Dichtungsvorrichtung an Drosselklappen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungs vorrichtung an Drosselklappen.
Bei Wasserkraftanlagen ist es erwünscht, wenn Drosselklappen dicht schliessen. Dies gilt insbesondere bei Drosselklappen, die als automatischer Rohrab- schluss bei Betriebsstörungen oder Katastrophenfäl len ausgelöst werden und die Rohrleitung abschliessen. Es ist recht schwierig, eine grosse Drosselklappe, bei der die Dichtung durch metallische Berührung der Linse am Gehäuse erfolgt, so weit dicht zu machen, dass das Leckwasser in erträglichen Grenzen bleibt, da das genaue Einpassen der gegenseitig dichtenden grossen Teile schwierig ist. Man hat deshalb Drossel klappen mit elastischen Dichtungen ausgeführt, die im Gehäuse eingebettet sind und durch ein Druck medium beaufschlagt werden.
Dadurch wird zwar die Drosselklappe dichter, doch besteht bei der Durchführung der Welle im Gehäuse eine kritische Stelle. Man behilft sich dadurch, dass man die Dich tung um die Linsenwelle herumführt. Diese gebogene Führung der Dichtung um die Linsenwelle führt jedoch zu einer starken Verformung, wodurch die Dichtung zusätzlich beansprucht wird. Die Linse drückt zudem dauernd auf diese Stelle der Dichtung und scheuert diese bei der Betätigung der Drossel klappe.
Ein weiterer Nachteil solcher druckbeaufschlagten elastischer Dichtungen ist deren grosse Verformbar keit. Bei Teilöffnungen der Drosselklappe entstehen am Gehäuse grosse Strömungsgeschwindigkeiten, die die Tendenz haben, die Dichtung aus ihrer Einbet tung herauszureissen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung einer Dichtungseinrichtung, die die ge schilderten Nachteile vermeidet. Die erfindungsge mässe Dichtungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Dichtungselement aus zwei sich in die Nachbarschaft der Klappenwellenbohrung erstrecken den Halbbogen gebildet ist, wobei die Hohlräume eine Versteifungseinlage enthalten.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausfüh rungsform der erfindungsgemässen Dichtungsvorrich tung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die Dichtungsvorrichtung in einem Axial schnitt durch das Gehäuse, Fig.2 ein Detail der Dichtungsvorrichtung in Ansicht, Fig. 3 eine Stirnansicht.
Mit '1 ist in Fig. 1 das Drosselklappengehäuse bezeichnet, wobei nur diejenige Partie des Gehäuses im Axialschnitt dargestellt ist, welche die Ebene der Klappe 2 in deren Schliesslage enthält. Das Gehäuse enthält in dieser Partie eine sich zwischen den Bohrungen für die Klappenwelle bzw. deren Lagerbüchsen 3 (siehe Fig.2 und! 3) erstreckende Vertiefung 4, wobei diese beidseitig der genannten Bohrungen vorgesehen ist.
Die Vertiefung 4, welche annähernd U-förmigen Querschnitt besitzt, weist an ihrem Grunde eine Rippe 5 auf, auf welche sich ein generell mit 6 bezeichnetes schlauchförmiges Dichtungselement abstützt. Das Dichtungselement 6 besitzt eine ebene, sich an der Rippe 5 abstützende Unterseite 7, deren Breite etwa der Breite der Rippe entspricht. Dabei schliessen an den Mittelteil 8 in Längsrichtung verlaufende Stege 9 an. Der Mittelteil 8 enthält einen sich über die ganze Länge des Dich tungselementes erstreckenden Hohlraum 10, in wel chem eine Versteifungseinlage 11 angeordnet ist. Die Versteifungseinlage begrenzt zusammen mit der In nenwand des Hohlraumes in Längsrichtung verlau fende Durchlässe 12 und enthält selbst Querkanäle 13, die die Durchlässe 12 miteinander verbinden.
Beidseitig des Dichtungselementes sind in die Ver tiefung 4 bogenförmige Leisten 14 eingesetzt, die die Stege 9 desselben übergreifen und der Aussenform des Mittelteiles 8 angepasst sind. Diese Leisten sind mittels Schrauben 15 am Gehäuse befestigt. Die Leisten begrenzen zwischen den einander zugekehr ten Seiten einen Ringspalt, durch welchen sich die Kopfpartie 16 des Dichtungselementes 6 radial nach einwärts in das Gehäuse bzw. dessen durchströmten Innenraum erstrecken kann.
Wie weiterhin aus den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, wird das Dichtungselement im Bereiche der Lagerbüchsen 3 für die Klappenwelle (nicht darge stellt) durch gerade Leistenabschnitte 14a gehalten, die in eine Vertiefung 4a eingesetzt sind. Die Ver tiefungen 4a in den Stirnseiten der Lagerbüchsen entsprechen im Querschnitt etwa den Vertiefungen 4 im Gehäuse. Wie leicht verständlich ist, weist jede Lagerbüchse zwei diametral entgegengesetzt ange ordnete und sich in radialer Richtung erstreckende Vertiefungen auf, da die Dichtung in der Radial ebene der Klappenwellenachse liegt.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass das Dichtungselement 6 sich mit seiner Stirnseite 17 bis an die Wellenbohrung 18 erstreckt bzw. die Welle der Klappe 2 berührt. Um dabei einen besser dichtenden Abschluss zu erreichen, ist die Stirnfläche 17 gekrümmt, und zwar entspre chend dem Radius der Klappenwelle. Im weiteren enthält die Lagerbüchse 3 eine in einer Vertiefung 19 verlaufende O-Ringdichtung 20, die sich vom einen zum anderen der beiden Dichtungselemente erstreckt, welche an beiden Seiten der Welle ihren Anfang nehmen. Die O-Ringdichtung 20, welche z.
B. mit den Dichtungselementen 6 durch Kleben verbunden ist, erstreckt sich nur über den halben Umfang der Welle, und zwar an derjenigen Seite derselben, welche stromaufwärts gerichtet und damit der Druckseite der Drosselklappe gegenüber liegt. Dadurch wird ein Umströmen der Welle, in dem zwischen ihr und der Bohrung 18 der Lagerbüchse 3 vorhandenen Spielraum vermieden, so dass an dieser Stelle keine Leckströmung auftreten kann. Durch die Leisten 14 und 14a wird das Dichtungs element 6 nicht nur gesichert und vor einer Be schädigung durch die Klappe 2 bzw. die Strömung im Gehäuse bewahrt, sondern deren Ausdehnung im druckbeaufschlagten Zustand, d. h.
bei Zuführung eines Druckmediums in den Hohlraum der Dichtung, auf eine solche in radialer Richtung begrenzt.
In dem in Fig. 1 dargestellten Zustand hat die Klappe 2 ihre geschlossene Lage erreicht. Das Dich tungselement 6 wird erst nach Erreichung dieser Endlage mit Druckmedium beaufschlagt, um eine Beschädigung oder Abnützung der Dichtung beim Schliessen der Klappe zu vermeiden, ebenso wird beim öffnen der Klappe das Dichtungselement vor erst drucklos gemacht, und erst danach wird die Klappe in öffnungsrichtung verschwenkt. Die Ver steifung 11 gewährleistet die Aufrechterhaltung der ursprünglichen Form des Dichtungselementes und ver hindert ein Zusammenquetschen derselben unter den bei der Durchströmung der Drosselklappe auftreten den Drücken.
Anderseits gewährleisten die zwischen der Innenwand des Hohlraumes 10 und der Ver steifung 11 gebildeten Durchlässe 12 sowie die Quer kanäle 13 eine gleichmässige Verteilung des Druck mediums bzw. eine relativ rasche Absenkung des Druckes vor dem öffnen der Klappe. Das Druck medium wird vorzugsweise durch je einen nicht dar gestellten radialen Stutzen in die beiden halbkreis förmigen die Klappe umgebenden Dichtungselemente 6 eingeführt. Selbstverständlich sind die Dichtungs elemente an ihren Stirnseiten 17 abgeschlossen, um ein Entweichen des Druckmediums in die Wellen bohrung zu vermeiden.