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"Dichtung für Absperrklappen" Die Erfindung betrifft eine Dichtung
für Absperrklappen, wie sie neben den verschiedensten anders gearteten Absperreinrichtungen
in Leitungen, in welchen gasförmige oder flüssige Medien geführt werden, zur Anwendung
kommen.
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Diese Klappen sind um eine üblicherweise waagerechte Achse schwenkbar,
die außerhalb der Klappenebene liegt. In geöffneter Stellung liegt die Klappe parallel
zur Leitungsachse; in Schließstellung steht sie senkrecht hierzu und liegt an einer
im Gehäuse vorgesehenen Dichtung an. Solche Absperrklappen sind recht vorteilhaft,
weil sie in der Herstellung verhältnismäßig einfach sind und weil sie den Durchfluß-Querschnitt
verhältnismäßig geringfügig verengen und verändern. Ein besonderes Problem ist jedohh
die einwandfreie Dichtung, die ja auch mit solchen Absperrklappen errbeicht werden
sollte. Beispielsweise können solche Absperrklappen in Verbindungsleitungen zwischen
mehreren Behandlungsgefäßen zur Textilbehandlung vorgesehen sein, die in einer Batterie
aufgestellt sind. Wird nun in sämtlichen Gefäßen dieser Batterie ein und derselbe
Behandlungsvorgang durchgeführt, werden die Klappen geöffnet, so daß ein
Ausgleich des Behandlungsmediums zwischen den einzelnen Gefäßen möglich ist.
Erfolgt
dagegen in diesen Gefäßen oder in einer Reihe derselben eine unterschiedliche Behandlung,
dann müssen diese Verbindungsleitungen einwandfrei abgesperrt werden können. Wird
z. B. in einem Gefäß mit einer bguen Farbe gearbeitet und in einem anderen Gefäß
mit einer hellgelben Farbe, dann genügen schon geringste Spuren der blauen Farbe,
welche gegebenenfalls in die gelbe Farbflotte eindringen können, um deren Farbe
vollkommen zu verfälschen.
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Es ist nun schon bekannt geworden, derartige Klappen mit zusätzlichen
Dichtungsringen auszustatten, die durch ein Druckmedium, welches von außen zugeführt
wird, beaufschlagt werden können, aus elastischem Material bestehen und sich demgemäß
unter Druck an die ihnen gegenüberliegenden Oberflächenbereiche der Klappe anpressen.
Bei der Ausgestaltung dieser Dichtungen wurde jedoch außer acht gelassen, daß der
durch das Druckmedium zu beaufschlagende Raum einwandfrei gegenüber dem Durchfluß-Querschnitt
abgedichtet werden muß, da der Beaufschlagungsdruck aus diesem Durchfluß-Querschnitt
selbst entnommen wurde, also der Druckraum der Dichtung mit demselben Medium gefüllt
war wie der Durchfluß-Querschnitt. Außerdem war die Formgebung des Dichtungsringes
nicht so, daß ein Maximum an Dichtwirkung zwischen diesem und der Klappe erreicht
werden konnte.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die Abdichtung
solcher Absperrklappen so zu gestalten, daß unter allen Umständen eine einwandfreie
und hundertprozentige Dichtung gewährleistet ist.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Dichtung für Absperrklappen,
welche die Absperrklappe in ihrer Schliessstellung ringförmig umschließt, einen
im Gehäuse festgelegten starren Bereich und einen an der Klappe anliegenden elastischen
Bereich aufweist, des weiteren als Hohlring ausgebildet ist, dessen Innenraum mit
'einem Druckmedium oder Vakuum beaufschlagbar ist.
Vorzugsweise
ist der elastische Bereich mit einer der Klappe gegenüberliegenden, deren Profilierung
angepaßter Stirnfläche ausgestattet. Die Klappe wird mit ihrem Dichtungsbereich
vorzugsweise der Oberflächenform eines Kugelabschnittes angepaßt sein, wobei der
Mittelpunkt der Kugel in der Schwenkachse der Klappe liegt. Dementsprechend wird
die Stirnfläche des Dichtungsringes vorzugsweise dergestalt ausgebildet sein, daß
sie in einer Tangentialfläche zur Kugeloberfläche verläuft.
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Der aus elastischem Material bestehende Dichtungsring kann vorteilhafterweise
durch einen in ihn eingelegten und an seinem Außenumfang verlaufenden starren Ring
verstärkt sein, welcher eine umlaufende Ausnehmung zur Führung des Druckmediums
aufweist, welche über eine Vielzahl von radialen Bohrungen mit dem Inneren des Dichtungsringes
in Verbindung steht. An an sich beliebiger Stelle des Gehäuses kann ein Anschluß
für die Zuführung des Druckmediums oder des Vakuums vorgesehen sein, der in die
umlaufende Ausnehmung des Versteifungsringes mündet.
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Der Innendurchmesser des Dichtungsringes ist vorzugsweise so bemessen,
daß seine Stirnfläche ohne Beaufschlagung durch ein Druckmedium einen geringen Abstand
zur Dichtungsfläche der Absperrklappe einhält. Der Abstand kann aber auch durch
Beaufschlagung des Dichtungsringes mit einem Vakuum ebenfalls erreicht werden. Weitere
Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe erzielten Vorteile ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in den beigefügten Zeichnungen wiedergegebenen
beispielsweisen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
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Fig. 1 zeigt eine Absperrklappe mit der erfindungsgemäßen Dichtung
im Längsschnitt, in Fig. 2 ist der Dichtungsring im Schnitt dargestellt, Fig. 3
gibt eine Draufsicht auf den Dichtungsring wieder.
In einem Gehäuse
1 ist eine Absperrklappe 2 um eine Achse 3 schwenkbar. In Fig. 1 ist die Klappe
2 in ihrer Schließstellung wiedergegeben. In geöffneter Stellung liegt sie im Durchfluß-Querschnitt
parallel zur Durchflußachse.
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Die eigentliche Abdichtung wird im Zusammenwirken der Absperrklappe
2 mit einem Dichtungsring 4 erzielt, welcher im Gehäuse 1 angeordnet und durch einen
Ring 5 o. dgl. festgelegt ist. Der Dichtungsring 4 weist einen verhältnismäßig starkwandigen
Bereich 6 auf, mit welchem er im Gehäuse festgelegt ist, und einen dünnwandigeren
Bereich 7, welcher in Stirnfläche 8 ausläuft, die an der Absprerrklappe 2 dichtend
anliegt. Der Dichtungsring 4 ist mit einen Innenhohlraum 9 versehen, der durch ein
Druckmedium beaufschlagbar ist.
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Durch den dickeren Wandungsbreich 6 und dessen Anlage im Gehäuse 1
bzw. am Ring 5 wird an sich schon eine einwandfreie Abdichtung des Hohlraumes 9
gegenüber dem Durchfluß-Querschnitt, der durch die Klappe 2 abgesperrt werden soll,
erreicht. Bei Beaufschlagung mit einem Druckmedium dehnt sich der Dichtungsring
im Bereich der dünneren Wandung 7 und seiner Stirnfläche 8 aus. Es erfolgt eine
unter allen Gegebenheiten einwandfreie und vollständige Abdichtung des Durchfluß-Querschnittes
durch die unter dem Einfluß des Druckmediums erfolgende Anpressung der Stirnseite
8 des Dichtungsringes an die diesem gegenüberliegende Oberfläche 10 der Absperrklappe
2.
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Der aus elastischem Werkstoff bestehende Dichtungsring 4 kann, wie
auch in den Figuren dargestellt, durch einen Ring 11 aus starrem Werkstoff ergänzt
sein, der im Inneren des Dichtungsringes 4, jedoch an dessen Periferie umlaufend,
angeordnet ist. Der Ring 11 'ist mit einer umlaufenden Nut 12 versehen, von der
über den Umfang verteilt Bohrungen 13 radial nach innen in den Hohlraum 9 des Dichtungsringes
4 führen. Durch diesen eingelegten starren Ring 11
wird eine noch
bessere Anlage der Bereiche 6 des Dichtungsringes- 4 im Gehäuse 1 erreicht.
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Die Stirnfläche 8 des Dichtungsringes 4 ist so ausgebildet, daß sie
weitgehend der Oberflächenform des Bereiches 10 der Klappe 2 angepaßt ist. Da diese
Oberflächenform üblicherweise den Abschnitt einer Kugeloberfläche darstellt, deren
Mittelpunkt in der Schwenkachse 3 liegt, wird die Stirnseite 8 des Dichtungsringes
4 vorzugsweise als tangential an diesem Kugeloberflächenabschnitt anliegende Fläche
ausgebildet.
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Weiterhin ist die Querschnitts- und Materialwahl für den Dichtungsring
4 so getrof fen, daß sein Bereich 6 verhältnismäßig fest und unelastisch ist, während
der Bereich 7 mit der Stirnfläche 8 elastisch ist. Im unbeaufschlagten Zustand besteht
zwischen Stirnfläche 8 und Bereich 10 der Klappe 2 ein schmaler Spalt, um keinen
Verschleiß durch Reibung zwischen Klappe und Dichtung zu erzeugen. Dieser Spalt
kann bei Beaufschlagung des Dichtungeringes mit einem Vakuum ebenfalls erreicht
werden. Je nach Wahl des Materials für den Dichtungsring 4, insbesondere von dessen
Bereich 7 und der Stirnfläche 8 (falls die Eigenschaften des Materials im Gesamtquerschnittsbereich
des Dichtungsringes veränderlich sein sollten), kann also das Schließen und Öffnen
der Klappe 2 bei entlastetem Dichtungs-
ring 4 oder auch bei einem unter Vakuumeinfluß
stehenden Dichtungsring 4 erfolgen. In beiden Fällen wird anschließend das Innere
des Dichtungsringes 4 einem positiven Druck unterworfen.
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An an sich beliebiger Stelle des Gehäuses 1 kann ein Anschluß 14 zur
Zuführung des Druckmediums oder Vakuums zur Beaufschlagung des Dichtungsringes 4
vorgesehen sein. Dieses gelangt über die Nut 12 und die Bohrungen 13 des Ringes
11 in den Innenhohlraum 9 des Dichtungsringes 4.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann der Dichtungsring 4 in
seinem
Bereich 6 eine sich nach außen etwas erweiternde Form haben. Bei Einbringen in das
Gehäuse 1 wird er in diesem Bereich mit einem rechteckigen Querschnitt zusammengepreßt,
so daß die Abdichtung noch verbessert wird.