DE2632289A1

DE2632289A1 - Klappenventil

Info

Publication number: DE2632289A1
Application number: DE19762632289
Authority: DE
Inventors: Heinz-Juergen Dipl Ing Ruckert
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1976-07-17
Filing date: 1976-07-17
Publication date: 1978-01-19
Also published as: DE2632289C2

Description

Klein, SchanzMη & Becker Aktiengesellschaft

Klappenventil

Die Erfindung betrifft ein Klappenventil, dessen Klappenscheibe mittels zweier Zapfen drehbar im Ventilgehäuse angeordnet ist, wobei mit Hilfe der Zapfen und auf die Zapfen einwirkender Mittel eine Axiallagerung der Klappenscheibe vorgenommen wird.

Der Axial lagerung, die eine Verschiebung der Klappenscheibe in Richtung der Klappenzapfenachse verhindern soll, kommt eine für die einwandfreie Funktion des Klappenventils wichtige Bedeutung zu. Sie hat den über das Betätigungsorgan ausgeübten Druck und, bei einem Einbau des Ventils mit hängender Antriebslaterne, auch das Gewicht der Klappenscheibe, der Zapfen und des Betätigungsorgans aufzunehmen. Für den Fall, dass sich bei einem defekten Dichtungsring unterhalb des der Axial lagerung dienenden Zapfens ein Druck aufbauen sollte, der eine auf den Zapfen wirkende Kolbenkraft zur Folge hat, muss die Axiallagerung auch diese zusätzliche Belastung ohne die geringste Verschiebung aufnehmen. Eine geringfügige Verschiebung der Klappenscheibe kann nämlich bereits zu Undichtigkeiten des geschlossenen Ventils führen. Dies trifft auch für Klappenventile mit elastischen Dichtungen zu, da die Eintauchtiefe eier .<!appenscheibe in oen Dichtring nur einige zehntel Millimeter beträgt.

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Für die Axiallagerung von Klappenscheiben wurde bisher eine grosse Anzahl unterschiedlicher Systeme angewendet, die sich, sofern sie die Forderung nach einwandfreier Funktion und Dichtheit erfüllten, zumeist als aufwendig und kompliziert erwiesen.

Um den vor allem bei der Montage vorhandenen Aufwand zu senken, um aber vor allem eine gegen die auftretenden relativ grossen Fertigungstoleranzen unempfindliche Ausführung zu besitzen, wurde schon eine mit einer Tellerfeder ausgestattete schwimmende Axiallagerung vorgeschlagen.

Die sich mit ihrem äusseren Rand im Ventilgehäuse abstützende Tellerfeder wirkte hierbei auf einen in einer Zapfennut angebrachten Sprengring, wodurch der Zapfen mit seiner Stirnseite gegen einen das Ventilgehäuse nach aussen hin abschliessenden Deckel gedrückt wurde.

Die Montage dieses bekannten Klappenventils verlief in etwa wie folgt: In einer Vorrichtung wurde die Klappenscheibe gegenüber dem Ventilgehäuse zentriert. Dann wurden die Zapfen in hierfür vorgesehene Ausnehmungen der Klappenscheibe gesteckt. Der der Axial lagerung dienende Zapfen wurde bereits in einer der endgültigen Montage entsprechenden Weise befestigt, d.h. er wurde mit Hilfe des von aussen angeschraubten Deckels in seiner Lage fixiert. Hierauf konnte nun das gemeinsame Bohren und Ausreiben der Klappenscheibe und der Zapfen erfolgen. Als letzter Montagegang folgte die Anbringung von Kegelsrifren, die die Klappenscheibe und die Zapfen fest miteinander verbanden.

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Eine an die Komplettmontage anschliessende Dichtheitsprüfung beinhaltete auch eine Prüfung des unteren Zapfens- Hierbei wurde die Dichrwirkung eines O-Ringes untersucht, der, in einer Nut des Zapfens angeordnet, den Spalt zwischen Zapfen und Buchse abzudichten hatte. Nach dieser Prüfung, die ein Abschrauben des für die axiale Lagerung mitverantwortlichen Deckels einschloss, traten verschiedentlich Undichtigkeiten an der geschlossenen Klappenscheibe auf, welche durch Verschieben der Klappenscheibe in Zapfenrichtung beeinflussbar waren. Als Ursache hierfür kann die irrt Bereich des Federweges der Federscheibe axiale Verschiebbarkeit der Klappenscheibe angesehen werden. Es besteht nämlich die Möglichkeit, dass auf Grund der in den Lagerbuchsen vorhandenen Reibung des Zapfens nach einer Betätigung die Klappenscheibe in einer sich zufällig innerhalb des Federwegbereiches einstellenden Position gehalten wird, die nicht der bei der Montage eingestellten zentrischen Lage der Klappenscheibe entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Klappenventil zu schaffen, bei dem sich ein geringerer Aufwand für die Montage und die für die Axiallagerung notwendigen Teile mit einer auch auf Dauer sicheren Funktion des Klappenventils verbindet.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass einer der Zapfen mit emem Sprengring runden Querschnitts versehen ist, der sich in Richtung des Gehäuseinnem gegen die unter einem Winkel von 45 abgeschrägte Stirnseife eines den Zapfen umschliessenden, im Ventilgehäuse axial festgelegten Lagerteiles abstützt, während die in Richtung Gehäuseäusseres wirkende axiale Lagerung der Klappenscheibe durch ein in das Ventilgehäuse fest eingefügtes, am Zapfen oder am Sprengring anliegendes Teil gebildet wird.

Die in Richtung Gehäuseäusseres wirkende axiale Lagerung der Klappenscheibe kann in vorteilhafter Weise durch einen in das Ventilgehäuse eingeschraubten, gegen die Stirnseite des Zapfens stossenden Gewindestopfen vorgenommen werden.

Alternativ hierzu kann diese Lagerung auch durch einen im Ventilgehäuse festgelegten Ring vorgenommen werden, der mit einer im Winkel von 45 abgeschrägten Stirnseife am Sprengring anliegt.

Aus den geringen Abmessungen der in Richtung Gehäuseäusseres wirkenden axialen Lagerung ergibt sich ein wesentlicher Vorteil gegenüber den vorbekannten Ausführungen mit einer oussen am Ventilgehäuse angebrachten Platte. Bei Ventilgehä'jsen mit Flanschen war es v/egen dc Im Flanschbereich vorhandenen Enge notwendig, den der Axial lagerung dienen ·. . Zapfen bis zu dem Punkt

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zu verlängern, an dem die Anbringung eines Deckels räumlich möglich war. Vor allem bei grösseren Nennweiten erbrachte dies stark vergrösserte Zapfenlängen gegenüber den Ausführungen mit flanschlosem Ventilgehäuse. Für die erfindungsgemässe Ausführung ergibt sich also eine Materialersparnis und eine Verringerung der Lagerhaltung.

Bei einer Axial lagerung des der Betätigung der Klappenscheibe dienenden Zapfens ergibt sich die die Erfindung weiter ausgestaltende Möglichkeit, den anderen Zapfen als ein in .das Ventilgehäuse eingeschraubtes Teil auszubilden,

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wobei die Klappenscheibe mit einer diesen Zapfen umschliessenden Lagerbuchse versehen ist.

Anhand zweier Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ventilgehäuse eines erfindungsgemäss gestalteten Klappenventils, bei dem der nicht der Betätigung dienende Zapfen die Axial lagerung der Klappenscheibe übernimmt, und die

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Ventilgehäuse eines weiteren erfindungsgemässen Klappenventils, bei dem der der Betätigung dienende Zapfen die Axial lagerung der Klappenscheibe übernimmt.

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In einem Ventilgehäuse 1 ist jeweils eine mit einem Dichtring 2 zusammenwirkende Klappenscheibe 3 angeordnet.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist die Klappenscheibe 3 durch einen Zapfen 4, der mit dem - nicht dargestellten - Bedienungsorgan verbunden ist, und einen die Axial lagerung übernehmenden Zapfen 5 drehbar im Ventilgehäuse 1 gelagert. Die Verbindung der Klappenscheibe 3 mit den Zapfen 4 und 5 erfolgt durch Kegelstifte 6.

Zur Lagerung des Zapfens 5 im Ventilgehäuse 1 dient eine Lagerbuchse 7. Durch einen O-Ring 8 ist der Spalt zwischen dem Zapfen 5 und der Lagerbuchse 7 abgedichtet. In einer Nut des Zapfens 5 ist ein Sprengring angeordnet. Der Sprengring 9 besitzt eine runde Querschnittsform. Durch einen in das Ventilgehäuse 1 eingeschraubten Gewindestopfen 10, der gegen die Stirnfläche des Zapfens 5 geschraubt ist, wird der Sprengring 9 gegen die unter einem Winkel von 45 abgeschrägte Stirnseite der Lagerbuchse 7 gedrückt.

Durch die dargestellte Ausbildung und Anordnung des Zapfens 5 mit Sprengring 9, der Lagerbuchse 7 und des Gewindestopfens 10 ergibt sich eine einfache und sichere Festlegung der Klappenscheibe 3 in beiden Zapfenrichtungen. So presst ein verstärkter Druck auf den Sprengring 9 diesen afgrund der um 45 abgeschrägten Stirnseite der Lagerbüchse 7 noch fester in seine Njt im Zapfen 5.

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Die Montage des dargestellten Klappenventils geht in üblicher Weise vor sich wie beim eingangs geschilderten Klappenventil mit schwimmender Axial lagerung. Es ergeben sich allerdings noch verschiedene Einsparungen. Statt eines Deckels mit 4 Schrauben wird hier lediglich ein Gewindestopfen 10 benötigt. Während im übrigen der der Axiallagerung dienende Zapfen der bekannten Ausführung eines Absatzes zur Aufnahme der Federscheibe bedurfte, kann hier auf. eine solche, einen zusätzlichen Arbeitsgang erforderlich machende Einrichtung verzichtet werden.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführung, die noch weiter vereinfacht wurde und die zusätzliche! Einsparungen an Teilen und Montageaufwand mit sich bringt.

Die Axiallagerung der Klappenscheibe 3 wird durch den der Übertragung der Betätigungskräfte dienenden Zapfen 11. übernommen. Der andere Zapfen 12 ist in das Ventilgehäuse 1 eingeschraubt. Da der Zapfen 12 als feststehendes Teil ausgebildet ist, bedarf es nur einer vergleichsweise einfachen Abdichtung. Ein O-Ring und eine Nut zu dessen Aufnahme sind nicht mehr notwendig. Damit entfällt auch eine weiiere Stelle, an der durch Verschleiss oder fehlerhafte Montage Undichtigkeit entstehen kann.

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Auch bei dieser Ausführung wird die Axial lagerung mittels eines Sprengringes vorgenommen. Der Sprengring 13 ist in einer Nut des Zapfens 11 angeordnet. Durch zwei gleichartige Ringe 14 und 15, die innerhalb des Ven ti !gehäuses 1 in nicht dargestellter Weise - festgelegt sind, wird der Sprengring 13 axial fixiert. Die Ringe 14 und 15 besitzen, ebenso wie die Lagerbuchse 7 der Fig.l, auf ihrer dem Sprengring 13 zugewandten Stirnseite eine Schräge von 45 . Somit tritt auch hier die für die Lagerbuchse 7 geschilderte Wirkung ein: ein verstärkter Druck auf den Sprengring 13 presst diesen noch fester in seine Nut im Zapfen 11.

Die Klappenscheibe 3 ist mit einer Lagerbuchse 16 auf dem Zapfen 12 drehbeweglich gelagert. Einer der Kegeistifte wird hierdurch eingespart.

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Claims

Patentansprüche

( 1 .j Klappenventil, dessen Klappenscheibe mittels zweier Zapfen drehbar im im Ventilgehäuse angeordnet ist, wobei mit Hilfe der Zapfen und auf die Zapfen einwirkender Mittel eine Axial lagerung der Klappenscheibe vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Zapfen (5; 11) mit einem Sprengring (9; 13) runden Querschnitts versehen ist, der sich in Richtung des Gehäuseinnern gegen die unter einem Winkel von 45 abgeschrägte Stirnseite eines den Zapfen (5; 11) umschliessenden, im Ventilgehäuse (1) axial festgelegten Lagerteiles (7; 15) ^! abstützt, während die in Richtung Gehäuseäuuseres wirkende axiale Lagerung der Klappenscheibe (3) durch ein in das Ventilgehäuse fest eingefügtes, am Zapfen (S) oder am Sprengring (13) anliegendes Teil (10; 14) gebildet wird.
2. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung Gehäuseäusseres wirkende axiale Lagerung der Klappenscheibe (3) durch einen in das Ventilgehäuse (1) eingeschraubten, gegen die Stirnseite des Zapfens (5) stossenden Gewindestopfen (10) vorgenommen wird.

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3. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung Gehäuseäusseres wirkende axiale Lagerung der Klappenscheibe (3) durch einen im Ventilgehäuse (1) festgelegten Ring (14) vorgenommen wird, der mit einer im Winkel von 45 abgeschrägten Stirnseite am Sprengring (13) anliegt.
4. Klappenventil nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Axiallagerung des der Betätigung der Klappenscheibe (3) dienenden Zapfens (11) der andere Zapfen (12) als ein in das Ventilgehäuse (1) eingeschraubtes Teil ausgebildet ist, wobei die Klappenscheibe (3) mit einer den Zapfen (12) umsch!!essenden Lagerbuchse (16) versehen ist.

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