DE1148117B

DE1148117B - Flap valve

Info

Publication number: DE1148117B
Application number: DEH32737A
Authority: DE
Inventors: Charles Emile Henrion
Original assignee: CHARLES EMILE HENRION
Current assignee: CHARLES EMILE HENRION
Priority date: 1957-04-11
Filing date: 1958-03-19
Publication date: 1963-05-02

Description

Klappenventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Klappenventil mit einer außerhalb der Klappenebene, jedoch parallel zu dieser gelegenen, die ringförmige Abdichtung zwischen Klappenrand und Klappengehäuse nicht. durchdringenden Antriebswelle, die mit der Klappe durch ein Hebelgestänge verbunden ist.Flap valve The invention relates to a flap valve one outside the flap plane, but parallel to it, the annular one There is no seal between the flap edge and the flap housing. penetrating drive shaft, which is connected to the flap by a lever linkage.

Klappenventile der genannten Art sind bekannt. Bei den bisher bekannten Ausführungen. liegt jedoch die Schwenkachse nicht in der Klappenebene-, son dern außerhalb derselben. Dies bedingt, daß die Klappen nicht am Außenumfang in radialer Richtung einwandfrei dichten, sondern hierzu eines kegeligen, in axialer Richtung zu schließenden Ventilsitzes bedürfen, der in geöffnetem Zustand in den Strömungskanal hineinragt und so die angestrebte wirbelfreie Strömung beeinträchtigt.Flap valves of the type mentioned are known. With the previously known Executions. However, the pivot axis is not in the flap plane, but countries outside of it. This means that the flaps are not radial on the outer circumference Sealing direction properly, but for this purpose a conical, in the axial direction Need to be closed valve seat, which in the open state in the flow channel protrudes and thus impairs the desired eddy-free flow.

Bei einer weiteren bekannten Ausführung verlaufen die Antriebswelle und die Schwenkachse gleichachsig. Sie liegen aber nicht parallel, sondern spitzwinklig zur Klappenebene, was die Durchführung der Antriebswelle durch das, Ventilgehäuse und die Anbringung des Antriebes auf dem Ventilgehäuse außerordentlich kompliziert gestaltet.In a further known embodiment, the drive shaft runs and the pivot axis is coaxial. However, they are not parallel, but at an acute angle to the flap level, which is the implementation of the drive shaft through the valve housing and the mounting of the drive on the valve housing is extremely complicated designed.

Eine weitere bekannte Bauart kennzeichnet sich ebenfalls durch die Gleichachsigkeit von Antriebswelle und Schwenkachse. Antriebswelle und Schwenkachse liegen hier zwar in -der Klappenebene, wobei sie aber die Dichtungsflächen durchqueren und sa die angestrebte einwandfreie Dichtung gefährden.Another known design is also characterized by the Coaxiality of drive shaft and swivel axis. Drive shaft and swivel axis are here in the flap plane, but they cross the sealing surfaces and also endanger the desired perfect seal.

Schließlich ist es bekannt, bei Gleichachsigkeit von Antriebswelle und Schwenkachse diese in einer zur Klappen- und Dichtungsebene parallelen Ebene anzuordnen. Hiermit wird: zwar gewährleistet, daß die Dichtungsebene nicht durchquert wird und so keine Beeinträchtigung der Dichtung eintritt. Dieser Vorteil wird aber mit dem Nachteil erkauft, daß der Abstand zwischen Schwenkachse und Klappenebene einen Hebelarm gewisser Länge voraussetzt. Die Hebelübersetzung ergibt dabei eine Vergrößerung des Schwenkweges, so, daß besondere Maßnahmen getroffen. werden müssen, um diesen größeren Schwenkweg zwischen dem Dichtungsrand der Klappe und der diesen umschließenden Gehäuseinnenwand zu ermöglichen. Diese besonderen Maßnahmen bestehen z. B. in der Verwendung eines besonderen sphärischen Dichtungsgehäuses, was die Herstellung des Ventils nicht unerheblich verteuert. Statt dessen wird auch ein verhältnismäßig großer ringförmiger Zwischenraum zwischen dem Klappenrand und der diesen umschließenden zylindrischen Gehäusewandung vorgeschlagen. Dieser große Zwischenraum muß dann durch besondere elastische Zwischenglieder überbrückt werden, die bei den bekannten Bauarten vornehmlich von druckmittelgefüllten Dichtungsringen gebildet werden. Diese Dichtungsringe müssen vor dem Schließen der Klappe jeweils an eine Druckmittelquelle angeschlossen und vor dem Öffnen jeweils von dieser abgeschaltet werden. Die konstruktiven und betrieblichen Nachteile solcher zusätzlichen druckmittelgefüllter Dichtungsringen liegen auf, der Hand.Finally, it is known when the drive shaft is equiaxed and pivot axis this in a plane parallel to the flap and sealing plane to arrange. This: it is ensured that the sealing plane does not cross and so there is no impairment of the seal. This advantage will however with the disadvantage that the distance between the pivot axis and the flap plane requires a lever arm of a certain length. The leverage results in a Enlargement of the pivoting path so that special measures are taken. Need to become, about this larger pivoting path between the sealing edge of the flap and the latter to enable enclosing inner wall of the housing. These special measures exist z. B. in the use of a special spherical seal housing, what the Manufacture of the valve is not insignificantly expensive. Instead, there is also a relatively large annular space between the valve edge and the suggested this enclosing cylindrical housing wall. That big gap must then be bridged by special elastic intermediate links that are used in the known designs mainly formed by pressure-medium-filled sealing rings will. These sealing rings must each be attached to one before closing the flap Pressure medium source connected and disconnected from this before opening will. The structural and operational disadvantages of such additional pressure medium-filled O-rings lie on the hand.

Unter Beibehaltung des Vorteils eines geschlossenen Dichtungsringes, der den Rand der Klappe ohne Unterbrechungen umfallt, besteht daher die dem Gegenstand der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe in der Schaffung einer vereinfachten und vorteilhaften Antriebsverrichtung für ein Klappenventil.While maintaining the advantage of a closed sealing ring, that falls over the edge of the flap without interruptions, there is therefore the object The object underlying the invention in the creation of a simplified and advantageous drive device for a flap valve.

Nach der Erfindung "soll diese Aufgabe dadurch gelöst werden, daß zum Schwenken der Klappe um eine in der Klappenebene und der Dichtungsebene liegende, während der Schwenkbewegung sich nicht verschiebende Scheinachse das Hebelgestänge, als Lenkerparallelogramm ausgebildet ist. Hierdurch fallen nach der Erfindung die Schwenkachse und die Antriehswelle nicht zusammen, sondern liegen in getrennten Ebenen. Die Schwenkachse liegt dabei in der Dichtungsklappenebene und bleibt in: dieser Ebene unverschieblich, wenn die Klappe geöffnet oder geschlossen wird.According to the invention "this object is to be achieved in that for swiveling the flap around a plane lying in the flap plane and the sealing plane, during the swivel movement, the dummy axis does not shift, the lever linkage, is designed as a handlebar parallelogram. As a result, fall according to the invention Pivot axis and the drive shaft are not together, but are in separate Levels. The pivot axis lies in the sealing flap plane and remains in: this level immovable when the flap is open or closed will.

Im Gegensatz zu anderen Bauarten, bei denen die Schwenkachse ebenfalls in. der gleichen Ebene urverschiebbar liegt, findet bei der Bauart nach der Erfindung bei der Bauart nach der Erfindung kein Durchqueren der Dichtfläche statt. Im Gegensatz zu der Parallelanordnung von Antriebswelle und. Schwenkachse, wie sie bei den bekannten Ausführungen gewählt ist, entfällt die Notwendigkeit, besondere druckmittelbetriebene Gummiringe zwischen Klapperrand und Gehäuse vorzusehen oder ein besonderes sphärisches Ventilgehäuse anzuordnen oder schließlich in den Strömungsraum hineinragende Ventilsitze od. d'gl. anzubringen.In contrast to other designs, where the swivel axis is also in. The same plane is originally displaceable, takes place in the design according to the invention in the design according to the invention, no crossing of the sealing surface takes place. In contrast to the parallel arrangement of the drive shaft and. Swivel axis, as it is with the known Execution is chosen, there is no need for special pressure medium-operated Provide rubber rings between the rattle edge and the housing or a special spherical one To arrange valve housing or finally into the flow space protruding valve seats or the like to attach.

Die Zeichnung zeigt :ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar zeigt Fig.1 in großem Maßstab einen Längsschnitt durch denKlappenrand mit elastischem Dichtungsring, Fig. 2 den gleichen Längsschnitt mit durch den Strömungsdruck deformiertem Dichtungsring, Fig. 3 im etwas kleineren Maßstab einen Längsschnitt parallel zum axialen Längsschnitt durch die Klappe, Fig.4 im noch kleineren Maßstab einen Längsschnitt durch das Ventilgehäuse und die Klappe nebst Verstellvorrichtung und Fig.5 eine Ansicht von oben auf das Ventilgehäuse.The drawing shows: an embodiment of the invention, namely Fig. 1 shows on a large scale a longitudinal section through the flap edge with elastic Sealing ring, Fig. 2 shows the same longitudinal section with deformed by the flow pressure Sealing ring, Fig. 3 on a slightly smaller scale, a longitudinal section parallel to axial longitudinal section through the flap, FIG. 4 a longitudinal section on an even smaller scale through the valve housing and the flap together with the adjusting device and Fig. 5 a Top view of the valve body.

In der Zeichnung ist mit 1 das Ventilgehäuse bezeichnet, das durch zwei Anschlußflansche 2 begrenzt ist und das innen die Klappe 3 aufweist. Diese Klappe 3 ist, wie später erläutert, um eine unverschiebbare Scheinachse schwenkbar.In the drawing, 1 denotes the valve housing, which is through two connecting flanges 2 is limited and has the flap 3 inside. These As explained later, flap 3 can be pivoted about an immovable apparent axis.

Der Rand der Klappe 3 hat auf seinem ganzen Umfang in an sich bekannter Weise eine am Außenumfang ein wenig verengte Ringnut 4, in der ein vollwandiger, elastischer Dichtungsring 5 mit kreisförmigem Querschnitt untergebracht ist. Die Verengung kann z. B. mittels des Randvorsprunges 6 geschehen, der von dem der Strömung zugewandten Außenrand der Ringnut 4 gebildet wird.The edge of the flap 3 has on its entire circumference in a manner known per se an annular groove 4, which is slightly narrowed on the outer circumference and in which a full-walled, elastic sealing ring 5 with a circular cross-section is accommodated. The constriction can, for. B. done by means of the edge projection 6, which is formed by the outer edge of the annular groove 4 facing the flow.

Die Abmessungen der Ringnut 4 und des Ringes 5 sind so gewählt, daß die Eingangsöffnung der Ringnut 4 ein wenig kleiner ist als der Querschnitt des Ringes 5, so d'aß dieser in die Ringnut 4 eingepreßt werden muß.The dimensions of the annular groove 4 and the ring 5 are chosen so that the inlet opening of the annular groove 4 is a little smaller than the cross section of the Ring 5, so d'ass it must be pressed into the annular groove 4.

Der Ring 5 ist aus elastischem Werkstoff, insbesondere aus einem natürlichen oder künstlichen Kautschuk oder einem ähnliche Eigenschaften aufweisenden Werkstoff geeigneter Elastizität und guter Beständigkeit gegenüber dem Strömungsmittel. Wie schon erwähnt; ist der Randvorsprung auf der der Strömung zugewandten 'Seite angebracht. In der Schließstellung der Klappe 3 bewirkt der Strömungsdruck eine Deformierung des Ringes 5 derart, daß der Ring gegen die rückwärtige Ringnutwandung und gegen das vorzugsweise aus nichtoxydierendem Metall bestehende Innenfutter 7 des Ventilgehäuses 1 gedrückt wird:. Das Innenfutter 7 ist am Eintritt des Ventilgehäuses 1 mit diesem durch eine Verschwei-Bung 8 oder durch Einpressen verbunden. Dem Innenfutter 7 kann dabei ein Paßring 9 zur Sicherung vorgeschaltet sein. Das Innenfutter 7 ist leicht elastisch, so daß es in. der Schließstellung der Klappe 3 unter dem Einfluß des Strömungsdruckes gegen die Innenwandung des Ventilgehäuses 1 gepreßt wird. Es ist einleuchtend, daß der Ring 5 dem Innenfutter 7 auf seinem: ganzen Umfang ununterbrochen dicht anliegt und so eine weitgehend vollkommene Dichtung herbeiführt. Andererseits verhindert die Form der Ringnut 4, daß der Ring 5 aus dieser herausgedrückt wird, wenn sich die Klappe 3 in der Offenstellung befindet und dem vollen Schlag der Strömung ausgesetzt ist.The ring 5 is made of an elastic material, in particular a natural one or synthetic rubber or a material having similar properties suitable elasticity and good resistance to the fluid. As already mentioned; the edge projection is attached on the side facing the flow. In the closed position of the flap 3, the flow pressure causes a deformation of the ring 5 such that the ring against the rear ring groove wall and against the inner lining 7 of the valve housing, which is preferably made of non-oxidizing metal 1 is pressed :. The inner lining 7 is at the inlet of the valve housing 1 with this connected by welding 8 or by pressing. The inner lining 7 can a fitting ring 9 must be connected upstream for securing. The inner lining 7 is light elastic, so that it is in. The closed position of the flap 3 under the influence of the Flow pressure is pressed against the inner wall of the valve housing 1. It is Obviously, the ring 5 to the inner lining 7 on its: entire circumference uninterrupted fits tightly and thus brings about a largely perfect seal. on the other hand the shape of the ring groove 4 prevents the ring 5 from being pushed out of it, when the flap 3 is in the open position and the full blow of the flow is exposed.

Die Zeichnung läßt weiter erkennen, daß die zum Schwenken der Klappe 3 dienende Antriebswelle 12 nicht die Dichtungsfläche am Außenumfang der Klappe 3 durchdringt und so die Dichtung nicht beeinträchtigt. Die Antriebswelle 12 ist in einer zur Klappe 3 parallelen Ebene in den Lagern 10 und 11 gelagert, die ausgehend von der Innenwandung des Ventilgehäuses 1 nach außen ragen. Das Lager 10, durch das eine Verlängerung der Welle 12 nach außen geführt ist, kann durch eine nicht dargestellte Stopfluchse abgedichtet sein. In das andere Lager 11 ragt nur ein kurzes Ende der Welle 12, so d'aß das Lager 11 nach außen durch einen Deckel od. dgl. völlig abgedichtet werden kann.The drawing also shows that the pivoting of the flap 3 serving drive shaft 12 not the sealing surface on the outer circumference of the flap 3 penetrates and so does not affect the seal. The drive shaft 12 is stored in a plane parallel to the flap 3 in the bearings 10 and 11, starting from protrude from the inner wall of the valve housing 1 to the outside. The camp 10, through that an extension of the shaft 12 is guided to the outside, can not by one be sealed stop collar shown. Only a short one protrudes into the other bearing 11 End of the shaft 12, so d'ass the bearing 11 to the outside through a cover or the like completely can be sealed.

Auf der Welle 12 sind, wie Fig. 4 erkennen läßt, zwei parallel zur Ebene der Klappe 3 verlaufende Hebel 13,14 befestigt. Die Enden dieser Hebel 13, 14 haben Ausnehmungen 15 od'. dgl., in denen um Querbolzen 16 die Enden von gleich langen parallel zueinander verlaufenden Lenkern 17 gelenkig mit den Hebeln 13,14 verbunden sind. Die freien Enden dieser Lenker 17 sind an der Klappe 3 angelenkt, und zwar so, d'aß sie parallel zueinander verlaufen. Das Ganze bildet auf diese Weise ein Hebel-Lenker-Parallelogramm. Zwecks gelenkiger Verbindung der Lenker 17 mit der Klappe 3 ist diese auf der den Lenkern 17 zugewandten Seite mit einer Eindreliung 18 versehen, in der wiederum zwei Ausnehmungen 19 angebracht sind; welche die Lager 19a für die Lenkzapfen 20 der Lenker 17 bilden.. Eine in die Eindrehung 18 eingesetzte und in dieser durch Schrauben. 22 mit der Klappe 3 verbundene Gegenscheibe 21 sichert die Lenkzapfen 20 in ihren Lagern 19 a.On the shaft 12, as can be seen in FIG. 4, two are parallel to the Level of the flap 3 extending lever 13,14 attached. The ends of these levers 13, 14 have recesses 15 od '. Like. In which to cross bolts 16 the ends of the same long links 17 extending parallel to one another are articulated with the levers 13, 14 are connected. The free ends of these links 17 are hinged to the flap 3, in such a way that they run parallel to each other. The whole forms on this Way a lever-handlebar parallelogram. For the purpose of articulated connection of the handlebars 17 with the flap 3, this is on the side facing the links 17 with an indentation 18 provided, in turn, two recesses 19 are attached; which the camp 19a for the steering pin 20 of the link 17. One inserted into the recess 18 and in this by screws. 22 with the flap 3 connected counter disk 21 secures the steering pin 20 in their bearings 19 a.

Die Abstände zwischen den Anlenkstellen der Lenker 17 an der Klappe 3 sind die gleichen. wie die Abstände der Anlenkungen an den Hebeln 13,14, d. h., die Lenker 17 verlaufen, wie schon gesagt, immer parallel zueinander. Damit wird erreicht, daß sich die Klappe 3 bei einer Schwenkung immer in einer zu der Welle 12 und .-a Hebeln 13,14 parallelen Ebene befindet.The distances between the articulation points of the links 17 on the flap 3 are the same. like the distances between the articulations on the levers 13, 14, d. H., the links 17, as already mentioned, always run parallel to one another. So that will achieves that the flap 3 is always in one to the shaft when pivoted 12 and.-A levers 13,14 located parallel plane.

Die Zeichnung läßt erkennen, daß die Klappe 3 von der in Fig. 4 und 5 einsgetragenen Schließstellung durch eine 90° Verdrehung der Antriebswelle 12 in die in Fig. 4 gestrichelt angedeutete Offenstellung g@ schwenkt wird und däß die Klappe 3 in. dieser Offenstellung in Achsrichtung des Ventilgehäuses 1 verläuft. Die Drehung der Antriebswelle 12 kann dabei durch eine entfernt liegende, an dem aus dem Lager 10 herausgeführten Wellenende angreifende Stellvorrichtung erfolgen. Es ist ersichtlich, daß der Abstand zwischen der Antriebswelle 12 und der Scheinachse der Klappe 3 sich während der öffnungs- und der Schließbewegung nicht ändert und daß sich die Scheinachse immer an der gleichen. Stelle befindet, und zwar immer in. der Klappen- und der Dichtungsebene.The drawing shows that the flap 3 is pivoted from the closed position entered in FIGS. 4 and 5 by a 90 ° rotation of the drive shaft 12 into the open position g @ indicated by dashed lines in FIG. 4 and that the flap 3 is in this open position in Axial direction of the valve housing 1 runs. The rotation of the drive shaft 12 can take place by means of a remote adjusting device that engages the shaft end that is led out of the bearing 10. It can be seen that the distance between the drive shaft 12 and the dummy axis of the flap 3 does not change during the opening and closing movements and that the dummy axis is always the same. Place, always in. The flap and the sealing level.

Die in der völligen oder teilweisen Schließstellung auf die Klappe 3 ausgeübten Strömungskräfte werden über die Lenker 17 und die Hebel 13,14 von der Antriebwelle 12 aufgenommen.Those in the fully or partially closed position on the flap 3 exerted flow forces via the handlebars 17 and the levers 13, 14 received by the drive shaft 12.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Flap valve with an outside of the flap plane, however, parallel to this, the annular seal between the flap edge and flap housing non-penetrating drive shaft connected to the flap through a lever linkage is connected, characterized in that for pivoting the flap (3) around one lying in the flap plane and the sealing plane during the pivoting movement not shifting apparent axis the lever linkage (13, 14, 17) as a handlebar parallelogram is trained.

2. Flap valve according to claim 1, characterized in that the Handlebar parallelogram essentially from one another on the drive shaft (12) at a distance non-rotatably arranged levers running parallel to the flap plane. (13, 14) and of two with the ends of the levers and corresponding points with the flap (3) articulated, parallel arms of equal length (17) consists.

3. flap valve according to claim 2, characterized in that the ends, the lever (13, 14) have recesses (15) or the like. In which the ends of the Handlebars (17) are articulated to cross bolts (16) with the levers.

4. Flap valve according to claim 2, characterized in that the flap (3) on the handlebar parallelogram facing side has recesses (19) which bearings (19a) for the steering pin (20) form the link (17), the steering pin in, the bearings by a means Screws (22) screwed on counter plate (21) are secured. Considered Publications: German Patent No. 1018 277; German utility model no. 1,683,498; French Patent No. 726 548; British Patent No. 197 000; U.S. Patent Nos. 1381511, 2,705,016.