DE2813990C2

DE2813990C2 - Abdichtung für eine Drosselklappe

Info

Publication number: DE2813990C2
Application number: DE2813990A
Authority: DE
Inventors: Osamu Hirakata Osaka Nakai; Yoshitsugu Okada
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1977-04-01
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1984-07-05
Also published as: DE2813990A1; GB1598756A; ATA221678A; FR2385958B1; US4294428A; AU3463178A; AU522449B2; FR2385958A1; AT383406B

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für eine Drosselklappe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Abdichtung für eine Drosselklappe ist aus der DE-PS 8 74 389 bekannt. Bei dieser bekannten Abdichtung läßt sich zwar im Bereich der stromaufwärts gelegenen Ringabschnitte bei geschlossener Klappenstellung ein Anpressen dieser Ringabschnitte gegen Abstützflächen erzielen, jedoch erfolgt ein derartiges Anpressen an Abstützflächen im Bereich der Stege, über welche die Ringabschnitte miteinander verbunden sind, nicht.

Aufgabe der Erfindung is>t es daher, eine erhöhte Abdichtwirkung dadurch zu erzielen, daß auch im Bereich der Stege eine erhöhte Abdichtwirkung erzielt wird.

Diese Aufgabe wird bei der Abdichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

In vorteilhafter Weise wird bei der Erfindung unter Ausnützung des zuflußseitigen Flüssigkeitsdrucks nicht nur im Bereich der Ringabschnitte, sondern auch im Bereich der Stege eine erhöhte Dichtwirkung herbeigeführt.

In den Unteransprüchen sind Weiterbildungen der Erfindung angegeben. Aus der DE-AS 18 13 227 ist es bei einem Hahn bekannt, Dichtungsringe in Nuten mit einer abgeschrägten Grundfläche so anzuordnen, daß das anstehende Druckmittel den Dichtungsring in radialer Richtung gegen die Dichtflächen preßt.

Zur Erläuterung der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßen Drosselklappenventil teilweise im Schnitt;

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Abdichtung;
Fig.3 eine Darstellung der Funktionsweise der Abdichtung gemäß F i g. 2;

F i g. 4 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel;

F i g. 5 einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispielund

F i g. 6 eine Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels der F i g. 5.

Ein gußeisernes Ventilgehäuse 2 weist Flansche 1 zum Anschluß von Rohrleitungen und angegossene Lagerbuchsen 4,5 für die Lagerung einer Betätigungswelle 3 auf, deren Achse P1 die Achse P des Ventilgehäuses 2 unter rechtem Winkel schneidet Ein Ende der Betätigungswelle 3 ragt über die Lagerbuchse 4 hinaus. Im Anschluß aii die Lagerbuchse 4 ist ein Gehäuse 6 angeordnet, das ein aus einer Spindel und einem Schneckenrad bestehendes Reduktionsgetriebe enthält. Die Spindel ist mit einem Handrad 7 und einem Elektromotor 8 verbunden, und das Schneckenrad ist mit dem vorstehenden Ende der Betätigungswelle 3 verkeilt. Die Betätigungswelle 3 kann daher entweder manuell durch Betätigung des Handrades 7 oder mittels des Elektromotors 8 gedreht werden.

An der Betätigungswelle 3 ist eine metallische Klappenscheibe 9 fest verankert. Um einen Flüssigkeitsstrom vollständig zu unterbrechen, nimmt die Klappenscheibe 9 eine zur Achse P des Ventilgehäuses 2 rechtwinklige oder ungefähr rechtwinklige Lage ein. Zur Freigabe der vollen Durchflußöffnung nimmt die Klappenscheibe 9 eine zur Achse P des Ventilgehäuses 2 parallele oder annähernd parallele Lage ein.

Im Ventilgehäuse 2 sind ringförmige Nuten 10 an der Innenfläche zur Aufnahme eines Paares von metallischen Ventilsitzen 11 angeordnet, die an dem Klappenrand der Klappenscheibe 9 in der Schließstellung des so Ventils anliegen. Die Ventilsitze 11 sind in den Nuten 10 so festgeschraubt, daß sie bei der Betätigungswelle 3 enden, wobei zwei Paare von Endflächen der Ventilsitze 11 zu beiden Seiten der Betätigungswelle 3 einander gegenüberliegen und wobei zwischen jeder Endfläche und der Betätigungswelle 3 ein Zwischenraum frei bleibt.

Im Bereich des Austrittes der Betätigungswelle 3 aus der Klappenscheibe 9 weist diese eine ringförmige Nut auf, die zusammen mit der Betätigungswelle 3 und der Lagerbuchse 4 bzw. 5 einen geschlossenen Raum A bildet, der eine Abdichtung enthält.

Bei der in den F i g. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform einer Abdichtung besitzt ein Dichtungsträger 236 eine Ausnehmung bestehend aus ringförmigen Nuten a, die der inneren Oberfläche der Lagerbuchse 4 und der äußeren Umfangsfläche der ringförmigen Nut in der Klappenscheibe gegenüberliegen, und Nuten, die den Endflächen der Ventilsitze 11 in der Schließstellung

des Ventils gegenüberliegen und mit den Nuten a in Verbindung stehen. Wie Fig.2 zeigt, ist ein Ringabschnitt c und Stege d umfassender elastischer Dichtungskörper 238 in die Ausnehmung 237 eingesetzt, wobei dessen äußerer Rand über den äußeren Rand des Dichtungsträgers 236 übersteht Diese Ausbildung ermöglicht eine besonders hohe Dichtfähigkeit, indem auch der Flüssigkeitsdruck zusätzlich zur Dichtwirkung des elastischen Dichtungskörpers 238 selbst ausgenützt wird. Dies ist in F i g. 3 dargestellt. In der Schließstellung des Ventils wirkt der stromaufwärts der Drosselklappe herrschende Flüssigkeitsdruck in einem von den Ringabschnitten c, den Stegen d und dem Dichtungsträger 236 geformten Raum und drückt so die Ringabschnitte c und die Stege d gegen die Seitenwände der Nuten des Dichtungsträgers 236. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist die Möglichkeit, den elastischen Dichtungskörper 238 sehr dünn auszuführen, wodurch das Einsetzen desselben in die Ausnehmung bzw. in den geschlossenen Raum A, wenn der Dichtungskörper 238 zwecks Erreichung einer hohen Dichtfähigkeit einer starken Verformung unterworfen wird, erleichtert wird. Außerdem wird auch bei dieser Anordnung ein öffnen und Schließen des Ventils unter geringen Stellkräften ermöglicht.

Die Ringabschnitle c und die Stege d können auch getrennte Teile sein, die elastisch in die Nuten des Dichtungsträgers 236 eingesetzt werden.

Die in F i g. 4 gezeigte zweite Ausführungsform einer Abdichtung 317 ermöglicht eine weitere Verbesserung der Dichtfähigkeit unter Ausnutzung des Flüssigkdtsdruckes. Gemäß Fig.4 weisen die Nuten 337 eines Dichtungsträgers 336 jeweils eine abgeschrägte Grundfläche a\ auf, wobei der Durchmesser dieser Nuten jeweils zum Ende des Dichtungsträgers 336 hin sich erweiten und wobei die inneren Umfangsflächen von Ringabschnitten c\ eines elastischen Dichtungskörpers 338 jeweils eine an die abgeschrägte Grundfläche der Nuten a\ angepaßte Form aufweisen. Der elastische Dichtungskörper 338 ist so in die Nuten 337 eingesetzt, daß der Flüssigkeitsdruck zu den von den Seitenwänden der Nuten einen Abstand aufweisenden Ringabschnitten ei freien Zugang hat, so daß der Flüssigkeitsdruck in Achsrichtung des Dichtungsträgers 336 auf die Ringabschnitte C\ einwirken kann, wobei Anpreßkräfte in radialer Richtung des Dichtungsträgers 336 entstehen, wodurch eine sehr dichte Abdichtung erzielt wird.

In einer dritten, in den Fig.5 und 6 dargestellten Ausführungsform einer Abdichtung 417 besteht ein Dichtungsträger 436 aus einem Hauptteil 436a mit Bereichen mit großen Durchmessern und Bereichen mit kleinen Durchmessern und aus Ringen 436b, die gleitfähig im Bereich der kleinen Durchmesser angeordnet sind. Die Bereiche mit großen Durchmesser des Hauptteiles 436a und die Ringe 4366 bestimmten Nuten 437, die Ringabschnitte ei eines elastischen Dichtungskörpers 438 aufnehmen. Die Ränder der Ringabschnitte C₂ stehen über die Ränder des Hauptteiles 436a und der Ringe 4366 über, wenn die Ringabschnitte ei und Stege di des elastischen Dichtungskörpers 438 und die Ringe 4366 auf dem Hauptteil 436a des Dichtungsträgers aufgesetzt werden. Mittels eines am Ventilgehäuse 2 befestigten Drehhalters 33 wird eine axiale Bewegung des Hauptteiles 436a des Dichtungsträgers ermöglicht und eine Drehung um die Achse der Betätigungswelle verhindert. Auf diese Weise ist es möglich, das Spaltmaß zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser des Hauptteiles 436a und den Ringen 4366 durch die Justierung der Position einer hülsenförmigen Lagerbuchse 413 zu verändern. Diese Anordnung ermöglicht es, durch Justierung der Lage der Lagerbuchse 413 selbst dann eine hohe Dichtfähigkeit zu erzielen, wenn der el as asche Dichtungskörper 438 zwecks leichteren Zusammenbaues mit geringfügig kleinerem Volumen in den geschlossenen Raum A eingesetzt wird. Weiterhin kann, wenn die Dichtfähigkeit des elastischen Dichtkörpers 438 infolge Verschleiß nachgelassen hat, diese durch Einstellung der elastischen Verdrängung des Dichtungskörpers wiederhergestellt werden. Auf diese Weise wird ein leichterer Zusammenbau und eine gute Dichtfähigkeit über einen langen Zeitraum erreicht

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruchs:

1. Abdichtung für eine Drosselklappe mit wenigsten einem elastischen, ringförmigen, in einer ringförmigen Ausnehmung eines gegenüber der Betätigungswelle der Klappenscheibe verdrehbaren Dichtungsträgers angeordneten Dichtungskörper, der zwei zueinander im Abstand angeordnete, über Stege miteinander verbundene Ringabschnitte aufweist, von denen der eine an der Gehäuselagerbuchse für die Betätigungswelle, der andere an der Klappenscheibe und die Stege in der Absperrstellung an Endflächen von mit dem Klappenrad zusammenwirkenden Ventilsitzen anliegen und das abzusperrende Medium die stromaufwärts gelegenen Ringabschnitte bei geschlossener Klappenstellung gegen Abstützflächen preßt, dadurch gekennzeichnet, daß der drehfest mit dem Gehäuse (2) verbundene Dichtungsträger (236, 336, 436) hülsenförmig ausgebildet ist, an seinem Außenumfang Nuten (a, 337,437) zur Aufnahme der Ringabschnitte (c, c\, C₂) und Stege (d, du cfc) aufweist und daß die zuflußseitigen Ringabschnitte (c, c\, C₂) und Stege (d, d_u d₂) durch das abzusperrende Medium bei geschlossener Klappenstellung gegen die Seitenwände der Nuten (a, 337,437) gepreßt werden.

2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (337) des Dichtungsträgers (336) eine derart abgeschrägte Grundfläche (a\) aufweisen, daß das abzusperrende Medium die Ringabschnitte (ti) in radialer Richtung verstärkt gegen die Dichtflächen preßt.

3. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (437) für die Aufnahme der Ringabschnitte (C₂) an jedem Dichtungsträger (436) durch Bereiche mit großem Durchmesser des Dichtungsträgers (436), durch Bereiche mit kleinerem Durchmesser des Dichtungsträgers und durch an den Bereichen kleineren Durchmessers gleitbar angeordnete Ringe (436ty gebildet sind, wobei die Nutbreite durch Einstellung der Lage einer auf den Dichtungsträger aufgesetzten Lagerbuchse (413) veränderbar ist.