DE1829865U

DE1829865U - BUTTERFLY AND THROTTLE VALVE.

Info

Publication number: DE1829865U
Application number: DEST12584U
Authority: DE
Inventors: Friedrich Stuebbe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-07-21
Filing date: 1960-07-21
Publication date: 1961-04-20

Description

Friedrich StUbbe, Vlotho/Weser Absperr-'und Drosselklappe. Die Erfindung betrifft eine Absperr-und Drosselklappe mit einer in einem Durchflußkanal eines Gehäuses um eine elle drehbaren Klappe. Friedrich StUbbe, Vlotho / Weser Shut-off and throttle valve. The invention relates to a shut-off valve and a throttle valve one in a flow channel of a housing by an elle rotatable flap.

Bei Absperr-und Drosselklappen dieser Art wird der Durchflußkanal des Gehäuses in der Schließstellung der Klappe in der Weise abgesperrt, daß sich die klappe mit einer Dicktungsfläche an ihren Umfang an die Innenwandung des Gehäuses bzw. des Durchflußkanals anlegt. Diejenigen Punkte auf dem Umfang der Klappe, die einen größeren Abstand von der Drehachse der Klappe besitzen, entfernen sich beim Öffnen der Klappe von der Innenwandung des Gehäuses, und beim Schließen der Klappe nähern sie sich wieder der Gehäuseinnenwandung, so sich daß/zwischen diesen Punkten auf dem Umfang der Klappe und den zugehörigen Punkten auf der Gehäuseinnenwandung verhältnismä- ßig gut eine Abdichtung in der leise erzielen läßt, daß beim Schließen der Klappe dieser Teil der Dichtungsfläche auf den Umfang der Klappe gegen die Dichtungsfläche auf der Gehäuseinnenwandung gepreßt wird. Beispielsweise hat man zu diesem Zweck in einem Durchflußkanal mit einem kreisförmigen Querschnitt eine ellipsenförmige klappe angeordnet. Je näher aber die Punkte auf dem Umfang der Klappe an der Drehachse liegen, / umöo weniger entfernen bzw. nähern sie sich bei einer t Drehung der kappe den zugehörigen Punkten auf der Dichtung- fläche der Gehäuseinnenwandung, und um so schwieriger wird t es, in der chließstellun der Klappe diesen Teil der sich- tungsfla. che auf dem Umfang der Klappe dicht gegen die Dich- tungafläche der Gehäuaeinnenwandung zu drücken. An den dicht neben der Drehachse liegenden Punkten des luappenuzafanges findet die vorstehend beschriebene Bewegung gegenüber der Gehäuseinnenwandung überhaupt nicht mehr oder nur noch ganz unwesentlich statt, d. h. diese Punkte der Dichtungsfläche am Klappenumfang gleiten praktisch nur noch über die Gehenseinnenwandung, ohne sich von dieser zu entfernen, so daß die Abdichtung an diesen Stellen größte Schwierigkeiten bereitet und auch bei einer genauen und kostsieligen Bear-. beitung der Dichtungsflächen Undichtigkeiten auftreten, die sich um so stärker bemerkbar machen, je höher der Druck des strömenden mediums ist Um diese Nachteile zu beheben und die Abdichtung zu verbessern, hat man an der Innenwandung des Gehäuses eine elastische Dichtung, beispielsweise einen in einer Ringnut des Gehäuses liegenden Gummiring, angeordnet, gegen die sich die Klappe mit ihrem Umfang anlegen soll. Wie die obigen Betrachtungen zeigen, ist dies aber nur an den von der Drehachse entfernteren Punkten des Klappenumfanges zu erzielen, nicht aber an den nahe der Drehachse liegenden Punkten des Klappenumfsngs. Bei höheren Drücken ird darüber hinaus die elastische Dichtung deformiert, so daß auch an den von der Drehachseentfernter liegenden Funkten des Ktappenumfans Undichtigkeiten entstehen können. tan hat daher weiterhin die in der Gehäuseinnenwandung angeordnete elastische Dichtung mit einem starren Verstärkungsring versehen. Damit ist der Nachteil verbunden, daß zusätzliche Mittel erforderlich sind, um die von dem starren Verstärkungsring versteifte Dichtung in den Durchflußkanal einsetzen und dort befestigen zu können. Zusätzlich hat man die Mappe auf ihrem Umfang mit einem Dichtungsring aus elastischem Material, z. B. Gummi, versehen. Auch mit diesen Mitteln kann geäß den obigen. Darlegungen an den nahe der Drehachse liegenden feilen der Dichtünßsfläche des klappenum- fangs keine einwandfreie una zuverlässige Abdichtung erzielt werden, insbesondere nicht bei hohen Drücken.With shut-off and throttle valves of this type, the flow channel of the housing is blocked in the closed position of the flap in such a way that the flap rests with a thickened surface on its circumference against the inner wall of the housing or the flow channel. Those points on the circumference of the flap, which have a greater distance from the axis of rotation of the flap, move away when the Flap from the inner wall of the housing, and when closing of the flap, they approach the inner wall of the housing again, see above themselves that / between these points on the perimeter of the flap and the associated points on the inside wall of the housing A good seal in the quiet can be achieved that at Closing the flap this part of the sealing surface is pressed onto the circumference of the flap against the sealing surface on the inner wall of the housing. For example, an elliptical flap has been arranged for this purpose in a flow channel with a circular cross-section. But the closer the points on the circumference of the flap are to the axis of rotation, / umöo less move away or approach one t Rotate the cap to the corresponding points on the seal- surface of the housing inner wall, and becomes all the more difficult t it, in the closing position of the flap, this part of the tungsfla. on the circumference of the flap tightly against the sealing to press the tunga surface of the inner wall of the housing. To the close next to the axis of rotation of the luappenuzafanges, the above-described movement with respect to the inner wall of the housing does not take place at all or only to a very minor extent, i.e. these points of the sealing surface on the flap circumference practically only slide over the inner wall of the walk without moving away from it, so that the Sealing in these places causes great difficulties and also with an accurate and costly Bear-. processing of the sealing surfaces leaks occur which become more noticeable the higher the pressure of the flowing medium Housing lying rubber ring, arranged against which the flap is to lay with its circumference. As the above considerations show, this can only be achieved at the points on the flap circumference that are further away from the axis of rotation, but not at the points of the valve that are close to the axis of rotation Flap circumference. At higher pressures, the elastic seal deformed, so that also to the Points of the Ktappenumfans lying distant from the axis of rotation Leaks can occur. Tan has therefore also provided the elastic seal arranged in the inner wall of the housing with a rigid reinforcing ring. This has the disadvantage that additional means are required in order to be able to insert the seal stiffened by the rigid reinforcing ring into the flow channel and to be able to fasten it there. In addition, you have the folder on its periphery with a sealing ring made of elastic material, for. B. rubber provided. Also with these means can geäß the above. Explanations to the near the File the sealing surface of the valve Initially no perfect and reliable seal was achieved especially not at high pressures.

Um die Abdichtung auf dem ganzen Umfang der Klappe zu verbessern, hat man auch die in der Gehäuseinnenwandung angeordnete elastische Dichtung in der Schließstellung der Klappe durch ein Druckmittel gegen den Umfang der Klappe angepreßt. Hierfür hat man an dem Gehäuse Vorrichtungen angebracht, in denen der Anpreßdruck beispielsweise hydraulisch oder mechanisch mit Hilfe eines Druckringes erzeugt wird. Hiermit wird zwar die gewünschte Abdichtung zwischen Klappe und Gehäuaeinnenwandung weitgehend erzielt, jedoch ist diese Methode umständlich und kostspielig, da das Gehäuse zusätzlich mit der komplizierten Vorrichtung z. ur Erzeugung des Anpreßdruckes versehen werden muß und da diese aufwendige Einrichtung zusätzlich zu der Welle der Klappe beim Öffnen und Schließen derKlappe betätigt werden maß. A Die bekannten Absperr-und Drosselklappen besitzen ferner den Nachteil, daß die aus dem Gehäuse herausführende Welle der Klappe mit einer Stopfbuchse abgedichtet werden muß.In order to improve the seal over the entire circumference of the flap, the elastic seal arranged in the inner wall of the housing has also been pressed against the circumference of the flap by a pressure medium in the closed position of the flap. For this purpose, devices have been attached to the housing in which the contact pressure is generated, for example hydraulically or mechanically with the aid of a pressure ring. In this way, the desired seal between the flap and Gehäuaeinnenwandung is largely achieved, but this method is cumbersome and expensive because the housing is also with the complicated device z. ur generation of the contact pressure must be provided and because this complex device in addition to the shaft of the flap when opening and closing the flap can be actuated. A. The known shut-off and throttle valves also have the disadvantage that the shaft of the valve leading out of the housing must be sealed with a stuffing box.

Dies ist gleichfalls auf die oben geschilderte schwierige Abdichtung zwischen der Gehäuseinnenwandung und den nahe der Drehachse liegenden Punkten des Klappenumfanges zurückzuführen. Insbesondere bei z. B. runden oder elliptischen Klappen, die in einem Durchflußkanal mit kreisförmigem Querschnitt angeordnet sind, ist eine Abdichtung an den in Rede stehenden Stellen des Klappenumfanges deswegen äußerst erschwert$ weil die nahe der Drehachse liegenden Teile des kreisbogenförmigen Klappenumfanges bei geschlossener Klappe gegen eine gleichfalls kreiabogenföraige Fläche der Gehäuse- innenwandung abdichten müssen, bei u& 9C gedrehter, geöff- neter Klappe aber gegen eine gerade Fläche der Gehäuseinnenwandung.This is also due to the above-described difficult seal between the inner wall of the housing and the points of the flap circumference that are close to the axis of rotation. Especially with z. B. round or elliptical flaps, which are arranged in a flow channel with a circular cross-section, a seal at the points in question on the flap circumference is extremely difficult because the parts of the close to the axis of rotation circular arc-shaped valve circumference when the valve is closed against a circular arc-shaped surface of the housing must seal the inner wall, in the case of u & 9C turned, open Nice flap but against a straight surface of the inner wall of the housing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend geschilderten Nachteile zu vermeiden und eine Absperr-und Drosseleklappe zu schaffen, bei der die Klappe in ihrer Schließstellung auf ihrem gesamten Umfang einwandfrei und zuverlässig auch bei höchsten Drücken gegen die Gehäuseinnenwandung abdichtet, bei der in einfachster Weise die Welle in jeder Stellung der Klappe von dieser und der Gehäuseinnen- wandungabgedichtet wird, so daß'keine Stopfbuchse für die Wolle erforderlich ist, und die einfach 1 ihrem Aufbau, f absolut betriebssicher, leicht und unkompliziert in derL'Hand- habung und billig in der Herstellung ist sowie einem geringst- möglichen Verschleiß unterliegt und daher ein geringes Haß an Wartung erforderte Jiese Aufgabe wird erfindungsgemäß in erster Linie dadurch gelöst, daß die Inienwandung des Gehäuses swei senkrecht sur Drehachse der klappe verlaufende ebene Flächen besitzt, auf denen sich die Liappe dreht, % obei die Klappe ständig gegen dieebenen 2lächen der Gehäuseinnenwandung durch Dichtungs- ringe abgedichtet ist, die die Drehachse und die elle umge- ben, von dein druck des strömenden Mediums gegen ihren Sitz gedrückt werden und an die sich seitlich die Dichtungsflä- chenam Umfang der ICLappe anschließan, welche in der chlieB- stellungder Klappe o. it der Gehäuseinnenwandung abdichten. Z> Weitere-ermale der. 3rfindung ergeben sich aus der nachste- honden Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel einer Absperr-und Drosselklappe nach der Erfindung dargestellt ist, und zwar seit Pig. 1 einen Längsschnitt durch die Absperr-und Drossel- klappe nach der Linie 1-1 in Fig. 2, und 2 ! g. 2 einen Querschnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch die Klappe nach der Linie 111-111 in Fig. 1. In einem Gehäuse 1, das aus Kunststoff hergestellt ist und Flansche 2 besitzt, ist in einem Durohflußkanal 3 eine Klappe 4 drehbar um e D hse 5 rd 4 besteht aus einer Metallscheibe 6, die von einem Wellenstumpf 7 und von einer Welle 8 geführt wird. Der Wellenstumpf 7, der von außen in das Gehäuse 1 eingeschraubt ist und drehfest in dem Gehäuse sitzt, ragt mit seinem bolzenförmigen Teil 9 in das Innere des Gehäuses und greift in eine Buchse 10, die in die Metallscheibe 6 der Klappe 4 eingeschweißt ist. Die Welle 8 ist drehbar im Gehäuse 1 gelagert und wird durch einen Sicherungsstift 11 gegen Verschiebangen in axialer Richtung gesichert. Mit einem Vierkant 12 an ihrem innerhalb des Gehäuses 1 liegenden Ende greift sie in eine Vierkant-Hülse 13, die in die Netallscheibe 6 der Klappe 4 eingeschweißt ist. Auf einem außerhalb des Gehäuses 1 liegenden Vierkant 14 der Welle 8 ist ein Handhebel 15 be- festigt. Um die Klappe 4 genau in die Öffnunssstellung und vor allem in die ochließstellung drehen u keimen, sitzt auf dem Vierkant 14 eine Anschlagnase 16, deren Bewegung bein. Drehen der Welle 8 durch Anschläge 17 und 18 am Gehäuse 1 begrenztwird. Die Innenwandung 19 des Gehäuses 1 bzw. seines Durchfluß- kanals 3 besitzt zwei senkrecht zur Drehachse 5 der Klappe 4 verlaufende ebene Flächen 20 und 21, auf denen sich die Etappe 4 dreht. Die Drehachse 5 und die Welle 8 bzw. der Wellenstumpf 7 werden von Dichtungsringen 22 bzw. 23 umgeben, die die Klappe 4 gegen die ebenen Flächen 20 bzw. 21 der Gehäu- seinnenwandung 19 abdichten. Wie insbesondere aus Fig. 1 er- sichtlich ist, werden die Dichtungsringe 22 und 23 von dem Druck des strömenden Mediums gegen ihran Sitz-gedrückt ; so daß bei hohen Drücken die Dichtigkeit nicht verringe wird, sondern die Dichtungwwirkung nur noch erhöht wird. Da die Dichtungsringe 22 und 23 die Klappe 4 gegen die ebe- nen Flächen 20 und 21 der Gehäuseinnenwandung 13 abdichten, wird die vorgenannte einwandfreie und zuverlässige Abdichtung injeder Stellung der klappe 4 ersielt, und vor allen wird diese Abdichtung an den kritischsten Stellen der Klappe, nämlich an den nahe der Drehachse 5 liegenden Pauk- ten des Elappenuufangeserreicht.InnerhalbderbeidenDich- tungsringe 22 und 23 liegen stSndi zuverlässig abgedichtete flächen mit den V.'ellenotuMpf 7 und der. teile 8, so daß für diese eine Stopfbuchse nicht mehr erforderlich ist. An die beiden Dichtungsringe 20 und 23 schließen sich seitlich die ichtungaflächen 24 am Uufang der Klappe 4 an, welche in der Schließatellunß der Klappe mit der Gehäuseinnenwandung 13 ab- dichten. Jie Dichtungsfläche am Unfang der Mappe 4 wird von einem Dichtungsring 25 gebildet, der in die Dichtungsringe 22 und 23 übergeht (Fig. 2). Die ichtungswirkung des Jichtuns- rinGes 25 wird erfindungsgeo. N. ß durch die aus Fig. 3 ersicht- liche Ausbildung vermehrt. Die metallscheibe 6 der Zlappe 4 besitzt auf ihren Umfang einen Steg 26, der in eine Nut des Dichtungsringes 25 eingreift, und der Dichtungsring be- sitzt auf beiden Seiten der Klappe und auf seiner der Gehäuse- innenwandung abgewandten Seite Hinterschneidungen 27, an de- nen das unter Druck stehende Medium angreift. Unabhängig von der Strömungarichtung wird der Dichtungsring 25 in der 1 Schließstellung der Klappe 4 daher gegen die Gehauseimiwn- 6 wandung 19 gepreßt, wobei die Dichtungewirkung bei hohen Drücken nicht nachläßt, sondern nur noch zunimmt.The invention is based on the object of avoiding the disadvantages described above and of creating a shut-off and throttle valve in which the valve, in its closed position, seals perfectly and reliably over its entire circumference even at the highest pressures against the inner wall of the housing, in the simplest manner the shaft in every position of the flap from this and the inside of the housing wall is sealed so that'no stuffing box for the Wool is required, and which is simply 1 its construction, f absolutely reliable, light and uncomplicated in the hand and is cheap to manufacture as well as a minimal subject to possible wear and tear and therefore a little hatred of maintenance required This object is achieved in the first place according to the invention solved that the Inienwandung of the housing swei perpendicular sur The axis of rotation of the flap has flat surfaces extending on to which the flap rotates, with the flap constantly against the flat 2 surfaces of the inside wall of the housing by sealing rings is sealed, which surrounds the axis of rotation and the ben, from the pressure of the flowing medium against your seat are pressed and to which the sealing surfaces are around the circumference of the IC flap, which in the final position of the flap or seal it with the inside wall of the housing. Z> Further-ermal of. 3rfindings result from the following honden Explanation of the invention with reference to the drawing, in the one embodiment of a butterfly valve and butterfly valve is shown according to the invention, since Pig. 1 a longitudinal section through the shut-off and throttle fold according to the line 1-1 in Fig. 2, and 2! G. 2 shows a cross section along the line 11-11 in FIG. 1, Fig. 3 shows a cross section through the flap along the line 111-111 in Fig. 1. In a housing 1 which is made of plastic and Has 2 flanges, 3 is a Durohflusskanal Flap 4 rotatable around e nozzle 5 rd 4th consists of a metal disc 6 which is guided by a stub shaft 7 and a shaft 8. The stub shaft 7, which is screwed into the housing 1 from the outside and is seated in the housing in a rotationally fixed manner, protrudes with its bolt-shaped part 9 into the interior of the housing and engages in a socket 10 which is welded into the metal disc 6 of the flap 4. The shaft 8 is rotatably mounted in the housing 1 and is secured against displacement in the axial direction by a locking pin 11. With a square 12 at its end located inside the housing 1, it engages in a square sleeve 13 which is welded into the Netall disc 6 of the flap 4. A hand lever 15 is placed on a square 14 of the shaft 8 located outside the housing 1. solidifies. To the flap 4 exactly in the open position and especially turn to the closed position and germinate, sit on the square 14 a stop lug 16, the movement of which leg. Rotation of the shaft 8 by means of stops 17 and 18 on the housing 1 is limited. The inner wall 19 of the housing 1 or its throughflow channel 3 has two perpendicular to the axis of rotation 5 of the flap 4 flat surfaces 20 and 21 on which the stage 4 rotates. The axis of rotation 5 and the shaft 8 or the stub shaft 7 are surrounded by sealing rings 22 and 23, which the flap 4 against the flat surfaces 20 and 21 of the housing. Seal inner wall 19. As shown in particular in Fig. 1 can be seen, the sealing rings 22 and 23 of the Pressure of the flowing medium seat-pressed against it; so that the tightness does not decrease at high pressures but the sealing effect is only increased. Since the sealing rings 22 and 23 press the flap 4 against the Seal surfaces 20 and 21 of the housing inner wall 13, becomes the aforementioned flawless and reliable seal in every position of the flap 4, and above all is this seal at the most critical points of the Flap, namely on the timpani lying near the axis of rotation 5 reached the Elappenuufanges. ring rings 22 and 23 are reliably sealed areas with the V.'ellenotuMpf 7 and the. parts 8 so that for this one stuffing box is no longer required. To the the two sealing rings 20 and 23 close laterally ichtungaflächen 24 on the Uufang of the flap 4, which in the Closing the flap with the inner wall 13 of the housing poetry. Jie sealing surface on the periphery of the folder 4 is of a Sealing ring 25 formed, which is in the sealing rings 22 and 23 passes (Fig. 2). The sealing effect of the Jichtun- rinGes 25 becomes geo of the invention. N. ß by the apparent from Fig. 3 education increased. The metal disc 6 of the flap 4 has on its circumference a web 26 which is in a groove of the sealing ring 25 engages, and the sealing ring sits on both sides of the flap and on its the housing side facing away from the inner wall undercuts 27, on which- NEN attacks the pressurized medium. Independent of the direction of flow is the sealing ring 25 in the 1 Closed position of the flap 4 therefore against the Gehauseimiwn- 6th wall 19 pressed, the sealing effect at high The pressure does not decrease, it only increases.

Zum Schutz gegen aggressive Medien besitzt die Klappe 4 einen Überzug 28 (Fig. 1 und 3) aus dem gleichen Material, aus dem auch die Dichtungsringe 22, 23 und 25 bestehen, und ferner bestehen der Überzug und die Dichtungsringe aus einem Stück.To protect against aggressive media, the flap 4 has a coating 28 (Fig. 1 and 3) made of the same material from which the sealing rings 22, 23 and 25 consist, and furthermore the coating and the sealing rings consist of one Piece.

Für den überzug und die Dichtungsringe kann anstelle von Gummi beispielsweise ein genügend elastischer Kunststoff verwendet werden, der ebenso wie der Kunststoff, aus dem das Gehäuse 1 hergestellt ist, gegen das aggressive Medium be- ständig ist. Auf diese Weise kommen mit dem Medium keinerlei metallteile in Berührungund dieAbsperr-.und Drosselklappe erfüllt daher sowohl hinsichtlich ihrer Materialbeständigkeit als auchinsichtlich ihres unkomplizierten Aufbaus, ihrer einfachen Bedienungsweise und ihrer absolut zuverlässigen Abdichtung alle Anforderungen, die an Armaturen für aggressive Medien gestellt werden.For the cover and the sealing rings, for example, a sufficiently elastic plastic can be used instead of rubber, which, like the plastic from which the Housing 1 is made, against the aggressive medium is constantly. In this way, no metal parts come into contact with the medium and the shut-off and throttle valve therefore meets all the requirements placed on valves for aggressive media in terms of their material resistance as well as their uncomplicated structure, their simple operation and their absolutely reliable sealing.

Wie aus der vorstehenden Erläuterung der Erfindung hervorgeht, dient der Dichtungsring 24 nicht allein der Abdichtung des Wellenstumpfes 7, sondern er dient ganz besonders auch zur Erzielung einer Abdichtung in der Schließstellung der Klappe 4 in dem kritischen, nahe der Drehachse 5 gelegenen Bereich des Klappenumfanges. Auch dann, wenn'der Wellenstumpf 7 fehlen würde, d. h. wenn die Klappe 4 in bekannter Weise nur einseitig mittels der Welle 8 geführt wird, liegt die Anordnung der ebenen Fläche 21 an der Gehäuseinnenwandung 19 sowie die Anordnung des Dichtungsricnges 23 im Rahmen der Erfindung.As can be seen from the above explanation of the invention, serves the sealing ring 24 not only the sealing of the stub shaft 7, but he is especially used to achieve a seal in the closed position of the flap 4 in the critical area of the flap circumference located near the axis of rotation 5. Even if the stub shaft 7 were missing, d. H. if the flap 4 in known Way is only guided on one side by means of the shaft 8, the arrangement of the flat Surface 21 on the inner wall of the housing 19 and the arrangement of the sealing ring 23 within the scope of the invention.

Claims

Protection claims 1. Shut-off and throttle valve with a flap rotatable around a shaft in a flow channel of a housing, characterized in that the inner wall (19) of the housing (1) has two flat surfaces ( 20, 21) on which the flap (4) rotates, the flap being constantly sealed against the flat surfaces (2C, 21) of the housing inner wall (19) by sealing rings (22, 23), which the axis of rotation (5) and the wave (7 or 8) surrounded by the pressure of the flowing medium against their seats are pressed and to which the sealing Connect the small area (24) to the circumference of the flap (4),

Seal the surface in the closed position of the flap with the inner wall of the housing (10).

20 shut-off and throttle valve according to claim 1 with one on the circumference the sealing ring arranged on the flap, characterized in that the flap (4) with its circumference in a hat of the sealing ring (25) engages, which on both Sides of the flap and on its side facing away from the housing inner wall (19) Has undercuts (27) and into which the axis of rotation (5) and the shaft (7 or 8) surrounding sealing rings (22,23) passes.

3. Shut-off and throttle valve according to claim 1 or 2, characterized in that that the flap (4) has a cover (28) made of the same material as the sealing rings consist, has, wherein the coating and the sealing rings consist of one piece.