DE2915889C2 - Klappenventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Klappenventil gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein solches Klappenvetil wurde in der älteren deutschen Patentanmeldung entsprechend der DE-OS 33 991 vorgeschlagen, bei welchem sich ein Dichtungsring auf einer konischen Stützfläche eines Abstützringes abstützt, der in einem mittels Zylinderkolben axial verschiebbaren Gehäusering mit radialem Spiel aufgenommen ist. Folglich wird der Dichtungsring durch eine Kraft beaufschlagt, die vom Druck des Strömungsfluids unabhängig ist. Aufgrund der zusätzlichen Zylinderkolben ergibt sich jedoch ein komplizierter Aufbau des Klappenventils. Ferner ist eine selbsttätige Nachstellung bei wechselnder Durchflußrichtung nicht ermöglicht.

Bei einem aus der DF.-OS 25 53 383 bekannten diesem Klappenventil ist der in einer Ringnut aufgenommene Dichtungsring stegseitig festgeklemmt, um die Fließeigenschaften des Dichtungswerkstoffs bei hohen Temperaturen zu verbessern. Im übrigen sind an den Se.ten des Dichtungswulstes des Dichtungsringes sowie in der Ringnut selbst korrespondierende kegelstumpfförmige Flächen ausgebildet, wobei sich je nach Strömuugsrichtung des durch das Ventilgehäuse durchgeleiteten Strömungsmediums der Dichtungswulst über eine

ίο kegeistumpfförmige Fläche an der gegenüberliegenden kegelstumpfförmigen Fläche der Ringnut abstützt Die hierbei aufgrund der Keilwirkung auftretenden Kräfte tragen dazu bei, den Dichtungswulst fest in seine Dichtstellung zu drücken. Trotz der mit dieser bekannten Anordnung erreichten Vorteile ist diese bekannte Konstruktion eines Klappenventils dahingehend verbesserungsfähig, daß ein Nachstellen der Dichtungswulst bei einem beispielsweise druckbedingten Versetzen der Schließklappe ermöglicht ist Insbesondere bei erhöhten Temperatur- und Druckbedingungen kann sich die Schließklappe geringfügig versetzen, was zu einer Überbeanspruchung im Bereich der Dichtfläche und zu einem Fließen des Dichtungswerkstofves führen kann.

Bei einem anderen bekannten Klappenvetil (DE-OS 26 05 189) ist ein Dichtungswulst eines über einen Steg in der Ringnut aufgenommenen Dichtungsringes in der Ringnut ?xial verschiebbar angeordnet und gleichfalls mit Schrägflächen versehen, die an einem stegartigen und zum Befestigungsflansch führenden Fortsatz des Dichtungswulstes vorgesehen sind. Auch die Ringnut selbst ist mit vergleichbaren kegelstumpfförmigen Flächen versehen. Zwischen der kegelstumpfförmigen Fläche des Dichtungsringes und der Ringnut ist eine ringförmige Schraubenfeder angeordnet, welche unter Belastung durch den Strömungsdruck sich längs der Schrägflächen von Dichtungsring und Ringnut versetzen kann. Die Kraftübertragung zwischen den beiden kegelstumpfförmigen Flächen des Dichtungsrings und der Ringnut erfolgt hier also mittelbar unter Zwischenschaltung der Schraubenfeder. Daraus ergeben sich aber komplizierte und vielfältige Wechselwirkungen einschließlich des Abwälzens der Ringnutfeder an den kegelstumpfförmigen Kontaktflächen von Dichtungsring und Ringnut. Da ferner zur Erzielung der Dichtstellung die Ringfeder als Drehpunkt für den stegartigen Fortsatz des Dichtungswulrtes dient, der sich um die Ringfeder biegt, resultiert ggf. daraus ein Fließen des Dichtungswerkstoffes, was sich ungünstig auf die Lebensdauer des Dichtungsrings auswirkt.

Aufgabe der Erfindung ist es,'ein Klappenventil zu schaffen, welches insbesondere bei erhöhten Temperatur- und Druckbedingungen ein selbsttätiges Nachstellen der Dichtung im Falle von Verschleiß oder Fließen des Dichtungswerkstoffes auch bei wechselnder Durchflußrichtung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßige Ausgestaltungen durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale gekennzeichnet sind.

Da nach Maßgabe der F.rfindung der Abstützring frei schwimmend innerhalb der Ringnut angeordnet ist. ergibt sich eine selbsttätige Nachstellung des Dichtungswulstes, da sich Dichtungswulst und Abstüt/ring unter Belastung längs der Keilflächen verschieben können. Dadurch können F^:ließerseheinungen auf Seiten des Dichtungswulstes verhindert werden. Ferner ist auf-

grund der schwimmenden Anordnung des Abstützrings die durch diesen auf den Dichtungswulst ausgeübte Kraft abhängig vom Druck des strömenden Fluids, so daß also die Dichtungswirkung proportional zum Druck des Fluids ist Dadurch lassen sich die Betätigungsorgane sehr exakt auf die erforderlichen Leistungen auslegen. Ferner arbeitet das Klappenventil quasi-symmetrisch in beiden Richtungen, in denen es unter Druck gesetzt wird. Das beseitigt die Gefahr von Lecks aufgrund einer umgekehrten Montage und ermöglicht m die Verwendung des Ventils in verzweigten Leitungsnetzen.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erörtert Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Klappenventils in Schließstellung und zwar in einer Ebene, in welcher die Drehachse der Ventilklappe und die Achse des Strömungsdurchgangs liegen,

F i g. 2 eine Schnittansicht des Dichtungsrings in Schließstellung der Ventilklappe und in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 eine Ansicht des in F i g. 2 dargestellten Dichtungsrings im Falle einer Strömungsrichtung von links nach rechts in F i g. 3,

F i g. 4 eine Schnittansicht des in F i g. 3 dargestellten Dichtrings bei gleicher Strömungsrichtung, jedoch bei Hochdruckbelastung,

F i g. 5 eine Schnittansicht des in F i g. 2 dargestellten jo Dichtungsrings, jedoch bei entgegengesetzter Strömungsrichtung,

Fig.6 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, wobei jedoch die Ventilklappe in der offenen Stellung dargestellt ist,

F i g. 7 eine schematische Ansicht des Dichtungsrings in der offenen Stellung der Ventilklappe und zwar gesehen in Richtung der Achse des Strömungsdurchgangs sowie

Fig. 8 und 9 der Fig. 2 ähnliche Darstellungen abgewandelter Ausführungsformen des Dichtungsringes.

Das in Fig. 1 dargestellte Klappenventil besitzt ein Ventilgehäuse 1, eine Ventilklappe 2 sowie einen Dichtungsring 3.

Das Ventilgehäuse 1 besitzt ein Gehäuseteil 4 und einen daran aufgesetzten Gehäusering 5. Der Gehäuseteil 4 weist einen Strömungsdurchgang 6 mit einem zylinderförmigen Teil 7 und einem konvergierenden kegelstumpfförmigen Teil 8 auf. Der Gehäusering 5 besitzt gleichfalls einen Strömi:ngsdurchgang 9 mit der Achse X-X, dessen Durchmesser jedoch kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Teiles 7 ist. Der Gehäuseteil 4 ist mit zwei ausgefluchteten Bohrungen 10 mit der Achse K-Kversehen, die senkrecht zur Achse X-X des Strömungsdurchganges verläuft und diese schneidet.

Auf der Seite des zylindrischen Teiles 7 besitzt der Gehäuseteil 4 eine plane Außenfläche 11, die senkrecht zur Achse X-X verläuft. Auf der anderen Seite (vgl. bo Fig.2) weist der Gehäuseteil 4 nacheinander in Richtung der Achse X-X eine plane Fläche 12, einen von einer radialen Schulter 14 begrenzten zylindrischen Anschlag 13 und einen von einer zweiten radialen Schuller 16 begrenzten zylindrischen Anschlag 15 auf. t>5 Im äußeren Teil dieser radialen Schulter 16 ist der Anschlag 15 mit einer ringförmigen Nut 17 mit rechteckförmigern Querschnitt verlängert.

Die Außenfläche 18 des Gehäuseringes 5 ist plan ausgebildet, während seine Innenfläche stufenförmig mit drei planen Zonen 19, 20 und 21 ausgebildet ist, die durch Zylinderflächen 22 und 23 voneinander getrennt sind. Die Flächen 12 und 19 stehen über ihre gesamte Erstreckung miteinander in Berührung. Die den Anschlag 13 bildende Fläche steht mit dem äußeren Bereich der Fläche 22 in Berührung, so daß die Flächen 14 und 20 parallel und im Abstand voneinander angeordnet sind. Die Fläche 23 hat denselben Durchmesser wie die zylindrische Fläche 24 der Nut 17 und liegt teilweise der den zylindrischen Anschlag 15 bildenden Fläche gegenüber. Der Gehäusering 5 und das Gehäuseteil 4 bilden somit zusammen eine Ringnut 23, in der der Dichtungsring 3 aufgenommen ist

Die Ventilklappe 2 besteht aus einer Scheibe, die parallel zur Achse Y-Y angeordnet und mit zwei Fortsätzen 26 versehen ist, welche von Lagerzapfen 27 und 28 durchsetzt und an diese mit Stiften 29 angeschlossen sind. Die Lagerzapfen 27 und 28 durchsetzen die Bohrungen 10 unter Zwischenschaltung von Lagerringen 30. Die öffnung der vom Lagerzapfen 28 durchsetzten Bohrungen 10 ist mit einer Abdeckung 3! unter Zwischenschaltung einer Dichtung 32 verschlossen. Das Ende 33 des Lagerzapfens 27, der mit einer torusförmigen Dichtung 34 versehen ist, ist so ausgebildet, daß es entweder über eine Handsteuerung oder einen Servomotor betätigbar ist.

Die Ventilklappe 2 ist exzentrischer Bauart, d. h., ihr geometrisches Zentrum A befindet sich in Schließstellung in der Achse X-X des Ventilgehäuses, ist jedoch gegenüber der Drehachse Y-Y der Ventilklappe versetzt. Der Umfang 35 der Ventilklappe ist kegelstumpfförmig ausgebildet.

Der Dichtungsring 3 besteht aus einem Dichtungsteil 36 aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) und einem metallenen Abstützring 37. Der Dichtungsteil 36 besteht aus einem Dichtungswulst 38, einem Befestigungsteil 39 und einem den Befestigungsteil 39 mit dem Dichtungswulst verbindenden dünnen Steg 40. Der Dichtungswulst 38 ist im Querschnitt massiv ausgebildet und besitzt einen trapezförmigen Querschnitt mit zwei planen Seitenflächen 41 und 42, welche über zwei kegelstumpfförmige Flächen 43 und 44 verbunden sind, die zueinander in entgegengesetzter Richtung geneigt sind. Die Flächen 41 und 42 sind in einem geringeren Abstand zueinander angeordnet als die Flächen 16 und 21 des Ventilgehäuses. Der Befestigungsteil 39 hat in etwa denselben mittleren Durchmesser wie die radiale Schulter 14 und eine größere axiale Dicke als der Abstand zwischen den Flächen 14 und 20 des Ventilgehäuses, wie es strichpunktiert in Fig. 2 angedeutet ist. Der Steg 40 besitzt einen L-förmigen Querschnitt und besteht aus einem zylindrischen Ring 45, der an die plane Fläche 42 anschließt, deren Außendurchmesser am größten ist, sowie einen planen Ring 46. Der Innendurchmesser des Ringes 45 ist größer als der Durchmesser der Fläche 23 des Ventilgehäuses. Die Dicke des Ringes 46 ist geringer als der Abstand zwischen den Flächen 14 und 20 des Ventilgehäuses.

Der Abstützring 37 besitzt einen Querschnitt in Form en.es rechteckigen Trapezes. Seine kegelstumpfförmige Fläche 47 ist komplementär zur kegelstumpfförmigen Fläche 43 des Dichtungsrings 38 ausgebildet. Die Innen- und AuBendurchmesser des Abstützringes 37 sind jeweils größer bzw. kleiner als die Durchmesser der Flächen 24 und 15 des Ventilgehäuses.

Wenn der Dichtungsring 3 im Ventilgehäuse 1

montiert und das Ventil zusammengebaut ist, so ist das Befestigungsteil 39 axial zwischen den Flächen 14 und 20 eingeklemmt (vgl. Fig. 2) und läßt dabei in radialer Richtung nach außen einen kleinen Zwischenraum 39a frei.

Die Flächen 14 und 20 können mit Riefen oder Rillen versehen sein oder eine kleine Schulter aufweisen, um die Halterung des Befestigungsteils 39 zu unterstützen. Die Flächen 21 und 42 liegen gegeneinander an, während jedoch ein Spiel j\ zwischen den Flächen 16 und 41 vorhanden ist. Der Steg 40 ist völlig frei und bildet ein axiales Spiel j₂ mit der Fläche 20 sowie ein radiales Spiel j₃ mit der Fläche 23. Der Dichtungsring steht leicht in das kegelstumpfförmige Teil 8 des Strömungsdurchgangs 6 bzw. 9 des Ventilgehäuses 1 vor, wobei die innere Fläche 44 mit dem komplementären Umfang der Ventilklappe zusammenwirkt, wenn diese sich in der Schließstellung befindet.

Der Abstützring 37 schwimmt frei im äußeren Bereich der Ringnut 25 und besitzt dabei jeweils ein radiales Spiel j* bzw. js mit den Flächen 15 bzw. 14 des Ventilgehäuses. Wenn die kegelstumpfförmigen Flächen 43 und 47 zusammenwirken, ist ein axiales Spiel jt vorhanden, das kleiner als das axiale Spiel j\ ist und zwischen dem Abstützring 37 und dem planen Boden 48 der Nut 17 liegt. In der Praxis verläuft die Achse des Dichtungsrings 3, insbesondere aufgrund von zentrierbedingten Abweichungen, parallel zur Achse X-X und in der Nähe dieser Achse.

Der dünne Steg 40 ermöglicht aufgrund seiner Weichheit und Elastizität eine axiale und radiale Verschiebung des Dichtungsringes gegenüber dem Ventilgehäuse. Der Befestigungsteil 39 gewährleistet nach dem Festlegen des Ringes 5 gegen das Gehäuseteil 4 die äußere Dichtigkeit des Ventils.

Im folgenden soll im einzelnen unter Bezugnahme auf F i g. 3 das Verhalten der Dichtung nach F i g. 2 erläutert werden, wenn die Strömung eines Fluids durch die Ventilklappe 2 unterbrochen wird. F i g. 3 zeigt somit das Klappenventil in der Schließstellung, wobei ein Unterdrucksetzen in der Richtung »stromaufwärts« erfolgt, was bei geöffnetem Ventil einer Strömung des Fluids in Richtung des Pfeiles / entspricht (vgl. F i g. 1 ur-d3).

Die Kräfte, denen die verschiedenen Teile des Dichtungswulstes 38 aufgrund des Druckes unterworfen sind, sind mit Pfeilen schematisch angedeutet. Diese verschiedenen Kräfte reduzieren sich auf ein System von zwei Kräften R ' und A '. In der Ebene nach F i g. 3 besitzt die Kraft R ' eine radiale Richtung bezüglich der Achse X-X; die Kraft A ' wirkt parallel zur Achse X-X und ist in derselben Richtung ausgerichtet wie der Pfeil f. Es darf darauf hingewiesen werden, daß bei einer darartigen Druckausübung der Abstützring 37 keinerlei Wirkung auf den Dichtungswulst 38 ausübt.

Die Reaktionskräfte, die auf die Dichtung wirken, haben infolgedessen als Resultierende eine axiale Kraft A ², die vom Ring 5 auf den Dichtungswulst 38 ausgeübt wird, sowie eine radiale Kraft R ², welche vom Umfang der Ventilklappe 2 ausgeübt wird. Diese Reaktionskraft R ² gewährleistet die Dichtigkeit des Ventils zwischen der Dichtung und der Ventilklappe; die Kraft R² ist proportional zum Druck des Fluids.

Wenn die Ventilklappe hohen Drücken ausgesetzt ist, besitzt sie die Tendenz, sich in axialer Richtung zu verschieben, wie es strichliert in F i g. 4 angedeutet ist Die Ventilklappe besitzt dann einen größeren Durchmesser auf der Höhe des Dichtungswulstes. Aufgrund der konjugierten Formen und der relativen Verschiebungsmöglichkeit der kegelstumpfförmigen Flächen 47 und 43 und des Vorhandenseins des axialen Spiels j_b kann sich jedoch der Abstützring 37 in axialer Richtung längs des Pfeiles h verschieben, um in die in F i g. 4 strichliert angegebene Stellung zu gelangen. Diese Verschiebung gibt den Durchmesser des Dichtungswulstes frei und vermeidet somit das Auftreten von Überbeanspruchungen auf der Höhe der Kontaktfläche

to zwischen dem Wulst 38 und dem Umfang der Ventilklappe. Wenn diese Überbeanspruchungen nicht durch die axiale Verschiebung des Abstützringes 37 aufgenommen werden, so würden sie ein großes Betätigungsmoment bewirken und die Fließerscheinung erhöhen und infolgedessen die Dichtungseigenschaften des Ventils verringern, insbesondere bei einer Verringerung des Druckes.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf F i g. 5 das Verhalten des Dichtungsrings 3 in dem der Fig.3 entgegengesetzten Falle näher erläutert werden, d. h. in dem Falle, wo eine Druckausübung »stromabwärts« erfolgt, was bei offenem Ventil einer Strömungsrichtung des Fluids in Richtung des Pfeiles g entspricht.

Der Dichtungswulst 38 verschiebt sich axial in derselben Richtung wie es der Pfeil # angibt und nimmt dabei den Abstützring 37 mit, bis dieser Abstützring 37 sich mit seiner planen Außenoberfläche gegen die plane Fläche 48 des Gehäuseteils 4 legt. Nach dieser Verschiebung nehmen der Dichtungswulst 38 und der Abstützring 37 die in F i g. 5 strichliert angedeutete Position ein. Wie im Falle der Fi g. 3 sind die aufgrund des Fluiddruckes ausgeübten Kräfte durch Pfeile angedeutet. Diese Kräfte lassen sich auf ein System von zwei Kräften A ³ und R ³ reduzieren. Die Kraft R ³ ist in der Ebene der Fig.5 radial und nach außen gerichtet; die Kraft A ³ ist parallel zur Achse A"-Xund in derselben Richtung wie der Pfeil ^gerichtet.

Die axiale Kraft A ³ wird ausgeglichen durch die Gegenkräfte A ⁴ der Ventilklappe A ⁵ des Abstützringes

37. Die radiale Kraft R ³ wird durch die Gegenkräfte R ⁴ der Ventilklappe und /?⁵ des Abstützringes 37 ausgeglichen.

Die Kraft R ⁴ ist es, welche die Dichtigkeit zwischen dem Dichtungswulst und der Ventilklappe gewährleistet; wie im Falle der F i g. 3 ist diese Kraft proportional zum Druck des Fluids.

Die Erfahrung zeigt, daß die Kraft R² nach Fig.3, welche einer Druckbeaufschlagung in Richtung »stromaufwärts« entspricht, und die Kraft R ⁴ nach F i g. 5, weiche einer Druckbeaufschlagung in Richtung »stromabwärts« entspricht, in der gleichen Größenordnung liegen. Daraus läßt sich ableiten, daß das Ventil bei Druckbeaufschlagung in beiden Richtungen quasi-symmetrisch arbeitet.

Es darf darauf hingewiesen werden, daß die Bedeutung des axialen Spiels y'i, das zwischen der Außenfläche 41 des Dichtungswulstes 38 und der entsprechenden Fläche 16 des Ventilgehäuses 1 liegt, darin besteht, daß es dem Dichtungswulst 38 eine Verformung ermöglicht, und zwar ausgehend von der in Fig.5 strichliert dargestellten Stellung, um bei Verschiebungen der Ventilklappe und dem Fließen des Dichtungswulstes für eine Nachstellung zu sorgen.
Im folgenden soll auf F i g. 6 und 7 Bezug genommen werden; nehmen wir an, daß die axiale Länge des Abstützringes 37 vor dem Zusammenbau des Gehäuseteils 4 und des Gehäuseringes 5 des Ventils vergrößert worden ist, wie es durch die strichlierte Linie 51 in

Fig.2 angedeutet ist, so daß überhaupt kein axiales Spiel jb vorhanden ist und eine gewisse axiale Einklemmung des Abstützringes 37 zwischen der Fläche 48 des Gehäuseteils 4 und der Fläche 43 des Dichtungswulstes 38 gegeben ist. In F i g. 7 ist der innere Umfang 49 des Dichtungswulstes dargestellt, und zwar gesehen in Richtung der Achse X-X, wenn sich das Ventil in seiner offenen Stellung befindet. Dieser Umfang 49 ist nicht exakt kreisförmig, sondern leicht oval oder elliptisch ausgebildet, wobei seine große Achse in der Nähe der Achse V-Vund parallel zu dieser liegt. Diese Ovalisierung ist durch das radiale Spiel Ja möglich (vgl. F i g. 2), das zwischen dem zylindrischen Anschlag 15 der Ringnut 25 und dem Außenumfang des Abstützringes 37 vorgesehen ist. Sie ergibt sich aus folgendem Phänomen: Wenn sich die Ventilklappe aus ihrer Schließstellung in ihre offene Stellung dreht, so verläßt ihr Umfang die kreisförmige Ausgangskontur, die strichliert in F i g. 7 dargestellt ist Die Einklemmung des Dichtungswulstes 38, die zu Beginn gleichmäßig verteilt ist, lokalisiert sich auf zwei einzelne Berührungspunkte C und C zwischen der Ventilklappe 2 und dem Dichtungswulst 3ß. Aufgrund des radialen Spiels jt, der oben angegebenen vorherigen Einklemmung und der Elastizität des relativ dünnen metallenen Abstützringes 37 bewirkt diese lokalisierte Einklemmung die gleichzeitige Ovalisierung des Dichtungswulstes 38 und des Abstützringes 37. Letzterer ist in seinem ovalen oder elliptischen Zustand mit strichpunktierter Kontur 50 in F i g. 7 dargestellt Die lokalisierte Einklemmung wird somit teilweise gelöst.

Wenn sich die Ventilklappe schließt, so kommt sie fortschreitend mit dem gesamten Innenumfang 44 des Dichtungswulstes in Berührung, wobei dieser und der Abstützring 37 dann wieder durch die einfache elastische Rückstellwirkung ihre ursprüngliche vollständige kreisförmige Form einnehmen. Während dieser Bewegung verteilt sich die Einklemmung des Dichtungswulstes 38, die auf die beiden Punkte Cund C lokalisiert war, fortschreitend auf den gesamten Umfang der Dichtung.

Außerdem ist es so, daß aufgrund der Anwesenheit des radialen Spiels > der Dichtungswulst keiner beträchtlichen Überlastung in den Berührungspunkten C und C zwischen der Ventilklappe in der offenen Stellung und dem Dichtungswulst ausgesetzt ist. Infolgedessen beobachtet man kein übermäßiges Fließen des Dichtungswulstes in den Punkten Cund C, auch wenn die Ventilklappe lange in der offenen Stellung bleibt, und die wiederholten Betätigungen der Ventilklappe bewirken praktisch keine lokalisierte Abnutzung in diesen Punkten.

Wie oben bereits erwähnt, kann man bei einer

Ausführungsform für den Abstützring 37 bei der Montage kein axiales Spiel je sowie eine gewisse axiale Vorspannung vorsehen. Diese Ausführungsform eignet sich ebenso wie die vorherige für Fälle geringer Drücke.

Man kann außerdem bei der Ausführungsform nach

Fig.2 das axiale Spiel 76 bei der Montage ausfüllen, indem man zwischen den Abstützring 37 und die Fläche 48 eine axial wirkende elastische ringförmige Einrichtung einsetzt, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Bei der in F i g. 8 dargestellten Ausführungsform sind die Flächen 16 und 48 des Gehäuseteils koplanar, so daß die Nut 17 nicht mehr vorhanden ist. infolgedessen wird das axiale Spiel j\ wesentlich größer und damit die Herstellung und die Montage des Ventils vereinfacht.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 9 sind die axiale Orientierung der kegelstumpfförmigen Fläche 43, des Steges 40 und des Abstützringes 37 umgekehrt; die planen Flächen 14 und 20 des Ventils stehen miteinander in Berührung. Der Befestigungsteil 39 des Dichtungsrings ist zwischen dem Boden 48 der Nut 17 und einer Stirnfläche eines ringförmigen Abstandshalters 52 eingeklemmt, dessen andere Stirnfläche sich auf der Fläche 20 abstützt. Die Umfangsfläche des Abstandshalters 52 steht mit der zylindrischen Fläche des Anschlages 15 des Gehäuseteils 4 in Berührung. Das axiale Spiel j\ des Teiles 38 des Dichtungsrings ist zwischen den Flächen 21 und 42 ausgebildet, während die Flächen 16 und 41 miteinander in Berührung stehen. Diese Ausführungsform arbeitet in analoger Weise wie die nach F i g. 2.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann die innere Fläche 44 des massiven Dichtungswulstes 38, d. h. die Kontaktfläche mit dem Umfang 35 der Ventilklappe 2 nur konisch oder nur spärisch oder eine Kombination dieser beiden Profile sein, ebenso wie der Umfang der Ventilklappe. Aus Gründen der möglichen Verformung des Dichtungsringes sind die Flächen 35 und 44 nicht notwendigerweise vollständig konjugiert zueinander.

In einer Weitergestaltung kann man im Falle schwieriger Betriebsbedingungen (hoher Druck, hohe Geschwindigkeit) dem massiven Dichtungswulst 38 einen ringförmigen Ansatz verleihen, der identisch wie der zylindrische Ring 45 des Steges 40 ausgebildet ist und an seiner anderen planen Fläche 41 vorsteht. Ein derartiger nicht dargestellter Ansatz bietet ein zusätzliches Hindernis gegenüber Fließverformung des Dichtungsrings im Strömungsdurchgang des Klappenventils.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Klappenventil, dessen Ventilgehäuse oder dessen Klappe eine Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungsrings aufweist, dessen Dichtungswu'st über einen freien Steg mit einem Befestigungsteil in der Ringnut axial verschiebbar gehalten und mit einer kegelstumpfförmigen Fläche versehen ist, die direkt mit einer entsprechend kegelstumpfförmigen Abstützfläche eines in der Ringnut mit radialem Spiel angeordneten Abstützrings zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützring (37) in Ruhestellung axial schwimmend in der Ringnut (25) angeordnet ist

2. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (40) ausgehend vom Befestigungsteil (39) einen planen Ring (46) und einen zylindrischen Ring (45) aufweist und die dem Strömungskanal (7, 8, 9) des Ventilgehäuses (1) zugewandte Fläche des zylindrischen Ringes (45) einer zylindrischen Hahefläche (23) gegenüberliegend angeordnet ist.

3. Klappenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die beiden Flächen des Dichtungswulstes (38) in der Nähe der Dichtungsfläche plan ausgebildet und mit Spiel zwischen zwei planen Flächen (41, 42) der Ringnut (25) angeordnet sind, und daß das axiale Spiel (j\) zwischen der dem Abstützring (37) zugewandten planen Fläche (41) des Dichtungswulstes (38) und der gegenüberliegenden planen Ringnutfläche (16) aufrechterhalten bleibt, wenn der Betriebsdruck den Dichtungswulst (38) gegen die kegelstumpfförmige Fläche (47) des Abstützrings (37) drückt (F ig. 5).

4. Klappenventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Ring (45) des Stegs (40) an die dem Abstützring (37) abgewandte plane Fläche (42) des Dichtungswulstes (38) anschließt.

5. Klappenventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützring (37) einen Querschnitt in Form eines rechteckigen Trapezes besitzt.

6. Klappenventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützring (37) in der Ruhestellung mit axialem Spiel (jb) in der Ringnut (25) angeordnet ist.