DE2758690A1

DE2758690A1 - Absperrklappe fuer aggressive durchflussmedien

Info

Publication number: DE2758690A1
Application number: DE19772758690
Authority: DE
Inventors: Guenter Herberholz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-12-29
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 1979-07-05
Also published as: DE2758690C2

Description

Patentanwalt Dipl.-Phys. Rudolf Peerbooms - $ -

Wuppertal-Barmen 2 7 5 S 6 9 0

Friedridt-Engels-Allee 349/351 · Ruf 5561 47

P 2686/77

Patentanmeldung

Anmelder : Günter Herberholζ 5600 Wuppertal 2

Absperrklappe für aggressive Durchflußmedien

Die Erfindung betrifft eine Absperrklappe für aggressive Durchflußmedien, mit einem rohrförmigen, eine Polytetrafluorethylen (PTFE)-Auskleidung aufweisenden Metallgehäuse und mit einer im Gehäuse gelagerten Absperrscheibe, die durch eine den Gehäusemantel durchsetzende:. Welle verstellbar ist·

Bei derartigen Absperrklappen ist insbesondere problematisch, auch über längere Standzeiten hinweg die Abdichtfunktion hinsichtlich der abzusperrenden Durchflußleitung als auch die Abdichtung und Abschirmung der metallischen Lagerungsteile gegenüber dem aggressiven Durchflußmedium aufrechtzuerhalten· Es sind Absperrklappen bekannt, die mit einer sogenannten Weichdichtung ausgerüstet sind. Hierbei ist das

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rohrförmige Gehäuse zunächst mit einer weichelastischen Gummi- oder Kunststoffschicht ausgekleidet, die ihrerseits mit einem verhältnismäßig dünnen, flexiblen PTFE-Überzug versehen ist. Die aus Stahl gefertigte Absperrscheibe ist dabei zumeist ebenfalls mit einem korrosionsbeständigen PTFE-Übeczug beschichtet. Unter Ausnützung der Weichelastizität der Gummiauskleidung ist die Absperrscheibe derart stramm in der weichelastischen Gehäuseauskleidung eingespannt, daß die Gummischicht samt PTFE—Überzug eingedrückt ist, damit auch nach einem gewissen Verschleißabrieb die Dichtflächen noch in abdichtender Anlage aneinandergehalten werden. Es hat sio.h p/ber geeeigt, daß diese bekannten Absperrklappen nur eine begrenzte Standzeit be= sitzen. Dies ist vornehmlich durch die bei jeder "Verstellung der Absperrscheibe bewirkte Walkarbeit innerhalb der weichelastischen Dichtung und die damit verbundene Materialermüdung bedingt» Darüberhinaus kommt es dann besonders rasch zu einem Verschleiß, wenn das Durchflußmedium harte Feststoff par tike lc hen mitführt, da diese infolge des Walkeffektes zwischen die Dichtflächen eindringen und dort als Schleifkörner einen Schmirgeleffekt haben, dem das Dichtmaterial nicht lange standzuhalten vermag.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absperrklappe für hoch aggressive Durchflußmedien zu schaffen, die eine lange Standzeit, insbesondere auch bei harte

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Feststoffpartikelchen mitführenden Durchflußmedien, besitzt·

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Absperrklappe mit einer Hartdichtung versehen ist, indem das Metallgehäuse mit einem hartelastischen, massiven PTFE-Mantel ausgekleidet und die Absperrscheibe mit einem Tantalüberzug beschichtet ist. Durch diese Maßnahmen werden zunächst einmal jegliche Walkarbeit im Abdichtmaterial und damit Materialermüdungserscheinungen vermieden. Bei der Erfindung wird das äußerst abriebsarme Verhalten der Materialpaarung PTFE-Tantal ausgenutzt, das einen auch über lange Standzeiten hinweg gleichbleibenden einwandfreien Dichtschluß gewährleistet. Bei einer Verstellung der Absperrscheibe werden nunmehr auch keine Feststoffpartikelchen mehr zwischen die aufeinandergleitenden Dichtflächen eingearbeitet. Vielmehr werden evtl. angesetzte Feststoffablagerungen bei einer Verstellung der Absperrscheibe sauber abgeschabt, so daß neben der unerwünschten Walkarbeit auch der gefährliche Schmirgeleffekt bei der neuen Absperrklappe beseitigt ist. Im Gesamtergebnis wird durch die Erfindung eine Absperrklappe mit außergewöhnlich langer Standzeit erreicht.

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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß die Absperrscheibe die Form eines symmetrischen Kugelausschnittes besitzt und daß ihre gehäuseseitigen Lagerflächen als zur Wellenachse symmetrische Kugelschalen ausgebildet sind. Eine solche Ausbildung erweist sich insbesondere hinsichtlich der Aufrechterhaltung der Abdichtung im Bereich der Lagerstellen der Absperrscheibe als sehr zweckmäßig.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß die Absperrscheibe zwischen den Stirnflächen zweier, ihre Wellenabschnitte dicht umschließenden PTFE-Lagerbuchsen eingespannt ist, welche mit Preßpassung in Durchbrüchen des PTFE-Auskleidungsmantels sitzene Diese als gesonderte Teile ausgeführten, in die Durchbrüche des PTFE-Auskleidungsmantels eingesetzten Lagerbuchsen erleichtern bei der Herstellung der Absperrklappe ein einwandfreies Abdichten der Auskleidungsmantel-Durchbrüche und die Abdichtung der Welle gegenüber dem aggressiven Medium. Dies trifft insbesondere zu, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Lagerbuchsen jeweils für sich in axialer Richtung mittels rückwärtiger Widerlagerschrauben verstellbar sind. Bei der Montage kann somit der Einspanndruck der Absperrscheibe beispielsweise durch Einsatz eines Drehmomentenschlüssels exakt eingestellt werden, was mit wenigen Montagemaßnahmen durchführbar ist und ferner auch die Möglichkeit bietet, das rohrförmige

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Gehäuse einstückig herzustellen, während bei den bekannten Absperrklappen vielfach im Hinblick auf die Einspannung der Absperrscheibe ein zweiteiliger Aufbau des Gehäuses erforderlich ist.

Schließlich kann der Erfindung zufolge noch vorgesehen werden, daß die Wellenabschnitte über drehfeste Steckverbindungen mit der Absperrscheibe verbunden sind·

Sie Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben, wobei zeigen :

Fig. 1 in Seitenansicht eine Absperrklappe nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt gemäß der Linie H-II in Fig· 1, wobei die Bedienungsteile weggelassen sind, und

Fig· 3 einen Tel!querschnitt der Absperrscheibe·

Die Absperrklappe besteht aus einem im Verhältnis zum Durchmesser kurzen rohrförmigen Gehäuse 1, an welches an zwei diagonal sich gegenüber liegenden Stellen Stutzen 2, 3 angeformt sind· Die Innenwandung des beispielsweise aus Sphäroguß

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bestehenden Gehäuses 1 ist mit einem nahezu gleich dicken, z. B. 10 mm dicken, Mantel 4- aus hartelastischem, massivem PTFE ausgekleidete Innerhalb des Gehäuses 1 ist eine Absperrscheibe 5 zentrisch gelagert, die an zwei, diagonal einander gegenüber liegenden Stellen axiale Verbreiterungen 6, 7 aufweist, in welchen jeweils Sacklöcher von Rechteck-Querschnitt ausgenommen sind. In diese Sacklöcher sind die jeweils mit einem Vierkantende 8, 9 versehenen Wellenabschnitte 10, 11 der Absperrklappen-Welle 12 eingesteckt. Die Wellenabschnitte 10, 11 sind jeweils dicht von einer PTFE-Lagerbuchse 13, 14 umschlossen, die mit ihren innenliegenden Stirnflächen auf der Umfangsflache der Absperrscheibe 5 aufsitzen und mit Preß$paBSung dicht in die Durchbrüche des Auskleidungsmantels 4- eingesetzt sind. Die Absperrscheibe, die im wesentlichen die Form einer mitten aus einer Kugel herausgeschnittenen Scheibe besitzt, weist eine kugelige Oberfläche auf, und die gehäuseseitigen Lagerflächen 15, 16, das sind hier die Stirnflächen der Lagerbuchsen 13, sind als zur Wellenachse symmetrische Kugelschalen ausgebildet. An ihren äußeren Enden sind die Lagerbuchsen 13, 14-jeweils an Widerlagerschrauben 17, 18 abgestützt, welche in äußere Gewindebohrungen der Stutzen 2 und 3 eingeschraubt sind und jeweils eine axiale Verstellung der Lagerbuchsen 13, 14- ermöglichen· Über die Schrauben 17, 18 kann somit bei der Montage einerseits die korrekte Ausrichtung der Absperrscheibe 5 relativ zum rohrförmigen Gehäuse 1 bzw. dessen

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Mantel 4 vorgenommen werden und kann andrerseits der Einspanndruck an den Lager- und Dichtflächen zwischen Scheibe und Lagerbuchsen 13, 14 gewählt werden· Ebenfalls erlauben die Schrauben auch eine spätere, evtl· erforderliche Nacheinstellung des Einspanndruckes. Die Drehung der Absperrscheibe 5 erfolgt über den drehfest mit ihr verbundenen Wellenabschnitt 10, der seinerseits durch eine Handbedienungsvorrichtung 19 oder einen motorischen Antrieb in üblicher Weise gedreht werden kann.

Wie in Pig. 3 veranschaulicht ist, besteht die Absperrscheibe 5 aus einem Grundkörper 20 vorzugsweise aus Stahl, der allseitig mit einem Tantalüberzug 21 beschichtet ist. Die Abdichtung der Absperrklappe ist somit als Hartdichtung ausgeführt, wobei sowohl hinsichtlich der ständigen Dicht- und Lagerflächen zwischen Scheibe 5 und den Buchsen 13, 14 als auch zwischen den in der Schließstellung wirksamen Dichtflächen zwischen Absperrscheibe 5 und Mantel 4 die äußerst abriebsfeste und verschleißfeste Materialpaarung Tantal-PTEE vorgesehen ist. Es kann somit ein verhältnismäßig hoher Einspanndruck vorgesehen werden. Da die Stirnflächen der Lagerbuchsen 13, 14 kugelschalenförmig ausgebildet sind, wird durch den Einspanndruck auch ein zusätzlicher Preßdruck auf die Verbindungsfläche zwischen Lagerbuchsen und Auskleidungsmantel 4 bewirkt, so daß auch hier eine einwandfreie Abdichtung der Absperrklappe gesichert ist.

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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkte Es ist beispielsweise auch möglich, unter Verzicht auf die Lagerbuchsen 13, Ή die Wellenabschnitte 1O₁ 11 unmittelbar in eng angepaßte
Durchbrüche des Auskleidungsmantels 4· einzupassen, in
welchem Falle die vorgesehene Materialpaarung der Hartdichtung ebenfalls eine lange Standzeit der Absperrklappe gewährleistet.

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Claims

Ansprüche

1. Absperrklappe für aggressive Durchflußmedien, mit einem rohrförmigen, eine PTFE-Auskleidung aufweisenden Metallgehäuse und mit einer im Gehäuse gelagerten Absperrscheibe, die durch eine den Gehäusemantel durchsetzende Welle verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrklappe mit einer Hartdichtung versehen ist, indem das Metallgehäuse (1) mit einem hartelastischen, massiven PTFE-Mantel (4) ausgekleidet und die Absperrscheibe (5) mit einem Tantalüberzug (21) beschichtet ist.

2· Absperrklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrscheibe (5) die Form eines symmetrischen Kugelausschnittes besitzt und daß ihre gehäuseseitigen Lagerflächen (15» 16) als zur Wellenachse symmetrische Kugelschalen ausgebildet sind.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Absperrklappe nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrscheibe (5) zwischen den Stirnflächen zweier, ihre Wellenabschnitte (10, 11) dicht umschließenden FTFE-Lagerbuchsen (13, 14) eingespannt ist, welche mit Preßpassung in Durchbrüchen des ΡΤΙΙΈ-Auskleidungsmantels (4) sitzen.

4. Absperrklappe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchsen (13, 14) jeweils für sich in axialer Sichtung mittels rückwärtiger Widerlagerschrauben (17, 18) verstellbar sind.

5. Absperrklappe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenabschnitte (10, 11) über drehfeste Steckverbindungen mit der Absperrscheibe (5) verbunden sind.

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