 15 ein von Fig. 13 abgeleitetes Schema, welches den Verlauf der gemeinsamen Kontaktzone des Sitzes und des Schiebers bei unvollständiger Schließung des letzteren erkennen läßt und Fig. 16 eine Darstellung entsprechend Fig. 7 einer anderen Ausführungsform des Sitzes gemäß der Erfindung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel des ringförmigen Sitzes 1, welches etwa für einen Drehschieber 2 bestimmt ist, den die Fig. 3 darstellt. Der Drehschieber kann an Flansche 2 A von zwei nicht dargestellten Leitungsenden angeschlossen werden. Im übrigen setzt sich der Drehschieber 2 aus einem Gehäuse 3 mit einem die Achse A-B aufweisenden Durchlaß 4 und einem beweglichen Verschlußkörper 5 zusammen, welcher auf einer Drehachse C-D befestigt ist. Diese Drehachse verläuft rechtwinklig zu der Achse A-B des Gehäuses 3,und sie ist bezüglich der Mittelebene des Verschlußkörpers 5 versetzt. Der Verschlußkörper 5 hat eine rin»förmige Auflagefläche 6, welche mit dem Sitz 1 zusammen arbeitet.
Der Sitz 1 hat einem Metallmantel 7 mit einem Hohlprofil.
Dieses Profil hat einen Befestigungsteil, der so gestaltet ist, daß er in einer Ausnehmung 8 des Gehäuses 2 eingespannt und gehaltert werden kann. Das Hohlprofil hat außerdem einen ringförmigen Abdeckteil mit einer ringförmigen Kontaktfläche 11, welche elastisch mit der ringförmigen Auflagefläche o des Velschlußkorpers 5 in der Arbeitsstellung des Sitzes 1 zusammenarbeitet (Fig. 3).
Gemäß der Erfindung hat der Mantel 7 in der Nähe der ringförmigen Kontaktfläche 11, aber außerhalb derselben, eine etwa ringförmige,mit dem Durchlaß 4 in der Arbeitsstellung des Sitzes 1 gleichachsige Unterbrechung, um die Elastizität des mit der ringförmigen Auflagefläche 6 des Verschlußkörpers 5 zusammenarbeitenden Mantels 7 in radialer Richtung bezüglich der Achse A-B des Gehäuses 3 zu verbessern.
Aus den Fig. 1, 2 und 3 ergibt sich, daß die Unterbrechung des Metallmantels 7 beispielsweise aus zwei gegenüberliegenden Lippen des Mantels an einer in der Querrichtung verlaufenden Auflagefläche 15 des Sitzes bestehen kann, so wie dies nachstehend näher erläutert werden wird. Die Unterbrechung kann aber auch aus ein ifberlappung an der erwähnten quer verlaufenden Auflage fläche bestehen, wobei den so zusammengefügten Lippen die Möglichkeit einer Relativverschiebung in radialer Richtung gelassen wird.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, hat der Mantel 7 zweckmäßig ein viereckiges Profil mit einer Grundfläche 12 auf der Seite des Befestigungsteiles, Dieser Grundfläche liegt eine andere Grundfläche gegenüber, bei der es sich um die ringförmige Kontaktfläche 11 handelt. Diese riörmige Kontaktfläche 11 ist etwas kegelig, wobei ihre Achse mit der Achse A 1, B 1 des ringförmigen Sitzes zusammenfällt. Somit zeigt die ringförmige Kontaktfläche also eine Erweiterung 11 A (Fig. 2), deren Öffnung in der Betriebsstellung des Sitzes 1 nach dem Verschlußkörper 5 hingerichtet ist. Zweckmäßig liegt die Erweiterung etwa zwischen 200 und 400 An ihrer Kante, die in der Richtung des Verschlußkörpers 5 eingesetzt werden soll, kann die Grundfläche 12 des Befestigungsteiles des Sitzes 1 vuteilhafterweise eine Abschrägung 12 A (Fig. 2) autweisen, welche z. B. im wesentlichen konisch ist und mit der Achse A 1, B 1 des ringförmigen Sitzes 1 einen Winkel 12 B in der Größenordnunb von 15o bildet.
Die abgeschrägte Kante 12 A erleichtert die Bildung des Mantels 7 des Sitzes 1 in seinem Befestiungrteil, und außerdem bewirkt die Abschrägung eine bessere Nachgiebigkeit der Kontaktfläche 11.
Der Befestigungsteil des Sitzes 1 (Fig. 1) ist beispielsweise so ausgebildet, daß er in dem Durchlaß 4 zwischen einem Ansatz an der Ausnehmung 8 und einem Spannring 14 eingespannt werden kann. Der Spannring 14 ist auf der dem Verschlußkörper 5 abgewandten Seite des Sitzes 1 angeordnet.
Der Befestigungsteil hat gegenüber dem Spannring 14 eine in der Querrichtung verlaufende Befestigungsfläche 15, die eine Erweiterung 15 A bildet, deren Öffnung in der Arbeitsstellung des Sitzes 1 (Fig. 1 und 3) gegen die Seite des Spannringes 14 gerichtet ist. Vorteilhaft ist es, wenn die Erweiterung 15 A der Querfläche 15 unter einem Winkel von etwa 1500 bis 1700 verläuft (Fig. 1).
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, hat der Sitz 1 an seiner Befestigungsseite 15 zwei benachbarte Ränder, die nahezu aneinander stoßenand die der Fläche 11 eine gewisse Nachgiebigkeit verleihen. Gemäß einer anderen Ausführungsform (Fig. 4) kann der Sitz 1 an seiner Befestigungsseite 15 auch zwei aneinander stoßende Ränder haben, die sich wenigstens durch eine Abkröpfung des mit der Kontaktfläche 11 verbundenen Randes überdecken.
Es ist zweckmäßig, den Mantel 7 beispielweise durch Ziehen herzustellen,wobei man von rostfreiem Bandstahl ausgehen kann. Ferner kann der Mantel 7 eine Füllung 16 beispielsweise aus zusammengepreßten Asbestfasern enthalten. Man sichert auf diese Weise ein ausgezeichnetes Verhalten des Sitzes 1 auch im Falle eines Brandes, weil der Mantel 7 und die Füllung 16 ohne Zerstörung sehr hohen Temperaturen standhalten können.
Für einen Schieber 2 mit einem Durchlaß 4,beispielsweise von 150 mm Durchmesser, kann der vorstehend beschriebene Sitz 1 in Richtung seiner Achse A 1, B 1 (Fig. 1) eine Starke z. B. von 7 mm haben, während seine Stärke in radialer Richtung etwa 10 mm betragen kann. Der Mantel 7 aus rostfreiem Stahl hat z. B. eine Stärke von nur 0,5 mm.
Um eine gute Abdichtung der Kontaktfläche 11 und der damit zusammenarbeitenden ringförmigen Auflagefläche 6 des Verschlußkörpers und schließlich eine große Weichheit der Arbeitsweise des letzteren sicherzustellen, wird..die Kontaktfläche 11 des Sitzes zweckmäßig einer Endbehandlung unterzogen. Diese Behandlung kann aus einem Polieren der Kontaktfläche 11 aus rostfreiem Stahl bestehen, und damit kann beispielsweise eine Polierbearbeitung der Auflagefläche 6 des Verschlußkörpers 5 aus Flußstahl mit unterschiedlichem Feinheitsgrad verbunden sein.
Die Kontaktfläche 11 des Sitzes 1 kann man auch verschiedenen anderen Behandlungen unterwerfen. Beispielsreise kann man einen tiberzug aus Kunststoff, insbesondere auf der Basis von kohlenstoffhaltigen Fluorharzen,in einigen Zehntelmillimetern Stärke auftragen. Für sehr niedrige Temperaturen, welche z. B. -1800 C erreichen können, verwendet man zweckmäßig einen Überzug auf der Basis von Polyäthylen großer Dichte oder auf der Basis eines Polymeren von Fluoräthylen-Propylen. Für weniger starke Kältegrade in der Größenordnung von z. B. -400 C kann man auch einen Überzug auf der Basis von Polytetrafluoräthylen oder von einem Polymer von Trifluormonochloräthylen vorsehen.
Unter den angegebenen Temperaturbedingungen zeigen diese Überzüge vorteilhafte selbstschmierende Eigenschaften.
Bei einem Sitz, der dagegen hohe Temperaturen bis etwa 3000 C aushalten sollen, kann die Kontaktfläche 11 einen Metallauftrag erhalten, z. B. durch Hartverchromung oder durch Aufspritzen einer feuerfesten Legierung, insbesondere auf der Basis von Nickel mittels eines Gebläses. Man kann auch eine Nitrierhärtung der Kontaktfläche 11 vornehmen.
Im Bedarfsfalle werden die genannten Hartüberzüge durch eine genaue Bearbeitung vervollständigt, der sich eine Polierung anschließt, um der Fläche 11 eine genaue Form zu geben, beispielsweise mit einem kegligen oder leicht gewölbten, konkaven oder konvexen Profil.
Bemerkt sei, daß zusammen mit dem Überzug bzw. der Behandlung der Kontaktfläche 11 des Sitzes oder unabhängig davon auch die ringförmige Auflagefläche 6 des Verschlußkörpers einen Überzug bzw. eine Endbehandlung gleicher Art erhalten kann.
Es sei nun die Anwendung und die Funktion des beschriebenen Sitzes in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 erläutert.
Der Sitz 1 wird in der Öffnungsstellung des Verschlußkörpers in die Ausnehmung 8 des Durchlasses 4 des Schiebers eingesetzt, in dem die leicht glockige Befestigungsfläche 15 gegenüber dem Verschlußkörper 5 seitlich des Spannringes 14 angeordnet wird. Das Einspannen der Befestigungeseite 15 des Sitzes erfolgt beispielsweise durch nicht dargestellte Schrauben, welche in axialer Richtung auf den Ring 14 einwirken. Der Ring 14 kann auch einem axialen Andrnck ausgesetzt werden, z. B. mittels eines benachbarten Flansches, dem Flansch 2 A, auf welchem das Gehäuse 3 des Schiebers durch nicht dargestellte Bolzen oder Klammern befestigt ist.
Der so durch seinen Befestigungsteil an der Seite seiner Grundfläche 12 (Fig. 1 und 2) eingespannte Sitz 1 befindet sich gegenilber der ringförmigen Auflagefläche b des geschlossenen Verschlußkörpers 5 sicher festgelegt in der Ausnehmung 8. Natürlich müssen die genauen Profilabmessungen des Mantels 7 in seiner viereckigen Gestalt überprüft werden, damit sie sich eng den Abmessungen der Ausnehmung 8, des Spannringes 14 und der ringförmigen Anlagefläche 6 des Verschlußkörpers 5 anpassen. Insbesondere ist der genaue Verlauf des Profils des Mantels 7 daraufhin zu überprüfen, daß beispielsweise die Kontaktfläche 11 einige Millimeter in den Durchlaß 4 vorspringt.
Für eine Serienfabrikation ist es zweckmäßig, den Verlauf und die genauen Abmessungen der Sitze 2 verschiedener Größe in Abhangigkeit von den internen genormten Abmessungen der Schieber 2 entsprechender Größen zu normen.
Wird der Verschlußkörper 5 betätigt, um ihn in die Verschluß-Quersteilung nach Fig. 3 zu bringen, so kommt die ringförmige Auflagefläche 6 des Verschlußkörpers mit der Kontaktfläche 11 des Sitzes in Berührung, welche ein wenig radial in den Durchlaß 4 vorsteht. Dieses Hineinragen der Kontaktfläche 11 in den Durchlaß 4 beträgt beispielsweise 2 oder 3 mm und ist mit einer sehr geringen Toleranz vorherbestimmt, um am Ende der Schließbewegung des Verschlußkörpers 5 ein gewisses Maß elastischer Zurückdrückung der Kontaktfläche 11 des Sitzes zu gestatten.
Die sehr geringen Bearbeitungstoleranzen der Ausnehmung 8 für den Sitz 1 in dem Schieber und die ebenfalls sehr geringen Fabrikationstoleranzen des Metallmantels 7 (Fig. 2) ermöglichen eine Ruhestellung der Kontaktfläche 11 des Sitzes 1 in dem Schieber 2 mit hoher Genauigkeit,z. B.
mit einer Toleranz von 0,? mm, zu sichern. Man kann also bei der Konstruktion für die Kontaktfläche 11 eine sehr geringe Eindrücktiefe z. B. in der Größenordnung von nur 1 mm vorsehen.
Infolgedessen und dank der Nachgiebigkeit des Mantels 7 im Bereich der Kontaktfläche 11 und in der Nähe derselben wird im Belauf der Verschließbewegung des Verschlußkörpers an allen Stdllen der ringförmigen Kontaktfläche 11 ein übermäßiger oder ein ungenügender Anlagedruck vermieden.
Durch die Erfindung wird die Elastizität des Mantels 7 des ringförmigen Sitzes 1 in radialer Richtung beträchtlich verbessert. Diese Verbesserung beruht auf der kreisförmigen Unterbrechung in dem Mantel 7 in der Nähe seiner ringförmigen Kontaktfläche 11, welche mit der ringförmigen Auflagefläche 6 des Verschlußkörpers 5 bezüglich der Achse A-B des Gehäuses 1 in radialer Richtung zusammenarbeitet (Fig. 1 bis 3). Man hat infigedessen die Möglichkeit, einen Mantel 7 vorzusehen, der verhältnismäßig dick und kräftig ist und beispielsweise aus rostfreiem Stahl besteht. Ein solcher Mantel wird nicht so. leicht beschädigt, und er hat eine längere Lebensdauer. Dabei hat jedoch der aktive Teil des Mantels 7, welcher aus der ringförmigen Kontaktfläche 11 besteht, infolge der Erfindung so viel lokale Nachgiebigkeit und Elastizität, wie für ein sanftes Arbeiten des Verschlußkörpers 5 erforderlich ist. Außerdem wird auf diese Weise ein sehr. guter dichter Kontakt des ringförmigen Sitzes 1 mit dem in der Schließstellung befindlichen Verschlußkörper 5 erzielt (Fig. 3).
Eine gleichmäßige Verteilung der Andruckwerte über die Fläche 11 auf deren ganzem Umfang wird außerdem durch die glockenförmige Gestaltung 11 A dieser Fläche erzielt (Fig. 2). Diese glockenförmige Gestaltung der Fläche 11 wird durch eine entsprechende Schräge des Verlaufes der Kontaktfläche 6 des Verschlußkörpers ergänzt. Beispielsweise kann die Kontakt fläche 6 des Verhlußkö.rpers durch entsprechende Bearbeitung und:durch Einschleifen ein Kugelflächenprofil erhalten, dessen Zentrum im Schnittpunkt O der Achse A-B des Durchlasses 4 des Schiebers mit der Drehachse OD des Verschlußkörpers liegt. Gibt man der Kontaktfläche 11 des Sitzes 1 eine geringere Wölbung als der Kontaktfläche 6 oder sogar eine geringe entgegengesetzte Wölbung, so wird dadurch das Gleiten der Flächen 5 und 11 aufeinander erleichtert. Außerdem wird dadurch ein einwandfreier Kontakt auf dem ganzen Umfang des in seiner Schließstellung befindlichen Verschlußkörpers 5 erzielt, woraus sich auch ein genaues Eindrücken der Fläche 11 ergibt.
Das geringste Schließdrehmoment, das mit der Betätigungsspindel auf den Verschlußkörper zu übertragen ist, steht in unmittelbarem Zusammenhang mit den Druckwerten an der Kontaktfläche 11 der Dichtung. Dieser Druck hängt insbesondere von der Stärkung der Steifigkeit des Mantels 7 der Dichtung in dem Bereich der Fläche 11 und von dem Kompressionsgrad der Füllung 16 bei der Herstellung der Dichtung ab. Außerdem ist die Größe der radialen Vorkragung der Fläche 11 in dn Durchlaß 4, eine etwaige Krümmung dieser Fläche und die Größe der elastischen Eindrückung der Fläche 11 von beispielsweise 1 mm am Ende der Schließbewegung des Verschlußkörpers 5 zu berücksichtigen.
Durch eine sorgfältige Oberflächenbearbeitung der Kontaktfläche 11 erhält man selbst bei einem ziemlich geringen Druck an der Kontaktfläche 11 eine ausgezeichnete Dichtigkeit des geschlossenen Schiebers. Die zuverlässige Befestigung des Sitzes 1 und die sich aus der Gestaltung des Mantels 7 ergebenden sehr geringen Fabrikationstoleranzen sichern eine genaue und bleibende Stellung der Kontaktfläche 11 gegenüber der Kontaktfläche 6 des Verschlußkörpers.
Die Kontaktfläche 11 hat im übrigen gewisse Elastizitätseigenschaften, welche der gewünschten Eindrücktiefe und dem gewünschten Andruck genau angepaßt sind.
Die Erfahrung hat außerdem ein unerwartetes Ergebnis offenbart, nämlich daß der gemaß der Erfindung aufgebaute Sitz eine beträchtliche Standfestigkeit gegenüber unsymmetrischen Reibungsbeanspruchungen aufweist, welche durch die Winkelverschiebung des Verschlußkörpers bei seinen Schließ- und Öffnungsbewegungen verursacht werden. Diese Beanspruchungen lassen Scherkräfte in dem Sitz entstehen, wie dies noch näher erläutert werden wird. Es handelt sich hierbei um so komplexe Beanspruchungen, daß das Betriebsverhalten eines Sitzes bestimmter Struktur nicht vorhergesagt werden kann.
Bei besonderen Betriebsbedingungen unter hohen oder sehr tiefen Temperaturen verbessert die Feinbearbeitung oder der etwaige Überzug der Kontaktfläche 11 die Wirksamkeit und die Lebensdauer des Sitzes 1 unter Ausschluß der Gefahr eines Fressens.
Die Schräge der Kontaktfläche 6 des Verschlußkörpers bewirkt bei der Auflage auf der Kontaktfläche 11 des Sitzes, daß in den beiden Bereichen der Fläche 6, welche der Drehachse AD des Verschlußkörpers benachbart sind, der gewünschte Druck erzielt wird, welcher den Sitz eindrückt.
Dank der Schräge der Fläche 6 verursacht nämlich die Drehung des Verschlußkörpers 5 am Ende seiner Schließbewegung eine radiale Beanspruchung der Kontaktfläche 11 auch in der Nähe der AchseC-D (Fig. 3). Die dizh die Erfindung erzielte Genauigkeit der Stellung der Fläche 11 gibt die Möglichkeit, von diesem mit der Schräge der Kontaktfläche 11 zusammenhängenden Vorteil vollen Gebrauch zu machen.
Der beschriebene Sitz hat mehrere wichtige Vorteile.
So bietet der Sitz eine große Sicherheit gegenüber Brandgefahren, da sein Metallmantel 7, der beispielsweise aus rostfreiem Stahl bestehen kann, ohne Beschädigung hohe Temperaturen auszuhalten vermag. Das gleiche gilt für das Gehäuse des Schiebers 2 sowie für die Füllung 16, welche beispielsweise aus Asbestfasern bestehen kann.
Wie schon erwähnt,ermöglicht die durch das Herstellungsverfahren fiir den Mantel 7, z. B. durch Ziehen mittels genauer Werkzeuge, erzielte Fabrikationsgenauigkeit des Sitzes 1 die Einhaltung einer genauen Stellung der ringförmigen Kontaktfläche 11. Dadurch erhält man eine geringe aber genau dosierte Eindrücktiefe der Kontaktfläche 11, wiche einem bestimmten regelmäßig auf den ganzen Umfang verteilten Andruck der Kontaktfläche 6 des Verschlußkörpers entspricht, wobei dieser Anlagedruck seine Größe während der ganzen Lebensdauer des Sitzes beibehält.
Es wurde fernerhin schon erwähnt, daß die kreisförmige Unterbrechung des Mantels 7, welche beispielsweise aus zwei gegenüberliegenden Lippen der Seitenfläche 15 (Fig. 1) oder aus einer Überlappung der beiden Lippen (Fig. 2) besteht, die radiale Elastizität der ringförmigen Kontaktfläche 11 des Mantels, welche mit der radialen Fläche 6 des Verschlußkörpers zusammenarbeitet, in Richtung auf die Achse A-3des Sitzes 1 und des Gehäuses 2 erheblich verbessert. Die auf diese Weise ermöglichte verhältnismäßig große Stärke des Mantels 7 verbessert dessen Festigkeit und dessen sonstige Eigenschaft. Außerdem kann man für den Mantel ein verhältnismäßig steifes Material verwenden, wie z. B. rostfreien Stahl, und dadurch dem Mantel 7 eine größere Lebensdauer geben. Trotzdem hat dabei die ringförmige Kontaktfläche 11 eine ausgezeichnete radiale.Nachgiebigkeit und Elastizität, was einer sanften Arbeitsweise des Verschlußkörpers 5 und der Dichtigkeit zwischen dem ringförmigen Sitz 1 und dem in seiner Schließstellung befindlichen Verschlußkörper 5 zugute kommt.
Dieses vorteilhafte und grundlegende Merkmal der Erfindung schaltet jegliche Unsicherheit hinsichtlich des auf den Sitz 1 zur Auswirkung kommenden Auflagedruckes aus. Im übrigen sichert die Endbehandlung bzw. ein etwaiger Überzug der Kontaktfläche 11 die Güte des Dichtungskontaktes und ein leichtes Gleiten der Auflagefläche 6 auf der Fläche 11.
Man kann auf diese Weise einen genau dosierten Auflagedruck erzielen,und zwar für eine lange Betriebszeit.
Es kommt dies der Betriebssicherheit und der Lebensdauer des mit dem Sitz 1 gemäß der Erfindung ausgerüsteten Schiebers o. dgl. 2 zugute. Außerdem wird die zur Betätigung erforderliche Kraft dadurch beträchtlich vermindert.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführung beschränkt, welche nur beispielsweise angegeben wurde und zahlreichen Abänderungen unterworfen werden kann, ohne daß damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
In den Fig. 4 und 5 ist eine zweite Ausführungsform des Sitzes 21 gemäß der Erfindung dargestellt. Dieser Sitz paßt zu einem Kugelhahn 22 mit einem beispielsweise kugelförmigen Verschlußkörper 23. Wie bei dem Sitz 1 nach den Fig. 1 bis 3 hat der Mantel des Sitzes 21 einen Befestigungsteil von beispielsweise rechteckigem Profil, welcher in einer Ausnehmung 24 des Hahngehäuses 22 untergebracht werden kann.
Wie bei dem Mantel 12 nach Fig. 3 ist in dem Mantel des Sitzes 21 in der Nähe der ringförmigen Kontaktfläche 25, aber außerhalb derselben' ebenfalls eine ringförmige Unterbrechung vorhanden. Diese in Fig. 4 gyeigte Unterbrechung besteht beispielsweise aus einer Überlappung zweier benachbarter Lippen einer Seitenfläche des Sitzes 21.
Die ringförmige Kontaktfläche 25 des Mantels des Sitzes 21 hat ein konkaves, beispielsweise kugelflächiges Profil, welches demjenigen des drehbaren Verschlußkörpers 23 angepaßt ist. Die ringförmige Kontaktfläche 25 und die Kugel können in verschiedener Weise behandelt, insbesondere gehärtet werden, um die Dichtigkeit zu verbessern und eine leichte Verschiebung des Verschlußkörpers 23 zu gewährleisten, wie dies bereits erläutert wurde.
Den Fig. b bis 8 und 13, 14 ist eine dritte Ausführungsform des Sitzes 31 gemäß der Erfindung zu entnehmen, welche beispielsweise in einem Schieber 32 mit einem Verschlußkörper 33 entsprechend dem Schieber 2 der Fig. 3 Verwendung finden kann. Der Befestigungsteil 34 des Mantels des Sitzes 31 hat ein im wesentlichen rechteckiges Profil, und er kann zwischen einer Schulter 35 des Durchlasses des Schiebers 32 und dem axialen rohrförmigen Ende eines Spannri nges 36 in der Arbeitsstellung des Sitzes 31 eingespannt werden. Der Abdeckteil 37 des Sitzes 31 hat ein abgerundetes, z. B. kreisförmiges Querschnittsprofil, welches mit dem rechteckigen. Profil des Befestigungsteiles 34 verbunden ist.
Zweckmäßig verläuft die Ausdehnung des rechteckigen Profils des Befestigungsteiles 34 quer zu der Achse A 1, B 1 des Sitzes 31. Man erreicht auf diese Weise eine ausgezeichnete Einspannung des Befestigungsteiles 34 bei geringstem axialem Platzbedarf des Sitzes in der für ihn bestimmten Ausnehmung an der Schulter 35.
Zur Vergrößerung der Steifigkeit des Befestigungsteiles 34 ist ein Metallring 38 (Fig. 7) von dem Mantel angepaßten rechteckigen Profil in den Befestigungsteil 34 eingesetzt.
Der Abdeckteil 37 kann dann einen umgebogenen Rand 37 A haben, der an einem Rand des Metallringes 38 anliegen kann.
Dieser besteht beispielsweise aus Stahl, welcher den Verwendungsbedingungen des Sitzes 31 angepaßt ist.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, besteht die ringförmige Unterbrechung des mit seinem Zentrum auf der Achse A-B des Gehäuses des Schiebers 32 und des in seiner Arbeitsstellung befindlichen Sitzes 31 liegenden Mantels 37 aus einem Spalt, welcher der Ruhestellung zwischen dem zurückgebogenen Rand 37 A des Abdeckteiles 37 und dem Befestigungsteil 34 des Mantels und auch zwischen dem zurückgebogenen Rand 37 A und dem Metallring 38 vorhanden ist.
Es wurde bereits die Wichtigkeit einer solchen ringförmigen Unterbrechung des Mantels 37 in der Nähe seiner Kontaktfläche mit dem Velschlußkdrper 33,aber außerhalb der genannten Rontaiitfläche, betont, weil dadurch die Abdichtung des Schiebers in der Verschlußstellung sowie die Leichtigkeit seiner Betätigung und die Lebensdauer des Sitzes 31 verbessert werden.
EJle Erfahrung hat rlie Bedeutung des im Ruhezustand vorhandenen Spielen zwischen dem Abdeckungsteil 37 und dem im Profil etwa konischen Profilteil 36 A gezeigt. Dieses Spiel laßt eine elastische Verformung des Teiles 37 zu, begrenzt dieses jedoch auf den Teil, wo der Teil 37 zusammengedrückt wird, wobei der freie Ansatz dieses Teiles 37 sich auf dem Metallring 38 abstützt, wodurch eine Abdeckung des inneren Volumens des Sitzes gesichert ist.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 kann der Sitz 31 eine schraubenförmige Metallarmierung 39 mit dicht aneinanderliegends Windungen beispielsweise aus Federstahl aufweisen.
Dxse Bewehrung ist in dem ringförmigen Abdeckungsteil 37 mit rundem Profil untergebracht. Dieses Profil kann durch eine Krdsformgebung erhalten werden.
Das Vorhandensein der schraubenförmigen Bewehrung 39 in dem ringförmigen Abdeckungsteil 37 bietet die Möglichkeit, dem Mantel des Sitzes 31 eine verhaltnismäßig geringe Stärke von beispielsweise nur 0,5 mm bei einem Sitz von 10 mm zu geben. Die geringe Stärke des Mantels begünstigt seine lokale Nachgiebigkeit, während die innere schraubenförmige Bewehrung 39 die elastische Aufrechterhaltung des abgerundeten Profils des Abdecktlngsteilen 37 mit der gewünschten allgemeinen Steifigkeit sichert. Der Durchmesser des abgerundeten Profils des Abdeckungsteiles 37 und die AbmessunGen der Windungen der Bewehrung 39 werden entsprechend abgestimmt.
Die Fig. 13 bis 15 zeigen die Ausbildung des gegenseitigen Kontaktes zwischen dem Abdeckungsteil 37 des Sitzes 31 und dem entsprechenden Rand des Verschlußkörpers 33,der um seine AchseC-D drehbar ist. In der unvollständigen Verschlußstellung des Verschlußkörpers 33, der sich aus den Fig. 13 und 15 ergibt, erfolgt der gegenseitige Kontakt auf zwei Flächen 37 X, welche zur Zeichenebene symmetrisch sind. Eine der Flächen 37 B ist in ebener Projektion in der Fig. 15 zu sehen. Unter Berücksichtigung der Eindrückung "s" des Abdeckungsteiles 37 (Fig. 14) ergibt sich eine Berührung 33/37 auf einem Band des Teiles 37, der in Fig. 15 strichpunktiert dargestellt ist. Die schematische Projektion der Kontaktzone 57B zwischen dem Verschlußkörper 33 und dem Abdeckteil 37 ergibt demzufolge etwa ein mehr oder weniger längliches Parallelogramm, welches durch den Schnitt des Randes des Verschlußkörpers 33 mit dem erwähnten Eindrückungsrand des Abdeckungsteiles 37 des Sitzes 31 bestimmt ist.
Wenn sich die Schließbewegung des Verschlußkörpers 33 im Sinne des Teiles 33 F (Fig. 15) fortsetzt, so verschiebt bzw. erweitert sich die Kontaktfläche 37 B,und sie wird nach und nach zu der Achse A-B des ringförmigen Sitzes 31 symmetrisch, wobei sie schließlich die ganze Hälfte der Kontaktfläche des ringförmigen Abdeckungsteiles 37 einnimmt. Am Schluß, nämlich in der vollständigen ShliEitellung des Verschlußkörpers 33 (Fig. 8), haben sich die untere und die obere Kontaktfläche vereinigt, und es ergibt sich dann eine gleiche Verteilung der Einrückung E (Fig. 14 auf den ganzen Umfang des Sitzes 31.
Im Verlauf der fortschreitenden Verlagerung der gegenseitigen Kontaktzone 37 B, die eine lokale Biegung bewirkt, und durch die auf den Sitz 31 ausgeübten unsymmetrischen Scherbeanspruchungen ist die Schräge der Gleitbewegung des Randes des Verschlußkörpers 33 auf dem Abdeckungsteil 37 veränderlich (Fig. 13 und 15). Bei einer mehr oder weniger ausgedehnten Kontaktfläche, wie der Fläche 37 B, wird die Schräge der Gleitbewegung an jedem Punkt durch eine quer zu der AchseC-D verlaufende Tangente an die auf der Achse C-D zentrierte Kontaktkugel bestimmt.
Alls der schematischen Darstellung der Fig. 13 ist zu ersehen, daß die Schräge der Gleitbewdgung auf der Kontaktfläche 33/37 somit je nach den verschiedenen betrachteten Stellen des Teiles 37, wie z. B. 37 C, 1), I , F, G, H, verschieden ist. Daraus ergeben sich für den Abdeckungsteil 37 den Sitzes 31 sehr ungleich verteilte Arbeitsbedingungen. Der Abdeckungsteil 37 ist jedoch dank seiner Elastizität und seiner genauen und stabilen Stellung, wofür der Befestigungsteil 34 sorgt, in vorteilhafterlçeise daran angepaßt.
Die genaue Stellung und das elastische Verhalten des Abdeckungsteiles 37 (Fig. 14) können in vorteilhafter Weise durch einaiprofilierten Teil 36 A des Spannringes 36 verbessert werden, welcher dafür eingerichtet ist, den Abdeckungsteil 37 im Unterschied zu seiner Kontaktzone mit dem Verschlußkörper 33 festzuhalten. Man zwingt so das abgerundete Profil des Abdeckungsteiles 37, sich bei der Eindrückung "E" mit einer beträchtlichen elastischen Reaktion in der Querrichtung zu ovalisieren.
Das in der Ruhestellung zwischen dem Rand des Abdeckungsteiles 37 des Sitzes 31 und den benachbarten Teilen, insbesondere dem Verstärkungsring 38, vorhandene Spiel verbessert die Elastizität des Mantels des Sitzes 31.
Die daraus sich ergebenden Vorteile der Erfindung hin-.
sichtlich einer leichten Funktion des Schiebers 32 und seiner Dichtigkeit auch bei langen Betrieben sowie hinsichtlich der Lebensdauer des Sitzes 31 sind bereits in Verbindung mit den Fig. 1 bis 7 erläutert worden.
Die Fig. 9 und 10 zeigen eine vierte Ausführungsform des Sitzes 41 gemäß der Erfindung, welche beispielsweise für einen Kugelhahn 42 mit einem drehbaren Abschlußkörper entsprechend dem Hahn 22 der Fig. 5 bestimmt ist. Der Mantel des Sitzes 41 hat zwei ringförmige koaxiale Abdeckteile 43, 44, z. B. von abgerundetem Profil, die miteinander durch einen gemeinsamen und gleichachsigen ringförmigen Befestigungsteil 43 A verbunden sind. Ilie ringförmigen Abdeckteile 42, 43 können je eine innere schraubenförmige Bewehrung 39 enthalten, wie sie bereits in Verbindung mit dem Sitz 31 der Fig. 7 beschrieben wurde.
Der Sitz 41 kann gemäß Fig. 10 in einer ringförmigen Ausnehmung 45 des Hahnes 42 angeordnet sein. Der ringförmige Abdeckteil 43 liegt dann gegenüber einem der in der Querrichtung verlaufenden Flanschen 46 einer bis an den Hahn 42 anschließenden Rohrleitung. Der ringförmige Abdeckteil 43 springt in der Ruhestellung aus dem Gehäuse des Hahnes 42 vor und kann bei der Montage des Hahnes an dem Flansch 46 B. B. mit Hilfe von Bolzen 47 elastisch zusammengedrückt werden.
Der andere ringförmige Abdeckteil 44, welcher in Fig. 10 in der Einbaustellung des Sitzes 41gezeigt ist, liegt an dem beweglichen Abschlußkörper 42 A des Hahnes an. Um die Abdichtung und die Leichtigkeit der Verschiebung des Abschlußkörpers 42 A auf der Abdeckfläche 44 zu verbessern, kann eine Endbearbeitung oder ein geeigneter Überzug Ahwendung finden, wie dies in Verbindung mit dem Sitz 1 der Fig. 1 bis 3 bereits beschrieben wurde.
Der Befestigungsteil 43 A des Mantels des Sitzes 41 hat, wie die Fig. 9 und 10 zeigen, ein Profil mit zwei im wesentlichen rechteckigen Schenkeln, von denen jeder mit dem Profil eines der Abdeckungteile 43 bzw. 44 verburin ist.
Der Befestigungsteil 43 A kann vorteilhafterweise einen Verstärkungsring 48 enthalten, dessen Profil demjenigen des Befestigungsteiles 43 A angepaßt und der im Innern dieses Profils untergebracht ist. Jeder der'beiden Abdeckungsteile 43, 44 kann einen zurückgebogenen Rand haben, welcher an einem Rand des profilierten Verstärkungsringes anliegen kann, wie dies bei dem Sitz 31 nach Fig. 7 zu sehen ist.
Bei einer abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 11 kann man in der Ausnehmung 45 des Hahnes 42 auch einen anderen ringförmigen Sitz flir den Flansch 51 anordnen, welcher einen einzigen Abdeckungsteil 52 entsprechend dem Abdeckungsteil 43 den Sitzes 41 der Fig. 10 enthält. Ein Befentigungsteil 53, n. 3. von rechteckigem Profil, ist mit dem Abdeckteil 52 verbunden. Die Längserstreckung des rechteckigen Profils des Befestigungsteiles 53, welcher einen internen Ring 54 enthalten kann, verläuft parallel zur Achse des ringförmigen Sitzes 51. Dieser kann in der Ausnehmung 45 des Hahnes 42 zusammen mit einem anderen Sitz, z. B. mit einem ringförmigen flachen Sitz, nach Art des Sitzes 31 der Fig. 6 und 7 untergebracht sein.
Der rechteckige Befentigungsteil 53 des Sitzes 51 kann dann in axialer Richtung an den rechteckigen Befestigungsteil des flachen Sitzes entsprechend dem Befestigungsteil 34 des Sitzes 31 anstoßen.
Der flache, ringförmige Sitz 31 der Fig. 6 und 7 kann auch zur Sicherung der Abdichtung einer umlaufenden Welle 61 (Fig. 12) ähnlich z. 3. der Betätigungsstange des Schiebers 2 der Fig. 3 dienen. Die Welle 61 kann dann einen Kragen 62 von gewölbtem Profil aufweisen, der gegebenenfaib eine Behandlung zur Erhöhung seiner Härte erfahren hat. Auf diesem Kragen kann der ringförmige Abdeckteil 37 des Sitzes 31 elastisch aufliegen. Zu diesem Zweck wird der Befestigungsteil 37 des Sitzes 31 in einer Ausnehmung 63 gehaltert, und zwar in einer genauen Einstellung gegenüber detn Kragen 62 etwa mit Hilfe von Stützringen 64, welche dem Druck eines Einspannringes 65 unterliegen.
In Fig. tb ist eine weitere Ausführungsform 71 des Sitzes gemäß der Erfindung dargestellt, welche den, Sitz 31 der Fig. ó bis 8, 13, 14 vergleichbar ist. Der Befestigungsteil 72 des Mantels enthält einen Verstärkungsring 73, welcher dem Ring 38 der Fig. 7 und 14 entspricht, Der Abdeckteil 74 hat ein abgerundetes Profil, das beispielsweise kr*isförmig, in sich selbst vollständig geschlossen und an der im wesentlichen zylindrischen Innenseite 73 A den Verstärkungsringes 73 seitlich abgestützt sein kann. Auf diese Weise wird die elastische Eindrückung des Abdeckteiles 74 entsprechend der Eindrücktiefe " des Sitzes 31 der Fig. 14 infolge der genauen Stellung des Befestigungstciles 72 und der Reaktion des zurückgebogenen Bereiches des Abdeckteiles 74 bei der Anlage an dem Verstärkungsring 73 exakt lokalisiert und festgelegt.
Durch eine zusätzliche Abstützung des profilierten Teiles 36 A des Einspannringes 36 gegenüber dem Verschlußkörper, wie sie Fig. 14 zeigt, wird die Genauigkeit der Stellung und die elastische Reaktion des Abdeckteiles 74 inch verbessert.
Es versteht sich, daß die verschiedenen Merkmale und Ausffihrungsformen des Sitzes gemäß der Erfindung innrännigfaltiger Weise kombiniert werden können.
So ist es beispielsweise möglich, bei dem Sitz 41 der Fig. 9 zwischen den beiden zurückgebogenen Abdeckteilen 43, 44 einen profilierten Abstützteil entsprechend einem abgeänderten Verstärkungsring 81, wie er strichpunktiert eingezeichnet ist, anstelle des Ringes 48 anzuordnen. In diesem Falle kann das elastische Verhalten jedes der Abdeckteile 43, 44 des Mantels dem Verhalten des Abdeckteiles 74 mit eingerolltem Profil des Sitzes 71 der Fig. 16 entsprechen.
Weiterhin kann bei dem Sitz 71 der Fig. 16 der Abdeckteil 74 mit geschlossenem Profil eine innere schraubenförmige Bewehrung 76 mit dicht aneinander liegenden Windungen entsprechend der schraubenförmigen Bewehrung 39 des Sitzes 31 der Fig. 7 und 14 enthalten. Dabei kann es zweckmäßig sein, die innere Bewehrung 76 in einem Hilfsmantel 75 anzuordnen, der sich zwischen der Bewehrung 76 und dem Abdeckteil 74 befindet. Bei abgerundetem Profil unter Anpassung an dasjenige des Abdeckteiles 74 ist der Hilfsmantel 75 beispielsweise auf einer kreisförmigen Erzeugenden geschlitzt, und zwar mit einem genügenden Spiel, um sein elastisches Gleiten in der Profilrichtung gegenüber dem Abdeckteil 74 gemäß der elastischen Einqrückung desselben zu ermöglichen.
Der flache Sitz 31 der Fig. 7 und 12, welcher einen dichten Kontakt auf dem Kragen 62 der Welle 61 herstellen soll, kann an einem nicht dargestellten profilierten Ende mft einem axialen Einspannring versehen sein, welcher auf den Abdeckteil 37 gegenüber dem Kragen 62 einwirkt. Diese nicht dargestellte Anordnung wird im Gegensatz zu der Anordnung des profilierten Endes 36 A des Einspannringes 36 der Fig. 14 und 16 durchgeführt.
Der Sitz 31 der Fig. 7 kann in seinem zurückgebogenen Abdeckteil 37 einen nicht dargestellten Hilfsmantel enthalten.
Dieser Hilfsmantel, der sich zwischen der inneren schraubenförmigen Bewehrung 39 und dem Abdeckteil 37 befindet, entspricht dem Hilfsmantel 75 des Sitzes 71 der Fig. 16.
L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Ringförmiger Sitz, inbesondere für Ventile, Schieber und Hähne,mit einem Gehaune mit axialen Durchlaß und einem beweglichen Verschlußkörper mit einer nit den Sitz zusammenarbeitenden ringförmigen Auflagefläche, wobei der Sitz einen Metallmantel von hohlen Profil hat, der einen in einer Gehäuseaussparung festgehaltenen Befestigungsteil und wenigstens einen ringförmigen Abdeckteil mic einer ringförmigen Kont..aktflache bufweist, welche in der Arbeitsstellung des Siten ejastisch mit der ringförmigen Auflagefläche den beweglichen Verschlußkörpers zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (7) in der STähe der ringförmigen Kontaktfläche (11), aher außerhalb derselben, eine etwa ringförmige, mit dem Durchlaß (4) in der Arbeitsstellung des Sitzes (1) gleichachsige Unterbrechung aufweist.

welche die Elastizität des mit der ringförmigen Mifjage fläche (6) des Verschlußkörpern (5) zusammenarbeitenden Mantels (7) in radialer Richtung beziiglich der Achse (A-B) des Gehäuses (3) verbessert.
2. Sitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechung sich zwischen einer J,ippe der Seitenfläche (15) des Mantels (12) und einem anderen Teil des Sitzes (1) befindet.
3. Sitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechung sich zwischen zwei benachbarten Lippen einer Seitenfläche (15) des Mantels (12) befindet.
4. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (12) ein im wesentlichen vierseitiges Profil hat, dessen eine Grundfläche sich auf der Befestigungsseite befindet und dessen gegenüberliegende Grundfläche der ringförmigen Kontaktfläche (11) ent;.snr.ic' b.
Sitz nach Auspruch 4, insbesondere für einen axialen Durchlaß eines Drehschiebers, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kontaktfläche (11), welche mit der kreisförmigen Fläche (6) den Verschlußkörpers (5) zusammenarbeitet, eine Ausweitung (11 A) bildet, deren Öffnung in der Betriebsstellung des Sitzes (1) gegen die Seite des Verschlußkörpers (5) gerichtet ist.
6. Sitz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung der Ausweitung (11 A) der ringförmigen Kontaktfliche (11) den Mantels (12) unter einem Winkel von etwa 200 bin 400 verläuft.
7. Sitz nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei welchem der Befestigungsteil zwischen einem Widerlager des Durchlasses, des Schiebers und einem Spannring einspannbar ist, der nich in dem Durchlaß gegenüber dem Verschlußkörper befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsteil gegenüber dem Spannring (14) eine in der Querrichtung aufgeweitete Befestigungsseite (15) hat, deren Öffnuni: (15 A) in der Betriebsstellung des Sitzes (1) nach der Seite des Spannringen (14) gerichtet ist.
8. Sitz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung (15 A) der Befestigungsseite (15) des Sitzes (1) unter einem Winkel etwa zwischen 1500 und 1700 verläuft.
9. Sitz nach einem der Ännprüche 5 bin 8, dadurch gekennzeichnet, daß er an einer Kante des Befestigungsteiles bei Betriebsstellung des Sitzes auf der Seite des Verschlußkörpers eine Abschrägung (12 A) hat.

welche mit der Achse (A-B) den ringförmigen Sit.es (1) eine Winkel von etwa 15° bildet.
10. Sitz nach Anspruch 4 fiir einen Kugelhahn, dadurch r>ekennzeichnet, daß die ringförmige Kontaktfläche den Mantels ein konkaves Profil (25) hat, welchen denjenigen des Verschluß. körpers den Kugelhahnes angepaßt ist.
11. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß de Metallmantel (12) in seinen Hohlprofil eine Füllung (16) enthält.
12. Sitz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (16) aus zusammengepreßten Asbestfasern besteht.
13. Sitz nach Anspruch 1, insbesondere für den axialen Durchlaß eines Drehschiebers, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsteil 34 des Mantels ein in wesentlichen viereckiges Profil hat und zwischen einen Widerlager (35) den Durchlanses den Drehschiebers und einem axialen rohrförmigen Ende eines Spannringes (36) in der Betriebsstellung des Sitzes einspannbar ist und daß der Abdeckungsteil ein abgerundetes Profil (37) hat, welches mit dem rechteckigen Profil (34) des Befestigungsteiles in Verbindung steht.
14. Sitz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenausdehnung des rechteckigen Profils (34) des Befestigungsteiles des Mantels in einer Richtung quer zu der Achse (A-B) des ringförmigen Sitzes verläuft.
15. S.itz nach einem der Ansy)riiclle 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Verstärkungsring (38) von im wesentlichen rechteckigen Profil enthält, welcher in den Befestigungsteil (34) des Mantels untergebracht ist
16. Sitz nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckungsteil (37) des Mantels einen zurückgebogenen Rand (37 A) hat, der sich gegenüber einem Rand des Verstärkungsringes (38) des Befestigungsteiles (34) befindet,und daß zwischen dem Rand (37A)und dem Befestigungsring (38) in der Öffnungsstellung des Verschlußkörpers (33) ein gewisses Spiel vorhanden ist, wobei der Rand (37 A) jedoch mit dem Ring (38) in der Schlußstellung des Verschlußkörpers (33) in abstützender Berührung stehen kann.
17. Sitz nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß er eine schraubenförmige Metallbewehrung (39) mit aneinander liegenden Windungen aufweist, die in dem ringförmigen Abdeckungsteil (37) llntergebracht ist.
18. Sitz nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Abdichtung einer drehbar ge-Jagerten Welle o.dgl. (61) dient und daß der Befestigungsteil (53) des Sitzes (51) in der Betriebsstellung in einer Ansnehmung des Lagers gehaltert ist, während der Abdeckungsteil (52) des Sitzes (51) an einem ringförmigen Kragen (62) der Welle (61) elastisch anliegt.
19. Sitz nach Anspruch t8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Anlagefläche (37) des Abdeckungsteiles (52) des Sitzes (51) schräg zur Achse der Welle (61) verläuft und mit einem radial vorspringenden ringförmigen Kragen (62) der Welle (61) zusammenarbeitet.
20. Sitz nach Anspruch 1, insbesondere fiir einen Kugelhahn, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) ringförmige Abdeckteile(43, 44)aufweist, die je eine ringförmige Kontaktfläche bilden, von denen in der Betriebsstellung des Sitzes(41)die eine Kontaktfläche mit dem beweglichen Verschlußkörper (42 A) den Kugelhahnes (42) zusammenarbeitet, während die andere mit einem Querflansch (4 einer an den Hahn angenchlonsenen leitung zusammenwirkt, wobei die beiden Abdeckteile (43, 44) koaxial nd durch einen ringförmigen Befestigungsteil (43 A) verbunden sind, der beiden Abdeckteilen (43, 44) gemeinsam int und die gleiche Achse hat.
21. Sitz nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Abdeckteile (43, 44) den Mantels ein abgerundeten Profil hat und eine schraubenförmige Metallbewehrung (39) mit dicht aneinander liegenden Windungen enthält.
22. Sitz gemäß einem der Ansprüche 20 oder 21, durch gekennzeichnet, daß der den beiden Abdeckteilen (43, 44) des Mantels gemeinsame Befestigungsteil (43 A) valin einem rechteckigen, zweischenkligen Profil besteht, wobei jeder Schenkel des Profils den Befestigungsteiles (43 A) mit dem Profil eines der Abdeckteile (43, 44) verbunden ist.
23. Sitz nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der rechteckig profilierte Befestigungsteil (43 A) einen Verstärkungsring (48) von dem Teil (43 A) angepaßtem Profil enthält.
24. Sitz nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der profilierte Verntä.rkungsring (48) im Innern des rechtwinkligen Profils des Befestigungsteiles (43 A) angeordnet ist und daß jeder der beiden Abdeckteile (43, 44) des Sitzes (41) einen zurückgebogenen fland aufweist, welcher mit einem Rand des Verstärkungsringes (48) zur Anlage kommen kann.
25. Sitz nach einem dr Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (12) aus rostfreiem Stahlblech besteht.
26. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (12) durch Ziehen hergestellt int.
27. Sitz nach einem der nnnpriichc 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (12) wenigstens an seiner Kontaktfläche eine Fertigbehandlung erfahren hat.
28. Sitz nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigbehandlung aus einer Polierbehandlung besteht.
29. Sitz nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigbehandlung aus dem Auftrag eines Kunststoffes besteht.
30. Sitz nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das abgerundete Profil (74) des Abdeckteiles zurückgebogen und in sich vollkommen geschlossen ist.
31. Sitz nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der zurückgebogene Teil (74) des abgerundeten Profils des Abdeckteiles seitlich an einem Innenrand eines in dem Befestigungsteil (72) des Mantels befindlichen Verstärkungsringes (73) Anlage finden kann.
32. Sitz nach einem der Ansprüche 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß das abgerundete Profil (74) des Abdeckteiles in seinem abgerundeten Abschnitt so ausgestaltet ist, daß es seitlich an dem profilierten Rand (36 A) des Spannringen (36) des Schiebern (32) Anlage finden kann.
33. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bin 32, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Kreisformgebung hergestellt ist.