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Die Erfindung bezieht sich auf ein Klappenventil mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten Klappenteller, der entlang seines Umfanges eine mit einer Dichtfläche des Gehäuses zusammenwirkende Arbeitsdichtung trägt, die aus wenigstens einem mittels eines Klemmringes austauschbar gehaltenen Dichtungsring besteht.
Klappenventile dieser Art werden üblicherweise in Rohrleitungen mit einem vergleichsweise grossen Strömungsquerschnitt und niedrigem Betriebsdruck eingesetzt und in Wasserkraftanlagen sowie Anlagen für die Ölförderung verwendet. Mit dem Vorteil eines einfachen Aufbaues muss bei solchen Klappenventilen allerdings der Nachteil in Kauf benommen werden, dass aufgrund der Schwenkverstellung des Klappentellers beim Andrücken der Arbeitsdichtung an die Dichtfläche des Gehäuses eine Gleitbewegung zwischen dem Dichtungsring und der Dichtfläche des Gehäuses auftritt, was einen entsprechenden Verschleiss des Dichtungsringes zur Folge hat Dieser Umstand macht eine Auswechslung des Dichtungsringes nach einer bestimmten Betriebszeit notwendig.
Um hiefür nicht die Rohrleitung entleeren zu müssen, muss durch einen zweiten Klappenteller oder eine Doppelklappe eine Schleuse gebildet werden können, die die Zugänglichkeit des Klappentellers von der Ablaufseite des Klappenventiles her auch bei fehlender Arbeitsdichtung sicherstellt. Diese Schleusen sind jedoch mit einem vergleichsweise grossen Konstruktionsaufwand verbunden, der den Vorteil üblicher Klappenventile zumindest teilweise wieder zunichte macht
Um die Dichtfläche des Gehäuses eines Klappenventiles reinigen zu können, ist es ausserdem bekannt (DE-AS 25 32 879), zwei mit axialem Abstand voneinander angeordnete Dichtungsringe vorzusehen, die einen Ring mit radialen Durchbrüchen zwischen sich aufnehmen, um durch diese Durchbrüche ein Druckmittel gegen die Dichtfläche des Gehäuses fördern zu können.
Da die beiden Dichtungsringe jedoch gemeinsam die Arbeitsdichtung bilden, ist zum Auswechseln dieser Arbeitsdichtung entweder die Rohrleitung zu entleeren oder ein zweites Klappenventil vorzusehen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und ein Klappenventil der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, dass der Dichtungsring der Arbeitsdichtung ohne ein Vorsehen eines zweiten Klappentellers oder einer Doppelklappe in der Absperrstellung des Klappenventiles ausgewechselt werden kann.
Der Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Klappenteller auf der Zulaufseite der Arbeitsdichtung eine Hilfdichtung mit einem Dichtungsring aufweist, der durch von der Ablaufseite des Klappentellers her betätigbare Spannschrauben an die Dichtfläche des Gehäuses andrückbar ist
Durch das Vorsehen einer wahlweise zum Einsatz kommenden Hilfsdichtung für den Klappenteller kann die Arbeitsdichtung auch ohne Schleuse von der Ablaufseite des Klappentellers her ausgewechselt werden, weil die Hilfsdichtung während des Auswechselns der Arbeitsdichtung die Funktion der Arbeitsdichtung übernehmen kann.
Zu diesem Zweck brauchen die Spannschrauben zum Andrücken des Dichtungsringes der Hilfsdichtung an die Dichtfläche des Gehäuses lediglich von der Ablaufseite des Klappentellers her betätigt zu werden, um die Arbeitsdichtung zu entlasten. Durch ein Abnehmen des Klemmringes der Arbeitsdichtung wird somit ihr Dichtungsring frei zugänglich und kann durch einen neuen Dichtungsring ersetzt werden.
Nach dem Festklemmen des neuen Dichtungsringes über den Klemmring der Arbeitsdichtung kann die Arbeitsdichtung ihre Dichtaufgabe wieder erfüllen, so dass der Dichtungsring der Hilfsdichtung über eine gegensinnige Verstellung der Spannschrauben wieder in die Ausgangslage zurückgestellt werden kann, in der die Hilfsdichtung ohne Belastung bleibt Die Hilfsdichtung ist folglich im Gegensatz zur Arbeitsdichtung keinem Verschleiss beim Betätigen des Klappenventiles ausgesetzt
Wird für die Hilfsdichtung ein verformbarer Dichtungsring eingesetzt, so ergibt sich eine einfache Konstruktion für das Andrücken dieses Dichtungsringes an die Dichtfläche des Gehäuses dann, wenn der Dichtungsring der Hilfsdichtung in an sich bekannter Weise zwischen einer Schulter des Klappentellers und eines mittels der Spannschrauben an die Schulter anstellbaren Klemmring gehalten wird.
Werden nämlich die Spannschrauben angezogen, so wird der Klemmring gegen die Schulter des Klappentellers verstellt und der zwischen dieser Schulter und dem Klemmring gehaltene Dichtungsring radial nach aussen verdrängt, wodurch die dichtende Anlage an der Gegenfläche des Gehäuses sichergestellt wird. Aufgrund der Eigenelastizität des Dichtungsringes wird beim Lösen der Spannschrauben die Ausgangsstellung der Hilfsdichtung wieder eingenommen.
Es ist zwar bereits bekannt (DE-OS 20 64 125), einen elastischen Dichtungsring zwischen einer Schulter des Klappentellers und einem mit Hilfe von Spannschrauben an die Schulter anstellbaren Klemmring zu befestigen, doch dient diese bekannte Befestigungsart lediglich zur Vermeidung einer besonderen Bearbeitung der Schulter und nicht zum Anstellen einer Hilfsdichtung an die Dichtfläche des Gehäuses in der Schliessstellung des Klappentellers.
Bei einer Ausbildung des Dichtungsringes der Hilfsdichtung als Metallring kann zum Einsatz der Hilfsdichtung deren Dichtungsring mit Hilfe der Spannschrauben in der Schliessstellung des Klappentellers koaxial zu der konischen Dichtfläche des Gehäuses verstellt werden, wobei wiederum eine dichtende Anlage des Dichtungsringes an der Dichtfläche des Gehäuses erzielt wird.
Verlaufen die Spannschrauben für die Hilfsdichtung im Bereich der Arbeitsdichtung, so können für die Betätigung der Spannschrauben im Klemmring und im Dichtungsring der Arbeitsdichtung koaxiale Durchtrittslöcher vorgesehen sein, in die in den Klemmring der Arbeitsdichtung einschraubbare Stopfen
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formschlüssig eingreifen. Durch diese Stopfen kann der Dichtungsring der Arbeitsdichtung zusätzlich spielfrei festgehalten werden. Zum Auswechseln der Arbeitsdichtung müssen zunächst diese Stopfen aus den Durchtrittslöchern herausgeschraubt werden, bevor die Spannschrauben für die Hilfsdichtung angezogen werden können. Die Klemmschrauben für den Klemmring der Arbeitsdichtung wechseln sich in einem solchen Fall vorzugsweise mit den Spannschrauben der Hilfsdichtung über den Umfang des Klappentellers ab.
Soll die Arbeitsdichtung von den Spannschrauben für die Hilfsdichtung unberührt bleiben, so können die Spannschrauben der Hilfsdichtung den Klappenteller innerhalb der lichten Weite des Klemmringes der Arbeitsdichtung durchsetzen, um auf der Zulaufseite des Klappentellers in eine Gewindebohrung eines Klemmringes für den Dichtungsring der Hilfsdichtung einzugreifen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt Es zeigen :
Fig. 1 einen Umfangsbereich eines Klappentellers eines erfindungsgemässen Klappenventiles in einer stimseitigen Draufsicht auf die Arbeitsdichtung,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie (II-II) der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie (III-III) der Fig. 1,
Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer Konstruktionsvariante,
Fig. 5 eine weitere Ausbildungsform eines erfindungsgemässen Klappenventiles in einer der Fig. 3 entsprechenden Darstellung und
Fig. 6 das Klappenventil nach Fig. 5 in einem gegenüber der Fig. 5 axial versetzten Axialschnitt.
Das aus Übersichtlichkeitsgründen nicht näher dargestellte Klappenventil besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse (1), in dem ein Klappenteller (2) um eine quer zur Gehäuseachse verlaufende Drehachse schwenkverstellbar gelagert ist. Der Klappenteller (2) weist entlang seines Aussenumfanges im Bereich der Ablaufseite (3) eine Arbeitsdichtung (4) auf, die einen mit einer konischen Dichtungsfläche (5) des Gehäuses (1) zusammenwirkenden Dichtungsring (6) sowie einen Klemmring (7) umfasst, der mit Hilfe von Klemmschrauben (8) an dem Klappenteller (2) festgehalten wird.
Beim Schliessen des Klappentellers (2) wird somit der Dichtungsring (6) der Arbeitsdichtung (4) an die Dichtfläche (5) des Gehäuses (1) angedrückt und der Strömungsquerschnitt des Gehäuses (1) durch den Klappenteller (2) dicht verschlossen.
Da durch die Schwenkverstellung des Klappentellers (2) zwangsläufig beim Anlegen des Dichtungsringes (6) der Arbeitsdichtung (4) an die Dichtfläche (5) des Gehäuses (1) eine Gleitbewegung zwischen dem Dichtungsring und der Dichtfläche (5) auftritt, unterliegt der Dichtungsring (6) einem betriebsbedingtem Verschleiss, der ein Auswechseln des Dichtungsringes (6) in bestimmten Wartungsabständen notwendig macht.
Um hiefür die das Klappenventil aufnehmende Rohrleitung nicht entleeren zu müssen, ist der Klappenteller (2) auf seiner Zulaufseite (9) mit einer Hilfsdichtung (10) versehen, die ebenfalls mit der Dichtfläche (5) des Gehäuses (1) zusammenwirkt. Da sich diese Hilfsdichtung (10) auf der Zulaufseite (9) des Klappentellers (2) befindet und mit Hilfe von Spannschrauben (11) verstellt werden kann, die von der Ablaufseite (3) her betätigt werden können, kann die Hilfsdichtung (10) von der Ablaufseite (3) her an die Dichtfläche (5) des Gehäuses (1) angedrückt werden, so dass die Arbeitsdichtung (4) vom Betriebsdruck der Rohrleitung entlastet wird und ausgetauscht werden kann.
Zu diesem Zweck brauchen lediglich die Klemmschrauben (8) mit dem Klemmring (7) gelöst zu werden, wonach der Dichtungsring (6) der Arbeitsdichtung (4) abgezogen und durch einen neuen Dichtungsring ersetzt werden kann. Nach dem Festklemmen des neuen Dichtungsringes mit Hilfe des Klemmringes (7) ist die Arbeitsdichtung (4) wieder betriebsbereit. Die Dichtung (11) kann somit wieder durch ein Lösen der Spannschrauben (11) in die Ausgangsstellung zurückgebracht werden.
Gemäss den Fig. 2 bis 4 ist der Dichtungsring (12) der Hilfsdichtung entsprechend dem Dichtungsring (6) der Arbeitsdichtung aufgebaut und wird wie dieser mit Hilfe eines Klemmringes (13) durch die Spannschrauben (11) gegen eine Schulter (14) des Klappentellers (2) gedrückt, was ein Verdrängen des Dichtungsringes (12) radial nach aussen und damit ein dichtes Anlegen an der Dichtfläche (5) zur Folge hat. Werden die Spannschrauben (11) wieder gelöst, so nimmt der Dichtungsring (12) zufolge seiner Eigenelastizität seine Ausgangsstellung wieder ein, in der die Hilfsdichtung (10) unbelastet bleibt
Entsprechend der Fig. 3 reichen die Spannschrauben (11) lediglich bis zum Dichtungsring (6) der Arbeitsdichtung (4).
Zur Betätigung der Spannschrauben (11) sind sowohl im Dichtungsring (6) als auch im Klemmring (7) der Arbeitsdichtung (4) koaxiale Durchtrittslöcher (15, 16) vorgesehen, durch die hindurch die Spannschrauben (11) von der Ablaufseite (3) des Klappentellers (2) her zugänglich sind. Die Durchtrittslöcher (15,16) sind allerdings während des Betriebes des Klappenventiles durch Stopfen (17) verschlossen, die in die Durchtrittslöcher (15) des Klemmringes (7) eingeschraubt sind und in die Durchtrittslöcher (16) des Dichtungsringes (6) formschlüssig eingreifen, so dass der Dichtungsring (6) gegenüber dem Klemmring (7) spielfrei festgehalten wird, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn der Dichtungsring (6) aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 liegen die Spannschrauben (11) der Hilfsdichtung (10) innerhalb der lichten Weite des Klemmringes (7) der Arbeitsdichtung (4), die somit hinsichtlich ihrer Ausgestaltung von der Betätigung der Hilfsdichtung (10) unberührt bleibt. Der Klemmring (13) der Hilfsdichtung (10) muss in diesem Fall allerdings ein entsprechendes Biegemoment beim Spannen der Hilfsdichtung (10) aufnehmen können.
An Stelle eines elastisch verformbaren Dichtungsringes kann für die Hilfsdichtung (10) auch ein metallischer
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Dichtungsring (12) eingesetzt werden, wie dies in Fig. 5 und 6 angedeutet ist. Zur Anstellung dieses Dichtungsringes (12) an die Dichtfläche (5) des Gehäuses (1) genügt eine zur Dichtfläche (5) koaxiale Verstellung des Dichtungsringes (12) über die Spannschrauben (11), die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sowohl den Klemmring (7) als auch den Dichtungsring (6) der Arbeitsdichtung (4) durchsetzen. Da die Spannschrauben (11) sich nur in der Spannrichtung am Klappenteller (2) abstützen, kann die axiale Lage der Spannschrauben (11) gegenüber dem Klemmring (7) durch eine Wurmschraube (18) festgelegt werden, die somit die Freistellung der Hilfsdichtung (10) sichert.
Wie Fig. 6 zeigt, sind zum Abdrücken des Dichtungsringes (12) von der Dichtfläche (10) entsprechende Schrauben (19) vorgesehen, die schraubverstellbar im Klappenteller (2) gehalten werden. Trotz der beim Einsetzen der Hilfsdichtung (10) erheblichen Reibungskräfte zwischen der Dichtfläche (5) des Gehäuses (1) und dem metallischen Dichtungsring (12) kann somit der Dichtungsring (12) ohne Schwierigkeiten von der Dichtfläche (5) abgehoben werden. Die Schrauben (19) sind zwischen den Spannschrauben (11) über den Umfang des Klappentellers verteilt angeordnet, wobei selbstverständlich die Anzahl der Schrauben (19) entsprechend kleiner als die Anzahl der Spannschrauben (11) gewählt werden kann.
PATENTANSPRÜCHE 1. Klappenventil mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten Klappenteller, der entlang seines Umfanges eine mit einer Dichtfläche des Gehäuses zusammenwirkende Arbeitsdichtung trägt, die aus wenigstens einem mittels eines Klemmringes austauschbar gehaltenen Dichtungsring besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Klappenteller (2) auf der Zulaufseite (9) der Arbeitsdichtung (4) eine Hilfsdichtung (10) mit einem Dichtungsring (12) aufweist, der durch von der Ablaufseite (3) des Klappentellers (2) her betätigbare Spannschrauben (11) an die Dichtfläche (5) des Gehäuses (1) andrückbar ist.