CH633085A5

CH633085A5 - Klappenventil.

Info

Publication number: CH633085A5
Application number: CH1262978A
Authority: CH
Inventors: Fritz Mueller
Original assignee: Fritz Mueller
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1978-12-12
Publication date: 1982-11-15
Also published as: FR2413594B1; US4259980A; FR2413594A1; DE2759000C2; IT1101340B; AT392338B; GB2011586A; IT7831164A0; DE2759000A1; ATA888478A; GB2011586B

Description

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PATENTANSPRÜCHE kriechen oder hindurchdiffundieren können, so dass beim Be-

1. Klappenventil mit Absperrklappe, insbesondere für ag- trieb mit aggressiven Medien unerwünschte und schädliche Kor-gressive Medien, mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse rosionsbildungen auftreten.

drehbar angeordneten Absperrscheibe, die mit einer in dem Ge- Es ist versucht worden, diese Korrosionsbildung durch den häuse geführten und aus diesem herausführenden Spindel ver- 5 Einsatz besonderer Dichtungen und/oder die Verwendimg von bunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrscheibe korrosionsfestem Edelstahl für die Teile, die mit dem aggressi-(14) und die Spindel (16,18) mit einem einstückigen Kunst- ven Medium in Berührung gelangen könnten, zu vermeiden, stoffmantel (22) versehen sind, der bis zu einem Bereich(en) Trotz dieser Massnahmen, die konstruktiv und materialmäs-

(30) ausserhalb des Gehäuses (24) herausgeführt ist. sig relativ aufwendig sind, war das Ergebnis jedoch nicht zufrie-

2. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 10 denstellend.

dass das Gehäuse (24) Spindelführungen (42,44) aufweist und Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Klap-

Gehäuse und Spindelführungen an ihrer Innenseite mit einem penventil der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass Kor-einstückigen Futter (26) aus Kunststoff belegt sind, das in den ' rosionserscheinungen, insbesondere infolge von durch die Dich-Spindelführungen (42,44) bis zu deren axialen äusseren Enden tungen hindurchkriechenden Medien praktisch vermieden

(31) herausgeführt ist. 15 werden.

3. Klappenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Ab-dass das Futter (26) im Bereich der Spindelführungen (42,44) sperrscheibe und die Spindel mit einem einstückigen Kunststoff -durch ein elastisches Stützfutter (28) hülsenförmig umschlossen mantel versehen sind, der bis zu einem Bereich (Bereichen) und unter Bildung einer Dichtstelle radial gegen den die Spindel ausserhalb des Gehäuses herausgeführt ist.

(16,18) umgebenden Teil des Mantels (22) angedrückt ist. 20 Der einstücldge Kunststoffmantel, der beständig gegen das

4. Verfahren zur Herstellung eines Klappenventils nach An- betreffende Medium ist, schützt die Absperrscheibe und die spruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Ab- Spindel vollständig gegenüber dem Medium, so dass, falls durch sperrscheibe und der fest mit dieser verbundenen Spindel beste- die Dichtungen kleine Mengen des Mediums hindurchkriechen hende Absperrklappe mit einem Kunststoffmaterial umspritzt sollten, diese nur an der Aussenseite des Kunststoffmantels entwird, dass die ummantelte Absperrklappe dann in ein Werkzeug " langwandern und erst ausserhalb des Gehäuses z.B. in die freie eingelegt und ein Futter aus Kunststoff um die ummantelte Ab- Atmosphäre austreten können.

sperrklappe derart gespritzt wird, dass der Innendurchmesser Vorzugsweise sind auch das Gehäuse, insbesondere wenn es des Futters beim Spritzen etwas grösser ist als der Aussendurch- sich um ein Gehäuse aus einem metallischen Material handelt, messer der Absperrscheibe. und die Spindelführungen mit einem einstückigen Futter aus

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, so Kunststoff ausgekleidet, das bis zu Bereichen ausserhalb des dass das Material für das Futter ein ausreichendes Schrumpfver- Gehäuses herausgeführt ist.

mögen besitzt, um sich nach dem Erkalten an den Aussenum- Das einstückige Futter schützt das Gehäuse gegen das ag-

fang der Absperrscheibe anzulegen. gressive Medium, wobei, wenn kleinste Mengen des Mediums durch die Dichtungen hindurchkriechen sollten, dieses Medium

35 nur zwischen dem Mantel der Absperrklappe und dem Futter des Gehäuses nach aussen wandern und zur Atmosphäre austre-Die Erfindung betrifft ein Klappenventil mit Absperrklap- ten kann.

pe, insbesondere für aggressive Medien, mit einem Gehäuse, Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines Klappen einer in dem Gehäuse drehbar angeordneten Absperrscheibe, ventils nach der Erfindimg besteht darin, dass die aus der Ab-die mit einer in dem Gehäuse geführten und aus diesem heraus- 40 sperrscheibe und der fest mit dieser verbundenen Spindel beste-führenden Spindel verbunden ist. hende Absperrklappe mit einem Kunststoffmaterial umspritzt

Klappenventile der vorgenannten Art sind bekannt. Sie wird, dass dann die ummantelte Absperrklappe in ein Werkzeug können mit zentrisch oder exzentrisch gelagerten Absperrschei- eingelegt und ein Futter aus Kunststoff um die ummantelte Ab-ben versehen sein, einen einteiligen oder zweiteiligen Aussen- sperrklappe derart gespritzt wird, dass der Innendurchmesser ring besitzen, ferner kann die Spindel oder ein Lagerzapfen an 45 des Futters beim Spritzen etwas grösser ist als der Aussendurch-die Absperrscheibe angegossen oder angeschweisst sein oder sie messer der Absperrscheibe.

kann lose durch die Absperrscheibe hindurchgesteckt sein. Zweckmässig hat hierbei das Material für das Futter ein

Die einzelnen Ausführungsformen hängen mehr oder weni- stärkeres Schrumpfvermögen als das Material für die Klappenger vom Einsatzfall oder von den jeweiligen Fertigungsmöglich- ummantelung.

keiten ab. 50 Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird

Bei Verwendung derartiger Klappenventile für aggressive nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der Medien ist es erforderlich, dass alle mit dem jeweiligen Medium Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eines Klappenventils in Berührung kommenden Teile aus einem gegenüber dem Me- zeigt.

dium beständigen Material bestehen. Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch das Ventil nach Fig. 1.

Es sind daher bereits Klappenventile vorgeschlagen worden, 55 Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch das Ventü nach Fig. 1. deren Absperrscheiben aus Kunststoff bestehen oder mit Kunst- Fig. 4 zeigt im Schnitt vergrössert eine Einzelheit X von stoff ummantelt sind. Auch ist es bekannt, das Aussenfutter der Fig. 2.

Klappe aus einem Elastomer oder einem anderen geeigneten Das Klappenventil 10 nach der Zeichnung besteht aus ei-

Kunststoffmaterial herzustellen. nem, -nur schematisch angedeuteten, Gehäuse 24, in das eine

Bei den bekannten Klappenventilen, deren Absperrschei- 60 Absperrklappe 12 eingebaut ist, die ihrerseits aus einer Ab-ben kunststoffummantelt sind, reicht jedoch der Kunststoffman- sperrscheibe 14 und einer Spindel 16,18 besteht. Die Spindel tel nur bis zum Übergang zwischen der Absperrscheibe und der besteht aus einem - bezogen auf die übliche Einbauposition -mit dieser verbundenen Spindel. Auch das Futter, mit dem das oberen Spindelteil 16 und einem unteren Spindelteil 18. Beide Gehäuse ausgekleidet ist, ist nur in den Übergangsbereich der Spindelteile 16,18 sind drehbar im Gehäuse geführt und gela-Spindelführung etwas hereingezogen. 65 gert, ausserdem ist der obere Spindelteil 16 mit einem aus dem

Es ist j edoch bekannt, dass bei den Drehbewegungen der Gehäuse herausragenden Vierkant 20 versehen, mittels wel-Absperrklappe, z.B. infolge der Gleitbewegung, kleine Mengen chem die Spindel 16,18 und damit die Absperrscheibe 14 ge-des Mediums durch bzw. zwischen den Dichtungen hindurch- dreht und in die gewünschte Position gebracht werden kann.

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Dies kann manuell erfolgen, selbstverständlich können hierzu aber auch motorische Antriebe vorgesehen werden.

Wie dargestellt, sind die Absperrscheibe 14 und die Spindelteile 16,18 einstückig ausgebildet, beispielsweise können die Spindelteile 16,18 an die Absperrscheibe 14 angegossen oder angeschweisst oder in anderer Weise geeignet fest mit der Absperrscheibe 14 verbunden sein. Die Absperrklappe kann aber auch zweiteilig sein, vorgezogen wird jedoch die einteilige Ausführungsform.

Die Absperrklappe 12, d.h. ihre Absperrscheibe und die beiden angeformten Spindelteile 16,18, ist nun mit einem einteiligen Kunststoffmantel 22 versehen, der die Absperrscheibe 14, den unteren Spindelteil 18 und den oberen Spindel teil 16 vollständig umgibt und der an beiden Spindelteilen 16,18 bis zu einem Bereich 30 ausserhalb des Gehäuses 24 herausgeführt ist. In der Praxis kann der Überzug oder Mantel 22 etwas aus dem Gehäuse herausstehen oder in geeigneter Weise bündig mit dem Gehäuse abschliessen.

Ist nun die Absperrklappe 12 in ein Gehäuse eingebaut, so kann das Medium, wenn kleine Mengen des Mediums durch die Dichtungen hindurchkriechen, nur zwischen der Aussenseite des Mantels 22 und der Innenseite des Gehäuses 24 hindurchwandern und in den Bereichen 30 nach aussen austreten, ohne dass dieses aggressive Medium mit der Absperrklappe 14 oder den Spindelteilen 16,18 in Berührung gelangen kann.

Ein solcher Aufbau ist beispielsweise dann möglich, wenn das Gehäuse 24 ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial besteht, das gegen das jeweilige Medium beständig ist.

In der dargestellten Ausführungsform ist das Gehäuse 24 mit einem Futter 26 versehen, mit welchem die gesamte Innenseite des Gehäuses 24 und die Innenseite der Spindelführungen 42,44 über ihre gesamte Länge belegt sind. Das Futter 26 ist einstückig ausgebildet und es erstreckt sich im Bereich der Spindelführungen 42,44 bis zu den äusseren axialen Enden 31 der beiden Führungen, oder mit anderen Worten, bis zu den Bereichen 30 ausserhalb des Gehäuses 24. Das Futter kann an den Stellen 31 bündig mit dem Gehäuse 24 endigen oder etwas über das Gehäuse nach aussen überstehen.

Das Futter 26 besteht somit aus einem rohrförmigen Abschnitt 46, der auch die nicht-gezeigte, mit der Absperrscheibe 14 zusammenwirkende Dichtung enthält, zwei quer zu dem Abschnitt 46 verlaufende rohrförmige Halsstücke 48,50, sowie zwei ebene Flansche 40, die die Dichtflächen für die nicht-ge-zeigten Rohrleitungen bilden, in die das Klappenventil eingebaut ist bzw. mit denen es zusammengeflanscht ist.

Das Futter 26 ist durch ein elastisches Stützfutter 28 abgestützt, das zwischen dem Futter 26 und dem Gehäuse 24 angeordnet ist. Im Bereich der Spindelteile 16,18 umschliesst das Stützfutter 28 hülsenförmig das Futter 26 über einen Teil der axialen Länge der Spindelteile 16 und 18. Das Gehäuse 24 und der hülsenförmige Teil des Stützfutters 28 sind in diesem Bereich konisch ausgebildet, so dass beim Zusammenbau die hül-senförmigen Teile 52 des Stützfutters 28 durch das Gehäuse 24 radial gegen das Futter 26 angedrückt werden, so dass zwischen 5 dem Futter 26 und dem Mantel 22 im Bereich der hülsenförmi-gen Teile 52 jeweils eine Dichtung gebildet wird.

Eine weitere Dichtung wird jeweils zwischen der Schulter 36 am Ubergang von der Absperrscheibe 14 zu den Spindelteilen 16,18 und der Schulter 54 des Futters 26 gebildet.

io Das elastische Stützfutter kann beispielsweise aus einem Elastomer, wie Perbunan bestehen, das Futter 26 und der Mantel 22 aus einem Tetrafluoräthylen-Material, wie z.B. Teflon oder Halar, während die Absperrscheibe 14 und die Spindelteile 16,18, z.B. aus Stahlguss bestehen können.

15 Bei der Herstellung wird zunächst die Absperrscheibe 14 zusammen mit den Spindelteilen 16,18 hergestellt, z.B. gegossen, oder es können auch die Spindelteile an die Scheibe 14 angeschweisst oder in anderer Weise geeignet fest mit ihr verbunden werden. Danach wird die so aus der Absperrscheibe 14 20 und den Spindelteilen 16,18 gebildete Absperrklappe 12 mit dem Mantel 22 versehen, d.h. zweckmässigerweise umspritzt. Die ummantelte Absperrklappe 12 wird dann in ein Spritzwerkzeug eingelegt, das, wie Fig. 4 vergrössert zeigt, aus den beiden Werkzeugteilen 32 und 34 aufgebaut ist. Wie dargestellt, ist das 25 Spritzwerkzeug 32 mit einem Bund 38 versehen, der die Schulter 36 übergreift und den mit dem Mantel 22 versehenen Spindelteil 16 halsförmig oder kragenförmig umschliesst. Das axiale Mass des Bundes 38 kann z.B. 2 bis 3 mm betragen. Der Innendurchmesser des rohrförmigen Teiles 46 des Futters 26 ist damit 30 während des Spritzvorganges etwa 4 bis 6 mm grösser als der Aussendurchmesser der Absperrscheibe 14 einschliesslich der Ummantelung 22 und das Material des Futters 26 muss nun ein ausreichendes Schrumpfvermögen haben, um diese Differenz auszugleichen und auf das Aussenmass der Absperrscheibe zu 35 schrumpfen, so dass sich das Futter im Bereich des rohrförmigen Teils 46 nach dem Erkalten an den Aussenumf ang der mit dem Mantel 22 versehenen Absperrscheibe 14 anlegt.

Beim Spritzen des Futters 26 ist darauf zu achten, dass sich das Material des Futters 26 nicht mit dem bereits gespritzten 40 Mantel 22 verbindet. Dies kann durch geeignete Materialwahl vermieden werden. Es ist aber auch möglich, während des Spritzvorganges über die rohrförmigen Teile des Mantels 22, die die Spindelteile 16 und 18 ummanteln, eine dünne Hülse zu schieben, die nach dem Spritzen herausgezogen wird, oder es 45 kann die Aussenfläche des Mantels 22 im Bereich der Spindelteile 16,18 mit einem geeigneten Trennmittel bestrichen werden. Das Schrumpfvermögen des Materials des Futters 26 reicht aus, um sich an die Aussenwand des Mantels 22 anzulegen, beispielsweise wenn vorübergehend eine Zwischenhülse verso wendet wird, um die beiden Materialien beim Spritzen des Futters 26 zu trennen.

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1 Blatt Zeichnungen