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21, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsfutter (6) aus Polytetrafluoräthylen besteht.
Die Erfindung betrifft ein Klappenabsperrventil, insbesondere für Rohrleitungen mit einer schwenkbar in seinem Gehäuse gelagerten Klappe, welche in Schliessstellung an der Innenseite von Dichtlippen an einem nach innen gerichteten, umlaufenden Flansch eines im Gehäuse angeordneten Dichtungsfutters aus einem nicht oder nur wenig elastischen Kunststoff anliegt, und mit beidseitig des Flansches angeordneten Stützringen zwischen denen und dem Gehäuse das Dichtungsfutter liegt.
In der chemischen Industrie, aber auch in anderen Bereichen, finden Kunststoffe, die nicht oder nur wenig elastisch sind, wie Polytetrafluoräthylen, aber auch andere, als Dichtwerkstoffe und Auskleidungen immer stärkere Anwendung. Wegen der fehlenden oder nur geringen Elastizität sind die üblichen Konstruktionen, wie sie z.B. für Dichtungsfutter aus gut elastischen Werkstoffen benutzt werden, für diese Kunststoffe nicht geeignet. Die bekannten Klappenabsperrventile mit innerer Auskleidung aus einem solchen Kunsstoff, insbesondere Polytetrafluor äthylen sind aus diesem Grunde im Dichtungsbereich mit einem eingelegten O-Ring oder Elastomerring versehen. Diese Konstruktionen bedingen ein hohes Öffnungs- und Schliessmoment und gewährleisten eine ausreichende Dichtheit des Klappenabsperrventiles nur bei niedrigen Drücken.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein Klappenabsperrventil mit einem Dichtungsfutter aus nicht oder wenig elastischen Kunststoffen, wie Polytetrafluoräthylen zu schaffen, welches auch bei hohen Drücken eine ausreichende Dichtheit des Klappenabsperrventiles sicherstellt.
Diese Aufgabe wird im wesentlichen durch ein Klappenabsperrventil der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Dichtlippen, deren innenliegenden freien Kanten in Offenstellung gegenüber der Klappe mit einem Spiel geringem lichten Durchmesser aufweisen, gegen die Schliessbewegung der Klappe nachgiebig angeordnet sind.
Wird die Klappe geschlossen, geben die Dichtlippen, an die die Klappe anschlägt, nach und werden in Richtung Gehäuse gedrückt. Ist die Klappe in Schliessstellung, legen sich die beidseitigen Dichtlippen des Dichtungsfutters an die äussere Umfangsfläche der Klappe an. Die äussere Umfangsfläche der Klappe ist dabei zweckmässig konvex und die innere Umfangsfläche der zusammenhängenden beidseitigen Dichtungslippen zweckmässig konkav. Auch ist es sinnvoll, die Umfangskanten der Klappe abzurunden, abzuschrägen oder dgl. um sicherzustellen, dass die Klappe bei der Schliessbewegung ohne Schwierigkeiten die entsprechende Dichtlippe in Richtung Gehäuse drücken kann. Ist die Klappe geschlossen, drückt der Betriebsdruck auf die der Klappe abgekehrten Oberflächen der Dichtlippen und presst diese gegen die Klappe.
Die Dichtheit des erfindungsgemässen Klappenabsperrventils ist also vom Betriebsdruck des Mediums unabhängig, weil der Druck des Mediums zum Anpressen der Dichtlippen an die Klappe dient.
In einer zweckmässigen Ausführungsform der Erfindung verbleibt zwischen dem Gehäuse und dem Ringteil des Dichtungsfutters sowie zwischen den dem Dichtungsfutter zugekehrten Oberflächen der Stützringe und den der Klappe abgekehrten Flächen der Dichtlippen in Offenstellung der Klappe jeweils ein Spalt. Dieser Spalt kann derart bemessen sein, dass das Dichtungsfutter beim Schliessen der Klappe ausreichend weit radial ausweichen kann. Ist die Klappe geschlossen, drückt das Dichtungsfutter durch die eigene Spannkraft zurück und presst die Dichtlippen gegen die Klappe. Das Medium dringt in den Spalt zwischen Stützring und Dichtlippe auf der entsprechenden Seite ein und presst die Dichtlippen gegen die Klappe. Das zwischen Gehäuse und Dichtungsfutter eingeschlossene Gasvolumen dient dabei als zusätzliche Federung.
Das eingeschlossene Gas wird beim Schliessvorgang komprimiert und drückt zusätzlich die Dichtlippen gegen die Klappe.
Weist der Flansch des Dichtungsfutters eine auf der Seite des Gehäuses offene, beidseitig bis kurz vor die Lagerzapfen reichende Nut auf, ist es möglich, das Klappenabsperrventil derart zu gestalten, dass auch in Offenstellung zwischen Gehäuse und Ringteil des Dichtungsfutters kein Spalt ist, sondern nur zwischen den einander zugekehrten Oberflächen von Stützringen und Dichtlippen. Die beiden Seitenwände des Flansches bzw. der Nut werden in diesem Falle verdünnt. Durch die Verdünnung der beiden Seitenwände des Flansches des Dichtungsfutters führt der Flansch des Dichtungsfutters mit den beiden Dichtlippen beim Schliessen der Klappe eine balgartige Bewegung durch, wobei die entsprechende Dichtlippe nachgibt, bis sich die Klappe in Schliessstellung befindet.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Figuren 1 bis 15 dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Hälfte eines senkrechten Schnittes durch ein erfindungsgemässes Absperrventil, senkrecht zur Drehachse der Klappe, wobei das Gehäuse einen Bund aufweist;
Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt gleich Fig. 1, wobei das Gehäuse einen anders gestalteten Bund besitzt;
Fig. 3 zeigt einen Schnitt gleich Fig. 1 durch ein Klappenabsperrventil mit einem Gehäuse ohne Bund;
Fig. 4 zeigt einen Schnitt gleich Fig. 1 durch ein Klappenabsperrventil, dessen Gehäuse einen Bund aufweist, dessen Dichtungsfutter jedoch abweichend gestaltet ist;
Fig. 5 zeigt einen Schnitt gleich Fig. 3, jedoch mit einem abweichend gestalteten Dichtungsfutter;
Fig. 6 zeigt eine Hälfte eines Schnittes durch ein erfindungs- gemässes Absperrventil parallel der Drehachse der Klappe;
Fig. 7 einen Teil eines Schnittes gleich Fig. 6 mit einer anders gestalteten Dichtung;
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Fig. 8 einen Ausschnitt des Schnittes nach Fig. 3;
Fig. 9 einen Teil eines Schnittes nach Fig. 6 mit verändert gestalteter Dichtung;
Fig. 10 einen Teil eines Schnittes nach Fig. 6 mit abweichend gestalteter Dichtung;
Fig. 11 einen Teil eines Schnittes nach Fig. 6 mit noch anders gestalteter Dichtung;
Fig. 12 zeigt einen Schnitt ähnlich den Fig. 2 und 5, jedoch mit einem in das Dichtungsfutter eingelegten Ring;
Fig. 13 zeigt einen Schnitt ähnlich wie Fig. 5, jedoch mit einem eingelegten Dichtungsring;
Fig. 14 zeigt einen Schnitt gleich den Fig. 9-11 mit verändert gestalteter Dichtung und
Fig. 15 einen Schnitt gleich Fig. 14 mit einer weiteren Möglichkeit der Gestaltung der Dichtung.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist im Gehäuse 4 die Klappe 3 schwenkbar gelagert. Die Klappe 3 liegt in Schliessstellung mit ihrer äusseren Umfangsfläche an der Innenseite von Dichtlippen 1 an, die am freien Ende eines nach innen gerichteten umlaufenden Flansches 11 des im Gehäuse 4 angeordneten Dichtungsfutters 6 angeordnet sind. Beidseitig des Flansches 11 liegen Stützringe 7. Diese Stützringe 7 liegen mit den einander zugekehrten Seiten am Flansch 11 des Dichtungsfutters an. Das Dichtungsfutter 6 liegt mit dem Ringteil 5 zwischen den Stützringen 7 und dem Gehäuse 4. An beiden Seiten des Gehäuses 4 besitzt das Dichtungsfutter 6 nach aussen gerichtete umlaufende Flansche 37, die in entsprechenden Ausnehmungen am Gehäuse 4 liegen.
Der lichte Durchmesser des Dichtungsfutters 6 zwischen den freien inneren Kanten 2 der Dichtlippen ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der Klappe 3. Dabei besteht das Dichtungsfutter 6 aus einem nicht oder nur wenig elastischen Kunststoff, wie Polytetrafluoräthylen. Um dennoch sicherzustellen, dass die Klappe 3 geschlossen werden kann, ohne dass übermässige Kraft aufgewandt werden muss, und ohne dass die
Dichtlippen 1 beschädigt oder womöglich zerstört werden, sind die Dichtlippen nachgiebig angeordnet, und zwar derart, dass sie radial ausweichen können. Aus diesem Grunde ist das Dichtungsfutter 6 derart angeordnet, dass bei Offenstellung der Klappe 3 zwischen den einander zugekehrten Flächen des Ringteiles 5 des Dichtungsfutters 6 und des Gehäuses 4 ein Spalt 8 verbleibt und zwischen den der Klappe 3 abgekehrten Oberflächen der Dichtlippen 1 und der diesen zugekehrten Oberfläche der Stützringe 7 ein Spalt 9. Beide Spalte 8 und 9 sind derart bemessen, dass die jeweilige Dichtlippe 1, an die Klappe 3 anschlägt, ausreichend weit radial ausweichen kann. Wird jetzt die Klappe 3 geschlossen, wird durch die auf die Klappe 3 einwirkende Schliesskraft das Dichtungsfutter 6 in Richtung Gehäuse 4 gedrückt. Die Spannkraft des Dichtungsfutters 6 drückt die Dichtlippen dabei gegen die Klappe 3.
Der Spalt 9 zwischen Stützring 7 und Dichtlippe 1 soll dabei derart bemessen sein, dass er immer offenbleibt, so dass beim Schliessen der Klappe 3 das Medium in diesen Spalt 9 eindringt und auf die der Klappe 3 abgekehrte Oberfläche der Dichtlippe 1 einwirkt und diese gegen die Klappe 3 drückt. So wird erreicht, dass das erfindungsgemässe Klappenabsperrventil völlig unabhängig vom Betriebsdruck in geschlossener Stellung immer ausreichend dicht ist, weil zum Andrücken der Dichtlippen 1 an die Klappe 3 nicht nur die Spannkraft der Ringteile 5 des Dichtungsfutters 6 dient, sondern insbesondere der Betriebsdruck. Das im Spalt 8 eingeschlossene Gasvolumen wird beim Schliessen der Klappe 3 komprimiert. Der durch diese Komprimierung im Spalt 8 erzeugte Druck dient zusätzlich zum Anpressen der Dichtlippen 1 an die Klappe 3. Dabei ist es möglich, den Spalt 8 mit einer Flüssigkeit zu füllen.
Zur Komprimierung dieser Flüssigkeit ist eine höhere Kraft erforderlich, die dann zusätzlich die Dichtlippen 1 gegen die Klappe 3 drückt. Um das Öffnen und Schliessen der Klappe 3 zu erleichtern, ist es sinnvoll, die Innenseite der beiden miteinander verbundenen Dichtlippen 1 konvex zu gestalten und die äussere Umfangsfläche der Klappe 3 konkav.
Des weiteren ist es sinnvoll, um eine Beschädigung der inneren freien Kanten 2 der Dichtlippen 1 zu vermeiden, die Umfangskanten 40 der Klappe 3 abzuschrägen, abzurunden usw. Die dem Ringteil 5 zugekehrten Flächen der Stützringe 7 und das Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 sind zweckmässig zum Flansch 11 geneigt, so dass der Spalt 8 zwischen Ringteil 5 und Gehäuse 4 von aussen nach innen breiter wird. Auf diese Weise wird die Nachgiebigkeit des Dichtungsfutters 6 erhöht. Zwischen den Flanschen 37 des Dichtungsfutters 6 und dem Gehäuse 4 können noch Dichtungen 41 angeordnet sein.
Um sicherzustellen, dass das Medium nicht zwischen die Stützringe 7 und den Flansch 11 des Dichtungsfutters 6 eindringen kann, ist es zweckmässig, die einander zugekehrten Flächen der Stützringe 7 mit einer Nut zu versehen und in diese einen Dichtungsring 10, zweckmässig einen O-Ring einzulegen, der am Flansch 11 des Dichtungsfutters 6 anliegt. Darüber hinaus ist es möglich, auch noch in der dem Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 zugekehrten Oberfläche der Stützringe 7 an dem dem Flansch 11 des Dichtungsfutters 6 abgekehrten Ende eine Nut vorzusehen und in dieser einen Dichtungsring 42, ebenfalls vorzugsweise ein O-Ring, an zuordnen (Fig. 1, linke Seite).
Bestehen auch die Stützringe 7 aus einem nicht oder nur wenig elastischen Kunststoff, wie Polytetrafluoräthylen, ist es möglich, das zwischen Ringteil 5 und Dichtlippen 1 ragende Ende der Stützringe 7 ebenfalls als Dichtlippe 13 zu gestalten, die am Dichtungsfutter 6 anliegt und deren freies Ende auf die Dichtlippen 1 gerichtet ist (Fig. 1, rechte Seite). Um die Nachgiebigkeit des Dichtungsfutters 6 im Bereich des Flansches 11 zu verbessern ist es möglich, im Flansch 11 eine zum Gehäuse 4 offene Nut 15 vorzusehen, die beidseitig bis kurz vor die Lagerzapfen 14 reicht. Polytetrafluoräthylen neigt unter hohem Druck und bei hoher Temperatur zum Fliessen.
Um auch in diesem Falle die Dichtheit zu gewährleisten, ist es möglich, das Gehäuse 4 mit einem nach innen gerichteten Bund 17 zu versehen, der beidseitig ebenfalls bis kurz vor die Lagerzapfen 14 reicht, in die Nut 15 eingreift und beidseitig an den Seitenwänden 16 der Nut 15 anliegt. Um auch in diesem Falle die radiale Nachgiebigkeit des Dichtungsfutters 6 sicherzustellen, ist zwischen dem freien Ende des Bundes 17 und dem Boden der Nut 15 ein Spalt 18, der in seiner Höhe dem Spalt 8 entspricht. Die Flansche 37 am Dichtungsfutter 6 sollten seitlich geringfügig gegenüber dem Gehäuse 4 vorstehen. Zwischen Flanschen 37 und den diesen zugekehrten Flächen des Gehäuses 4 verbleibt in diesem Falle vorteilhaft ein Spalt, in den die Dichtungen 41 ragen.
Wird jetzt ein Rohr oder dgl. an das Gehäuse 4 angeschraubt, wird der Flansch 37 in den Spalt gedrückt und werden die Dichtungen 41, zweckmässig aus einem Elastomer, zusammengepresst, wodurch die Sicherheit der Dichtung verbessert wird. Bei den Stützringen 7 ist es auch sinnvoll, die dem Gehäuse 4 abgekehrte Kante zwischen Flansch 37 und Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 abzuschrägen und hier den Stützring 7 mit einem Ansatz 43 zu versehen, der mit seiner dem Dichtungsfutter 6 zugekehrten Oberfläche an der Abschrägung anliegt (rechte Seite in Fig. 1). Beim Verbinden des Ventils mit Rohrleitungen odgl. drückt der Ansatz 43 das Dichtungsfutter 6 gegen das Gehäuse 4, was zu einer Abdichtung zwischen Stützringen 7 und Ringteilen 5 des Dichtungsfutters 6 gegen von der Seite einwirkende Medien führt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 muss bei dem Material, aus dem das Dichtungsfutter 6 besteht, das Gehäuse 4 zweiteilig sein, um das Dichtungsfutter 6 in das Gehäuse 4 einsetzen zu können. Die Teilung des Gehäuses erfolgt dabei parallel der Strömungsrichtung. Die beiden Gehäuseteile werden dann in an sich bekannter Weise zusammengeschraubt.
Eine weitere Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, das Gehäuse 4 und/oder das Dichtungsfutter 6 derart zu gestalten, dass das Gehäuse auch einteilig sein kann.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2, die insbesondere für grosse Nennweiten brauchbar ist, besteht der umlaufende Bund 17 des Gehäuses 4 aus zumindest zwei Ringsegmenten 21, die beidseitig bis kurz vor die Lagerzapfen 14 reichen und in die Nut 15 hineinragen.
Diese Ringsegmente 21 sind in einer Nut geringer Tiefe im Gehäuse 4 verankert. Wird das Dichtungsfutter 6 eventuell etwas erwärmt, wird es geschmeidig. In dieses Dichtungsfutter werden die Ringsegmente 21 eingesetzt. Die umlaufenden Flansche 37 des Dichtungsfutters können umgelegt werden, so dass sie in einer Ebene mit dem Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 liegen. Das Dichtungsfutter kann jetzt mit den Ringsegmenten 21 ohne besondere Schwierigkeiten in das Gehäuse 4 eingesetzt werden. Anschliessend wird der eine umlaufende Flansch 37 wieder hochgebogen.
Selbstverständlich ist es auch möglich, einen oder beide Flansche 37 mit dem Ringteil 5 in einer Ebene liegend zu fertigen. Zweckmässig ist es hierbei, um das Umbiegen der Flansche 37 zu erleichtern, die Kanten zwischen den Flanschen 37 und dem Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 innen oder aussen, zweckmässig aussen, mit einer Auskehlung 38 zu versehen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist als Dichtung zwischen den Stützringen 7 und dem Dichtungsfutter 6 in der den Dichtlippen 1 abgekehrten Oberfläche der Stützringe 7 in kurzem Abstand vom Flansch 11 des Dichtungsfutters 6 eine Nut angeordnet, in die ein nachgiebiger Dichtungsring 12, insbesondere ein O-Ring eingelegt ist. Der Abstand zwischen diesem Dichtungsring 12 und dem Flansch 11 des Dichtungsfutters 6 soll dabei geringer sein als die Länge der Dichtlippen 1 von der freien Kante bis an den Flansch 11.
So wird sichergestellt, dass durch den Betriebsdruck die Dichtlippen 1 auf die äussere Umfangsfläche der Klappe 3 gedrückt werden und das Dichtungsfutter nicht gegen das Gehäuse 4, was zu einem Abheben der Dichtlippen 1 von der Klappe 3 führen kann. Diese Art der Abdichtung zwischen Stützringen und Dichtungsfutter kann selbstverständlich auch bei anderen Ausführungsformen eines
Klappenabsperrventils angewandt werden. Die hier nicht geson dert erwähnten Bezugszeichen entsprechen, wie auch in den nachfolgenden Figuren, denjenigen in Fig. 1.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 besitzt das Gehäuse 4 keinen Bund 17 und sind keine Ringsegmente 21 vorgesehen.
Die gegen das Dichtungsfutter wirkenden seitlichen Kräfte aus Betriebsdruck und/oder dem tiffnungs- oder Schliessmoment werden durch die Stützringe 7 aufgefangen. Auch weist das Dichtungsfutter 6 keine nach aussen gerichteten Flansche 37 auf. Die Stützringe 7 besitzen jedoch nach aussen gerichtete umlaufende Flansche oder Ansätze 39, die in entsprechenden
Ausnehmungen am Gehäuse 4 liegen. Die Dichtungen 41 sind in entsprechende Nute im Gehäuse 4 zwischen Gehäuse 4 und diesen Flanschen 39 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform wird zuerst das Dichtungsfutter 6 in das einteilige Gehäuse 4 eingesetzt und werden dann von beiden Seiten die Stützringe 7 eingeschoben, bis die einander zugekehrten Flächen der Stütz ringe 7 am Flansch 11 des Dichtungsfutters 6 anliegen. Die
Enden 44 des Ringteiles 5 des Dichtungsfutters 6 sind schräg nach aussen abgewinkelt.
Die entsprechenden Kanten des Gehäuses 4 und die Winkel zwischen Stützringen 7 und deren Flanschen 39 sind entsprechend der Abwinklung 44 abgeschrägt und liegen mit der Abschrägung an der Abwinklung 44 an.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 geht von der Ausführungsform nach Fig. 1 aus. Das Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 liegt jedoch auch in Offenstellung der Klappe 3 beidseitig am Gehäuse 4 und an den Stützringen 7 an. Der Bund 17 ist tropfenförmig gestaltet, und die Seitenwände 16 des Flansches 11 des Dichtungsfutters 6 sind verdünnt. Das verdichte freie Ende des Bundes 17 liegt beidseitig an den Seitenwänden 16 der Nut
15 an. Zwischen dem Flansch 17 und den Seitenwänden 16 verbleibt an dem Gehäuse 4 zugekehrten Ende des Flansches 17 ein Spalt 19. Zweckmässig ist es dabei, das Ringteil 5 bogenförmig in die Seitenwände 16 des Flansches 11 übergehen zu lassen.
Zwischen den einander zugekehrten Flächen der Stützringe 7 und dem Flansch 11 des Dichtungsfutters 6 verbleibt ein Spalt 20, wobei auch hier zweckmässigerweise die einander zugekehrten Flächen der Stützringe 7 und die Aussenflächen der Wände 16 des Flansches 11 bogenförmig gestaltet sind. Bei dieser Gestaltung führen die Dichtungslippen 1 und der Flansch 11 beim Schliessen und Öffnen der Klappe 3 gleichzeitig eine Pendelund leichte Höhenbewegung aus.
Die Ausführungsform nach Fig. 5 geht von der Ausführungsform nach Fig. 3 aus. Das Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 liegt jedoch einerseits am Gehäuse 4 und andererseits an den Stützringen 7 an. Die Seitenwände 16 des Flansches 11 sind verdünnt. Der Übergang von den Ringteilen 5 zu den Seitenwänden 16 ist dabei beidseitig bogenförmig. Die Stützringe 7 liegen mit ihren einander zugekehrten Enden an den Seitenwänden 16 des Flansches 11 des Dichtungsfutters 6 an. Wird bei dieser Ausführungsform die Klappe 3 geöffnet oder geschlossen, führt das Dichtungsfutter 6 im Bereich des Flansches 11 eine balgartige Bewegung aus. Wie in Fig. 5 (rechte Seite) dargestellt, ist es möglich und bei den Ausführungsformen ohne Bund 17, 21 vorteilhaft, die Stützringe 7 ein- oder beidseitig der Dichtlippen 1 mit umlaufenden jeweils kurz vor den Lagerzapfen 14 endenden Nasen 49 zu versehen.
An diese Nasen 49 kann sich das Dichtungsfutter 6 insbesondere die Dichtlippe 1 auf der der Druckeinwirkung gegenüberliegenden Seite abstützen.
Die Figuren 6 und 7 zeigen zweckmässig Ausführungsformen von Dichtungen im Bereich der Lagerzapfen bei einem Dichtungsfutter aus Stoffen wie Polytetrafluoräthylen.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist um den Lagerzapfen 14 auf der der Klappe 3 zugekehrten Seite eine Nut 22 angeordnet. Diese Nut ist zweckmässig dreiecksförmig. Der eine Schenkel der Nut 22 endet am Lagerzapfen 14, so dass zwischen der Nut 22 und dem Lagerzapfen 14 eine Lippe 45 stehen bleibt. Die Klappe 3 weist auf der den Dichtlippen 1 zugekehrten Seite eine um den
Lagerzapfen 14 laufende Ausnehmung 26 auf. Auf den einan der zugekehrten Seiten ist diese Ausnehmung 26 schmäler als die Nut 22. In die Ausnehmung 26 ist ein Dichtungsring 23 gesetzt, der mit einem Teil 24 aus der Ausnehmung 26 vorsteht.
Das vorstehende Teil 24 ist ebenfalls dreiecksförmig gestaltet, und die dem Lagerzapfen 14 zugekehrte Fläche des vorstehenden Teiles 24 liegt an der dem Lagerzapfen 14 abgekehrten Fläche der Lippe 45 des Dichtungsfutters 6 an. Zwischen den dem Lagerzapfen 14 abgekehrten Flächen des vorstehenden Teiles 24 des Dichtungsringes 23 und der Nut 22 verbleibt ein Spalt, in den das Medium bei Offenstellung der Klappe 3 eindringen kann. Das vorstehende Teil 24 wird also gegen die Lippe 45 gedrückt und drückt diese gegen den Lagerzapfen 14.
Dabei ist es möglich, die dem Lagerzapfen 14 abgekehrten Flächen des vorstehenden Teiles 24 noch mit einer umlaufenden Einwinklung 28 zu versehen, so dass die obere Spitze des vorstehenden Teils 24 lippenförmig ausgebildet ist und durch den Betriebsdruck des Mediums gegen die Lippe 45 des Dichtungsfutters 6 gedrückt wird. Um die Nachgiebigkeit der Lippe 45 des Dichtungsfutters 6 noch zu erhöhen, ist es möglich, um den Lagerzapfen 14 in das Dichtungsfutter 6 in Abstand von der Nut 22 noch eine Nut 31 einzudrehen. Der Dichtungsring 23 kann auch im Bereich der Ausnehmung 26, insbesondere im Boden eine Nut aufweisen, in die eine Dichtung 25, zweckmässig ein O-Ring, angeordnet ist, der am Boden der Ausnehmung 26 anliegt und die Nut 22 hier gegen den Lagerzapfen abdichtet.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das Dichtungsfutter 6 auf der den Dichtlippen 1 abgekehrten Seite einen den Lagerzapfen 14 umfassenden Lagerhals 35, an dem die Lagerbuchse 32 mit einem Ende anliegt. Der Lagerhals 35 kann auch bis zum Lagerdeckel 46 geführt sein und als Lagerbuchse dienen. Der Lagerhals 35 ist von einem Dichtungsring 33 umgeben, der mittels einer weiteren Buchse 36 gegen das Dichtungsfutter 6 gepresst wird und so eine zusätzliche Sicherheit für die Abdichtung bringt. Auf der Aussenseite des Gehäuses 4 ist der Lagerdeckel 46 angeordnet, der mittels einer Dichtung 47 gegen das Gehäuse 4 abgedichtet ist und mittels einer Dichtung 48 gegen den Lagerzapfen 14.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 besitzt die dem Lagerzapfen 14 abgekehrte Fläche des Dichtungsringes 23 eine Einwinklung 30, die eine an der dem Lagerzapfen 14 abgekehrten Seite der Ausnehmung 26 anliegende Lippe 29 bildet. Diese Lippe 29 wird vom Betriebsdruck des Mediums gegen die dem Lagerzapfen 14 abgekehrte Seite der Ausnehmung 26 gedrückt und dichtet so die Nut 22 gegen den Lagerzapfen 14 ab. Zwischen der Unterfläche des Dichtungsringes 23 und dem Boden der Ausnehmung 26 ist eine Feder, insbesondere eine Schlangenfeder 27 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform besitzt das Dichtungsfutter keinen Lagerhals. Der Dichtungsring 33 liegt zwischen Gehäuse 4 und Lagerzapfen 14 und wird von der Lagerbuchse 32 gegen das Dichtungsfutter 6 gedrückt.
Dabei ist es möglich, im Dichtungsfutter 6 auf der dem Dichtungsring 33 zugekehrten Seite eine Nut vorzusehen, in die eine weitere Dichtung 34, insbesondere ein O-Ring angeordnet ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8, die von den Fig. 3 bzw. 5 ausgeht, ist das Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 zumindest bezüglich der beiden Enden zylindrisch gestaltet. Dieses Dichtungsfutter 6 lässt sich ohne Schwierigkeiten auch bei kleinen Nennweiten in das Gehäuse 4 einsetzen. Die Abdichtung zur Seite erfolgt mittels eines Dichtungsringes 42, insbesondere einem O-Ring.
Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 9, 10 und 11 besitzen im Bereich des Lagerzapfens 14 die einander zugekehrten Flächen von Dichtungsfutter 6 und Klappe 3 um den Lagerzapfen 14 umlaufende Ausnehmungen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 sind die Ausnehmungen rechteckig gestaltet. In die Ausnehmungen sind auf der dem
Lagerzapfen 14 bzw. Lagerwelle 14 zugekehrten Seite und auf der dem Lagerzapfen 14 bzw. der Lagerwelle 14 abgekehrten
Seite Dichtungsringe 50 bzw. 51 aus Polytetrafluoräthylen ein gesetzt, zwischen denen ein Dichtungsring 52 aus einem Elasto mer eingesetzt ist. Der Dichtungsring 52 aus einem Elastomer drückt den Dichtungsring 50 aus Polytetrafluoräthylen oder einem ähnlichen Stoff gegen den Lagerzapfen bzw. die Lagerwelle 14 und den Dichtungsring 51 aus einem gleichen Stoff gegen die dem Lagerzapfen bzw. der Lagerwelle 14 abgekehrte
Seite der Ausnehmung in der Klappe 3 bzw. im Dichtungsfutter
6.
Auch auf diesem Wege ist es bei relativ einfacher Gestaltung der Dichtungsmittel 50,51 und 52 möglich, hier den Lagerzapfen bzw. die Lagerwelle derart abzudichten, dass das Medium zwischen Klappe 3 und Dichtlippen 1 hindurch nicht bis zum Lagerzapfen bzw. zur Lagenvelle 14 und an das Gehäuse 4 vordringen kann. Der Dichtungsring 50 aus Polytetrafluoräthy len oder dgl., der am Lagerzapfen bzw. an der Lagerwelle 14 anliegt, vennindert darüber hinaus die Reibung zwischen der Dichtung 50, 51, 52 und dem Lagerzapfen bzw. der Lagerwelle
14.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 sind die Ausnehmungen um den Lagerzapfen 14 in den einander zugekehrten Flächen von Klappe 3 und Dichtungsfutter 6 derart gestaltet, dass sie zusammen trapezförmig sind. In diese Ausnehmungen ist ein Dichtungsring 53 aus einem Elastomer oder dgl. angeordnet, der ebenfalls trapezförmig gestaltet ist. Zwischen diesem Dichtungsring 53 und dem Dichtungsfutter 6 bzw. der Klappe 3 ist ein sargdeckelförmiger Ring 54 aus Polytetrafluoräthylen oder einem Stoff, der sich ähnlich verhält, vorgesehen. Der Dichtungsring 53 aus einem Elastomer oder dgl. ist hier eingequetscht und drückt den sargdeckelförmigen Ring 54 aus Polytetrafluoräthylen oder einem ähnlichen Stoff gegen die Klappe 3 bzw. das Dichtungsfutter 6. Die Basis der zusammen trapezförmigen Ausnehmungen liegt am Lagerzapfen bzw. an der Lagerwelle 14.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 sind die Ausnehmun- gen in den einander zugekehrten Flächen von Dichtungsfutter 6 und Klappe 3 auf der dem Lagerzapfen bzw. der Lagerwelle 14 zugekehrten Seite wiederum rechteckig. In diese insgesamt rechteckige Ausnehmung ist ein Dichtungsring 55 aus einem Elastomer oder dgl. gelegt, wobei zwischen diesem Dichtungsring 55 und der Klappe 3 bzw. dem Dichtungsfutter 6 ein rinnenförmiger Ring 56 aus Polytetrafluoräthylen oder einem ähnlichen Stoff liegt. Auch hier ist der Dichtungsring 55 eingequetscht und drückt den Ring 56 aus Polytetrafluoräthylen oder dgl. gegen das Dichtungsfutter 6 bzw. die Klappe 3, so dass zwischen Klappe 3 und den Dichtlippen 1 hindurch das Medium nicht bis an den Lagerzapfen bzw. die Lagerwelle 14 und weiter an das Gehäuse 4 usw. vordringen kann.
Bestehen die Stützringe 7 aus Metall, ist es sinnvoll, das Gehäuse 4 seitlich gegenüber dem Stützring 7, insbesondere dessen umlaufenden Flansch 39, vorstehen zu lassen und zwischen Stützring 7 und Flansch 39 einerseits und dem anzuschliessenden Rohr odgl. andererseits eine Dichtung anzuordnen, die nach aussen durch den inneren Rand des vorstehenden Teiles des Gehäuses 4 begrenzt ist. So wird auch bei metallischen Stützringen 7 und hohem Druck eine gute Dichtung zwischen Ventil und anzuschliessendem Rohr odgl. erreicht.
Bei der Ausführungsform nackFig. 12 ist in das Dichtungs- futter 6 ein Ring 101 gelegt. Dieser Ring 101 reicht beidseitig zweckmässig bis an die Lagerbuchsen 32, bzw. die Lagerzapfen 14. Bei entsprechender Fertigung ist es natürlich möglich, den Ring 101 mit entsprechenden Bohrungen für die Lagerzapfen 14, bzw. die Lagerbuchsen 32 zu versehen und den Ring 101 um die Lagerbuchsen 32, bzw. die Lagerzapfen 14 herumzuführen.
Dieser Ring 101 trägt den umlaufenden Bund 102, der in die Nut 15 im Dichtungsfutter 6 eingreift und entsprechend dem Ring 101 vor den Lagerbuchsen 32, bzw. den Lagerzapfen 14 endet oder um diese herumgeführt ist. Ist der Ring 101 um die
Lagerzapfen 14, bzw. die Lagerbuchsen 32 herumgeführt, sollte er parallel der Achse, vorzugsweise im Bereich der Bohrungen für die Lagerbuchsen 32, bzw. die Lagerzapfen 14 geteilt sein.
Bei der Montage ist es vorteilhaft, den Ring 101 in das Dich tungsfutter 6 einzusetzen und dann beide Teile gemeinsam in das Gehäuse 4 einzuschieben. Die seitlichen Flansche 37 des
Dichtungsfutters 6 reichen bei dieser Ausführungsform nur bis zur äusseren Umfangsfläche des Ringes 101. Der Ring 101 ist dabei um die Stärke der beiden Flansche 37 kürzer als das Gehäuse 4. Um eine grössere Abdichtfläche zwischen dem Gehäu se 4 und den anzuschliessenden Rohrleitungen oder dgl. zu erreichen, ist es möglich, das Gehäuse 4 auf der Innenseite seitlich mit Ausnehmungen zu versehen, in die zusätzliche Dichtungsringe 137 eingesetzt sind.
Dabei ist es zweckmässig, den Spalt 8 zwischen den Ringteilen 5 des Dichtungsfutters 6 und dem Ring
101 an den einander abgekehrten Enden Abstützungen 103 vorzusehen, wie in Fig.121inks dargestellt ist. Anstelle der zusätzlichen Dichtungsringe 137 ist es möglich, das Dichtungsfutter 6 mit entsprechend langen Flanschen 37 zu versehen, von denen zumindest einer bei der Fertigung des Dichtungsfutters 6 mit der äusseren Oberfläche der Ringteile 5 in einer Ebene liegt und nach dem Einsetzen in das Gehäuse dann hochgebogen wird, z.B. nach vorhergehender Erwärmung. Die Gestaltung kann dabei derart erfolgen, dass die Flansche 37 direkt gegen über dem Gehäuse abdichten.
Es können aber auch zusätzliche Dichtungsmittel zwischen den Flanschen 37, dem Dichtungsfutter 6, dem Gehäuse 4 und den Stützringen 7 vorgesehen sein, wie in den vorhergehenden Figuren dargestellt und beschrieben wurde. Die Spalte 8 und 18 zwischen den Ringteilen 5 des Dichtungsfutters 6 und dem Ring 101 sowie zwischen dem umlaufenden Bund 102 und dem Boden der Nut 15 im Dichtungsfutter 6 sollen gleiche Höhe aufweisen. Auch sollen bei geschlossener Klappe 3 die Spalte 8 und 18 geschlossen sein. So wird eine relativ grosse Flexibilität des Dichtungsfutters 6 erreicht, ohne dass im Betrieb der Betriebsdruck bei geschlossener Stellung der Klappe 3 die Ringteile 5 des Dichtungsfutters 6 radial ausweiten kann.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 ist im Gehäuse 4 im Bereich des Flansches 11 des Dichtungsfutters 6 eine Nut 104 angeordnet, in die ein Dichtungsring 105 gelegt ist, der am Boden der Nut 104 und am Dichtungsfutter 6 anliegt. Auch hier ist es möglich, die Nut 104 und den Dichtungsring 105 um die Lagerzapfen 14, bzw. die Lagerbuchsen 32 herumzuführen. Der Ring 105 ist dabei zweckmässig ein Elastomerring. Der Querschnitt dieses Ringes ist dabei ohne Bedeutung. Dieser Dichtungsnng 105 bewirkt die entsprechende Vorspannung für die Dichtigkeit unmittelbar nach Schliessen der Klappen. Die erforderliche Dichtheit beim Betriebsdruck wird wiederum dadurch erreicht, dass der Betriebsdruck auf die der Klappe 3 abgekehrten Seite der Dichtlippen 1 einwirken kann.
Es ist ersichtlich, dass mit steigendem Betriebsdruck auch der Anpressdruck der Dichtlippen 1 auf die Umfangsfläche der Klappe 3 steigt. Dabei ist es erforderlich, den Dichtungsring 105 so anzuordnen, dass er durch den Betriebsdruck nicht verdrängt werden kann. Der Spalt 8 zwischen den einander zugekehrten Oberflächen des Dichtungsfutters 6 und des Gehäuses 4 ist wiederum so bemessen, dass bei geschlossener Klappe 3 der Spalt 8 im Bereich der Klappe 3 geschlossen ist. Ohne Bedeutung ist es dabei praktisch, ob bei geöffneter Klappe 3 das Dichtungsfutter 6 sich über die Flansche 37 an der Gehäusekante 4b abstützt oder an einer gesonderten Abstützung 103, die an den einander abgekehrten Enden der Spalte 8 angeordnet ist, wie in Fig. 13 links dargestellt ist. Das Gehäuse 4 kann zweiteilig oder auch einteilig ausgeführt sein.
Ist das Gehäuse 4 einteilig ausgeführt, ist es vorteilhaft, bei der Fertigung des Dichtungsfutters zumindest einen der Flansche 37 mit der äusseren Oberfläche der Ringteile 5 des Dichtungsfutters 6 in einer Ebene zu fertigen und nach dem Einsetzen in das Gehäuse, z.B. nach erfolgter Erwärmung hochzubiegen. Selbstverständlich ist es möglich, auf die Nut 104 im Gehäuse 4 zu verzichten und den Dichtungsring 105 in die Nut 15 im Dichtungsfutter 6 einzulegen. Dann entfallen umlaufende Bunde 17,21 und 102. Gegebenenfalls kann sogar auf die Nute 15, bzw. 104, auf den Dichtring 105, bzw. auf die umlaufenden Bunde 17,21 und 102 verzichtet werden.
Dann ist es jedoch zweckmässig, die Lippen 1 am freien Ende des Flansches 11 des Dichtungsfutters 6 länger zu gestalten, um sicherzustellen, dass der Betriebsdruck einwandfrei auf die der Klappe 3 abgekehrte Seite der Lippen 1 einwirken.
Bei allen Ausführungsformen sollten die Stützringe 7 so ausgebildet sein, dass sie die erforderliche Abstützung des Dichtungsfutters 6 und/oder der Lippen 1 übernehmen. Dabei ist es ohne Bedeutung, ob die Stützringe zusätzliche Flansche 39 aufweisen oder nicht.
Dass die einzelnen Merkmale der dargestellten Ausführungsbeispiele weitgehendst miteinander kombiniert werden können, bedarf keiner Erwähnung.
In den Fig. 14 und 15 sind weitere zweckmässige und insbesondere sehr wirtschaftliche Ausführungsformen von Dichtungen im Bereich der Lagerzapfen bei einem Dichtungsfutter aus nur wenig elastischem Kunststoff wie Polytetrafluoräthylen dargestellt. Bei den bekannten Dichtungen im Bereich der Lagerzapfen bei Verwendung eines Dichtungsfutters aus einem nur wenig elastischen Kunststoff wie Polytetrafluoräthylen aber auch bei den in den Fig. 6, 7 und 9 bis 11 dargestellten Ausführungsformen wird die Abdichtung zur Seite, auf der das Medium auf das Klappenabsperrventil einwirkt, mit einem Schutz aus einem entsprechenden Kunststoff, z.B. Polytetrafluoräthylen versehen, welche auf der dem Medium abgekehrten Seite von einem Dichtungsmittel aus einem anderen Stoff, z.B. einem Ela- stomer unterstützt wird.
So soll erreicht werden, dass die Dichtung möglichst weitgehendst vor korrodierenden Einflüssen durch das Medium geschützt ist. Bei Verwendung eines geeigneten Dichtungsmittels, z.B. eines geeigneten Elastomers ist es jedoch auch möglich, einen solchen Kunststoff unmittelbar als Dichtungsmittel zwischen Dichtungsfutter und Klappe einzusetzen. Dadurch wird eine bessere Dichtung erreicht, einfach weil z.B. ein Elastomer leicht quillt, wenn es mit dem Medium in Berührung kommt, und dadurch eine höhere Anpresskraft und somit eine höhere Dichtheit bewirkt.
Auch durch die bessere Haftung des Elastomers am Dichtungsfutter wird die Dichtheit verbessert.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 14 ist in die Klappe 3 auf der dem Dichtungsfutter 6 zugekehrten Seite eine Nut 106 angeordnet, in die ein O-Ring 107 eingelegt ist, der im Bereich der Lagerzapfen 14, bzw. der Lagerbuchsen 32 die Lagerzapfen 14, bzw. die Lagerbuchsen 32 vor dem Medium abdichtet. Die Nut 106 ist dabei um die Lagerzapfen 14, bzw. die Lagerbuchsen 32 in der Klappe 3 angeordnet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 15 ist in der Klappe 3 um den Lagerzapfen 14 auf der dem Dichtungsfutter 6 zugekehrten Seite eine Ausnehmung 108 angeordnet, in die eine Dichtmanschette 109 eingelegt ist. Diese Dichtmanschette 109 weist zweckmässig eine U-Form auf, wobei die offene Seite dem Medium zugekehrt ist, also der Seite, von der das Medium auf das Klappenabsperrventil einwirkt. Dringt bei einer solchen Ausführungsform das Medium tatsächlich zwischen Dichtungsfutter 6 und Klappe 3 ein, drückt es in die U-förmige Dichtmanschette und presst deren Schenkel gegen die Klappe 3, bzw.
gegen das Dichtungsfutter 6. Selbstverständlich ist es möglich, in die Ausnehmung 108 einen O-Ring 107 einzulegen und umgekehrt in die Nut 106 eine Dichtmanschette 109. Auch ist es möglich, die Nut 106, bzw. die Ausnehmung 108 im Dichtungsfutter 6 anzuordnen.
Natürlich ist es möglich, insbesondere bei niedrigen Betriebsdrücken, Gehäuse 4 und Dichtungsfutter 6 aus einem Stück aus nicht oder nur wenig elastischem Kunststoff, wie Polytetrafluoräthylen zu fertigen.
Die Klappe kann aus Metall, z.B. Edelstahl, bestehen, aber auch aus kunststoffummantelten, festen Kernen, z.B. Metallkernen.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 3 können die Dichtungen 10, 12 und 42 entfallen, wenn bei geschlossener Klappe 3 das Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 an der Innenwand des Gehäuses 4 anliegt.
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21, characterized in that the sealing lining (6) consists of polytetrafluoroethylene.
The invention relates to a flap shut-off valve, in particular for pipelines with a flap pivotably mounted in its housing, which in the closed position rests on the inside of sealing lips against an inward, circumferential flange of a sealing liner made of a non-elastic or only slightly elastic plastic, and with support rings arranged on both sides of the flange, between which and the housing the sealing lining lies.
In the chemical industry, but also in other areas, plastics that are not or only slightly elastic, such as polytetrafluoroethylene, but also others, are used increasingly as sealing materials and linings. Because of the lack or only low elasticity, the usual constructions, such as z. B. used for sealing linings made of elastic materials, not suitable for these plastics. For this reason, the known flap shut-off valves with an inner lining made of such a plastic, in particular polytetrafluoroethylene, are provided with an inserted O-ring or elastomer ring in the sealing area. These constructions require a high opening and closing torque and ensure sufficient tightness of the butterfly valve only at low pressures.
The object of the present invention is to provide a flap shut-off valve with a sealing lining made of non or little elastic plastics, such as polytetrafluoroethylene, which ensures sufficient tightness of the flap shut-off valve even at high pressures.
This object is essentially achieved by a flap shut-off valve of the type mentioned at the outset, in which the sealing lips, the inner free edges of which in the open position have a clearance with a small clearance, are arranged resiliently against the closing movement of the flap.
If the flap is closed, the sealing lips against which the flap abuts give in and are pressed towards the housing. If the flap is in the closed position, the sealing lips on both sides of the sealing lining fit against the outer peripheral surface of the flap. The outer circumferential surface of the flap is expediently convex and the inner circumferential surface of the coherent sealing lips on both sides is expediently concave. It is also advisable to round off, chamfer the peripheral edges of the flap or the like. to ensure that the flap can easily press the corresponding sealing lip towards the housing during the closing movement. If the flap is closed, the operating pressure presses on the surfaces of the sealing lips facing away from the flap and presses them against the flap.
The tightness of the flap shut-off valve according to the invention is therefore independent of the operating pressure of the medium, because the pressure of the medium serves to press the sealing lips against the flap.
In an expedient embodiment of the invention, a gap remains between the housing and the ring part of the sealing liner and between the surfaces of the support rings facing the sealing liner and the surfaces of the sealing lips facing away from the flap in the open position of the flap. This gap can be dimensioned in such a way that the sealing lining can move sufficiently radially when the flap is closed. If the flap is closed, the sealing lining presses back through its own clamping force and presses the sealing lips against the flap. The medium penetrates into the gap between the support ring and sealing lip on the corresponding side and presses the sealing lips against the flap. The gas volume enclosed between the housing and the seal lining serves as additional suspension.
The enclosed gas is compressed during the closing process and additionally presses the sealing lips against the flap.
If the flange of the sealing liner has a groove that is open on the side of the housing and extends on both sides to just before the bearing journal, it is possible to design the flap shut-off valve in such a way that even in the open position there is no gap between the housing and the ring part of the sealing liner, but only between the facing surfaces of support rings and sealing lips. The two side walls of the flange or the groove will be thinned in this case. Due to the thinning of the two side walls of the flange of the sealing liner, the flange of the sealing liner with the two sealing lips performs a bellows-like movement when the flap is closed, the corresponding sealing lip giving way until the flap is in the closed position.
The invention is described in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 to 15.
Fig. 1 shows a half of a vertical section through a shut-off valve according to the invention, perpendicular to the axis of rotation of the flap, the housing having a collar;
Fig. 2 shows a vertical section like FIG. 1, the housing having a differently shaped collar;
Fig. 3 shows a section similar to FIG. 1 through a butterfly valve with a housing without collar;
Fig. 4 shows a section similar to FIG. 1 by a flap shut-off valve, the housing of which has a collar, but the sealing lining is designed differently;
Fig. 5 shows a section similar to FIG. 3, but with a differently designed sealing lining;
Fig. 6 shows a half of a section through a shut-off valve according to the invention parallel to the axis of rotation of the flap;
Fig. 7 shows a part of a section similar to FIG. 6 with a differently designed seal;
;
Fig. 8 shows a section of the section according to FIG. 3;
Fig. 9 shows a part of a section according to FIG. 6 with a modified seal;
Fig. 10 shows a part of a section according to FIG. 6 with a differently designed seal;
Fig. 11 shows a part of a section according to FIG. 6 with a seal designed differently;
Fig. 12 shows a section similar to FIG. 2 and 5, but with a ring inserted in the sealing lining;
Fig. 13 shows a section similar to FIG. 5, but with an inserted sealing ring;
Fig. 14 shows a section similar to FIG. 9-11 with a modified seal and
Fig. 15 a section similar to FIG. 14 with another way of designing the seal.
In the embodiment according to Fig. 1 the flap 3 is pivotally mounted in the housing 4. The flap 3 lies in the closed position with its outer circumferential surface on the inside of sealing lips 1, which are arranged at the free end of an inward circumferential flange 11 of the sealing liner 6 arranged in the housing 4. Support rings 7 are located on both sides of the flange 11. These support rings 7 lie with the sides facing each other on the flange 11 of the seal chuck. The sealing lining 6 lies with the ring part 5 between the support rings 7 and the housing 4. On both sides of the housing 4, the sealing chuck 6 has outward-facing circumferential flanges 37 which lie in corresponding recesses on the housing 4.
The inside diameter of the sealing liner 6 between the free inner edges 2 of the sealing lips is slightly smaller than the diameter of the flap 3. The sealing lining 6 consists of a non-elastic or only slightly elastic plastic, such as polytetrafluoroethylene. However, to ensure that the flap 3 can be closed without excessive force being exerted and without the
Sealing lips 1 damaged or possibly destroyed, the sealing lips are arranged resiliently, in such a way that they can dodge radially. For this reason, the sealing chuck 6 is arranged such that when the flap 3 is open, a gap 8 remains between the mutually facing surfaces of the ring part 5 of the sealing chuck 6 and the housing 4 and between the surfaces of the sealing lips 1 facing away from the flap 3 and the surfaces facing them Surface of the support rings 7 a gap 9. Both gaps 8 and 9 are dimensioned in such a way that the respective sealing lip 1, against which the flap 3 abuts, can deviate sufficiently radially. If the flap 3 is now closed, the sealing lining 6 is pressed in the direction of the housing 4 by the closing force acting on the flap 3. The clamping force of the sealing chuck 6 presses the sealing lips against the flap 3.
The gap 9 between the support ring 7 and the sealing lip 1 should be such that it always remains open, so that when the flap 3 is closed, the medium penetrates into this gap 9 and acts on the surface of the sealing lip 1 facing away from the flap 3 and acts against it Flap 3 presses. This ensures that the flap shut-off valve according to the invention is always sufficiently tight, regardless of the operating pressure in the closed position, because not only the clamping force of the ring parts 5 of the sealing chuck 6 serves to press the sealing lips 1 against the flap 3, but in particular the operating pressure. The gas volume enclosed in the gap 8 is compressed when the flap 3 is closed. The pressure generated in the gap 8 by this compression also serves to press the sealing lips 1 against the flap 3. It is possible to fill the gap 8 with a liquid.
A higher force is required to compress this liquid, which then additionally presses the sealing lips 1 against the flap 3. In order to facilitate the opening and closing of the flap 3, it makes sense to make the inside of the two sealing lips 1 connected to each other convex and the outer circumferential surface of the flap 3 to be concave.
Furthermore, in order to avoid damaging the inner free edges 2 of the sealing lips 1, it is advisable to chamfer, round off the peripheral edges 40 of the flap 3, etc. The surfaces of the support rings 7 facing the ring part 5 and the ring part 5 of the sealing lining 6 are expediently inclined to the flange 11, so that the gap 8 between the ring part 5 and the housing 4 widens from the outside inwards. In this way, the flexibility of the seal chuck 6 is increased. Seals 41 can also be arranged between the flanges 37 of the seal chuck 6 and the housing 4.
In order to ensure that the medium cannot penetrate between the support rings 7 and the flange 11 of the sealing chuck 6, it is expedient to provide the mutually facing surfaces of the support rings 7 with a groove and to insert a sealing ring 10, expediently an O-ring , which rests on the flange 11 of the seal chuck 6. In addition, it is also possible to provide a groove in the surface of the support rings 7 facing the ring part 5 of the sealing liner 6 at the end facing away from the flange 11 of the sealing liner 6 and to assign a sealing ring 42, likewise preferably an O-ring, to this (Fig. 1, left side).
If the support rings 7 also consist of a plastic which is not or only slightly elastic, such as polytetrafluoroethylene, it is possible to design the end of the support rings 7 projecting between the ring part 5 and sealing lips 1 also as a sealing lip 13, which rests on the sealing lining 6 and whose free end is open the sealing lips 1 is directed (Fig. 1, right side). In order to improve the flexibility of the sealing chuck 6 in the region of the flange 11, it is possible to provide in the flange 11 a groove 15 which is open to the housing 4 and extends on both sides to just before the bearing journal 14. Polytetrafluoroethylene tends to flow under high pressure and temperature.
In order to ensure the tightness in this case, it is possible to provide the housing 4 with an inwardly directed collar 17 which also extends on both sides to just before the bearing pin 14, engages in the groove 15 and on both sides of the side walls 16 of the Groove 15 abuts. In order to ensure the radial flexibility of the sealing chuck 6 in this case as well, there is a gap 18 between the free end of the collar 17 and the bottom of the groove 15, the height of which corresponds to the gap 8. The flanges 37 on the seal chuck 6 should protrude slightly from the side of the housing 4. In this case, a gap advantageously remains between flanges 37 and the surfaces of the housing 4 facing them, into which the seals 41 protrude.
Now a pipe or the like. screwed to the housing 4, the flange 37 is pressed into the gap and the seals 41, suitably made of an elastomer, are pressed together, thereby improving the safety of the seal. In the case of the support rings 7, it is also sensible to chamfer the edge facing away from the housing 4 between the flange 37 and the ring part 5 of the seal chuck 6 and to provide the support ring 7 with a shoulder 43 which, with its surface facing the seal chuck 6, bears against the chamfer ( right side in Fig. 1). When connecting the valve to pipes or the like. the shoulder 43 presses the sealing chuck 6 against the housing 4, which leads to a seal between the support rings 7 and ring parts 5 of the sealing chuck 6 against media acting from the side.
In the embodiment according to Fig. 1 in the material from which the sealing chuck 6 is made, the housing 4 must be in two parts in order to be able to insert the sealing chuck 6 into the housing 4. The division of the housing takes place parallel to the direction of flow. The two housing parts are then screwed together in a manner known per se.
Another object of the present invention is to design the housing 4 and / or the sealing lining 6 in such a way that the housing can also be in one piece.
In the embodiment according to Fig. 2, which is particularly useful for large nominal widths, the circumferential collar 17 of the housing 4 consists of at least two ring segments 21 which extend on both sides to just before the bearing pins 14 and protrude into the groove 15.
These ring segments 21 are anchored in a groove of shallow depth in the housing 4. If the sealing lining 6 is possibly warmed up somewhat, it becomes supple. The ring segments 21 are inserted into this sealing chuck. The circumferential flanges 37 of the seal chuck can be folded over so that they lie in one plane with the ring part 5 of the seal chuck 6. The seal chuck can now be inserted with the ring segments 21 into the housing 4 without particular difficulty. The one circumferential flange 37 is then bent up again.
Of course, it is also possible to manufacture one or both flanges 37 with the ring part 5 lying in one plane. In order to facilitate the bending of the flanges 37, it is expedient to provide the edges between the flanges 37 and the ring part 5 of the sealing lining 6 on the inside or outside, expediently outside, with a groove 38. In the embodiment according to Fig. 2, a groove is arranged as a seal between the support rings 7 and the seal chuck 6 in the surface of the support rings 7 facing away from the sealing lips 1 at a short distance from the flange 11 of the seal chuck 6, in which a flexible sealing ring 12, in particular an O-ring, is inserted. The distance between this sealing ring 12 and the flange 11 of the sealing chuck 6 should be less than the length of the sealing lips 1 from the free edge to the flange 11.
This ensures that the sealing lips 1 are pressed onto the outer circumferential surface of the flap 3 by the operating pressure and the sealing lining is not pressed against the housing 4, which can lead to the sealing lips 1 being lifted off the flap 3. This type of seal between the support rings and the sealing lining can of course also be used in other embodiments
Butterfly valve can be applied. The reference numerals not mentioned here separately, as in the following figures, correspond to those in FIG. 1.
In the embodiment according to Fig. 3, the housing 4 has no collar 17 and no ring segments 21 are provided.
The lateral forces acting against the sealing lining from operating pressure and / or the tiffung or closing moment are absorbed by the support rings 7. The sealing chuck 6 also has no outward flanges 37. The support rings 7, however, have outward-facing circumferential flanges or lugs 39, which in corresponding
Recesses are on the housing 4. The seals 41 are arranged in corresponding grooves in the housing 4 between the housing 4 and these flanges 39. In this embodiment, the seal chuck 6 is first inserted into the one-piece housing 4 and then the support rings 7 are inserted from both sides until the mutually facing surfaces of the support rings 7 rest against the flange 11 of the seal chuck 6. The
Ends 44 of the ring part 5 of the sealing chuck 6 are angled outwards at an angle.
The corresponding edges of the housing 4 and the angles between the support rings 7 and their flanges 39 are beveled in accordance with the bend 44 and bear against the bend 44 with the bevel.
The embodiment according to Fig. 4 goes from the embodiment according to FIG. 1 off. However, the ring part 5 of the seal chuck 6 is also in the open position of the flap 3 on both sides of the housing 4 and the support rings 7. The collar 17 is teardrop-shaped, and the side walls 16 of the flange 11 of the sealing liner 6 are thinned. The compressed free end of the collar 17 is on both sides of the side walls 16 of the groove
15 on. A gap 19 remains between the flange 17 and the side walls 16 at the end of the flange 17 facing the housing 4. It is expedient to have the ring part 5 arcuate into the side walls 16 of the flange 11.
A gap 20 remains between the mutually facing surfaces of the support rings 7 and the flange 11 of the sealing liner 6, the expedient surfaces of the support rings 7 and the outer surfaces of the walls 16 of the flange 11 also being designed in an arc shape here. With this design, the sealing lips 1 and the flange 11 simultaneously perform a pendulum and slight vertical movement when the flap 3 is closed and opened.
The embodiment according to Fig. 5 is based on the embodiment according to FIG. 3 out. The ring part 5 of the sealing chuck 6, however, rests on the one hand on the housing 4 and on the other hand on the support rings 7. The side walls 16 of the flange 11 are thinned. The transition from the ring parts 5 to the side walls 16 is curved on both sides. The support rings 7 lie with their mutually facing ends on the side walls 16 of the flange 11 of the sealing liner 6. If the flap 3 is opened or closed in this embodiment, the sealing lining 6 executes a bellows-like movement in the region of the flange 11. As in Fig. 5 (right side), it is possible and in the embodiments without collar 17, 21 advantageous to provide the support rings 7 on one or both sides of the sealing lips 1 with circumferential lugs 49 which each end shortly before the bearing journal 14.
The sealing chuck 6, in particular the sealing lip 1, can be supported on these lugs 49 on the side opposite the pressure.
FIGS. 6 and 7 expediently show embodiments of seals in the area of the bearing journals in the case of a seal lining made of substances such as polytetrafluoroethylene.
As from Fig. 6, a groove 22 is arranged around the bearing pin 14 on the side facing the flap 3. This groove is expediently triangular. One leg of the groove 22 ends on the journal 14, so that a lip 45 remains between the groove 22 and the journal 14. The flap 3 has on the side facing the sealing lips 1 around the
Bearing pin 14 running recess 26. On the opposite sides of this recess 26 is narrower than the groove 22nd A sealing ring 23 is placed in the recess 26 and protrudes with a part 24 from the recess 26.
The protruding part 24 is also triangular in shape, and the surface of the protruding part 24 facing the bearing pin 14 lies against the surface of the lip 45 of the sealing liner 6 facing away from the bearing pin 14. Between the surfaces of the protruding part 24 of the sealing ring 23 facing away from the bearing pin 14 and the groove 22 there remains a gap into which the medium can penetrate when the flap 3 is open. The projecting part 24 is therefore pressed against the lip 45 and presses it against the bearing pin 14.
It is possible to provide the surfaces of the projecting part 24 facing away from the journal 14 with a circumferential angled portion 28, so that the upper tip of the projecting part 24 is lip-shaped and pressed against the lip 45 of the sealing liner 6 by the operating pressure of the medium becomes. In order to further increase the flexibility of the lip 45 of the sealing chuck 6, it is possible to screw a groove 31 around the bearing pin 14 into the sealing chuck 6 at a distance from the groove 22. The sealing ring 23 can also have a groove in the region of the recess 26, in particular in the bottom, into which a seal 25, expediently an O-ring, is arranged, which rests on the bottom of the recess 26 and seals the groove 22 here against the bearing journal.
In the exemplary embodiment shown, the sealing chuck 6 has, on the side facing away from the sealing lips 1, a bearing neck 35 comprising the bearing journal 14, against which the bearing bush 32 abuts at one end. The bearing neck 35 can also be guided up to the bearing cover 46 and serve as a bearing bush. The bearing neck 35 is surrounded by a sealing ring 33 which is pressed against the sealing chuck 6 by means of a further bushing 36 and thus provides additional security for the seal. The bearing cover 46 is arranged on the outside of the housing 4 and is sealed against the housing 4 by means of a seal 47 and against the bearing journal 14 by means of a seal 48.
In the embodiment according to Fig. 7, the surface of the sealing ring 23 facing away from the bearing journal 14 has an angled portion 30 which forms a lip 29 which bears against the side of the recess 26 facing away from the bearing journal 14. This lip 29 is pressed by the operating pressure of the medium against the side of the recess 26 facing away from the bearing pin 14 and thus seals the groove 22 against the bearing pin 14. A spring, in particular a coil spring 27, is arranged between the lower surface of the sealing ring 23 and the bottom of the recess 26. In this embodiment, the sealing lining has no bearing neck. The sealing ring 33 lies between the housing 4 and the bearing pin 14 and is pressed by the bearing bush 32 against the sealing chuck 6.
It is possible to provide a groove in the sealing chuck 6 on the side facing the sealing ring 33, in which a further seal 34, in particular an O-ring, is arranged.
In the embodiment according to Fig. 8, which of the Fig. 3 or 5 goes out, the ring member 5 of the seal chuck 6 is cylindrical at least with respect to the two ends. This sealing chuck 6 can be inserted into the housing 4 without difficulty even with small nominal diameters. Sealing to the side is carried out by means of a sealing ring 42, in particular an O-ring.
In the embodiments according to FIGS. 9, 10 and 11, in the region of the bearing pin 14, the mutually facing surfaces of the sealing lining 6 and the flap 3 around the bearing pin 14 have recesses which run around them.
In the embodiment according to Fig. 9, the recesses are rectangular. In the recesses are on the
Bearing journal 14 or Bearing shaft 14 facing side and on the journal 14 or the bearing shaft 14 turned away
Page sealing rings 50 or 51 made of polytetrafluoroethylene, between which a sealing ring 52 is inserted from an elastomer. The sealing ring 52 made of an elastomer presses the sealing ring 50 made of polytetrafluoroethylene or a similar material against the bearing journal or the bearing shaft 14 and the sealing ring 51 made of the same material against the bearing journal or the bearing shaft 14 turned away
Side of the recess in the flap 3 or in the seal lining
6.
It is also possible in this way with a relatively simple design of the sealing means 50, 51 and 52, here the bearing journal or to seal the bearing shaft in such a way that the medium does not pass between the flap 3 and the sealing lips 1 as far as the bearing journal or can advance to the Lagenvelle 14 and the housing 4. The sealing ring 50 made of Polytetrafluoräthy len or the like. that on the bearing journal or abuts the bearing shaft 14, also reduces the friction between the seal 50, 51, 52 and the bearing journal or the bearing shaft
14.
In the embodiment according to Fig. 10, the recesses around the bearing pin 14 in the mutually facing surfaces of the flap 3 and the sealing lining 6 are designed such that they are trapezoidal together. In these recesses is a sealing ring 53 made of an elastomer or the like. arranged, which is also designed trapezoidal. Between this sealing ring 53 and the sealing chuck 6 or the flap 3 is a coffin lid-shaped ring 54 made of polytetrafluoroethylene or a material that behaves similarly, is provided. The sealing ring 53 made of an elastomer or the like. is squeezed in here and presses the coffin lid-shaped ring 54 made of polytetrafluoroethylene or a similar material against the flap 3 or the sealing lining 6. The basis of the trapezoidal recesses together lies on the bearing journal or on the bearing shaft 14.
In the embodiment according to Fig. 11 are the recesses in the mutually facing surfaces of the sealing lining 6 and the flap 3 on the bearing journal or the side facing the bearing shaft 14 is again rectangular. In this generally rectangular recess is a sealing ring 55 made of an elastomer or the like. placed, between this sealing ring 55 and the flap 3 or the gasket 6 is a trough-shaped ring 56 made of polytetrafluoroethylene or a similar material. Here too, the sealing ring 55 is squeezed and presses the ring 56 made of polytetrafluoroethylene or the like. against the sealing lining 6 or the flap 3, so that between the flap 3 and the sealing lips 1, the medium does not reach the bearing journal or the bearing shaft 14 and further to the housing 4, etc. can penetrate.
If the support rings 7 are made of metal, it makes sense to let the housing 4 protrude laterally relative to the support ring 7, in particular its circumferential flange 39, and the like between the support ring 7 and flange 39 on the one hand and the pipe to be connected. on the other hand to arrange a seal which is bounded on the outside by the inner edge of the projecting part of the housing 4. So even with metallic support rings 7 and high pressure, a good seal between the valve and the pipe to be connected or the like. reached.
In the embodiment nackFig. 12, a ring 101 is placed in the sealing chuck 6. This ring 101 expediently extends on both sides to the bearing bushes 32 or the bearing pins 14. With appropriate manufacture, it is of course possible to ring 101 with appropriate holes for the bearing pin 14, or to provide the bearing bushes 32 and the ring 101 around the bearing bushes 32 or to lead the bearing pins 14 around.
This ring 101 carries the circumferential collar 102, which engages in the groove 15 in the sealing chuck 6 and corresponding to the ring 101 in front of the bearing bushes 32, or the bearing pin 14 ends or is guided around it. Is the ring 101 around
Bearing 14, or the bushings 32 should be routed around, parallel to the axis, preferably in the area of the bores for the bushings 32, or the journals 14 can be divided.
During assembly, it is advantageous to use the ring 101 in the feed chuck 6 and then insert both parts together into the housing 4. The side flanges 37 of the
In this embodiment, the sealing chuck 6 only extends to the outer circumferential surface of the ring 101. The ring 101 is shorter than the housing 4 by the thickness of the two flanges 37. In order to have a larger sealing surface between the housing 4 and the pipelines to be connected or the like. To achieve, it is possible to provide the housing 4 on the inside with recesses into which additional sealing rings 137 are inserted.
It is expedient for the gap 8 between the ring parts 5 of the seal chuck 6 and the ring
101 to provide supports 103 at the opposite ends, as in FIG. 121 is shown on the left. Instead of the additional sealing rings 137, it is possible to provide the sealing chuck 6 with correspondingly long flanges 37, at least one of which lies in one plane with the outer surface of the ring parts 5 during the production of the sealing chuck 6 and then bent up after insertion into the housing will, e.g. B. after previous warming. The design can take place in such a way that the flanges 37 seal directly against the housing.
However, additional sealing means can also be provided between the flanges 37, the sealing lining 6, the housing 4 and the support rings 7, as has been shown and described in the previous figures. The gaps 8 and 18 between the ring parts 5 of the seal chuck 6 and the ring 101 and between the circumferential collar 102 and the bottom of the groove 15 in the seal chuck 6 should have the same height. Columns 8 and 18 should also be closed when flap 3 is closed. A relatively great flexibility of the sealing liner 6 is thus achieved without the ring parts 5 of the sealing liner 6 being able to expand radially during operation, when the flap 3 is in the closed position.
In the embodiment according to Fig. 13, a groove 104 is arranged in the housing 4 in the region of the flange 11 of the sealing chuck 6, into which a sealing ring 105 is placed, which rests on the bottom of the groove 104 and on the sealing chuck 6. Here, too, it is possible to fit the groove 104 and the sealing ring 105 around the bearing pins 14 or to guide the bearing bushes 32 around. The ring 105 is expediently an elastomer ring. The cross section of this ring is irrelevant. This Dichtnng 105 causes the appropriate bias for the tightness immediately after closing the flaps. The required tightness at the operating pressure is in turn achieved in that the operating pressure can act on the side of the sealing lips 1 facing away from the flap 3.
It can be seen that as the operating pressure increases, the contact pressure of the sealing lips 1 on the peripheral surface of the flap 3 also increases. It is necessary to arrange the sealing ring 105 so that it cannot be displaced by the operating pressure. The gap 8 between the mutually facing surfaces of the sealing liner 6 and the housing 4 is in turn dimensioned such that the gap 8 in the region of the flap 3 is closed when the flap 3 is closed. It is of no importance whether the seal chuck 6 is supported via the flanges 37 on the housing edge 4b when the flap 3 is open or on a separate support 103 which is arranged at the opposite ends of the column 8, as shown in FIG. 13 is shown on the left. The housing 4 can be made in two parts or in one part.
If the housing 4 is made in one piece, it is advantageous to manufacture at least one of the flanges 37 with the outer surface of the ring parts 5 of the seal chuck 6 in one plane during the manufacture of the seal chuck and after insertion into the housing, e.g. B. to bend up after heating. Of course, it is possible to dispense with the groove 104 in the housing 4 and to insert the sealing ring 105 into the groove 15 in the sealing chuck 6. Then all-round bundles 17, 21 and 102 are omitted. If necessary, even on the groove 15 or 104, on the sealing ring 105, or the rotating bundles 17, 21 and 102 can be dispensed with.
Then, however, it is expedient to make the lips 1 longer at the free end of the flange 11 of the sealing liner 6 in order to ensure that the operating pressure acts correctly on the side of the lips 1 facing away from the flap 3.
In all embodiments, the support rings 7 should be designed such that they provide the necessary support for the sealing lining 6 and / or the lips 1. It is irrelevant whether the support rings have additional flanges 39 or not.
No mention needs to be made of the fact that the individual features of the exemplary embodiments shown can be combined with one another as much as possible.
In the Fig. 14 and 15 show further expedient and, in particular, very economical embodiments of seals in the area of the bearing journals in the case of a sealing lining made of only a little elastic plastic, such as polytetrafluoroethylene. In the case of the known seals in the area of the bearing journals when using a sealing lining made of a plastic which is only slightly elastic, such as polytetrafluoroethylene, but also in the case of 6, 7 and 9 to 11 embodiments shown, the seal to the side, on which the medium acts on the flap shut-off valve, with a protection made of a corresponding plastic, for. B. Polytetrafluoräthylen provided on the side facing away from the medium of a sealant made of another substance, for. B. an elastomer is supported.
This is to ensure that the seal is protected as much as possible against corrosive influences from the medium. When using a suitable sealant, e.g. B. a suitable elastomer, however, it is also possible to use such a plastic directly as a sealant between the sealing lining and the flap. A better seal is achieved simply because, for. B. an elastomer swells easily when it comes into contact with the medium, which results in a higher contact pressure and thus a higher tightness.
The tightness is also improved by the better adhesion of the elastomer to the sealing lining.
In the embodiment according to Fig. 14, a groove 106 is arranged in the flap 3 on the side facing the sealing chuck 6, into which an O-ring 107 is inserted, which in the region of the bearing pins 14 or the bearing bushes 32, the bearing pins 14, or seals the bearing bushes 32 from the medium. The groove 106 is around the bearing pin 14 or the bearing bushes 32 are arranged in the flap 3.
In the embodiment according to Fig. 15, a recess 108 is arranged in the flap 3 around the bearing journal 14 on the side facing the sealing chuck 6, into which a sealing sleeve 109 is inserted. This sealing collar 109 expediently has a U-shape, the open side facing the medium, that is to say the side from which the medium acts on the flap shut-off valve. In such an embodiment, if the medium actually penetrates between the sealing lining 6 and the flap 3, it presses it into the U-shaped sealing collar and presses its legs against the flap 3 or
against the sealing lining 6. Of course, it is possible to insert an O-ring 107 into the recess 108 and vice versa into the groove 106 a sealing collar 109. It is also possible to cut the groove 106 or to arrange the recess 108 in the seal chuck 6.
Of course, it is possible, in particular at low operating pressures, to manufacture the housing 4 and the sealing lining 6 from one piece from plastic which is not or only slightly elastic, such as polytetrafluoroethylene.
The flap can be made of metal, e.g. B. Stainless steel, but also made of plastic-coated, solid cores, e.g. B. Metal cores.
In the embodiments according to FIGS. 1 to 3, the seals 10, 12 and 42 can be omitted if, when the flap 3 is closed, the ring part 5 of the seal chuck 6 bears against the inner wall of the housing 4.