DE1147091B

DE1147091B - Drosselklappe fuer Druckfluessigkeitsleitungen

Info

Publication number: DE1147091B
Application number: DEF16398A
Authority: DE
Inventors: Pietro Fiorentini
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-03-06
Filing date: 1954-12-17
Publication date: 1963-04-11

Description

Drosselklappe für Druckflüssigkeitsleitungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Drosselklappe für Druckflüssigkeitsleitungen, die über eine sie mittig durchdringende Welle in einem ringartigen Leitungszwischenstück (Drosselklappengehäuse) mit hohlkugelförmiger innerer Dichtfläche gelagert ist und deren der Gehäusedichtfläche entsprechend kugelförmig gekrümmte äußere Randfläche mit zunehmendem Abstand von der Drehachse schmaler wird.
Sie dient der Aufgabe, auch bei größeren Leitungsdrücken eine vollständige Dichtung in den Druckleitungen herbeizuführen. Dabei sollen Größe und Gewicht der Vorrichtung möglichst gering gehalten werden.
Es ist bekannt, bei einer Drosselklappe, deren in einem Gehäuse drehbar gelagerte Drosselscheibe mit zunehmendem Abstand von der Drehachse schmaler wird, am Scheibenrand einen Dichtungsstreifen in einer Nut vorzusehen. Beim Schließen der Klappe kommt der Dichtungsstreifen an einer entsprechenden Gegenfläche des Gehäuses zur Anlage. Bei der bekannten Drosselklappe liegt der Dichtungsstreifen in der durch die Drehachse bestimmten Mittelebene der Scheibe oder in einer dazu parallelen Ebene. Zwecks Abdichtung der Scheibe im Bereich der die Scheibe durchdringenden Drehachse ist der Dichtungsring dort an jeder Seite mit einem um die Achse herumführenden Dichtungskranz versehen.
Nach der Erfindung besitzt eine Drosselklappe der eingangs angegebenen Gattung die Kennzeichen, daß in zwei in der Randfläche der Drosselklappe, und zwar symmetrisch zu deren Mittelebene, angeordneten Nuten je ein innen durch Stahlkerne verstärkter geschlossener Dichtring aus elastischem Werkstoff eingelagert ist, wobei die Nuten, der kugeligen Randfläche folgend, beiderseits an der die Drosselklappe durchdringenden Welle vorbeigeführt sind, sich mit zunehmendem Abstand von der Drehachse der Mittelebene nähern und im Bereich des größten Abstandes von der Drehachse bis auf eine Mittelrippe herangeführt sind.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Dichtfläche im Drosselklappengehäuse entsprechend dem Verlauf der Dichtungsringe im Bereich des größten Abstandes von der Drehachse eine Verschmälerung der Hohlkugelringfläche aufweist, welche beidseitig in einen zylindrischen Streifen übergeht. ' Das Wesentliche der Erfindung liegt in der besonderen Art der Führung der Dichtungsringe, wodurch sich folgende Vorteile in bezug auf die Dichtung ergeben: Die Dichtungsfläche ist länger als bei der bekannten Anordnung der Dichtungsringe in der durch die Drehachse bestimmten Drosselklappenmittelebene. Dadurch wird der auf die Längeneinheit der Ringe fallende Druck geringer. Die Dichtungsringe können geschlossene Dichtungsringe sein, ohne daß dabei die Dichtung im Bereich der die Drosselklappe durchdringenden Welle unterbrochen wird. Die Beanspruchung der Ringe beim Schließen und öffnen der Klappe durch Reibung von der Sitzfläche her erfolgt nicht wie bei der Anordnung in der Mittelebene in Querrichtung, sondern etwas schräg dazu. Dadurch werden die Kräfte, welche auf ein Herausreißen des Dichtungsringes in der Nut hinarbeiten, geringer.
Der konvergierende Verlauf der Dichtungsringe eröffnet außerdem die Möglichkeit, auch die Sitzfläche im Bereich des größten Abstandes von der Drehachse entsprechend schmaler zu machen und auf Grund der Verschmälerung der Kugelhohlfläche zu beiden Seiten derselben Ausnehmungen in Form zylindrischer Streifen vorzusehen. Über diese Streifen kann die Drosselklappe, wenn das Achssystem herausgenommen und die Drosselklappe in Durchflußrichtung gestellt ist, vollständig herausgenommen werden. Die zylindrischen Streifen vergrößern außerdem den Durchflußquerschnitt und ermöglichen eine Feinregulierung im Bereich der Schließstellung der Klappe.
Die Zeichnungen zeigen nähere Einzelheiten der Erfindung.
Abb. 1 zeigt die Ausführungsform der Drosselklappe mit zwei Dichtungsringen in Schließstellung, teilweise quer zur Achse geschnitten; Abb.2 zeigt einen Längsschnitt der geöffneten Drosselklappe nach Abb. 1; Abb. 3 ist eine teilweise Vorderansicht der Drosselklappe in Schließstellung nach Abb. 1.
1 ist ein ringförmiger Körper (Drosselklappengehäuse), der innen den Sitz für die Drosselklappe bildet und der über Befestigungsflansche 40 mittels Bolzen mit der Leitung verbunden ist.
Die Innenfläche des Körpers 1 zeigt die Form eines Hohlkugelringabschnittes 41, welcher der Drosselklappe 11 als Dichtfläche dient. Die Drosselklappe 11 ist im Bereich der Drehachse entsprechend dem Durchmesser der sie durchdringenden Welle 12 stärker gehalten, während sie allmählich mit zunehmendem Abstand von der Welle dünner wird. Somit bekommt die Drosselklappe 11 eine Randfläche, deren Breite nicht gleichmäßig ist. In der Randfläche sind symmetrische L-förmige Randnuten vorgesehen, die durch eine Rippe 13 getrennt sind. Die Randnuten enthalten zwei Dichtungsringe 9. Diese sind durchgehende Dichtungsringe und bestehen aus Gummi oder einem artgleichen Werkstoff. Die Dichtungsringe sind durch Drahtkerne 25 od. dgl. verstärkt. Die Dichtungsringe gleiten auf der Gehäusedichtungsfläche 41. In den Uartigen Nuten sind sie mittels der Kränze 15 und der Schrauben 19 gehalten.
Die hohlkugelförmige Dichtfläche 41 ist spiegelig geschliffen und mit einer harten Chromschicht 53 überzogen. Auf diese Weise ist die Möglichkeit einer Abnutzung der Dichtfläche, sei es infolge des Durchflusses des Mediums oder durch Reibung während des Öffnens bzw. Schließens der Drosselklappe, weitgehend vermieden.
Seitlich des hohlkugelförmigen Streifens 41 sind zwei zylindrische Streifen 44 vorgesehen. Nach dem Herausnehmen des Achssystems und nach Drehen der Drosselklappe in Durchflußrichtung kann diese vollständig, d. h. ohne sie zu zerteilen, über diese zylindrischen Streifen 44 herausgenommen werden. Die Möglichkeit einer derartigen Demontage ergibt sich insbesondere aus Abb. 1.
Wesentlich ist das besondere Verhalten der beiden Dichtungsringe 9 mit dem steifen bzw. elastischen Stahlkern.
Wenn die Drosselklappe geschlossen ist, wirkt der von der kegelförmigen Mündung 43 kommende Flüssigkeitsdruck unmittelbar auf den druckseitig gelegenen Dichtungsring 9. Der Druckflüssigkeitsdruck bewirkt ein Verpressen des beaufschlagten Dichtungsringes. Die Druckfläche auf dem Ventilsitz wird dadurch größer, als dies einer einfachen Tangentiallinie des Dichtungsumkreises entsprechen würde. Wenn nunmehr die Drosselklappe langsam gedreht wird, werden die zwei Dichtungen sich an den einander gegenüberliegenden Seiten in entgegengesetzten Richtungen dem Ende der Kugelfläche 41 nähern. Sie treten dann aus dieser heraus und gelangen in den Streifen 44 mit zylindrischer Oberfläche. In diesem Augenblick fängt die Flüssigkeit an zu fließen. Vorher fließt noch ein kleinerer Teil der Flüssigkeit aus, welcher während des Schließens in dem Zwischenraum zwischen den zwei Dichtringen eingeschlossen war.
Wenn die Drosselklappe geschlossen wird, treten die zwei Dichtringe 9 wieder in den Ventilsitz 41 zurück, so daß der Durchgang der Flüssigkeit verhindert wird.
Die Befestigungsflansche 40 auf den Rohrleitungen sind mit einem stumpfen, kegelförmigen Stück 43 versehen. Dies dient dem Zweck, den von der Klappe benötigten Platz auszugleichen und denselben Durchgangsquerschnitt aufrechtzuerhalten.
Die Dichtungsringe (9), die auch einen vom runden Querschnitt verschiedenen Querschnitt aufweisen kön- nen, sind innen durch einen Stahlstrang 25 0d. dgl. verstärkt, der steif oder elastisch sein kann, um zu vermeiden, daß der Flüssigkeitsdruck im Augenblick des öffnens bzw. des Schließens der Klappe, wenn die Durchflußgeschwindigkeit infolge des verminderten Querschnittes anwächst, die Ringe aus ihrem Sitz reißt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Drosselklappe für Druckflüssigkeitsleitungen, die über eine sie mittig durchdringende Welle in einem ringartigen Leitungszwischenstück (Drosselklappengehäuse) mit hohlkugelförmiger innerer Dichtfläche gelagert ist und deren der Gehäusedichtfläche entsprechend kugelförmig gekrümmte äußere Randfläche mit zunehmendem Abstand von der Drehachse schmaler wird, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei in der Rand$äche der Drosselklappe, und zwar symmetrisch zu deren Mittelebene, angeordnete Nuten je ein innen durch Stahlkerne verstärkter geschlossener Dichtring (9, 9') aus elastischem Werkstoff eingelagert ist; wo- bei die Nuten, der kugeligen Randfläche folgend, beiderseits an der die Drosselklappe durchdringenden Welle vorbeigeführt sind, sich mit zunehmendem Abstand von der Drehachse der Mit- telebene nähern und im Bereich des größten Abstandes von der Drehachse bis auf eine Mittelrippe (13) herangeführt sind.
2. Drosselklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (41) im Drosselklappengehäuse entsprechend dem Verlauf der Dichtungsringe im Bereich des größten Abstandes von der Drehachse eine Verschmälerung der Kugelringfläche aufweist, welche beidseitig in einen zylindrischen Streifen (44) übergeht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 464 701; schweizerische Patentschrift Nr. 207 290; französische Patentschriften Nr. 1018 536, 371938; britische Patentschriften Nr. 302 526, 356 973, 435 059, 567118, 682 446; USA.-Patentschriften Nr. 1383 482, 18l3126; 1904 374, 1951283, 2 385 510, 2 488 380.