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AbsperrKlappe Die Erfindung betrifft eine Absperrklappe mit einem
aus Kunststoff bestehenden Gehäuse und einer in diesem schwenkbar gehalt ellen,
in der Ausgangsstellung über Dichtleisten auf Gegenflächen des Gehäuses aufliegenden
Klappenscheibe, die wie die diese schwenkbar abstützenden Achsbolzen sowie deren
Verbindungselemente mit der hlappenscheibe aus Metall gefertigt ist, und bei der
mindestens die Klappenscheibe mit Verbindungselementen fugenlose Kunststoffüberzüge
aufweisen und die Achsbolzen gegen den Inneraum des Gehäuses abgedeckt sind, nach
Patent (Patentanmeldung P 21 58 634o5)o Derartige Absperrklappen eignen sich insbesondere
für chemisch affine Medien. Sie haben sich in der Praxis vielfach bewährt. Es hat
sich jedoch gezeigt, daß die Konstruktion derartiger hbsperrklappen großer Nennweiten
für hohe Drücke gewisse Schwierigkeiten mit sich bringt. Im Interesse sowohl der
leichten Bedienbarkeit als auch der @öglichkeit vollkommener Abdichtung dürfen auch
unter voller Belastung der Klappenscheibe nur geringfügige elastiscne Verformungen
der hbsperrklappe zugelassen werden. Zwar bietet die Klappenscheibe selbst keine
Schwierigkeiten; ihr Körper ist stabil aus Metall ausgefahrt; er läßt sich nach
Bedarf stärker ausführen und ggf. durch Rippen zusätzlich versteifen0 Als schwierig
hat es sich aber erwiesen, die von der llappenscheibe über deren Achsbolzen auf
deren Lager sowie das Gehäuse
übertragenen Kräfte unter Ausschließung
elastischer Verformungen zu übernehmen. So erweisen sich bspw. vollständig oder
über ihren wesentlichen Stützbereich mit Kunststoff ummantelte Achsbolzen als unzweckmäbig,
wenn infolge großer Nennweiten in Verbindung mit hohen Drükken große Kräfte zu übertragen
sind. Eine derartige Kunststoffummantelung tragende Flächen zeigen eine unerwünscht
hohe Elastizität. Bei extremen Beanspruchungen zeigten auch axial einschiebbare
Achsbolzen auf der hntriebsseite liachteile.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, hbsperrklappen der bezeichneten
Gattung zu schaffen, die bei einer Vereinfachung des Aufbaues und der herstellung
und unter Berücksichtigung der bspw. für Inspektionszwecke wünschenswerten Zerlegbarkeit
größte Krafte mit nur vernachlässigbaren Verformungen von der Klappenscheibe auf
das Gehäuse zu übertragen vermögen.
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Gelöst wird diese Aufgabe, indem d as Gehäuse einer hbsperrklappe
der bezeichneten Gattung zur Aufnahme der Achsbolzen mit axial nach augen ausziehbaren
Kunststoffbuchsen ausgestattet ist, denen jeweils zwei zwischen zylindrischen Flächen
radial wirkende Dichtungen zugeordnet sind, deren eine die buchse in ihrem vom Gehäuse
umfalten Bereiche gegen dieses abdichtet, und aeren andere zwischen der Buchse und
dem umfaßten Achsbolzen und/oder der diesen aufnehmenden Bohrung der Verbindungselemente
vorgesehen ist. Als wesentlich und die Stabilität weiter erhöhena wurde gefunden,
einen der Achsbolzen mit der Klappenscheibe fest zu verbinden una die diesem zugeoranete
Dichtung der ihn abstütztenden Buchse auf dem eins tückig ausgeführten, sich zylindermantelförmig
bis über den Dichtungssitz sich erstreckenden Kunststoffüberzug dichtena aufliegen
zu lassen. Mit Vorteil
wird der antriebsseitige Achsbolzen derart
mit der Klappenscheibe fest verbunden. Als nachahmenswert wurde erkannt, die diesen
Achsblozen stützende Buchse mit einer solchen @andstärke auszuführen, daß deren
Außendurchmesser eine zu deren Aufnahme vorgesehene Sitzbohund; bedingt, die nach
der Entnahme der Buchse und Freigabe des gegenüberliegenden Klappenscheibenendes
ein Verkant en des ijchsbolzens zuläßt, bis die Klappenscheibe schräg nach außen
steht und frei über die Ebene der diesseitigen Gehäusestirnfläche weist.
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Die @erlegbarkeit wird begünstigt, wenn mindestens einer der Achsbolzen
in die zugeordneten Verbindungsmittel der @lappenscheibe axial einschiebbar ist;
die ihn aufne@men@e @ffnung weist mindestens an ihrem freien Ende eine @ohlzyli@@erförmige
JUt auf, bis aul deren antelfläche sich der fugenlose Kunststoffüberzug der Klappenscheibe
erstreckt; die zugeordnete Dichtung ist zwischen dem Außenmantel der den Achsbolzen
stützenden b%ichse und dein die l:Ut auskleidenden Teilbereich des Kunststoffüberzuges
vorgesehen.
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Eine sichere Abstützung der Buchsen.und Verformungen des Gehäuses
im Bereich des Sitzes dieser Buchsen werden sicher vermieden, wenn das Gehäuse von
einem rohrförmigen Stützring aus Metall umfangen ist, der von den Buchsen durchdrungen
ist. Zweckmäßig ist der Metallring mit rohrförmigen Ansätzen zur Aufnahme und Befestigung
der Buchsen ausgestattet.
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Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der Beschreibung
eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert.
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Es zeigen hierbei:
Fig. 1 eine im Bereich der Achsbolzen
und deren Lagerung gesclinitten dargestellte Ansicht einer £ftappenscheibe und #'ig.
2 einen Querschnitt entlang der Linie II - II der Fig. 1.
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In den Figuren ist eine Absperrklappe dargestellt, deren Gehäuse 1
aus einem Körper 2 besteht, gegen den ein Gehäusering 3 mittels Schrauben verspannt
ist. Der Körper 2 und der Gehäusering 3 weisen die unterteilte Sitzfläche für die
Klappenscheibe 4 auf und schließen zwischen sich vorgespannt eine elastische Dichtung
5 ein, welche den Körper 2 gegen den Gehäusering 3 ebenso abdichtet wie in der Schließstellung
die Sitzfläche des Gehäuses 1 gegen den Rand der Klappenscheibe 4.
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Das Gehäuse 1, nämlich der Körper 2 und der Gehäusering 3, bestehen
aus Kunststoff und sind daher auch gegen chemisch alpine Medien beständig. Die Klappenscheibe
4 weist einen Körper 6 aus metall auf, der durch Rippen 7 zusätzlich versteift ist,
und der durch einen fugenlosen Kunststoffüberzug 8 gegen den Angriff chemisch affiner
Durchtrittsmedien geschützt ist. Das Gehäuse 1 wird von einem aus Metall bestehenden
Stützring 9 fest umfangen, der einerseits das Gehäuse 1 gegen mechanische Verformungen
abstützt und andererseits Rohransätze 10 und 11 aufweist, in denen die Buchsen 12
und 13 zur Lagerung der Klappenscheibe fest gehalten sind.
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Die Buchsen 12 und 13 sind aus mechanisch hochbelastbarem sowie chemisch
resistentem Kunststoff gefertigt und durchdringen eine Bohrung des Körpers 2 des
Gehäuses 1. Im Bereiche dieser Bohrung sind sie mit Dichtungen 14 bzw. 15 ausgestattet,
welche die jeweilige Buchse 12 bzw. 13 gegen das Gehäuse 1 sicher abdichten.
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Die Buchse 12 umfaßt den Achsbolzen 16, dessen freies Ende zum angriff
der Verstellvorrichtung der Absperrklappe vorgesehen ist. Das innere Ende des Achsbolzens
16 ist fest in eine Öffnung des Haltebockes 18 eingepreßt und in dieser sicher,
unnachgiebig und verdrehungsfest durch Stifte 19 verbunden. Der fugenlose Kunststoffüberzug
8 der Klappenscheibe 4 erstreckt sich auch über den Haltebock 18 und die Stirnflächen
der Stifte 19 sowie rohrmantelförmig über einen als Dichtungssitz ausgebildeten
Schaftbereich des Ächsbolzens 16. Diesem Dichtungssitz 20 gegenüber ist in eine
tut der Buchse 12 ein Dichtungsring 21 eingelegt, der sowohl den Lagerbereich innerhalb
der Buchse sicher abdichtet als auch in Verbindung mit dem fugenlosen Uberzug sowohl
den Achsbolzen 16 als auch die ihn mit der Klappenscheibe 4 verbindenden Verbindungselemente
vor aggressiven Medien schützt.
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Auf der gegenüberliegenden Seite ist in eine Öffnung 22 eines Haltebockes
23 ein Achsbolzen 24 eingeschoben, der in der Buchse 13 sicher gelagert ist. Die
Öffnung 22 des Haltebockes 23 ist mit einer zu seiner Stirnfläche hin geöffneten
Nut 25 ausgestattet, in die sich als Mantel 26 fugenlos der Kunststoffüberzug 8
erstreckt und damit einen Dichtungssitz für den in einer ut der Buchse 13 vorgesehenen
Dichtungsring 27 bildet, Während die Dichtung 15 die Fuge zwischen Buchse. und Gehäuse
abdichtet, sichert der Dichtungsring 27 sowohl die Öffnung 22 als auch den achsbolzen
24 vor dem Angriff aggressiver IIedien, und gleichzeitig schützt er das Lager.
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Die dargestellte Konstruktion zeigt sich als äußerst starr und belastungsfähig:
die Achsbolzen werden in den zugeordneten Buchsen 12 und 13 jeweils direkt mit ihrer
ketalloberfläche getragen. Toter Gang des Antriebes
sowie eventuelles
Spiel des durch die hntriebsvorrichtung stärker belasteten Achsbolzens 14 im Haltebock
18 werden durch die vor der Beschichtung der vlappenscheibe 4 bewirkte äußerst feste
und mechanisch starre Verbindung ausgeschlossen. Die auf die Buchsen 12 und 13 durch
die Achsbolzen übertragenen Stützkräfte werden im wesentlichen nicht vom aus Kunststoff
bestehenden Gehäuse 1 übernommen, sondern zunächst einmal auf den Stützring 9 bzw.
dessen Xohransätze 10 und 11 übertragen. Die feste Abstützung der Buchsen durch
die Rohransätze 10 und 11 erlaubt, die Buchsen verhältnismäßig lang auszubilden,
so daß die Lagerbelastung gering bleibt.
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Der Aufbau der Absperrklappe ist vereinfacht, und insbesondere werden
mit nur vier Dichtungen sowohl eine einwandfreie Abdichtung der Lagerflächen als
auch ein sicherer Schutz der unbeschichtet gebliebenen Teile der Lagerung der Klappenscheibe
erreicht. Die Herstellung wird dadurch erleichtert, daß der Achsbolzen 16 bereits
vor huibringen der Beschichtung mit der Klappenscheibe 4 verbunden wird und die
Beschichtung dann unter Ausschließen weiterer beschichteten Teile in einem einzigen
Arbeitsgang vorgenommen werden kann. Der Verzicht auf in axialer wichtung wirksame
Dichtungen erlaubt größere Herstellungstoleranzen und erleichtert sowohl die Montage
als auch Inspektions- oder Wartungsarbeiten, Die Montage und Zerlegung und Zusaramenbau
für Inspektions- oder Wartungszwecke gestalten sich äußerst einfach: Nach Abnehmen
der auf dem Bock 29 vorgesehenen Antriebsvorrichtung sowie des Lagerdeckels 30 lassen
sich die Buchsen 12 und 13 sowie der Achsbolzen 24 jeweils axial nach außen abziehen.
Der Bereich des Haltebockes 23 der Klappenscheibe 4 läßt sich, da der Achsbolzen
16 im Rohransatz 10 nunmehr verschwenkbar ist, so weit anheben, daß die Klappenscheibe
4 etwa tangential
über den dem Haltebock 18 gegenüberliegenden Bereich
des Gehäuseringes 3 abziehbar ist. Sollen dagegen nur die Dichtungen inspiziert
bzw. ausgetauscht werden, so genügt es, allein die Buchsen 12 und 13 abzuziehen,
in deren Nuten die Dichtungen 14 und 15 sowie die Dichtungsringe 21 und 27 untergebracht
sind. Ein Ausbau der Absperrklappe für diesen Dichtungstausch ist nicht erforderlich.
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Die Erfindung läßt sich variieren, ohne daß von ihrer Grundidee abgegangen
wird. Sie erlaubt den Bau einfach ausgeführter Absperrklappen, die infolge der Verwendung
von Kunststoff für chemisch affine Medien benutzt werden können, und die infolge
ihrer Ausbildung mit großen Nennweiten ausgeführt und für hohle Drücke verwendbar
sind.