DE1016521B - Klappenventil mit anpressbarer Umfangsdichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft Klappetiventile mit einer in der Schließstellung an den Sitz anpreßbaren Umfangs dichtung.

Klappenventile mit Umfangsdichtung sind an sich bekannt, wobei zur Anpressung dieser Umfangsdichtung ein Druckmittel oder mechanisches Mittel benutzt werden kann. Bei Kkppenventilen, deren Umfangsdichtung durch ein Druckmittel angepreßt wird, hat sich aber als Nachteil herausgestellt, daß durch den ständigen Wechsel zwischen Aufblähen und Erschlaffen der Dichtung eine übermäßige Beanspruchung eintritt, die eine vorzeitige Zerstörung mit sich bringt. Überdies bedingt die Aufblähbarkeit der Umfangsdiehtung die Verwendung von Materialien, die nicht für alle Bedarfsfälle, vor allem nicht für die Absperrung von Durchflußquerschnitten geeignet sind., in denen hohe Drücke und hohe Temperaturen! herrschen oder aggressive Mittel geführt werden.

Auch eine bekanntgewordene Ausführung, bei der die Umfangsdichtung durch mechanische Mittel angepreßt wird, ist nachteilig, weil die Umfangsdichtung aus einer Vielzahl von Einzelsegmenten gebildet ist, die über mehrere Spindeln in die Schließstellung geführt werden. Wenn auch die einzelnen Spindeln über Kettenantriebe miteinander gekuppelt sind, so· liegt darin doch eine so große Ungenauigkeit, daß ein präzises Arbeiten, wie es von einem Ventil gefordert werden muß, nicht zu erzielen ist. Sowohl die durch ein Druckmittel anpreßbaren Umfangsdichtungen als auch die mechanisch bewegten Umfangsdicihtungen, vo>r allem aber die letztgenannten, erfordern außerdem bei den Schließ- und Öffnungsbewegungen die Betätigung mehrerer Antriebe.

Ziel der Erfindung ist es, ein. Klappenventil zu schaffen, das die Mängel der bekannten Bauarten vermeidet und in besonderer Weise für die Absperrung aggressiver und/oder hochtemperierter Durchnußmittel geeignet ist, sich dabei aber durch eine einfache Bedienung und große Schließkraft auszeichnet.

Die Erfindung besteht in einem Klappenventil mit einer in der Schließstellung an den Sitz anpreßbaren Umfangsdichtung, wobei die Klappenwelle sowohl die Drehung der Klappe als auch nach beendigter Drehung durch vorzugsweise doppelseitig wirkende Kniehebelgelenke, in deren Gelenkpunkt die Klappenwelle angreift, die radiale Anpressung der Umfangsdichtung bewirkt. Die Umfangsdichtung selbst ist dabei durch ein- oder mehrteilige Elemente, wie Spreizring oder Schiebeflächen, gebildet, die entweder der Ventilklappe oder dem Ventilgehäuse zugehörig sein können.

Um Angriffe des Durchflußmittels auf die Betätigungsteile, wie Klappenwelle, Kniehebelgelenk u. dgl., auszuschalten, sind diese Bauelemente vorzugsweise Klappenventil mit anpreßbarer
Umfangsdichtung

Anmelder:

Friedrich Karl Ludwigs,
Gummersbach, Waldenburger Str. 14

Friedrich Karl Ludwigs, Gummersbach,
ist als Erfinder genannt worden

innerhalb der Klappe angeordnet, wozu diese hohl ausgeführt ist. Dieser Hohlraum kann gegebenenfalls ebenso· wie die Umfangsdichtung, sofern sie rohrförmig ausgeführt ist, von einem Kühlmittel durchströmt werden. Auf diese Weise ist zu erreichen, daß das Klappenventil auch in höheren Temperaturbereichen Verwendung finden kann. Die Umfangsdichtung kann grundsätzlich beliebigen Querschnitt haben. Vorteilhaft sind jedoch für einfache Ausführung runde oder annähernd runde Querschnitte zu verwenden, während in Fällen, in denen besonderer Wert auf dichten Abschluß gelegt wird, die Dichtflächen besonders günstige Gestalt erhalten, z. B. als ballige Flächen- bzw. Labyrinthdichtung.

Bei der Spreizung der Dichtflächen entsteht ein Spalt, der erfindungsgemäß durch ein von der Betätigungsspindel bewegtes Paßstück ausgefüllt wird. Ein solches ist jedoch nicht erforderlich, wenn man die Dichtfläche im Gehäuse und die Sitzfläche am äußeren Rand der Klappe anordnet, so* daß die Abdichtung durch das Zusammenziehen bzw. Verkleinern der im Gehäuse liegenden Dichtfläche herbeigeführt wird.

Die wesentlichen Merkmale der Erfindung sind grundsätzlich bei allen Querschnitten, verwendbar. Vorteilhaft ist jedoch die runde Querschnittsform. Bei Anwendung für eckige Querschnitte, wobei die Querschnittsveränderung im wesentlichen durch Auseinanderschieben der ^mehrteiligen Dichtflächen erfolgt, richtet sich die Anzahl der Dichtflächenteile nach der Anzahl der Seiten des Querschnitts. Hierbei kann eine Vereinfachung noch dadurch erreicht werden, daß je die Hälfte der Seite starr miteinander verbunden bleibt, so daß in den meisten Fällen bereits mit einer Verschiebung in nur zwei Richtungen auszukommen ist. Auch hierbei werden die entstehenden Spalte vorteilhaft durch Paßstücke ausgefüllt, die unter Um-

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Enden des Spreizeilements 4 einsobiebt. Gemäß Abb. 3 ist ein zweiteiliges Spreizelement 10, 11 vorgesehen, dessen Bewegungen ebenfalls durch ein Kniehebelgelenk 7 bewirkt werden. Die beim Auseinanderschieben entstehenden Spalte werden wieder durch Paßstücke 12 ausgefüllt, die durch die Drehbewegungen der Welle 3 in die Spalte geführt werden.

Gemäß Abb. 4 ist in dem Kanal 1 die Klappe 2, die um eine Welle 3 schwenkbar ist, angeordnet und an

Querschnitts unmöglich würde, wie z. B. ein Druckmittel zum Aufblähen der Dichtung, überflüssig wird und daß fernerhin auch solche Hilfsmittel vermieden sind, die das präzise Arbeiten beeinträchtigen könnten,

ständen zur Verschiebung selbst bzw. zur Zurückführung der Dichtungsteile herangezogen werden können.

Im weiteren Ausbau der Erfindung kann für solche
Fälle, in denen eine leichtere Bauweise angewendet
werden kann,, eine Abwandlung des Erfindungsgedankens derart erfolgen, daß man bei rundem Querschnitt
vorteilhaft an der Klappe und bei eckigen Querschnitten vorteilhaft am Gehäuse' federnde Elemente,
z. B. Bleche, anbringt, die durch Spreizkörper in eine io ihrem äußeren Umfang als Sitzfläche 13 ausgebildet, ■solche Stellung gebracht werden, daß sie eine Abdich- während das Spreizelement 14 in der Kanalwand 15 tung bewirken. angeordnet ist und an seinem inneren Umfang die

Der besondere Vorteil der Erfindung gegenüber den Dichtfläche 16 trägt, die sich in die Sitzfläche 13 bekannten Ausführungen ist darin zu sehen, daß ein schiebt. Abb. 5 zeigt, daß ähnlich wie bei der AusHilfsmittel, durch dessen Ausfall die Absperrung des 15 führungsform gemäß Abb. 2 das Kniehebelgelenk 7 an

den Enden, des Spreizelements 14 angreift und diese beim Bewegen der Spindel 3 und damit Verschieben des Gelenkpunktes 8 zusammenführt.

Die wirksamen Flächen der Spreizelemente, die als

wie Kettenantriebe für die mechanische Betätigung 20 Dichtflächen bezeichnet sind, können je nach dem Verder Umfangsdichtung. Vielmehr ist durch die Anwen- wendungszweck bzw. gewünschten Abdichtungsgrad dung von Spreizringen oder entsprechenden Mitteln und unter Berücksichtigung der Art des abzuspeirrendurch die Erfindung eine vereinfachte Konstruktion den Mittels verschiedenartige Gestalt haben. Einzelne möglich geworden. Ein technischer Fortschritt ist Ausführungsformen sind in den Abb. 6 bis 8 darauch dadurch gegeben, - daß das erfindungsgemäße 25 gestellt. Diese Dichtflächenausbildiungen sind grund-Klappenventil auch für besonders kritische Durchfluß- sätzlich auch für die Aueführungsformen nach Abb. 9 mittel eingesetzt werden kann, da in der Auswahl der und 10 verwendbar.

mit dem Durchflußmittel in Berührung kommenden· In Abb. 9 ist das Prinzip der Erfindung in der AnWerkstoffe eine größere Freizügigkeit besteht, als es Wendung auf einen eckigen Querschnitt veranschaubeispiels'weise dann der Fall ist, wenn die Umf angs- 30 licht. Durch die Welle 17, die mit Links- und Rechtsdichtung aufblähbar sein muß. gewinde versehen ist, werden die Gelenkpunkte 8 der

In der Zeichnung ist die Erfindung in Ausführungs- Kniehebelgelenke 7 so bewegt, daß die an den Enden beispielen schematisch dargestellt. der Gelenkarme angebrachten Paßstücke 18 nach

Abb. 1 zeigt den Schnitt durch ein eingebautes außen bewegt werden. Die Paßstücke 18 sind so· aus-Klappenventil, bei dem die Abdichtung durch Aus- 35 gebildet, daß sie ein Mitnehmen der Teilstücke 19 in einanderführen der an der Klappe angeordneten Dicht- beiden Richtungen bewirken. Bei größeren Seitenflächen erfolgt; längen ist es zweckmäßig, die Teilstücke 19 durch zu-

Abb. 2 zeigt schematisch die Seitenansicht zu sätzliche Elemente· (strichpunktiert dargestellt), die Abb. 1; ebenfalls von der Welle 17 beeinflußt werden, zu be-

Abb. 3 zeigt ebenfalls die Seitenansicht zu Abb. 1 40 wegen. In Abb. 10 ist eine vereinfachte Ausführungsbeim mehrteiliger Dichtung; form gezeigt, bei der die Kniehebelgelenke 7 einerseits

Abb-. 4 zeigt den Schnitt durch ein eingebautes Klappenventil, bei dem die Abdichtung durch Zusammenziehen der im Gehäuse angeordneten Dichtung erfolgt;

zeigt schematisch die Seitenansicht zu

an den Paßstücken 18 und andererseits an den in einer Bewegungsrichtung zusammenfaßbaren Seiten der Teilstücke 20 angreifen.

Soweit es sich um die Absperrung von. Querschnitten handelt, bei denen kein allzu großer Wert auf unbedingte Dichtigkeit gelegt wird oder andere Gründe eine einfachere Ausführungsform rechtfertigen, ist es zweckmäßig, wie in Abb. 11 dargestellt, die Klappe 2

Abb. 5
Abb. 4;

Abb. 6 bis 8 zeigen . verschiedene Querschnittsformen für die Dichtungen;

Abb. 9 zeigt das Schema der Dichtungsanordnung 50 mit federnden Elementen 21 auszurüsten, die durch bei eckigem Querschnitt; Auseinanderdrücken an die Seitenflächen 22 einer Nut

Abb. 10 zeigt eine andere Ausführungsform für in den Kanalwandungen angepreßt werden. Eine eineckige Querschnitte; in fächere Lösung ist die gemäß Abb. 12, bei der das

Abb. 11 und 12 sind, vereinfachte Ausführungs- federnde Element 21 an der Kanalwandung befestigt formen dargestellt, bei denen die Abdichtung durch 55 ist und durch Eindrücken in Richtung auf die Mitte federnde Elemente erfolgt. des Kanals an eine Sitzfläche der Klappe 2 angedrückt

In dem Kanal oder Gehäuse 1 ist die Klappe 2 um wird, die Welle 3 schwenkbar angeordnet. Am äußeren Umfang der Klappe 2 ist ein Spreizelement. 4 angeordnet, dessen äußere Fläche als Dichtfläche 5 ausgebildet ist. Der Kanal 1 ist bei 6 als Sitzfläche ausgebildet. Das Spreizelement 4 wird gemäß Abb. 2 durch einen Spreizring dargestellt, dessen Enden durch ein Kniehebelgelenk 7 zueinander- bzw. auseinanderbewegt werden, indem der mittlere Gelenkpunkt 8 beim Drehen der Spindel 3 auf- oder abwärts verschoben und damit die Spreizung oder Zusammenziehung bewirkt wird. Der Gelenkpunkt 8 ist dabei mit einem Paßstück 9 ausgerüstet,' welches sich in den bei der Spreizung entstehenden Zwischenraum zwischen den

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Klappenventil mit einer in der Schließstellung an den Sitz anpreßbaren Umfangsdichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappenwelle (3,17) sowohl die Drehung der Klappe (2) als auch nach beendigter Drehung durch vorzugsweise doppelseitig wirkende Kniehebelgelenke (7, 8), in deren Gelenkpunkt (8) die Klappenwelle (3, 17) angreift, die radiale Anpressung der Umfangsdichtung (4, 10, 11, 14, 19, 20, 21) bewirkt.

2. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anpreßbare Dichtung durch ein- oder mehrteilige Elemente, wie Spreizring (4, 10, 11, 14) oder Schiebeflächen (19, 20), gebildet wird.

3. Klappenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappenwelle (3, 17) innerhalb des abzusperrenden. Querschnitts von der Klappe (2) umschlossen ist.

4. Klappenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (2) hohl ausgeführt ist.

5. Klappenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (4, 10, 11; 14, 19, 20) runden oder annähernd runden Querschnitt bzw. ballige Oberfläche hat.

6. Klappenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Dichtung als Labyrinthdichtung ausgeführt ist.

7. Klappenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Anpressen der Dichtung (4, 10, 11, 14, 19, 20) durch Spreizung in dieser entstehende Spalt durch von der Klappenwelle (3, 17) gleichzeitig mit der Spreizung verschobene Paßstücke (9,12,18) ausgefüllt wird.

8. Klappenventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßstücke (9, 12, 18) gleichzeitig zur Spreizung der Dichtung (4, 10, 11, 14, 19, 20) dienen.

9. Klappenventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Spreizung der an der Klappe (2) angebrachten Dichtung (9, 10, 11, 19, 20) entstehende Spalt durch eine entsprechende Ausbildung der Sitzfläche im Gehäuse (z. B. in der Sitzfläche befestigtes Paßstück) ausgefüllt wird.

10. Klappenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6 für eckige Querschnitte, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (19, 20) aus entsprechend der Anzahl der Seiten des Querschnitts gebildeten Teilstücken besteht, die durch in den Ecken angeordnete Paßstücke (18) nach außen in Dichtstellung verschoben werden, wobei die Paßstücke (18) durch die Kniehebelgelenke (7, 8) bewegt werden.

11. Klappenventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (19, 20) aus entsprechend der halben Anzahl der Seiten des Querschnitts gebildeten abgewinkelten Teilstücken besteht, die in gleicher Weise wie die die Ecken ausfüllenden Paßstücke (18) durch Kniehebelgelenke (7, 8) nach außen geführt werden.

12. Klappenventil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßstücke (18) so ausgebildet sind, daß sie auch die Rückwärtsbewegung der Dichtungsteilstücke (19, 20) bewirken.

13. Klappenventil nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung durch am Gehäuse bzw. an der Klappe (2) angebrachte federnde Elemente (21), z. B. federnde Bleche, erfolgt, welche z. B. durch eine axial gerichtete Klappbewegung an die Seitenwände (22) einer in das Gehäuse eingeschnittenen Nut gepreßt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 307 827, 362 690, 014, 503 293, 508 735, 517 642, 589 240, 594 995, 748, 839 588, 866 284;
britische Patentschriften Nr. 264 658, 435 059, 744;
USA-Patentschriften Nr. 1 844 641, 2 488 380.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 6S8/232 9.57