DE2916926C2

DE2916926C2 - Klappenventil

Info

Publication number: DE2916926C2
Application number: DE19792916926
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Gebr Adams - Armaturen und Apparate & Co Kg 4630 Bochum De GmbH
Current assignee: Gebr Adams - Armaturen und Apparate & Co Kg 4630 Bochum De GmbH
Priority date: 1979-04-26
Filing date: 1979-04-26
Publication date: 1984-03-15
Also published as: DE2916926A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Klappenventil mil einem an der Gehäusewanii des Ventils befestigten, gewölbten, metallischen Sitzring und einer metallischen, um eine Achse schwenkbaren Klappcn.scheibc. deren Rand in Schließstellung des Klappenventil mit einer durch zwei zueinander und zur Schwenkachse parallele Schnitlebe- *"> nen begrenzten Kejzelfläche die gewölbte Innenfläche des Sit/rings längs einer Kreislinie berührt, die in einer rechtwinklig zur Achse des Sitzrings liegenden und einen Abstand von der Schwenkachse aufweisenden Ebene liegt. Bei einem Klappenventil nach der DE-OS 2b 44 518 ist die Kegclflächc der Klappcn.scheibc verhältnismäßig breit, so daß beim Drehen der Klappenscheibe der Sitz verhältnismäßig stark aufgeweitet werden muß. bis eine sichere Abdichtungsanlage erreicht ist. Hierzu ist der metallische Sitzring als dünner gebogener Blechstreifen ausgebildet, der aber nicht zum Absperren unter hohem Druck geeignet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es. ein Klappenventil der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem der Sitzring aus einem massiven Metalltcil bestehen kann, und dennoch «> die Klappenscheibe in der Schließstellung zuverlässig dichtend am Sitzring anliegt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die zwei zueinander und zur Schwenkachse parallelen Schnittebenen der Kegelfliichc mit der die ei Kreislinie enthaltenden Ebene einen kleinen Winkel einschließen, und jede .Schnittebene die Kreislinie in einem Punkt berührt.

Die Schwenkachse der Klappenscheibe hat vorzugsweise einen Abstand von der Achse der Kegelfläche, Vorzugsweise besteht der Sitzring aus einem an der Ventilgehäusewand befestigten Teil und einem die Sitzfläche tragenden Teil, die miteinander über einei. Steg verbunden sind, der bei Beanspruchung des Sitzrings durch eine große, in Strömungsrichtung des Strömungsmediums wirkende Kraft elastisch biegbar ist, wobei der Krümmungsradius der Wölbung der Sitzfläche des Sitzrings größer ist als der Radius, um den die Sitzfläche beim Biegen des Steges bewegt wird.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung

Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch ein Klappenventil gemäß der Erfindung,

Fig.2 zeigt ebenfalls im Axialschnitt einen Teil eines etwas abgewandelten Klappenventils gemäß der Erfindung.

Fig.3 zeigt in gleichem Schnitt die Vergrößerung eines Teils der F i g. 2.

Das in Fig. I dargestellte Klappenventil besitzt ein zylindrisches Gehäuse 1 mit der Achse A und einer koaxialen Bohrung la. Das Gehäuse 1 besitzt am einen Ende eine zur Bohrung la koaxiale zylindrische Ausnehmung 5 und darin eine weitere zylindrische Ausnehmung 6. In der Ausnehmung 5 liegt ein Haltering 2, der an seinem Umfang durch eine Anzahl von Schrauben 3 an das Gehäuse geschraubt ist. In der Ausnehmung 6. die nach Aufschrauben des Halterings 2 eine zylindrische Ringnut bildet, liegt ein Sitzring 4 aus einem Metall, z. B. aus Stahl, dessen zylindrischer Außenumfang um mehrere Millimeter kleiner ist als der Innenumfang der Ausnehmung 6. Der Sitzring 4 liegt auf einer im Gehäuse angeordneten Ringdichtung 7. gegen die er durch den Ring 2 angeklemmt ist.

Eine aus Metall, z. B. Stahl, bestehende Klappenscheibc 8 ist um eine Welle 9 schwenkbar. In F i g. I ist sie in einer Lage dargestellt, in der sie vc'it einer eine ideelle Spitze S aufweisende Kegelfläche 8;/ an einer Innenfläche 4;i längs einer Kreislinie B-B anliegt, deren Ebene rechtwinklig zur Achse A liegt. Die Innenfläche 4,i ist derart gewölbt, daß eine an sie angelegte, durch die Kreislinie B-B gehende tangentiale Fläche die Form eines Kegels hat. von der die Kegelfläche Sa der Klappenscheibe 8 in Schließstellung des Klappenventils einen Teil bildet. Die Innenfläche 4;f des Sitzrings wird begrenzt von den zueinander parallelen, zur Achse A des Kegels rechtwinkligen Flächen Fi und F>. Die Kegclfläche 8a der Klappenscheibe 8 wird von zueinander und zur Schwenkachse parallelen Ebenen f 1 und £_> begrenzt, die mit der die Kreislinie B-B enthaltenden Ebene einen kleinen Winkel λ einschließen. Jede Ebene L). E: berührt die Kreislinie B-B in einem Punkt, sobald die Klappenscheibe 8 beim Schließendes Klappenventils mit der Innenfläche4,;des Sitzrings 4 in Berührung kommt.

Bei Herstellung dieses Klappenventil wird zunächst der Haltering 2 lose eingelegt, so daß der Sitzring 4 in radialer Richtung bewegbar ist. Dann wird die Klappenscheibe 8 geschlossen, bis sie den Sitzring an der Kreislinie B-B berührt, wobei der Sitzring 4 in radialer Richtung radial in die Schließstellung geschoben wird. Dann werden die Schrauben 5 angezogen und somit der Sitzring 4 in dieser Stellung justiert. Bei geöffnetem Klappenventil kann die KlappcnschiMbe 8 entgegen der Richtung des Pfeiles P so weit um die Achse 9 geschwenkt werden. daiJ sie im wesentlichen parallel zur Achse A liegt. Reim Schließen Jer

Klappenscheibe 8 wird diese in Richtung des Pfeiles P bewegt. Sobald ihre Kugelfläche 8a die Innenfläche 4a des .Sitzrings 4 berührt, nimmt sie die in F i g. 1 dargestellte Lage ein, in der die Kegelfläche 8a an der innenfläche 4a in der Ebene, in der die Kreislinie B-B liegt, anliegt.

Wird dann die Klappenscheibe 8 noch weiter in Richtung d^s Pfeiles Pgedreht, so wird die Kegelfläche 8a mit steigendem Druck gegen die Innenfläche 4a gepreßt, was innerhalb gewisser Grenzen möglich ist. dtnk der Elastizität der Metalle, aus denen die Teile 4 und 8 bestehen. Dadurch ist ein zuverlässig dichtes Schließen des Klappenventils gewährleistet.

Die Anordnung nach Fi g. 2 und 3 unterscheidet sich von der Anordnung nach Fig. 1 durch die Form des Sitzrings 4. Der in Fig.2 und 3 dargestellte Sitzring besteht aus einem an der Ventilgehäusewand 1 mittels des Rings 2 angeklemmten Teil 4b, einem die Innenfläche 4a tragenden Teit4cund einem diese beiden Teiie 4b und 4c verbindender. Steg 4d.

Bei der in Fig.2 und 3 dargestellten anordnung ist die Elastizität des Sitzrings 4 dadurch erhöht, daß sein die Innenfläche tragender Teil 4c durch einen dünnen Steg 4d mit dem übrigen Teil 4b des Sitzrings 4 verbunden ist. Der Radius R der Wölbung der Sitzfläche 4a ist größer als der Radius r, um dessen Zentruni ζ sich ein Punkt der Innenfläche 4a infolge der elastischen Biegung des Steges 4d bewegt. Dabei liegt das Zentrum ζ auf der Linie zwischen dem Zentrum Z des Radius R und dem Punkt B, an dem beim Schließen des Klappenventils die Kugelfläche 8a der Klappenscheibe 8 die Innenfläche 4a des Sitzrings 4 berührt.

Daher kann, wenn das Strömungsmedium unter hohem Druck steht oder mit großer Geschwindigkeit, in Richtung des Pfeils Si auf den Sitzring 4 wirkt, infolge der verhältnismäßig geringen Dicke des Steges 4c/ und der Elastizität des Materials des Sitzrings, der die Innenfläche 4a tragende Teil 4c ein wenig in Richtung Si bewegt werden. In F i g. 3 zeigt die gestrichelte Linie 4a' eine extreme Lage des Teils 4c des Sitzrings oder der Innenfläche 4a. Durch eine solche vom Strömungsmedium ausgeübte Kraft wird also der Schließdruck vergrößert.

Bei der entgegengesetzten St* .'mungsrichtung S; des SirörnungsrncdiüiTiS kann bei hörern Druck odcrgroGcr Geschwindigkeit der Steg 4c in Richtung S_· ein wenig gebogen werden. Auch in diesem Fall wird der Schließdruck der Klappe vergrößert, wie das die Linie 4a''zeigt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Klappenventil mit einem an der Gehäusewand des Ventils befestigten, gewölbten, metallischen Sitzring und einer metallischen, um eine Achse schwenkbaren Klappenscheibe, deren Rand in Schließstellung des Klappenventils mit einer durch zwei zueinander und zur Schwenkachse parallele Schnittebenen begrenzten Kegelfläche die gewölbte Innenfläche des Sitzrings längs einer Kreislinie berührt, die in einer rechtwinklig zur Achse des Sitzrings liegenden und einen Abstand von der Schwenkachse aufweisenden Ebene liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei zueinander und zur Schwenkachse parallelen Schnittebenen (Ei, Ei) der Kegelfläche mit der die Kreislinie (B-B) enthaltenden Ebene einen kleinen Wickel (ä) einschließen, und jede Schnittebene (Ey. fc?) die Kreislinie^-ß^in einem Punkt berührt.

2. Klappenventil nach Anspruch !. dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (12) der Klappenscheibe (8) einen Abstand von der Achse (A) der Kegelfläche hat.

3. Klappenventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dessen Sitzring aus einem an der Ventilge- 2^r> häusewand befestigten Teil und einem die Sitzfläche tragenden Teil besteht, die miteinander über einen Steg verbunden sind, der bei Beanspruchung des Sitzrings durch eine große, in Strömungsrichtung des Strömu -'ismediums wirkende Kraft elastisch biegbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R) der Wölbung der Sitzfläche (4a^des Sitzrings (4) größer ist ils der Radius (r). um den die Sitzfläche (4a^ beim Biegen des Stegs {4d) bewegt wird.