DE2814764C2

DE2814764C2 - Verfahren zur Montage und Einstellung eines aus mehreren bogenförmigen Dichtungsringteilen bestehenden Sitzdichtungsrings in einem Gehäuse einer Drosselklappe

Info

Publication number: DE2814764C2
Application number: DE2814764A
Authority: DE
Inventors: Yukio Osaka Goto; Osamu Nakai; Ikuo Hirakata Osaka Yoshinori
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1977-04-05
Filing date: 1978-04-05
Publication date: 1982-08-05
Also published as: AU523477B2; FR2386746A1; US4174557A; DE2814764A1; AU3469078A; AT380550B; ATA221778A; FR2386746B1; GB1565334A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Um in einer Drosselklappe eine gute Abdichtung zu erreichen, ist es wesentlich, daß der Sitzdichtungsring mit seinen Endflächen relativ zur Setätigungswelle oder zu diese umgebenden Dichtungseinrichtungen einstellbar sind und daß die innere Oberfläche des Sitzdichtungsringes zum Umfang der Klappenscheibe hin und von ihr weg bewegbar sind.

Eine bekannte Einrichtung der genannten Art ist zum Teil in Fig.8 dargestellt Wie zu sehen ist, ist am Dichtungsringteil 33 eine kegelförmige Bohrung Λ angeordnet und das Gehäuse der Drosselklappe 32 trägt erste Einstellschrauben 31, die jeweils ein zugespitztes Ende j, das in die Bohrung h eingreift, aufweisen. Jede dieser ersten Einstellschrauben 31 ist mit ihrer Achse PS geringfügig von der Achse P6 der kegelförmigen Bohrung h um den kleinen Betrag /in Richtung zu einem Ende des Dichtungsringteiles 33 verschoben angeordnet. Die ersten Einstellschrauben 31 werden in das Gehäuse 32 eingeschraubt und verursachen dabei eine Exzenterwirkung zwischen der kegelförmigen Bohrung h und dem zugespitzten Ende j der Einstellschraube, so daß die Lage der Endflächen des Dichtungsringteiles mittels der in Umfangsrichtung wirksam werdenden Kraftkomponente eingerichtet werden. Zusätzlich zu dieser Einrichtung sind am Umfang des Gehäuses eine Vielzahl von zweiten Ein- und Feststellschrauben vorgesehen. Indem diese zweiten Ein- und Feststellschrauben relativ zum Gehäuse 32 verdreht werden, kann der Dichtungsringteil 33 zu der Klappenscheibe hin oder von ihr weg bewegt werden.

Wenn die Lage der Endflächen der Dichtungsringteile eingerichtet ist, ist von den Druckkräften auf die Dichtungsringteile 33 in der Nähe der ersten Einstellschrauben 31 nur mehr eine Kraftkomponente in der Achse der Einstellschraube 31 vorhanden. Diese Druckkräfte hängen in großem Maße von der Einstellung der Enden der Dichtungsringteile ab. Selbst wenn die ersten Einstellschrauben 31 mit dem gleichen Drehmoment wie die zweiten Einstellschrauben angezogen werden, sind die Druckkräfte von den ersten

ίο Einstellschrauben 31 auf die Dichtungsringteile zwangsläufig kleiner. Daraus resultiert eine ungleiche Druckverteilung am Umfang der Dichtungsringteile gegen den Umfang der Klappenscheibe und damit eine Neigung zu Undichtigkeit

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die einzelnen Dichtungsringteile des Sitzdichtungsringes bei geschlossener Klappenscheibe mit gleichmäßiger Druckverteilung am Umfang der Klappenscheibe anliegen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst
Bei der Erfindung wird die erste Gruppe der Einstellschrauben lediglich dazu benützt die Endflächen der Dichtungsringteile relativ zur Betätigungswelle oder zu den Dichtungseinrichtungen einzujustieren, worauf die erste Gruppe der Einstellschra-uben entfernt und die dritte Gruppe der Einstellschrauben eingesetzt wird, die ähnlich wie die zweite Gruppe der Einstellschrauben dann dazu dienen, die Dichtungsringteile gegen den Umfang der Klappenscheibe anzudrükken. Indem die zweite und die dritte Gruppe der Einstellschrauben mit gleichem Drehmoment angezogen werden, wird eine gleichmäßige Druckverteilung auf den Umfang des aus den Dichtungsringteilen bestehenden Sitzdichtungsringes gegen den Umfang der Klappenscheibe erreicht. Auf diese Weise ist ein dichter Kontakt an den inneren Umfangsflächen sowie den Endflächen der Dichtungsringteile und damit eine sehr leistungsfähige Abdichtung erreicht.

Aus der FR-PS 20 18 289 sind zwar Einstellschrauben mit planen Enden für einen aus einem Stück bestehenden Sitzdichtungsring bekannt, welche jedoch den Sitzdichtungsring gegen ein zusätzlich vorgesehenes Widerlager drücken, wodurch sich der Sitzdichtungsring in radialer Richtung ausdehnt und mit einer bestimmten Kraft auf den Rand der Klappenscheibe gedrückt wird.

In Weiterbildung der Erfindung wird durch die Maßnahme des Anspruchs 2 eine ausgezeichnete dichte Berührung zwischen den Endflächen der Dichtungsringteile und der Betätigungswelle oder den die Betätigungswelle umgebenden Dichtungskörper erzielt.

Durch Anziehen dieser vierten Gruppe von Einstellschrauben, welche bevorzugt ebenfalls plane Enden aufweisen, werden die Enden der Dichtungsringteile gegen die Betätigungswelle angepreßt und dadurch wird auch in diesem Bereich eine ausgezeichnete Abdichtung erzielt.

Ferner kann nach Anspruch 3 für die vierte Gruppe der Einstellschrauben je eine Drehsicherung vorgesehen sein in Form von zugeordneten, an sich bekannten Sicherungsschrauben. Diese können auf Zug beansprucht sein, jeweils an einem Widerlager anliegen und in eine Gewindebohrung eingeschraubt sein, die unterhalb eines die Drehung der 'jeweils zur vierten Gruppe gehörigen Einstellschraube erlaubenden Hohl-

raum es liegt Damit ist vorteilhafterweise eine Veränderung der durchgeführten Justierung der Endflächen der Dichtungsringteile verhindert und dadurch, daß die Drehsicherung an der Gehäuseaußenseite nur wenig Platz einnimmt, kennen die zweiten Einstellschrauben der zweiten Gruppe sehr nahe bei den Schrauben der vierten Gruppe angeordnet werden. Die Dichtungsringteile können daher mit einem sehr honen Druck gegen den Umfang der Klappenscheibe anliegen.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eir»: Drosselklappe teilweise im Schnitt;

Fig.2 einen Schnitt durch einen wesentlichen Teil der Drosselklappe;

Fig.3 einen Schnitt durch die Anordnung einer Einstellschraube der ersten Gruppe;

F i g. 4 einen Schnitt durch die Anordnung einer Einstellschraube der dritten Gruppe;

Fig.5 einen Schnitt durch die Anordnung einer Einstellschraube der zweiten Gruppe;

Fig.6 einen Schnitt durch die Anordnung einer Einstellschraube der vierten Gruppe;

F i g. 7 einen Schnitt durch eine Variante der Anordnung einer Einstellschraube der dritten Gruppe und

F i g. 8 einen Schnitt durch eine Einstellschraubenanordnung gemäß dem Stand der Technik.

Ein Gehäuse 2 aus Gußeisen oder anderem Material weist Flansche 1 zum Anschluß von Rohrleitungen und mitgegossene Lagerbereiche 4, 5 für die Lagerung der Betätigungswelle 3 auf, deren Achse P1 die Achse P des Gehäuses 2 unter rechtem Winkel schneidet. Die Betätigungswelle 3 ist in den Lagerbereichen 4, 5 drehbar gelagert und durch Lagerschalen 6 und Dichtungskörper 7 hindurchgeführt Ein Ende der Betätigungswelle 3 ragt über den Lagerbereich 4 hinaus und das zweite, im Lagerbereich 5 enthaltene Ende ist mit einem Deckel 8 abgedeckt.

Im Anschluß an den Lagerbereich 4 ist ein Getriebegehäuse 9 angeordnet, das ein aus einer Spindel und einem Schneckenrad bestehendes Getriebe enthält. Die Spindel ist mit einem Handrad 10 und einem Elektromotor ti verbunden, und das Schneckenrad ist mit dem vorstehenden Ende der Betätigungswelle 3 verkeilt. Die Betätigungswelle 3 kann daher entweder durch Betätigung des Handrades 10 oder mittels des Elektromotors 11 gedreht werden.

An der Betätigungswelle 3 ist eine metallische Klappenscheibe 13 fest verankert. Um den Flüssigkeitsstrom vollständig zu unterbrechen, nimmt die Klappenscheibe 13 eine zur Achse P des Gehäuses 2 rechtwinklige oder ungefähr rechtwinklige Lage ein. Zur Freigabe der vollen Durchflußöffnung nimmt die Klappenscheibe 13 eine zur Achse P des Gehäuses 2 parallele oder annähernd parallele Lage ein.

Im Gehäuse 2 ist eine ringförmige Nut 14 an der Innenfläche zur Aufnahme von bogenförmigen, aus Metall gefertigten Dichtungsringteilen 15 angeordnet, die mit dem Umfang der Klappenscheibe 13 in der Schließstellung in Berührung stehen. Die bogenförmi- to gen Dichtungsringteile 15 sind mittels eines Verbindungsgliedes 12, das einen Labyrintheffekt bewirkt, zu einem annähernd halbkreisförmigen Bogen verbunden, wobei die Länge der verbundenen Abschnitte der Dichtungsringteile veränderbar ist. Eine Endfläche jedes Dichtungsringteiles 15 liegt jeweils einem anderen zu beiden Seiten des über die Betätigungswelle 3 geschobenen Dichtungskörpers 7 gegenüber.

Die Dichtungsringteile 15 sind mittels einer ersten Gruppe von Einstellschrauben 18, einer zweiten Gruppe von Einstellschrauben 20, 23 und einer vierten Gruppe von Einstellschrauben 25 in der ringförmigen Nut 14 des Gehäuses 2 befestigt Dabei dienen die erste Gruppe der Einstellschrauben 18 der Ausrichtung der Endflächen der Dichtungsringteile 15 relativ zum Dichtungskörper 7 und zur Ausrichtung der Lage der Endflächen zueinander im Bereich der Verbindungsstellen der Dichtungsringteile 15, die zweite Gruppe der Einstellschrauben 20,23 dazu, um die Dichtungsringteile 15 zur Klappenscheibe 13 hin oder von ihr weg zu bewegen und die vierte Gruppe der Einstellschrauben 25 dazu, um die beiden Endflächen der Dichtungsringteile 15 gegen die Dichtungskörper 7 anzudrücken.

Jede der Einstellschrauben 18 der ersten Gruppe weist ein zugespitztes Ende a von annähernd kegeliger Form auf. Die Einstellschrauben 18 stehen jeweils mit einer Gewindehülse 17, die in eine Gewindebohrung im Gehäuse 2 eingeschraubt und eingeschweißt ist in Verbindung. Die Achse P 2 der Gewindebohrung im Gehäuse 2 erstreckt sich in Richtung zur Mittelachse P des Gehäuses 2. Jeder der Dichtungsringteile 15 trägt im Bereich seiner Enden eine kegelige Bohrung b, die mit dem zugespitzten Ende a der Einstellschraube 18 korrespondiert. Die Bohrungen b weisen Achsen P3 auf, die von den Achsen P2 der Einstellschrauben 18 um einen kleinen Betrag /1 — die jeweils zur Betätigungswelle hin und die andere zur Verbindungsstelle der Dichtungsringteile hin — verschoben angeordnet sind. Indem die Einstellschrauben 18 in das Gehäuse 2 eingeschraubt werden, wird infolge einer Exzenterwirkung zwischen den zugespitzten Enden a der Einstellschrauben 18 und den kegeligen Bohrungen b die Lage jedes Dichtungsringteiles 15 bezüglich der Verbindungsstelle und der Endflächen eingerichtet.

Jede der Einstellschrauben 20 der zweiten Gruppe weist eine plane Endfläche c auf, mittels der der Dichtungsringteil 15 gegen den Umfang der Klappenscheibe 13 gedrückt wird. Die Einstellschraube 20 steht in Eingriff mit einer Gewindehülse 19, die in eine Gewindebohrung des Gehäuses 2 eingeschraubt und eingeschweißt wurde, wobei diese beiden Teile in Umfangsrichtung der Klappenscheibe in der Schließstellung zueinander einen Abstand aufweisen. Jede der Gewindebohrungen im Gehäuse 2 weist eine Achse P 4 auf, die sich in Richtung zur Mittelachse Pdes Gehäuses erstreckt. An jeder Einstellschraube 20 ist eine Kontermutter 21 vorgesehen. Die Dichtungsringteile 15 weisen Gewindebohrungen 22 zur Aufnahme jeweils einer Schraube 23 auf, die durch eine zentrale Bohrung in der Einstellschraube 20 durchgeführt ist und mittels der die Dichtungsringteile 15 zum Gehäuse 2 hin gezogen werden können, wobei die Einstellschraube 20 als Widerlager dient. Die Einstellung der Dichtungsringteile 15 zur Klappenscheibe 13 hin oder von ihr weg erfolgt also mittels der Einstellschrauben 20 und 23.

Jede der Schrauben 25 der vierten Gruppe weist ein planes Druckende d und einen Hohlraum e zur Aufnahme eines Steckschlüssels oder dgl. auf. Jede Schraube 25 steht in Eingriff mit einer Gewindehülse 24 und wird von dieser zur Gänze aufgenommen. Die Gewindehülse 24 wurde in Gewindebohrungen im Gehäuse 2 eingeschraubt und eingeschweißt. Diese Gewindebohrungen haben jeweils eine Achse P5, die gegenüber der Achse Pl der Drosselklappen welle einen Winkel von etwa 30° einschließt. Ferner ist eine Sicherungsschraube 27 vorgesehen, die ein mit der

Gewindehülse 24 in Eingriff stehendes Stützelement 26 durchsetzt und in eine Gewindebohrung in der Schraube 25 unterhalb des Hohlraumes e eingeschraubt ist. Der Dichtungsringteil 15 weist einen Rücksprung f auf, dessen Grundfläche in rechtem Winkel zur Achse P5 steht. Auf diese Weise kennen die Enden der Dichtungsringteile 15 in dichten Kontakt mit den Dichtungskörpern 6 gebracht werden, wobei ein Abheben von der Betätigungswelle 3 dadurch verhindert wird, daß die Schrauben 25 in das Gehäuse 2 eingeschraubt werden und so die Endflächen der Dichtungsringteile 15 gegen die Betätigungswelle 3 drücken.

Nachdem die Dichtungsringteile 15 mittels der Schrauben 2J ausgerichtet und angedrückt sind, werden die Sicherungsschrauben 27 angezogen. Durch die Zugkräfte der Sicherungsschraube 27, einerseits am Stützelement 26 abgestützt und andererseits an der Gewindehülse 24 als Widerlager angreifend, werden die Schrauben 25 an einer Verdrehung gehindert. Der für die Aufnahme der Drehsicherung für die Schrauben 25 außerhalb des Gehäuses 2 erforderliche Raum ist nur so groß, wie es für die Betätigung der Sicherungsschraube 27 erforderlich ist und dadurch ist es möglich, die Einstellschrauben 20, 23 der zweiten Gruppe nahe den Schrauben 25 der vierten Gruppe anzuordnen. Die Bereiche der Dichtungsringteile nahe deren Enden können aus diesem Grunde hohe Druckkräfte gegen den Umfang der Klappenscheibe aufnehmen.

Nachdem die Lage der Endflächen der Dichtungsringteile 15 mittels der ersten Gruppe der Einstellschrauben 18 festgelegt wurde, werden die Dichtungsringteile 15 am Gehäuse 2 mit mehreren Einstellschrauben 20, 23 der zweiten Gruppe fixiert. In der Folge werden die Einstellschrauben 29, 129 der dritten Gruppe, die jeweils ein planes Ende aufweisen, anstelle der ersten Gruppe der Einstellschrauben 18 in die Gewindehülsen 17 eingeschraubt, wobei die planen Enden gdie Dichtungsringteile 15 am Abheben von der Klappenscheibe 13 hindern. Durch Festziehen der zweiten Einstellschrauben 20,23 und der dritten Gruppe der Schrauben 29, 129 mit dem gleichen Drehmoment wird der Druck der Dichtungsringteile gegen den Umfang der Klappenscheibe gleichmäßig eingestellt.

Jede der Einstellschrauben 29,129 der dritten Gruppe kann die gleiche Form wie die Einstellschrauben 20 haben. Wie in Fig.7 dargestellt, kann jede der kegeligen Bohrungen b mit einer Gewindebohrung 28 versehen sein, die tiefer in den Dichtungsringteil hineinführt, und die dritten Schrauben 129, die jeweils eine in die Gewindebohrung 28 eingeschraubte Schraube 16 aufweisen, können anstelle der Einstellschraube 18 der ersten Gruppe nach der Einrichtung der Endflächen der Dichtungsringteile eingeschraubt werden. Dadurch ist es möglich, daß die Dichtungsringteile 15 zur Klappenscheibe 13 hin und von ihr weg auch mittels der Einstellschrauben 129 der dritten Gruppe eingerichtet werden können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Montage und Einstellung eines aus mehreren bogenförmigen Dichtungsringteilen bestehenden Sitzdichtungsringes in einem Gehäuse einer Drosselklappe mit Hilfe einer Mehrzahl von Einstellschrauben, von denen eine erste Gruppe von Einstellschrauben mit zugespitzten Enden, die in entsprechende kegelige Ausnehmungen der Dichtungsringteile eingreifen, zur Anpassung der Endflächen der Dichtungsringteile aneinander dienen und eine zweite Gruppe von Einstellschrauben mit planen Enden zur Einstellung der Dichtungsringteile gegenüber einer im Gehäuse angeordneten Klappenscheibe in radialer Richtung dienen, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Anpassung der Endflächen der Dichtungsteile aneinander die erste Gruppe der Einstellschrauben ersetzt wird durch eine dritte Gruppe von mit planen Enden versehenen Einstellschrauben, deren plane Enden auf die Dichtungsteile einen gleichmäßigen Druck ausüben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Endflächen der Dichtungsringteile eine vierte Gruppe von Einstellschrauben eingeschraubt wird, die die Endflächen der Dichtungsringteile gegen die Betätigungswelle drückt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einschrauben der vierten Gruppe der Einstellschrauben in diese Sicherungsschrauben eingeschraubt werden.