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Klappenabsperrventil
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Die Erfindung betrifft ein Klappenabsperrventil für Rohrleitungen
und dgl. mit einer schwenkbar im Gehäuse gelagerten Klappe, welche in Schließstellung
an der Innenseite von Dichtlippen an einem nach innen gerichteten, umlaufenden Flansch
eines im Gehäuse angeordneten Dichtungsfutters aus einem nicht oder nur wenig elasti
-schen Kunststoff wie Polytetrafluoräthylen anliegt1 mit beidseitig des Flansches
angeordneten Stützringen, zwischen denen und dem Gehäuse das Dichtungsfutter liegt
und bei dem die Dichtlippen, deren innenliegenden freien Kanten in Offenstellung
gegenüber der Klappe einen geringfügig geringeren lichten Durchmesser aufweisen,
gegen die Schließbewegung der Klappe nachgiebig angeordnet sind nach Patent ....
(Aktenz.
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P 2648519.8).
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In der chemischen Industrie, aber auch in anderen Bereichen, finden
Kunststoffe, die nicht oder nur wenig elastisch sind, wie Polytetrafluoräthylen,
aber auch anderen, als Dichtwerkstoffe und Auskleidungen immer stärkere Anwendung.
Wegen der fehlenden oder nur geringen Elastizität sind die üblichen Konstruktionen,
wie sie z.B. für Dichtungsfutter aus gut elastischen Werkstoffen benutzt werden,
für diese Kunststoffe nicht geeignet. Die bekannten Klappenabsperrventile mit innerer
Auskleidung aus einem solchen Kunststoff,
insbesondere Polytetrafluoräthylen
sind aus diesem Grunde im Dichtungsbereich mit einem eingelegten O-Ring oder Elastomerring
versehen. Diese Konstruktionen bedingen ein hohes Öffnungs-und Schließmoment und
gewährleisten eine ausreichende Dichtheit des Klappenabsperrventils nur bei niedrigen
Drücken.
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Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein Klappenabsperrventil mit
einem Dichtungsfutter aus nicht oder wenig elastischen Kunststoffen, wie Polytetrafluoräthylen
zu schaffen, welches auch bei hohen Drücken eine ausreichende Dichtheit des Klappenabsperrventils
sicherstellt.
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Diese Aufgabe wird im wesentlichen durch ein Klappenabsperrventil
der eingangs genannten Art gelöst, bei dem in das Dichtungsfutter (6) auf der dem
Gehäuse (4) zugekehrten Seite ein Ring (lol) angeordnet ist.
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Wird die Klappe geschlossen, geben die Dichtlippen,an die die Klappe
anschlägt, nach und werden in Richtung Gehäuse gedrückt. Ist die Klappe in Schließstellung,
legen sich die beideitigen Dichtlippen des Dichtungsfutters an die äußere Umfangsfläche
der Klappe an. Die äußere Umfangs fläche der Klappe ist dabei zweckmässig konvex
und die innere Umfangs fläche der zusammenhängenden beidseitigen Dichtungslippen
zweckmässig konkav. Auch ist es sinnvoll, die Umfangskanten der Klappen abzurunden,
abzuschrägen o.dgl., um sicherzustellen, daß die Klappe bei der Schließbewegung
ohne Schwierigkeiten die entsprechende Dichtlippe in Richtung Gehäuse drücken kann.
Ist die Klappe geschlossen, drückt der Betriebsdruck auf die der Klappe abgekehrten
Oberfläche der Dichtlippen und preßt diese gegen die Klappe.
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Die Dichtheit des erfindungsgemässen Klappenabsperrventils ist also
vom Betriebsdruck des Mediums unabhängig, einfach weil der Druck des Mediums zum
Anpressen der Dichtlippen an die Klappe dient.
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In zweckmäßiger Ausführung der Erfindung verbleibt zwischen
dem
Gehäuse und dem Ringteil des Dichtungsfutters sowie zwischen den dem Dichtungsfutter
zugekehrten Oberflächen der Stützringe und den der Klappe abgekehrten Flächen der
Dichtlippen in Offenstellung der Klappe jeweils ein Spalt. Dieser Spalt wird derart
bemessen, daß das Dichtungsfutter beim Schließen der Klappe ausreichend weit radial
ausweichen kann. Xst die Klappe geschlossen, drückt das Dichtungsfutter durch die
eigene Spannkraft zurück und preßt die Dichtlippen gegen die Klappe. Das Medium
dringt in den Spalt zwischen Stützring und Dichtlippe auf der entsprechenden Seite
ein und preßt die Dichtlippen gegen die Klappe. Das zwischen Gehäuse und Dichtungsfutter
eingeschlossene Gasvolumen dient dabei als zusätzibhe Federung. Das eingeschlossene
Gas wird beim Schließvorgang komprimiert und drückt zusätzlich die Dichtlippen gegen
die Klappe.
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Weist der Flansch des Dichtungsfutters eine auf der Seite des Gehäuses
offene, beidseitig bis kurz vor die Lagerzapfen reichende Nut auf, ist es möglich,
das Klappenabsperrventil derart zu gestalten, daß auch in Offenstellung zwischen
Gehäuse und Ringteil des Dichtungsfutters kein Spalt ist, sondern nur zwischen den
einander zugekehrten Oberflächen von Stützringen und Dichtlippen. Die beiden Seitenwände
des Flansches bzw. der Nut werden in diesem Falle verdünnt. Durch die Verdünnung
der beiden Seitenwände des Flansches des Dichtungsfutters führt der Flansch des
Dichtungsfutters mit'den beiden Dichtlippen beim Schließen der Klappe eine balgartige
Bewegung durch, wobei die entsprechende Dichtlippe nachgibt, bis sich die Klappe
in Schließstellung befindet, Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung
der Figuren und in den Unteransprüchen dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle
Einzelmerkmale und alle Xomblnationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.
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In den Figuren 1 bis 11 ist die Erfindung an Ausführungsformen beispielsweise
dargestellt, ohne auf diese Ausfühngsformen
beschränkt zu sein.
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Fig. 1 zeigt eine@ Hälfte eines senkrechten Schnittes durch ein erfindungsgemäßes
Absperrventil, senkrecht zur Drehachse der Klappe, wobei das Gehäuse einen Bund
aufweist 1 Wie 2 zeigt einen senkrechten Schnitt gleich Fig. 1, wobei das Gehäuse
einen andern ge@ stalteten Bund besitzt; Fig. 3 zeigt einen Schnitt gleich Fig.
1 durch ein Klappenabsperrventil mit einem Gehäuse ohne Bund; Fig. 4 zeigt einen
Schnitt gleich Fig. 1 durch ein Klappenabsperrventil, dessen Gehäuse einen Bund
aufweist, dessen Dichtungsfutter jedoch abweichend gestaltet ist; Fig. 5 zeigt einen
Schnitt gleich Fig. 3, jedoch mit einem abweichend gestalteten Dichtung@@ futter;
Fig. 6 zeigt eine Hälfte eines Schnittes durch ein erfindungsgemäßes Absperrventil
parallel der Drehachse der Klappe; Wig. 1 einen Teil eines Schnittes gleich Fig.
r, nitt einer andern gestalteten Dichtung rig. 8 einen Ausschnitt der Schnittes
nach Fig. 3 Fig. 9 einen Teil eines Schnittes nach Fig. 6 mit Verändert gestalteter
Dichtung zeigt 10 einen Teil eines Schnittes nach Figc 6 mit ab-Weichend gestalteter
Dichtung, ig. einen Teil eines Schnittes nach Fig. 6 mit noch ander gestalteter
Dichtung,
Fig. 12 zeigt einen Schnitt ähnlich den Fig. 2 und 5,
jedoch mit einem in das Dichtungsfutter eingelegten Ring, Fig. 13 zeigt einen Schnitt
ähnlich wie Fig. 5, jedoch mit einem eingelegten Dichtungsring, Fig. 14 zeigt einen
Schnitt gleich den Fig. 9 - 11 mit verändert gestalteter Dichtung Fig. 15 zeigt
einen Schnitt gleich Fig. 14 mit einer weiteren Möglichkeit der Gestaltung der Dichtung
und Fig. 16 zeigt einen Schnitt gleich Fig. 14 mit einer abgewandelten Dichtung
Bei
der Ausführungsform nach Fig. 1 ist im Gehäuse 4 die Klappe 3 schwenibar gelargert.
Die Klappe 3 liegt in Schließstellung mit ihrer äußeren Umfangsfläche an der Innenseite
von Dichtlippen 1 an, die am freien Ende einen nach innen gerichteten umlaufenden
Flansches 11 des im Gehäuse 4 angeordneten Dichtungsfutters 6 angeordnet sind. Beidseitig
des Flansches 11 liegen Stützrings 7. Diese Stütsringe 7 liegen mit der einender
zugekehrten Seiten am Flansch 11 des Dichtungsfutters an. Das Dichtung futter 6
liegt mit dem Ringteil 5 zwischen den Stützringen 7 und dem Gehäuse 4. An beiden
Seiten des Gehäuses 4 besitzt das Dichtungsfutter 6 nach außen gerichtete umlaufende
Flansche 37, die in entsprechen den Ausnehmungen am Gehäuse 4 liegen. Der licht
durch messer des Dichtungsfutters 6 zwischen den @ielen inneren Kanten 2 der Dichtlippen
1 ist ge@@ngflüßig kleiner als der Durchmesser der Klappe 3. Dabei be steht das
Dichtungsfutter 6 aus einem nicht oder um wenig elastischen Kunststoff, wie Polytetrafluoräthylen.
Um dennoch sicherzustellen, daß die Klappe 3 geschlossen werden kann, ohne daß übermaßige
Kraft aufgewandt werden muß, und ohne daß die Dichtlippen 1 beschädigt oder womöglich
zerstört werden, sind die Dichtlippen 1 nachgiebig angeordnet, und zwar derart,
daß sie radial ausweiche können. Aus diesem Grunde ist das Dichtungsfutter 6 derart
angeordnet, daß bei Offenstellung der Klappe 3 zwischen den einander zugeo kehrten
Flächen des Ringteils 5 des Dichtungsfutters 6 und des Gehäuses 4 ein Spalt 8 verbleibt
und zwischen den der Klappe 3 abgekehrten Oberflächen der Dichtlippen 1@ und der
diesen zugekehrten Oberfläche der Stützringe 7 ein Spalt 9: Beide Spalte 8 und 9
sind derart bemessen, daß die jeweilige Dichtlippe 1, an die die Klappe 3 anschlägt,
ausreichend weit radial auswei8chen kann. Wird jetzt die Klappe 3 geschlossen, wird
durch die auf die Klappe 3 einwirkende Schließkraft
das Dichtungsfutter
6 in Richtung Gehäuse 4 gedrückt. Die Spannkraft des Dichtungsfutters 6 drückt die
Dichtlippen dabei gegen die Klappe 3. Der Spalt 9 zwischen Stüt@@ing 7 und Dichtlippe
1 soll dabei derart bemessen sein, daß der immer offenbleibb, so daß beim Schließen
der Klappe 3 das Medium in diesen Spalt 9 eindringt und auf die der Klappe 3 abgekehrte
Oberfläche der Dichtlippe 1 einwirkt und diese gegen die Klappe 3 drückt. So wird
erreicht, daß das erfindungsgemäße Klappenabsperrventil völlig unabhängig vom Betriebsdruck
in geschlossener Stellung immer ausreichend dicht int, weil zum Andrücken der Dichtlippen
1 an die Klappe 3 nicht nur die Spannkraft der Ringteile 5 des Dichtungsfutters
6 dient, sondern insbesondere der Betriebsdruck. Das im Spalt 8 eingeschlossene
Gasvolumen wird beim Schließen der Klappe 1 kann primiert. Der durch diese Komprimierung
im Spalt @ erzeugte Druck dient zusätzlich zum Anpressen der Dichtlippen 1 an die
Klappe 3. Dabei ist es möglich, den Spalt 8 mit einer Flüssigkeit zu füllen. Zur
Komprimierung dieser Flüssigkeit ist eine höhere Kraft erforderlich, die dann zusätzlich
die nicht lippen 1 gegen die Klappe 3 drückt. Um das Öffen und Schließen der Klappe
3 zu erleichtern, ist en sinnvoll, die Innenseite der beiden miteinander verbundenen
Dichtlippen 1 konvex zu gestalten und die äußere Umfangsfläche der Klappe 3 konkav.
Des weiteren ist es sinnvoll, um eine Beschädigung der inneren freien Kanten 2 der
Dichtlippen 1 zu vermeiden, die Umfangskanten 40 der Klappe 3 abzuschwägen, abzurunden
usw.
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Die dem Ringteil 5 zugekehrten Flächen der Stützringe 7 und das Ringteil
5 des Dichtungsfutters 6 sind zweckmäßig zum Flansch 11 geneigt, so daß der Spalt
8 zwischen Ringteil 5 und Gehäuse 4 von außen nach innen breiter wird. Auf diese
Weise wird die Nachgiebigkeit des Dichtungsfutters 6 erhöht. Zwischen den Flanschen
37 des Dichtungsfutters 6 und dem Gehäuse 4 können noch Dichtungen 41 angeordnet
sein. Um sicherzustellen,
daß das Medium nicht zwischen die Stützringe
7 und den Flansch 11 des Dichtungsfuttern 6 eindringenkann, ist es zweckmäßig, die
einander zugekehrten Flächen der Stützringe 7 mit einer Hut zu versehen und in diese
einen Dichtungsring 10, zweckmäßig einen O-Ring einzulegen, der am Flansch 11 des
Dichtungsfutters 6 anliegt. Darüber hinaus ist es möglich, auch noch in der dem
Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 zugekehrten Oberfläche der Stützringe 7 an dem
dem Flansch 11 des Dichtungsfutters 6 abgekehrten Ende eine Nut vorzusehen und in
dieser einen Dichtungsring 42, ebenfalls vorzugsweise ein O-Ring, anzuordnen (Fig.
1, links Seite). Bestehen auch die Stützringe 7 aus einem nicht oder nur wenig elastischen
Kunststoff, wie Polytetrafluotäthylen, ist es möglich, das zwischen Ringteil 5 und
Dichtlippen 1 ragende Ende der Stützringe 7 ebenfalls als Dichtlippen 13 zu gestalten,
die am Dichtungsfutter 6 anliegt und deren freies Ende auf die Dichtlippen 1 gewichtet
ist (Fig. 1, rechte Seite). Um die Machglebigkeit des Dichtungsfutters 6 im Bereich
des Flansches 11 zu verbessern ist en möglich, im Flansch 11 eine zum Gehäuse 4
offene Nut 15 vorzusehen, die beidseitig bis kurz vor die Lagerzapfen 14 reicht.
Polytetrafluor äthylen neigt unter hohem Druck und bei hoher Temperatur zum Fließen.
Um auch in diesem Falle die Dichte heit zu gewährleisten, ist es möglich, das Gehäuse
4 mit einem nach innen gerichteten Bund 17 zu versehen, der beidseitig ebenfalls
bis kurz vor die Lagerzapfen 14 reicht, in die Nut 15 eingreift und beidseitig an
den Seitenwänden16 der Nut 15 anliegt. Um auch in diesem Falle die radiale Nachgiebigkeit
des Dichtungsfutters 6 sicherzustellen, ist zwischen dem freien Ende des Bundes
17 und dem Boden der Nut 15 ein Spalt 18, der in seiner dem Spalt 8 entspricht.Die
Flansche 37 am Dichtungsfutter 6 sollten seitlich geringfügig gegenüber dem Gehäuse
4 vorstehen. zwischen Flanschen 37 und den diesen zugekehrten Flächen des Gehäuses
4 verbleibt in diesem Falle vorteilhaft ein
Spalt, in den die Dichtungen
41 ragen. Wird jetzt ein Rohr oder dgl. an das Gehäuse 4 ausgeschraubt, wird der
Flansch 37 in den Spalt gedrückt und werden die Dichtungen 41, zweckmäßig aus einem
Elastomer, zusammengepreßt, wodurch die Sicherheit der Dichtung verbessert wird.
Bei den Stützringen 7 ist es auch sinnvoll, die dem Gehäuse 4 abgekehrte Kante zwischen
Flansch 37 und Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 abzuschrägen und hier den Stützring
7 mit einem Ansatz 43 zu versehen, der mit seiner dem Dichtungsfutter 6 zugekehrten
Oberfläche an der Absohrägung anliegt.
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(rechte Seite in Fig. 1). Beim Verbinden des Ventils mit Rohrleitungen
dgl. drückt der Ansatz 43 das Dichtungsfutter 6 gegen das Gehäuse 4, was zu einer
Abdich tung zwischen Stützringen 7 und Ring@eilen 5 des @iche tungsfutters 6 gegen
von der Seite einwirkende Medien führt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 muß bei dem Material, aus dem
das Dichtungsfutter 6 besteht, das Gehäuse 4 zweiteilig sein, um das Dichtungsfutter
6 in das Gehäuse 4 einseizen zu können. Die Teilung des Gehäuse erfolgt dabei parallel
der Strömungsrichtung. Die beiden Gehäuseteile werden dann in an sich bekannter
Weise zusammengeschraubt.
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Eine weitere Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, das Gehäuse 4
und/oder das Dichtungsfutter 6 derart zu gestalten, daß das Gehäuse auch einteilig
sein kann.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2, die insbesondere für große Nennweiten
brauchbar ist, besteht der umlaufende Bund 17 des Gehäuses 4 aus zumindest 7.Wni
Ringsegmenten 21, die beidseitig bis kurz vor die Lagerzapfen 14 reichen und in
die Nut 15 hineinragen.
Diese Ringsegmente @@ sind in einer Nut
geringer Tiefe im Gehäuse 4 @@rankert. Wird das Dichtung@@ futter 6 eventuell @@
was erwärmt, wird es geschmeidig. In dieses Dichtungefutter werden die Ringsegmente
21 eingesetzt. Die umlaufenden Flansche 37 des Dichtungsfutters können umgelegt
werden, so daß sie in einer Ebene mit dem Ringteil 5 des Dichtung@-futters 6 liegen.
Das Dichtungsfutter kann jetzt mit den Ringsegmenten 21 ohne besondere Schwierigkeiten
in das Gehäuse 4 eingesetzt werden. Anschließend wird der eine umlaufende Flansch
37 wieder hochgebogen. Zweckmäßig ist es hierbei, um das Umbiegen der Flansche 37
zu
erleichtern, die Kanten zwischen den Flanschen 37 und dem Ringteil
5 des Dichtungsfutters 6 innen oder außen, zweckmäßig @n@ @, mit einer Auskehlung
38 zu versehen, @ @ @ Ausführungsform nach Fig. 2 ist als Dichtung zwisehen den
Stützringen 7 und dem Dichtungsfutter 6 in der den Dichtlippen 1 abgekehrten Oberfläche
der Stützringe 7 in kurzem Abstand vom Flansch 11 des Dichtungsfutters 6 eine Nut
angeordnet, in die ein nachgiebiger Dichtungsring 12, ins@ besondere ein O-Ring
eingelegt ist. Der Abstand p:wischen diesem Dichtungsring 12 und dem Flansch 11
des Dichtungsfutters 6 muß dabei geringer sein als die Länge der Dichtlippen 1 von
der freien Kante bis nn den Flansch 11 so wird sichergestellt, daß durch den Betriebsdruck
die Dichtlippen 1 auf die äußere Umfangsfläche der 1r,i1>p 3 3 gedrückt we nlx
Oo>i<l <>,ri Dichtungsfutter nicht gegen das Gehäuse 4, was zu einem
Abheben der Dichtlippen 1 von der Klappe 3 führen würde. Diese Art der Abdichtung
zwischen Stützringen und Dichtungsfutter kann selbstverständlich auch bei anderen
Ausführungsformen eines Klappenabsperrventils angewandt werden. Die hier nicht genondert
erwähnten Bezugzeichen entsprechen, wie auch in den nachfolgenden Figuren denjenigen
in Fig. 1.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 besitzt das Gehäuse 4 keinen
Bund 17 und sind keine Ringsegmente 21 vorgesehen. Die gegen das Dichtungsfutter
wirkenden seitlichen Kräfte aus Betriebsdruck und/oder dem öffnungs- oder Schließmoment
werden durch die Stützringe 7 aufgefangen. Auch weist das Dichtungsfutter 6 keine
nach außen gerichteten Flansche 37 auf. Die Stützringe 7 besitzen jedoch nach außen
gerichtete oder Ansätze umlaufende Flansche/39, die in entsprechenden Ausnehmungen
am Gehäuse 4 liegen. Die Dichtungen 41 sind In entsprechende Nute im Gehause 4 zwischen
Gehäuse 4 und diesen Flanschen 39 angeordnet. Bei dieser Aus£Uhrungsform wird zuerst
das Dichtunasfutter 4 eingesetzt und werden dann von beiden Seiten die
Stützringe
7 eingeschoben, bis die einander zugekehrten Flächen d Stützringe 7 am Flansch 11
des Dichtungsfutters 6 @ullegen. Die Enden 44 des Rings teiles 5 des Dichtungsfutters
6 sind schräg nach außen abgewinkeit. Die entsprechenden Kanten des Gehäuses 4 und
die Winkel zwischen Stützringen 7 und deren Flansche 39 sind entsprechend der Abwink@
lung 44 abgeschrägt und liegen mit der Abschrägung an der Abwinklung 44 an.
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Die Ausführungsform nach Fig. 4 geht von der Ausfüha rungsform nach
Fig. 1 aus. Das Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 liegt jedoch auch in Offenstellung
der Klappe 3 beidseitig am Gehäuse 4 und an den Stützringen 7 an. Der Bund 17 ist
tropfenförmig ge staltet, und die Seitenwände 16 des Flanschen 11 des Dichtungsfutters
6 sind verdünnt. Das verdichte freie Ende des Bundes 17 liegt beidseitig an den
Seiten (16) wänden der Nut 15 an. Zwischen dem Flansch 17 und den Seitenwänden 16
verbleibt am dem Gehäuse 4 zugekehrten Ende des Flansches 17 ein Spalt 19. Zweckmäßig
ist en dabei, das Ringteil 5 bogenförmig in die Seitenwände 16 des Flansches 11
übergehen zu lassen. Zwischen den einander zuge)'J>l: h< r> J1 ;Lr<j(")i'
<>1 <1 r ,< tIll';:'' 1,ii<,r r 1 <irr 1 <jr Iii Flansch 11
des Dichtungsfuttern 6 verbleibt ein Spalt 20, wobei auch hier zweckmäßigerweise
die einander zu gekehrten Flächen der Stützringe 7 und die Außenflächen der Wände
16 des Flansches 11 bogenförmig gestaltet sind.
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Bei dieser Gestaltung führen die Dichtungelippen 1 und der Flansch
11 beim Schließen und Öffnen der Klappe 3 gleichzeitig eine Pendel- und leichte
Höhenbewegung aus.
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Die Ausführungsform nach Fig. 5 geht von der Ausführungsform nach
Fgi. 3 aus. Das Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 liegt jedoch einerseits am Gehäuse
4 und andererseits an den Stützringen 7 an. Die Seitenwände 16 des Flansches 11
sind verdünnt. Der Ubergang
von den Ringteilen 5 zu den Seitenwänden
16 ist dabei beidseitig bogenförmig. Die Stützringe 7 Liegen mit ihren einander
zugekehrten Enden an den'Seitenwänden 16 des Flansches 11 des Dichtungsfutters 6
an. Wird bei dieser Ausführulgsform die Klappe 3 geöffnet oder geschlossen, führt
das Dichtungsfutter 6 im Bereich des Flansches 11 eine balgartige Bewegung aus.
Wie in Fig. 5 (rechte Seiten dargestellt, ist es möglich und hui dn Ausführungsformen
ohne Bund 17,21 vorteilhaft, die Stützringe 7 ein- oder beidseitig der Dichtlippen
1 mit umlaufenden jeweils kurz vor den Lagerzapfen 14 endenden Nasen 49 zu versehen.
An diese Nasen 49 kann sich das Dichtungsfutter 6 insbesondere die Dichtlippe 1
auf der dUr Druckeinwirkung gegenüberliegenden Seite abstützen.
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Die Figuren 6 und 7 zeigen zweckmäßig Ausführungsformen Von Dichtungen
im Bereich der Lager zapfen bei einem Dichtungsfutter aus Stoffen wie Polytetrafluoräthylen.
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Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist um den Lagerzapfen 14 auf der der
Klappe 3 zugekehrten Seite eine Nut 22 angeordnet. Diese Nut ist zweckmäßig dreiecksförmig.
Der eine Schenkel der Nut 22 endet am Lagerzapfen 14, so daß zwischen der Nut 22
und dem Lagerzapfen 14 eine Lippe 45 stehen bleibt. Die Klappe 3 weist auf der den
Dichtlippen 1 zugekehrten Seite eine um den Lagerzapfen 14 laufende Ausnehmung 26
auf. Auf den einander zugekehrten Seiten ist diese Ausnehmung 26 schmaler als die
Nut 22. In die Ausnehmung 26 ist ein Dichtungsring 23 gesetzt, der mit einem Teil
24 aus der Ausnehmung 26 vorsteht. Das vorstehende Teil 24 ist ebenfalls dreiecksförmig
gestaltet, und die dem Lagerzapfen 14 zugekehrte Fläche des vorstehenden Teiles
24 liegt an der dem Lagerzapfen 14 abgekehrten Fläche der Lippe 45 des Dichtungsfutters
6 an. Zwischen den dem Lagerzapfen 14 abgekehrten Flächen des vorstehenden Teiles
24 des Dichtungsringes 23 und der Nut 22 verbleibt ein Spalt, in den das Medium
bei Offenstellung der Klappe 3 eindringen kann. Das vorstehende Teil 24 wird also
gegen die Lippe 45 gedrflckt und drückt diese gegen den Lagerzapfen 14. Dabei
ist
es möglich, die dem Lagerzapfen 14 abgekehrten Flächen des vorstehenden Teils 24
noch mit einer umlaufenden Einwinklung 28 zu versehen, so daß die obere Spitze des
vorstehenden Teils 24 lippenförmig ausgebildet ist und durch den Betriebsdruck des
Mediums gegen die Lippe 45 des Dichtungsfutters 6 gedrückt wird.
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Um die Nachgiebigkeit der Lippe 45 des Dichtungsfutters 6 noch zu
erhöhen, ist es möglich, um den Lagerzapfen 14 in das Dichtungsfutter 6 in Abstand
von der Nut 22 noch eine Nut 31 einzudrehen. Der Dichtungsring 23 kann auch im Bereich
der Ausnehmung 26, insbesondere im Boden eine Nut aufweisen, in die eine Dichtung
25, zweckmäßig ein O-Ring angeordnet ist, der am Boden der Ausnehmung 26 anliegt
und die Nut 22 hier gegen den Lagerzapfen abdichtet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
besitzt das Dichtungsfutter 6 auf der den Dichlippen 1 abgekehrten Seite einen den
Lagerzapfen 14 umfassenden Lagerhals 35, an dem die Lagerbuchse 32. mit einem Enden
anliegt. Ileel,' Lagerhals 35 kann auch bis zum Lagerdeckel 46 geführt sein und
als Lagerbuchse dienen. Der Lagerhals 35 ist von einem Dichtungsring 33 umgeben,
der mittels einer weiteren Buchse 36 gegen das Dichtungsfutter 6 gepreßt wird und
so eine zusätzliche Sicherheit für die Abdichtung bringt. Auf der Außenseite des
Gehäuse 4 ist der Lagerdeckel 41', augeordnet, der mittels einer Dichtung 47 gegen
sind Gehäuse 4 abgedichtet ist und mittels einer Dichtung 48 gegen den Lagerzapfen
14.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 besitzt die dem Lagerzapfen 14
abgekehrte Fläche des Dichtungsringen 23 eine Einwinklung 30, die eine an der dem
Lagerzapfen 14 abgekehrten Seite der Ausnehmung 26 anliegende Lippe 29 bildet.
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Diese Lippe 29 wird vom Betriebsdruck des Mediums gegen die dem tagerzapfen
14 abgekehrte Seite der Ausnehmung 26 gedrückt und dichtet so die Nut 22 gegen den
Lager zapfen 14 abc Zwischen der Unterfläche des Dichtungsringes 23 und dem Boden
der Ausnehmung 26 ist eine Feder, insbesondere eine Schlangenfeder 27 angeordnet.
Bei dieser Ausführungsform
besitzt das Dichtungsfutter keinen
Lagerhals.
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Der Dichtungsring 33 liegt zwischen Gehäuse 4 und Lagerzapfen 14
und wird von der Lagerbuchse 32 gegen das Dichtungsfutter 6 gedrückt. Dabei ist
es möglich, im Dichtungsfutter 6 auf der dem Dichtungsring 33 zugekehrten Seite
eine Nut vorzusehen, in die eine weitere Dichtung 34, insbesondere ein O-Ring angeordnet
ist.
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Bei der Ausführungsforin nach Fig. 8, die von den Fig. 3 bzw. 5 ausgeht,
ist das Ringteil 5 des Dichtungsfutters 6 zumindest bezüglich der beiden Enden zylindrisch
gestaltet. Dieses Dichtungsfutter 6 läßt sich ohne Schwieringkeiten auch bei kleinen
Nennweiten in das Gehäuse 4 einsetzen. Die Abdichtung zur Seite erfolgt mittels
eines Dichtungsringes 42, insbesondere einem O-Ring.
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Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 9, 10 und 11 besitzen
im Bereich des Lagerzapfens 14 die einander zugekehrten Flächen von Dichtungsfutter
6 und Klappe 3 um den Lagerzapfen 14 umlaufende Ausnehmungen, Bei der Ausführungsform
nach Fig. 9 sind die Ausnehmungen rechteckig gestaltet. In die Ausnehmungen sind
auf die dem Lagerzapfen 14 bzw. Lagerwelle 14 zugekehrtenSeite und auf der dem Lagerzapfen
14 bzw. der Lagerwelle II abgekehrten Seite Dichtungsringe 50 bzw. 51 ein Polytetrafluoräthylen
eingesetzt, zwischen deuen ein Dichtungsring 52 aus einem Elastomer eingesetzt int.
hier Dichtungsring 52 aus einem Elastomer drückt den Dichtungsring 50 aus Polytetrafluoräthylen
oder einem ähnlichen Stoff gegen den Lagerzapfen bzw. die Lagerwelle 14 und den
Dichtungsring 51 aus einem gleichen StQf£ gegen die dein Lagerzapfen bzw. der Lagerwelle
1 4 abgekehrte Seite der Ausnehmung in der Klappe 3 bzw. im Dichtungsfutter 6.
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Auch auf diesem Wege ist es bei relativ einfacher Gestaltung der
Dichtungsmittel 50, 51 und 52 möglich, hier den Lagerzapfen bzw. die Lagerwelle
derart abzudichten, daß
das Medium zwischen Klappe 3und Dichtlippen
1 hindurch nicht bis zum Lagerzapfen bzw. zur Lagerwelle 14 und an das Geiiuse 4
vordringen kann. Der Dichtungsring 50 aus Polytetrafluoräthylen oder dgl., der am
Lagerzapfen bzw. an der Lagerwelle 14 anliegt, vermindert darüber hinaus die Reibung
zwischen der Dichtung 50, 51, 52 und dem Lagerzapfen bzw. der Lagerwelle 14.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 sind die Ausnehmungen um den
Lagerzapfen 14 in den einander zugekehrten Flächen von Klappe 3 Dichtungsfutter
6 derart, gestaltet, daß sie zusammen trapezförmig sind. In diese Ausnehmungen ist
ein Dichtungsring 53 aus einem Elastomer oder dgl. angeordnet, der ebenfalls trapezförmig
gestaltet ist. Zwischen diesem Dichtungsring 53 und dem Dichtungsfutter 6 bzw, der
Klappe 3 ist ein sargdeckelförmiger Ring 54 ,ril Polytetrafluoräthylen oder einem
Stoff, der sich ähnlich v@@@ hält, vorgesehen. Der Dichtungsring 53 aus einem Elastomer
oder dgl. ist hier eingequetscht und drückt den @a@@deckel förmigen Ring 54 aus
Polytetrafluoräthylen oder einem ähnlichen Stoff gegen die Klappe 3 bzw. das Dichtungsfutter
6. Die Bais der zusammen trapezförmigen Ausnehmungen liegt am Lagerzapfen bzw. an
der Lagerwelle 14.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 sind die Ausnehmungen in den
einander zugekehrten Flächen von Dichtungsfutter 6 und Klappe 3 auf der dem Lagerzapfen
bzw. der Lagerwelle 14 zugekehrten Seite wiederum rechteckig. In diese insgesamt
rechteckige Ausnehmung ist ein Dichtungsring 55 aus einem Elastomer oder dgl. gelegt,
wobei zwischen diesem Dichtungsring 55 und der Klappe 3 bzw. dem Dichtungsfutter
6 ein rinnenförmiger Ring 56 aus Polytetrafluoräthylen oder einem ähnlichen Stoff
liegt Auch r. ist der Dichtungsring 55 eingequetscht und drückt den Ring 56 aus
Polytetrafluoräthylen oder dgl. gegen das Dichtungsfutter 6 bzw. die Klappe 3, so
daß zwischen Klappe 3 und den Dichtlippen 3 hindurch das Medium niche bis an den
Lagerzapfen bzw. die Lagerwelle 14 und weiter an das Gehäuse 4 usw. vordringen kann.
es
Bestehen die Stützringe 7 aus Metall, ist/sinnvoll das Gehäuse 4 seitlich gegenüber
dem Stützring 7, insb. dessen umlaufenden Flansch 39, vorstehen zu lassen und zwischen
Stützring 7 und Flansch 39 einerseits und dem anzuschließenden Rohr odgl. andererseits
eine Dichtung anzuordnen, die nach außen durch den inneren Rand 'des vorstehenden
Teiles des Gehäuses 4 begrenzt Ist.
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So wird auch bei metallischen Stützringefl 7 Und hohem Druck eine
gute Dichtung zwischen Ventil anzuschließenden Rohr odgl. erreicht.
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in Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 ist/das Dichtungsfutter 6
ein Ring 101 gelegt. Dieser Ring 101 reicht beidseitig zweckmäßig bis an die Lagerbuchsen
32, bzw die Lagerzapfen 14. Bei entsprechender Fertigung ist es natürlich möglich,
den Ring 101 mit entsprechenden Boh rungen für die Lagerzapfen 14, bzw. die Lagerbuchsen
32 zu versehen und den Ring 101 um die Lagerbuchsen 32, bzw. die Lagerzapfen 14
herumzuführen. Dieser Ring 101 träg den umlaufenden Bund 102, der in die Nut 15
im Dichtungsfutter 6 eingreift und entsprechend dem Ring 101 vor den lagerbuchsen
32t bzw. den Lagerzapfen 14 r.0Uret otl rer ii'> @in se herumgeführt ist. Ist
der Ring 101 um die Lagerzapfen 14, bzw. die Lagerbuchsen 32 herumgeführt, sollte
er parallel der Achse, vorzugsweise im Bereich der Bohrungewn für die Lagerbuchsen
32, bzw. die Lagerzapfen 14 geteilt sein.
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Bei der Montage ist es vorteilhaft, den Ring 101 in das Dichtungsfutter
6 einzusetzen und dannbeide Teile gemeinsam in das Gehäuse 4 einzuschieben. Die
seitlichen Flansche 37 des Dichtungsfutters 6 reichen bei dieser Ausführungsform
nur bis zur äußeren Umfangsfläche des Ringes 101. Der Ring 101 ist dabei um die
Stärke der beiden Flansche 37 kürzer als das Gehäuse 4. Um eine größere Abdicht
fläche zwischen dem Gehäuse 4 und den anzuschließenden Bohrleitungen
o.dgl.
zu erreichen, ist en möglich, das Gehäuse 4 auf der Innenseite seitlich mit Ausnehmungen
zu versehen, in die zusätzliche Dichtungsringe 137 eingesetzt sind. Dabei ist es
zweckmäßig dem Spalt 8 zwischen den Ringteilen 5 des Dichtungsfutters 6 und dem
Ring 101 @n den einander abgekehrten Enden Abstützungen 103 vorzusehen, wie in Fig.
12 links dargestellt ist. Anstelle der zusätzlichen Dichtungsringe 137 ist es möglich,
das Dichtungsfutter 37 6 mit entsprechend langen Flansche zu versehen, von denen
zumindest einer bei der Fertigung des Dichtungsfutters 6 mit der äußeren Oberfläche
der Ringteile 5 in einer Ebene liegt und nach dem Einsetzen in das Gehäuse dann
hochgebogen wird, z.B. nach vorhergehender Erwärmung. Die Gestaltung kann dabei
erfolgen, daß die Flansche 37 direkt gegnüber dem Gehäuse abdichten. Es können aber
auch zusätzliche Dichtungsmittel zwischen den Flanschen 37, dem tungsfutter 6, dem
Gehäuse 4 und den Stützringen 7 vorgesehen sein, wie in den vorhergehenden Figuren
dargestellt und beschrieben. Die Spalte 8 und 18 zwischen den Ringte@ 5 des Dichtungsfutters
6 und dem Ring 101 sowie zwischen dem umlaufenden Bund 102 und dem Boden der Nut
15 im Dichtungsfutter 6 sollen gleiche Höhe aufweisen. Auch sollen bei geschlossener
Klappe 3 die Spalte 8 und 18 geschlossen sein. So wird eine relativ große Flexibilität
des Dichtungsfutters 6 erreicht, ohne daß im Betrieb der Betriebsdruck bei geschlossener
Stellung der Klappe 3 die Ringteile 5 des Dichtungsfutters 6 radial ausweiten kann.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 ist im Gehäuse 4 im Bereich des
Flansches 11 des Dichtungsfutters 6 eine Nut 104 angeordnet, in die ein Dichtungsring
105 gelegt ist, der am Boden der Nut 104 und am Dichtungsfutter 6 anliegt. Auch
hier ist es möglich, die Nut 104 und den Dichtungsring 105 um die Lagerzapfen 14,
bzw. die Lagerbuchsen 32 herumzuführen. Der Ring 105 ist dabei zweckmäßig ein Elastomerring.
Der Querschnitt dieses Ringes
e ist dabei ohne bedutung. Dieser
Dichtungsring 105 bewirkt die entsprechende Vorspannung für die Dichtigkeit unmittelbar
nach Schließen der Klappen. Die erforderliche Dichtheit beim Betriebsdruck wird
wiederum dadurch erreicht, daß der Betriebsdruck auf die der Klappe 3 abgekehrten
Seite der Dichtlippen 1 einwirken kann. Es ist ersichtlich, daß mit steigendem Betrieb@
druck auch der Anpreßdruck der Dichtlippen 1 auf die Umfangsfläche der Klappe 3
steigt. Dabei ist es erforder-Sich, den Dichtungsring 105 so anzuordnen, daß er
durch den Betriebsdruck nicht verdrängt werden kann. Der Spalt 8 zwischen den einander
zugekehrten Oberflächen don Dichtungsfutters 6 und des Gehäuses 4 ist wiederum no
sen, daß bei geschlossener Klappe 3 der Spalt 8 im Bereich der Klappe 3 geschlossen
ist. Ohne Bedeutung irrt; ritr dabei praktisch, ob bei geöffneter Klappe 3 das Dichtungsfutter
6 sich über die Flansche 37 an der Gehäusekante 4b ab stützt oder an einer gesonderten
Abstützung 103, die an den einander abgekehrten Enden der Spalte 8 angeord net ist
wie in Fig. 13 links dargestellt ist. bis Gehäuse 4 kann zweiteilig oder auch einteilig
ausgeführt sein, ist das Gehäuse 4 einteilig ausgeführt, ist es vorteilhaft, bei
der Fertigung des Dichtungsfuttern zumindest einen der Flansche 37 mit der äußeren
Oberfläche der Ringteile 5 des Dichtungsfutters 6 in einer Ebene zu fertigen und
nach dem Einsetzen in das Gehäuse, z.B. nach erfolgter Erwärmung hochzubiegen. Selbstverständlich
ist en möglich, auf die Nut 104 im Gehäuse 4 zu verzichten und den Dichtering 105
in die Nut 15 im Dichtungsfutter r, einzulegen.
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Dann entfallen umlaufende Bunde 17,21 nnd 102. Gegebenenfalls kann
sogar auf die Nute 15, bzw. 104, r'311,f liegt Dichtring 105, bzw. auf die umlaufenden
Bunde 17,21 und 102 verzichtet werden. Dann ist es jedoch zweckmäßig, die 1,j'ippen
1 am freien Ende des Flansches 11 des Dichtungsfutters 6 länger zu gestalten, um
sicherzustellen. daß der 13etriebsdruck
einwandfrei auf die der
Klappe 3 abekehrte Seite der Lippen 1 einwirkan kann.
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Bei allen Ausführungsformen sollten die Stützringe 7 so ausgebildet
sein, daß sie die erforderliche Abstützung des Dichtungsfutters 6 und/oder der Lippen
1 übernehmen.
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Dabei ist es ohne Bedeutung, ob die Stützringe zusätz hohe Flansche
39 aufweisen oder nicht.
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Daß die einzelnen Merkmale der dargestellten Ausführungsbeispiele
weitgehendst miteinander kombiniert werden können, bedarf einer Erwähnung.
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In den Fig. 14 und 15 sind weitere zweckmäßige und Insbesondere sehr
wirtschaftlich Ausführungsformen von Dichtungen im Bereich der Lagerzapfen bei einem
Dichtungsfultter aus nut wenig elastischem Kunststoff wie Polytetrafluoräthylen
dargestellt. Bei den bekannten Dichtungen im Bereich der Lagerzapfen bei Verwendung
eines Dichtungensfutters aus einem nur wenig elstischen Kunststoff wie Polytetraflouräthylen
aber auch bei den in den Fig. 6,7 und 9 bis 11 dargestellten Ausführungsformen wird
die Abdichtung zur Seite,auf der das Medium auf das Klappenabsperrventil einwirkt,
mit einem Schutz aus einem entsprechenden Kunststoff, z.B. Polytetrafluoräthylen
verssehen, welche auf der dem Medium abgekehrten Seite von einem Dichtungsmittel
aus einem anderen Stoff, z.B. einem Elastomer unterstützt wird. So soll erreicht
werden, daß die Dichtung möglichst weitgehendst vor korrodierenden Einflüssen durch
das Medium geschützt ist. Bei Verwendung eines geeigneten Dichtungsmittels, z.B.
eines geeigneten Elastomers ist es jedoch auoh möglict,i, einen solcher Kunststoff
unmittelbar als Dichtungsmittel zwischen Dichtungsfutter und Klappe einzusetzen.
Dadurch wird eine bessere Dichtung erreicht, einfach weil z.B.ein Elastomer leicht
quilt, wenn es mnit dem Medium in Berührung kommt und dadurch eine höhere Anpreßkraft
und sSmit eine höhere Dichtheit bewirkt.
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Auch durch die bessere Haftung des Elastomers am Dichtungsfutter wird
die Dichtheit verbessert.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 14 ist in die Klappe 3 auf der dem
Dichtungsfutter 6 zugekehrten Seite eine Nut 106 angeordnet, in die ein O-Ring 108
eingelegt ist, der im Bereich der Lagerzapfen 14, bzw. der Lagerbuchsen 32 die Lagerzapfen
14, bzw. die Lagerbuchsen 32 vor dem Medium abdichtet. Die Nut 106 ist dabei um
die Lagerzapfen 14, bzw. die Lagerbuchsen 32 in der Klappe 3 angeordnet.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 15 ist in der Klappe 3 um den Lagerzapfen
14 auf der dem Dichtungsfutter 6 zugekehrten Seite eine Ausnehmung 108 angeordnetr
in die eine Dichtmanschette 1o9 eingelegt ist. Diese Dichtungsmanschette 1o9 weist
zweckmässig eine U-Form auf, wobei die offene Seite dem Medium zugekehrt ist, also
der Seite von der das Medium auf das Klappenabsperrventil einwirkt. Dringt bei einer
solchen Ausführungsform das Medium tatsächlich zwischen Dichtungsfutter 6 und Klappe
3 ein, drückt es in die U-förmige Dichtungsmanschette und preßt deren Schenkel gegen
die Klappe 3, bzw. gegen das Dichtungsfutter 6.
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Selbstverständlich ist es möglich, in die Ausnehmung 108 ein O-Ring
107 einzulegen und umgekehrt in die Nut 106 eine Dichtungsmanschette 1o9. Auch ist
es möglich, die Nut 106 bzw. die Ausnehmung 108 im Dichtungsfutter 6 anzuordnen.
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Es ist auch möglich, die Dichtung aus Elastomer, sei es nun ein O-Ring
107 oder eine Dichtmanschette 109 an das Dichtungsfutter 6 zu vulkanisieren oder
zu kleben, so daß nur noch die der Klappe 3 zugekehrte Seite als Dichtseite wirkt,
weil an der dem Dichtungsfutter 6 zugekehrten Seite über die Vulkanisation oder
Verklebung eine feste und gleichzeitig dichte Verbindung besteht. In gleicher Form
kann umgekehrt ein O-Ring 107 oder eine Dichtmanschette 1o9 an die Klappe 3 vulkanisiert
oder geklebt werden.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 16 rechte Hälfte besitzt die Durchbrechung
für den Lagerzapfen 14 im Dichtungsfutter 6 einen grösseren Durchmesser als der
Lagerzapfen 14. In der Durchbrechung weist das Dichtungsfutter 6 einen umlaufenden
Bund llo auf. Zwischen Dichtungsfutter 6 und Lagerzapfen 14 ist eine Dichtung 111
eingelegt, die in der Umfangsfläche eine umlaufende Nut aufweist, in die der Bund
llo eingreift. Auf der der Klappe 3 abgekehrten Seite besitzt die Durchbrechung
im Dichtungsfutter 6 ein Innengewinde 112, in das ein die Dichtung 111 verspannender
Gewindering 113 eingreift.
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Dabei ist es möglich, die Lagerbuchse 33 an dem Dichtungsfutter 6
zugekehrten Ende zu verlängern, so daß die Lagerbuchse 33 in die Dichtung 111 verspannender
Weise in die Durchbrechung im Dichtungsfutter 6 eingreift.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 16, linke Hälfte, weist die Klappe
3 auf der dem Dichtungsfutter 6 zugekehrten Seite um den Lagerzapfen 14 eine Nut
auf, in die die Dichtung 111 ragt. Der umlaufende Bund llo in der Durchbrechung
für den Lagerzapfen 14 im Dichtungsfutter 6 liegt bei dieser Ausführungsform auf
der der Klappe 3 zugekehrten Seite.
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Natürlich ist es möglich, insbesondere bei niedrigen Betriebsdrücken
Gehäuse 4 und Dichtungsfutter 6 aus einem Stück aus nicht oder nur wenig elastischem
Kuststoff, wie Polytetrafluoräthylen zu fertigen.
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Die Klappe kann aus Metall, z.B. Edelstahl bestehen, aber auch aus
kunststoff-ummantelten, festen Kernen, z.B. Metallkernen
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