DE1914357A1

DE1914357A1 - Drehklappenventil

Info

Publication number: DE1914357A1
Application number: DE19691914357
Authority: DE
Inventors: Erik Rishovd
Original assignee: WESTAD ARMATURFABRIK AS
Current assignee: WESTAD ARMATURFABRIK AS
Priority date: 1968-03-29
Filing date: 1969-03-21
Publication date: 1969-10-09
Also published as: US3578288A; GB1256800A; FI44074B; NO121476B

Description

Patentanwälte DlPL-INQ.R.OHMSTEDE DIPL-INQ. B. SCHMID

7000 STUTTQART S . FALBEN HEN NENSTRASSE 17 ■ TELEFON (0711) 708893

17.5.1969 8508

A/S Westad Armaturfabrik

Modum
Geithus / Norwegen

Drehklappenventil

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drehklappenventil, umfassend ein Ventilgehäuse,einen scheibenförmigen Ventilkörper, drehbar im Ventilgehäuse vorgesehen, mo daß ©r in öffnungs- bzw« in Schließstellung gedreht werden kann., Dichtung zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilgehäuse umfassend einen elastischen. Dichtungsring, angebraucht in einer unterschnittenen Nut in dem Ventilgehäuse bzw. dem Ventilkörper, und eine mit dem Dichtungsring zusammenwirkende Dichtungsfläche, vorgesehen auf dem Ventilkörper bzw. in dem Ventilgehäuse, und wobei der entstehende statische Druck in dem abgeschlossenen Mediums wenm sieh <äes Ventil in Gebrauch befindet, den Dichtungsriss in f'estsro JäkXage an die Dichtungsfläche sot?i@ an eine @ά&ε> ss@]srere &©r ffeÜQ der unter schnitt enen Mut presst, wobei dif Äichtead© f/isisiiaag' fios³ Dichtiffig verstärkt wird.

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Es gibt viele Drehfclappenventile mit mehr oder weniger guten Losungen auf dem Markt, doch ist von keinem zu behaupten, dass es vollständig die Forderungen erfüllt, die man an ein derartiges Ventil stellen können muss. Die wichtigsten Forderungen sind wie folgt:

1. Sichere Dichtung bei allen Drücken in beiden Richtungen.

2. Möglichst grosse Haltbarkeit, d.h. Abnutzungsfest'igkeit und sicheren Halt für die Dichtung.

3· Angemessene Öffnungs- und Schliesskraft.

4. Leicht auswechselbaren Dichtungsring (zwecks Reparatur und eventuellen Auswechselns der Qualität für verschiedene Medien).

5. Billige Herstellungskosten.

Unter den sich im Handel befindenden Drehklappemrentilen sollen einige mit verschiedenen Formen von Dichtung erwähnt werden. .

1. In dem Gehäuse festvulkanisierte Dichtung»

Diese Dichtungsart besitzt folgende Nachteile: Zwischen Dichtung und dem Yentilkorper ist eine grosse Forspannung erforderlich, und dadurch wird eine grosse ?£anoverkra£t notxvendig« Ferner bestehen grosse Möglichkeiten für Leckage in ¥erbindtmg damit, dass die Dichtung wegen des grossen Vorspannungs&raekes abgenutzt wird, sowie beim Eindringen von Fremdkörpern. Ferner ist das Auswechseln der Dichtung kostspielig und schwierig, und ihre Herstellung ist teuer.

2. In Form eines O-Ringes oder annähernder Breieckform

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oder dergleichen in die Klappe oder das Gehäuse

gelegte Dichtung.

Der Nachteil oder die Schwäche solcher Arten ist, dass der O-Ring die Möglichkeit besitzt, in Verbindung mit der Öffnungs- und bzw. oder der Schliessphase aus der Nut gepresst zu werden. Der Dichtungsring hat eine kleine Abnutzungsfläche, und die Dichtungsfläche wird schmal, und da sie in beiden Druckrichtungen dichten soll, wird der Ring teilweise deformiert werden, so dass er sehr beansprucht und Schäden gegenüber emp* findlich wird, und die Lebensdauer der Packung oder des O-Ringes wird kurz. Dichtungsringe mit annähernder Dreieckform oder dergleichen sitzen in der Nut fest, besitzen aber im übrigen dieselben Schwächen, wie O-Ringe oder dergleichen. Drehklappen

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mit axial beweglichen Dichtungsringen oder Ventilkorpern sind Verunreinigungen gegenüber empfindlich, und ausserdem ist ihr? Herstellung teuer.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Drehlclappenventiles, das die oben genannten Forderungen in möglichst grossem Masse erfüllt, so dass es die oben genannten Nachteile oder Schwächen in möglichst kleinem Ausmasse besitzt. Dies ist erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass ein elastischer Dichtungsring benutzt wird, der einen hauptsächlich doppelt schwalbenschwanzformigen Querschnitt sowie eine entsprechend ausgestaltete Nut für den Dichtungsring besitzt, so dass dieser in der unterschnittenen Partie der Nut mit seiner einen schwalbenschwanzformigen Partie festgehalten wird, während die andere schvalbenschwanzformige Partie etwas aus der Nut herausragt und in

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Anlage an einer mit dem Dichtungsring zusammenwirkenden Dichtungsfläche liegt. Wegen der speziellen Ausgestaltung des Dichtungsringes erhält dieser eine grosse Deformationsfähigkeit, so dass er es verträgt, wegen des statischen Druckes, der entsteht, wenn das Ventil geschlossen wird, ohne Gefahr für seine Beschädigung gegen die zusammenwirkende Dichtungsfläche gepresst zu werden, und dies bedeutet, dass die an die Vorspannung zwischen Dichtungsring und die mit diesem zusammenwirkende Dichtungsfläche zu stellenden Forderungen klein sind. Es ist eine lange Lebensdauer für den Dichtungsring erzielt worden, da wegen des oben genannten Querschnittes eine sehr grosse Abnutzungsfläche entsteht. Ferner werden wegen des Querschnittes des Dichtungsringes die hydrostatische Dichtung und der Dichtungsdruck mit dem Druck des Mediums zunehmen, da der Dichtungsring von dem Medium zwischen die beiden Flächen in dem Ventilgehäuse bzw. in dem Ventilkorper, die einen spitzen Winkel bilden, hineingepresst wird, was in Verbindung mit der Zeichnung in der anschliessenden Beschreibung näher beschrieben werden wird. Ferner ist Dichtung für jede Druckrichtung und kleine Deformation des Dichtungsringes selbst erzielt worden, und er ist ebenso leicht wie"ein O-Ring auszuwechseln, und wegen der einfachen Konstruktion des Ventiles werden die Herstellungskosten klein.

Das Kennzeichnende der Erfindung besteht dergestalt darin, dass der Querschnitt des Dichtungsringes und der der unterschnitt enen Spur annähernd doppelt schwalbenschwanzformig sind, so dass der Dichtungsring an seiner einen schwalbenschwalzförmigen Partie in der unterschrittenen Partie der Nut festgehalten

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wird, während ein Teil der anderen sehwalbenschwanzformigen Partie des Dichtungsringes etwas aus der Spur hinausragt und dichtend an der zusammenwirkenden Dichtungsfläche anliegt, wenn der Ventilkorper in Schliessstellung steht.

Nachstehend wird die Erfindung näher beschrieben unter Bezug auf die Zeichnung, die ein Ausgestaltungsbeispiel sowie das Zusammenwirken zwischen Dichtungsring und Dichtungsfläche zeigt.

Fig. 1 zeigt ein Drehklappenventil direkt auf seinen Durchlauf gesehen mit dem Ventilkorper in geschlossener Stellung.

Fig. 2 zeigt dasselbe von der Seite im Schnitt gesehen und

Fig. 3» 4 und 5 zeigen schematisch den Ventilkorper in etwas offener Stellung sowie in geschlossener Stellung mit dem statischen Druck des Mediums in der einen bzw₀ der anderen Richtung wirkend.

Das erfindungsgemässe Drehklappenventil besitst eine im grossen ganzen konventionell®' Ausgestaltung^ indem es aus eine® Ventilgehäuse: I nit kr&isruados» Burchst3?bVungg©ffnung 2 besteht _s worin ein sefogtbeMSrmiger Yentilkorper 3 vorgesehen ist ₆ der um ein© Welle oder einen" Drehzapfen 4 zwischen' einer SchXiess« stellungp wie in Fig„2 gezeigt₅ und einer-ganz offenen Stellung senkrecht zn der erstgenannten Stellung"gedreht werden kann. Das Drehklappenventil umfasst ferner ein©'"Dieia.tmng-_i, bestehend aus einer Picfctungsfläoß© . 9 _s -<3ie mit ©Inen» Diek&MSgsFiag 6_S f@©tg©feoit@n in

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ORIGiNALINSPECTED

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peripheren Randfläche des Ventilkorpers 3 entspricht. Die unterschnittene Nut ¹J entsteht in an sich bekannter Weise dadurch, dass innen in dem Ventilkorper 1.ein ringförmiger Vorsprung 8 vorgesehen ist, der die eine Wand der Nut bildet, während die andere Wand von einem Ring 9 gebildet wird, der von der einen Seite des Ventilgehäuses 1 eingeführt und mit zweckmässigen Mitteln festgehalten wird.

Dieses an sich bekannte Drehklappenventil unterscheidet sich von anderen Drehklappenventilen derselben Art dadurch, dass der Dichtungsring 6 einen doppelt- schwaIbenschwanzformigen Querschnitt besitzt, so dass dieser an seiner einen schwalbenschwanzförmigen Partie 10 in der unterschnittenen Nut festgehalten wird, während ein Teil der anderen schwalbenschwanzformigeri'Partie 11 aus der unterschnittenen Nut 7> die eine entsprechende Ausgestaltung besitzt, hinausragt und dichtend an der peripheren Dichtungsfläche 5 des Ventilkorpers 3 anliegt.- Bie'Diehtungs».. fläche 12 des Dichtungsringes β ist.,-wie aus Fig_o 2 hervorgeht ₉ gross, und daher ist keine besonders grosse Vorspannung zwischen der Dichtungsfläche des Dichtungsringes und der Dichttmgsflache . des Ventilkorpers erforderlich. Dies wird bewirken, da'ss die Abnutzung des Dichtungsringes 6 beim Öffnen und Schliessen des Ventiles verhältnismässig klein wird, und die Lebensdauer des Dichtungsringes wird dadurch gross.

Wegen der besonderen Ausgestaltung des Quersefenittes des Dichtungsringes 6 wird der statische Druck in dem abgeschlossenen Medium j weaa das Ventil geschlossen- ist-_P a en PaekuBgsrlng in an. sioh bekannter Weise deformieren₅ im. dadurcfe s®Iß@n Diehtungsdruek

gegen die zusammenwirkende Dichtungsfläche 5 dadurch zu erhohen, dass der statische Druck auf den Seitenrand der vorstehenden Partie der einen schwalbenschwanzförmigen Partie des Dichtungs- " ringes wirkt, sowie dass sich der genannte Druck nach der beginnenden Deformierung der genannten schwalbenschwanzförmigen Partie an ihrer Seitenfläche entlang verpflanzt und die Partie gegen die Dichtungsfläche 5 uml gegen eine obere Partie der einen Seitenwand der untersennittenen Nut 7 presst, welche obere Partie zusammen mit der Dichtungsflache 5 einen spitzen Winkel bildet, in welchen der Dichtungsring 5 hineingepresst wird, so dass er in dichtender Anlage an der genannten Dichtungsfläche 5 sowie der oberen Partie der Nut f liegenbleibt.

Der Verlauf beim Schliessen des Ventiles sowie der Deformierung des Dichtungsringes in der einen bzw. der anderen Richtung, abhängig davon, von welcher Seite der statische S^'":.k wirkt, ist in Fig. 3> 4 ^u3*d 5 geneigt. Aus Fig. 4 ^und 5 geht deutlich hervor, dass die Deformierung des Dichtungsringes 6 nicht besonders gross ist sowie dass es keine besonders kleine Partie von ihr ist, die einer grossen Deformierung und dadurch grossen Abnutzung ausgesetzt wird. Es ist die gesamte Dichtungsfläche 12, wie in Fig. 2 in dem Ausgestaltungsbeispiel gezeigt, die in Anlage an die Dichtungsfläche 5 gepresst wird, und zwar im Gegensatz zu vorbekannten Dichtungsringen, tso nur eine verhältnismässig schmale Partie des Dichtungsringes aus der Nut, in der er angebracht ist, hinausragt, und welche Partie dergestalt unter Einwirkung des statischen Druckes in der Schliessstellunp· des Ventiles sehr prosse Deformationen erleidet.

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Hinsichtlich des Ausdruckes hauptsächlich doppelt schwalbenschwanzfonaiger Querschnitt des Dichtungsringes 6 wird vorausgesetzt, dass dieser Ausgestalturlgen des Dichtungsringes deckt, wobei der Teil des Ringes, der in der unterschnittenen Nut 7 festgehalten wirdj auch einen kreisrunden, viereckigen oder anderen Querschnitt besitzen kann, der dazu geeignet ist, in einer unterschnittenen Partie der Nut ¹J festgehalten zu werden, während der dichtende Teil des Querschnittes vorzugsweise eine reine Schwalbenschwanzausgestaltung oder Trapezausgestaltung besitzt, so dass ein wesentlicher Teil des Querschnittes des Dichtungsringes in der einen oder der anderen Richtung in Anlage an der Dichtungsfläche 5 und der äusseren Partie der Nut 7 unter Beeinflussung durch den statischen Druck gelangt.

Erfindungsgemäss ist dergestalt ein einfaches, robustes und abnutzungsbeständiges Drehklappenventil geschaffen worden, wobei, ein kleines Drehmoment dazu benötigt wird, es in und ausser Schliessstellung zu bringen, und dessen Herstellungskosten ausserdem niedrig sind*

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Claims

A/S Westad Armaturfabrik,

Geithus, Norwegen.

Patentansprüche:

Drehklappenventilj umfassend ein Ventilgehäuse, einen scheibenförmigen Ventilkorper, drehbar vorgesehen in dem genannten Ventilgehäuse, so dass er in Öffnungs- bzw. Sehließstellung gedreht werden kann, Dichtung zwischen dem Ventilkorper und dem Ventilgehäuse, umfassend einen elastischen Dichtungsring, angebracht in einer unterschnittenen Nut in dem Ventilgehäuse bzw. dem Ventilkorper, und eine mit dem Dichtungsring zusammenwirkende Dichtungsfläche, vorgesehen auf dem Ventilkorper bzw. in dem Ventilgehäuse, und wobei der entstehende statische Druck in. dem abgeschlossenen MeUiUm₁ wenn sich das Ventil in Gebrauch befindet, den Dichtungsring in festere Anlage an die Dichtungsfläche sowie an ein« oder mehrere der Wände der unterschrittenen Nut presst, wodurch die dichtende Wirkung der Dichtung verstärkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Dichtungsringes und der der unterschnittenen Spur annähernd doppelt schwalbenschwanssförmig ist, so dass der Dichtungsring an seiner einen schwalbenschwanzförmigen Parti» in äes* unterschrittenen Partie der Nut fest in Stellung gehalt esa wisrd,. während ei» feil der aweiten schwalbenschws&Bfo;raig«&, P&rtrl* des Dichtungsringes etwas aus der Kfet hinnucragt und di.^htsm m~^ der zusammenwirkenden

anüeg&g wenn der VeiatjUksr^er iß Sehließ st ellung

ORKaINALlNSfECTED

steht.
2. Drehklappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des Querschnittes des Dichtungsringes, der dazu bestimmt ist, in der unterschnittenen Nut festgehalten zu werden, von der Schwalbenschwanzfonn abweichen kann, wobei er kreisrund oder viereckig sein oder eine andere aweckmässige Form besitzen kann, die es erlaubt, dass der Dichtungsring selbst in der unterschnittenen Nut festgehalten werden kann, die gegebenenfalls entsprechend ausgestaltet ist, während der zweite Teil des Querschnittes des Dichtungsringes vorzugsweise eine reine Schwalbenschwanzausgestaltung besitzt, indem der äussere Teil der unterschnittenen Nut eine entsprechende Ausgestaltung hat.

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