DE2236070C2

DE2236070C2 - Absperr- oder Rückschlagklappe

Info

Publication number: DE2236070C2
Application number: DE2236070A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. 6710 Frankenthal Pfundstein
Original assignee: Bopp & Reuther 6800 Mannheim GmbH
Current assignee: Bopp & Reuther 6800 Mannheim GmbH
Priority date: 1972-07-22
Filing date: 1972-07-22
Publication date: 1974-03-07
Also published as: SE394906B; FR2193945A1; FR2193945B1; US3807690A; GB1438037A; IT991241B; JPS567093B2; ATA644273A; DE2236070B1; JPS4958424A; AT336971B; BE799019A; NL7307175A

Description

Dic Erfindung bezieht sich auf eine Absperr- oder Rückschlagklappe mil einer in einem Gehäuse um einc außerhalb ihrer Dichtebenc gelegenen Welle schwenkbaren Klappenscheibe, deren elastischer Dichtrand sich in der Schließstellung gegen die der Form der Klappenscheibe angepaßte Sitzfläche des Gehäuses legt.

Es sind Absperrklappen bekannt, deren Dichtfläche im Gehäusesitz durch einen kreisförmigen. zentrisch liegenden Kegelmantelabschnitt gebildet wird, gegen den die Dichtkante der außermittig gelagcrten runden Klappenscheibe tangierend zur Anlage kommt. Bei diesen Absperrklappen kann, da sich die Dichtlinie der Klappenscheibe während der Schließbewegung auf einem innerhalb des Kegels liegenden Kreisbogen bewegt, kein Keilanzug in der Schließstellung erzielt werden, so daß man hier einen entsprechend vergrößerten elastischen Dichtring verwendet hat, der in der Schließstellung durch seine Verformung die Abdichtung herbeiführen soll. Bei derartigen Klappen muß jedoch die Vorspannung des Dichtringes arf ^em gesamten Umfang genau der Dichtlinie angepaßt sein, und bei Verschleiß müssen die Spannclcmente nachgestellt werden.

Um die außermittig gelagerte Klappenscheibe mit ihrem elastischen Dichtrand mit Keilanzug in die Kcgelmantelsitzfläche des Gehäuses einpressen zu können, hat man auch schon die Achse des Dichtkegels zur Gehäuseachse schräg geneigt, wodurch die

ao Dichtpunkte des Klappenscheibenr?ndes, der durch die Schrägstellung des Kegelsitzes entsprechend einen" Kegelschrägschnitt eine ovale Form erhält, sich :m Bereich der Schließstellung auf außerhalb des Kegelmantelabschnittes liegende Kreisbögen bewegen und sich somit mit Keilanzug auf die Sitzfläche des Klappengehäuses pressen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Abdichtung hier nur im oberen und unteren Krümmungsbereich der Dichtlinie durch den hier vorhandenen Keilanzug voll wirksam ist, währeiid die Keilanzugswirkung und damit die Anpressung des Dichtstranges an die Gehäusesitzfläche zur im Bereich der Schwenkachse liegenden Mitte der Diditlinie hin immer geringer wird und schließlich im Schnittpunkt der Dichtlinie mit der senkrecht auf der Dichtebene projizierten Schwenkachse zu Null wird, da sich für die hier liegenden Dtchtpunkte der Klappenscheibe in der Schließstellung keine Bewegungskomponenten mehr senkrecht zur Dichtebene ergeben, sondern nur noch ein einziger Bewegungsvektor in der Dichtebene selbst vorhanden ist. Dadurch treten Undichtheiten im mittleren Abdichtbereich der Klappe auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und die Absperrklappe so auszubilden, daß bei einfachstem Aufbau eine gute Abdichtung auf dem ganzen Umfang der Dichtlinie erzielt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung darin gesehen, daß der Klappengehäusesitz und der Dichtrand der Klappenscheibe in ihrem mittleren Bereich, d. h. im Bereich der Klappenschwenkachse durch zwei sich in Schwenkschließrichtung der Klappe keilförmig verjüngende, in der Dichtebene liegende Schrägen begrenzt werden, die sich in Rich-

tung des Keilanzuges über einen kürzeren Krümmung^abschnitt und in der Gegenrichtung über einen längeren Krümmungsabschnitt zu einer geschlossenen Gehäusesitz- bzw. Klappenscheibenform verbinden.

Auf Grund dieser seitlichen Begrenzung des Klappenscheibenrandes und der Gehäusesitzfläche durch zwei sich keilförmig verjüngende Schrägen legen sich beim Einschwenken der Klappenscheibe in den Gehäusesitz die beiden schrägen Dichtränder der Klappenscheibe auf die entsprechend schräg verlaufenden Dichtflächenabschnitte des Gehäusesitzes und werden beim Weiterschwenken der Klappenscheibe bis in die Schließlage wie ein in die Schließstellung ge-

schwenkter Plattenkeil eines Absperrschiebers keilförmig in Richtung der Dichtebene in den Gehäusesuz eingepreßt, so daß auch im kritischen mittleren Bereich der Klappenscheibe eine einwandfreie Abdichtung durch Keilanzug im Sitz gewährleistet wird.

Eine Weiterentwicklung der Erfindung wird darin gesehen, daß die Sitzfläche des Klappengehäuses und gegebenenfalls der Dichtrand der Klappenscheibe sowohl im Dichtlinienbercich des kürzeren Krümmungsabschnittes als auch des längeren Krümmungsabschnittes derart kegelmantelförmig ausgebildet sind, daß diese Dichtflächenabschnitte keilförmig zur Tangente der Schwenkkreisbögen aller Dichtpunkte liegen und in Klappenschließrichtung gesehen in die Schwenkkreise eindringen.

Durch diese besondere Ausbildung der beiden verbleibenden Krümmiingsabschnitte wird auch in diesem Bergen der Abdichtung beim Einfahren tier Klappenscheibe in den Gehausesitz eine keilförmige Anpressung des Klappenscheibenrandes erreicht, so daß die Klappenscheibe auf ihrem gesamten Umfang einmal in Richtung der sich keilförmig verjüngenden Schrägen und zum anderen in einer anderen Ebene über die Kegdrnantelschrägflächen der Krümmungsabschnitte unter Ausnutzung der Keilwirkung fest in den Gehäusesitz eingepreßt wird. Dadurch wird eine einwandfreie Klappenabdichtung erzieit und ein Nachstellen des elastischen Dichtrandes der Klappenscheibc entfälii.

Zweckm ißigerweise wird der elastische Dichtrand der Klappenscheibe durch die Randzone eines allseitig auf die metallische Klappenscheibe aufvulkanisierten elastischen Überzuges, vorzugsweise aus Gummi, gebildet. Dieser aufvulkanisierte überzug gewährleistet einen absolut festen und dichten Sitz des Dichtrandes auf der Klappenscheibe.

Für in waagerechte Rohrleitungen verlegte Absperr- oder Rückschlagklappen empfiehlt es sich weiterhin, die Sitzfläche des Gehäuses im untenliegenden kürzeren Krümmungsabschnitt und gegebenenfalls die Dichtfläche des dazugehörigen Dichtabschnittes der Klappenscheibe so anzuordnen, daß sie im Bereich des Klappengehäusebodens mit der Rohrleitung fluchten Hierdurch wird ein strömungstechnisch günstiger, ungehinderter Durchfluß durch den unteren Teil des Kbppengehauses gewährleistet, und Ablagerungen im Klappengehäus^ werden vermieden.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand zweier Ausfühnmi'sbeispiele näher erläutert, die die Zeichnung erkennen läßt, und zwar zei<H

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Absperrklappe,

Fig. 2 den erfindungsgemäßen Gehäusesitz der Klappe im Schnitt nach Linie TI-II der Fig. 1,

F i g. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Absperrklappe im Schnitt,

F i g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-!V der Fig. 3 und

F i g. 5 die Klappenscheibe nach den F i g. 3 und 4 mit fliegender Welle in Rückansicht.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Klappengehäuse 1 besitzt die beiden Anschlußflansche 2 und 3, an die die Flansche 4 und 5 der Anschlußrohrleitungen 6 und 7 angeschlossen sind. Im Innern des Gehäuses 1 ist die Klappenscheibe 8 untergebracht, deren außerhalb der Dichtebene 9 liegende Welle 10 schwenkbar ivlagert ist. Die Abdichtung rüschen der Klappen·. aeibe8 und dem Gehäuse 1 erfolgt im Gehäusesitz U, auf den sich in der Schließstellung

der in der Klappenseheibe 8 einvulkanisierte oder in

anderer Weise befestigte elastische Dichtring 12 legt.

Gemäß der Erfindung weiden der Klappcngehäu-

sedtz 11 und der Dichtrand 13 der Klappenscheibe 8

in ihrem mittleren Bereich, d. h. im Bereich der

Klappenschwenkachse 10 durch zwei Schrägen 14

begrenzt, die sich in Schvvenkschließrichtung der

Klappe keilförmig verjüngen. In Richtung des Keil-

anzuges verbinden sich diese beiden Dichtschrägen 14 über einen kürzeren Krümmungsabschnitt 15 und in der Gegenrichtung über einen längeren Krümmuniisabsehnitt 16 zu einer geschlossenen Gehäusesitz- bzw. Klappenscheibenform. Durch die Schrägen

14 im Gehäusesitz 11 und am Klappenscheibenrand 13 legen sich die Dichtabschnitte der Klappenscheibe im mittleren Bereich der Dichtebene 9 beim Schlieüvorgang auf die entsprechenden Dichtabschnilte des Gehäuses und werden in Keilanzugsriehtung in den

ir Sitz 11 hineingepreßt, wodurch sich eine einwandfreie Abdichtung im mittleren Bereich des Klappensitzes ergibt.

Um auch im Bereich des unteren kürzeren Krümmungsabschnittes 15 und des oberen längeren Kriim-

rrmngsabsthnittes 16 Keilanzug im Sitz zu erzielen, ist die Sitzflache H des Gehäuses I in diesen beiden Dichtlinienbereiciien kegelmantelförmig ausgebildet. Die Dichtflächenabschnitte 15 und 16 liegen hierbei keilförmig zur Tangente 17 der Schwenkkreisbögen

18 aller Dichtpunkte und dringen in Klappenschließrichtung gesehen in die Schuenkkreise 18 ein. Dadurch ergeben sich im c'neren Krümmungsabschnitt 16 und im unteren Krummungsabschnitt 15 die durch die Sitzflächenverlängerung 19 begrenzten, in

Fig. 1 schraffiert eingezeichneten Kreissegmente 20, die einen Keilanzug auch in diesen beiden Dichtlinienabschnitten 16 und 15 gewährleisten.

Damit sich am Boden 21 des Klappengehäuses 1 ein mit den Anschlußrohren 6 und 7 fkichiender Durchgang ergibt, ist die im Gehäuse liegende Sitzflache im unteren Krümmungsabschnitt 15 in die Ebene der Rohrleitungswandung gelegt Zur Erzielung eines sanften übergänge-, sind zwischen den Schrägen 14 und den Krümntungsabschniiien 15 und

16 Übergangsabschniue 22 und 23 voruesehen.

In den Fig. 3 bis 5 ist eine Absperrklappe für kleine Nennweiten dargestellt. Im vorliegenden Fall dient die Klappenscheibe 8 als VersehluLiorgan für eine Hausanschlußleilung 24 eines rechtwinkligen

Durchgangsgehuuises 25, das durch eine Kupplung 26 mit dem Schellenkörper 27 einer auf der Rohrleitung

28 sitzenden Anbohrschelle verbunden ist. Als Hilfsventil b^suzt die Anbohrschelle das Schlauchventil

29 mit dem Druckstück 30. Die Klappenscheibe 8 ist hier fliegend gelagert, und die Achse 31 des Wellenstummels 10 ist gegenüber der Dichtebene 9 sehr weit außermittig versetzt, so daß die Klappenscheibe 8 in der Offenstellung außerhalb des Durchflußbereiehes im Gehäuse 25 lieet. Die Klappenscheibe 8 ist allseits mit einem aufvulkanisierten elastischen überzug 32 aus Gummi od. dgl. versehen, der in der Randzone der Klappenscheibe gleichzeitig den elastischen Dichtrand 13 bildet.

Während bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2 der Dichtrand 13 der Klappenscheibe 8 sehr schmal ist und theoretisch nur eine Linie darstellt, ist der Klappenscheibenrand bei der Ausführung nach den F i g. 3 bis 5 flächig ausgebildet. In der

Schließstellung legen sich deshalb die Schrägen 14 der Khippenschcibe 8 großflächig gegen die Gegcnschriigen im Gehäusesitz Il und außerdem legt sich hier der kegelmanlelförmig gestaltete kürzere Krümmungsabschnitt 15 gegen die entsprechend geneigte Gegenfliiche des Sitzes 11. Auch der längere Krümmungsabschnitt 16 der Klappenscheibe 8 ruht flächig auf dem Gehäusesitz 11 und besitzt noch einen lippenartigen Vorsprung 33. der sich in der Schließstellung der Klappe unter der Wirkung des Mcdiumdruckcs fest auf die Gegensilzflächc im Gehäuse preßt und dadurch auch bei besonders kleinen Nennweiten noch eine allseitig dichte Anpressung des Klappcnsehcibenrandcs 13 an den Gehäusesitz 11 gewährleistet.

Die in der F i g. 5 dargestellte Klappenscheibe 8 j zeigt deutlich den Verlauf der Schrägen 14 im Bereich des Wellcnstummels 10 und des kürzeren Krümmungsabschnittes 15 sowie des längeren Krümmungsabschnittes 16. Die Klappenscheibe 8 wird durch Betätigung des Wellenstummcls 10 von oben ίο aus ihrer seitlichen, in der Fig.4 strichpunktiert eingezeichneten Offenstellung in die Schließstellung geschwenkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Absperr- oder Rückschlagklappe mit einer ir einem Gehäuse um eine außerhalb ihrer Dichtebene gelegenen Welle schwenkbaren Klappenscheibe, deren elastischer Dichtrand sich in der Scnließstellung gegen die der Form der Klappenscheibe angepaßte Sitzfläche des Gehäuses, legt, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappengehäusesitz (Jl) und der Dichtrand (13) der Klüppenscheibe (8) in ihrem mittleren Bcreich, d. h. im Bereich der Klappenschwenkachse (10) durch zwei sich in Schwenkschließrichtung der Klappe keilförmig verjüngende, in der Dichtebene liegende Schrägen (14) begrenzt werden, die sich in Richtung des Keilanzuges über einen kürzeren Krümmungsabschnitt (IS) und in der Gegenrichtung über einen längeren Krümmungsabschnitt (16) zu einer geschlossenen Gehäusesitz- bzw. Klappenscheibenform verbinden.

2. Absperr- oder Rückschlagklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzfläche (11) des Klappengehäuses (1) und gegebenenfalls der Dichtrand (13) der Klappenscheibe (8) sowohl im Dichtlinienbereich des kürzeren Kii'.mmungsabsdinittes (15) als auch des längeren Krümmungsabschnittes (16) derart kegelmat; telförmig ausgebildet sind, daß diese Dichtflächenabschnitte (15, 16) keilförmig zur Tangente (17) der Schwenkkreisbögen (18) aller Dichtpunkte liegen und in Klappenschließrichtung gesehen in die Schwenkkreisc (18) eindringen

3. Absperr- oder Rückschlagklappe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Dichtrand (13) der Klappenscheibe (8) durch die Randzonc eines allseitig auf die metallische Klappenscheibe aufvulkanisierten elastischen Überzuges (32), vorzugsweise aus G'immi, gebildet wird.

4 Absperr- oder Rückschlagklappe nach cinem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere für waagerechte Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzfläche (11) des Gehäuses (1) im untenliegenden kürzeren Krümmungsabschnitt (15) und gegebenenfalls die Dichtfläche des dazugehörigen Dichtabschnittes der Klappenscheibe (8) so angeordnet sind, daß sie im Bereich des Kkippengehäusebodens (21) mit der Rohrleitung (6, 7) fluchten.