DE29808121U1

DE29808121U1 - Klappe

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Publication number: DE29808121U1
Application number: DE29808121U
Authority: DE
Original assignee: NEM Power Systems Niederlassung Deutschland der NEM Energy BV
Current assignee: Siemens Heat Transfer Technology BV Niederlassung Deutschland
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2008-05-07

Description

OC Ofi?

NEM Power Systems 4. Mai 1998

Niederlassung Deutschland der NEM B.V. Niederlande NPS-Gm 9803

Christine-Englerth-Straße 20 Ca-La-NPS

45665 Recklinghausen NPS9803.doc

Beschreibung Klappe

Die Erfindung betrifft eine Klappe mit einem zylindrischen Gehäuse, einem drehbar in dem Gehäuse gelagerten Klappenflügel einschließlich einer umlaufenden Dichtfläche, einer vom Gehäuse getragenen umlaufenden Dichtfläche, mindestens einer beiden Dichtflächen zugeordneten umlaufenden Dichtung und einer Einrichtung zum Bewegen des Klappenflügels einschließlich im Gehäuse gelagerter Drehzapfen und mit den Drehzapfen verbundener Kurbelarme.

Es ist eine Klappe der vorstehenden Art benutzt worden, bei der die Drehzapfen exzentrisch, bezogen auf die Klappe, im Gehäuse angeordnet sind. Die freien Enden der Kurbelarme sind über je ein Schwenkglied mit dem Klappenflügel verbunden. Der Klappenflügel selbst ist über Lenkhebel an der Innenfläche des Gehäuses angelenkt. Die vom Gehäuse getragene umlaufende Dichtfläche ist gegenüber der Gehäuseachse geneigt und die am Klappenflügel vorgesehene Dichtfläche ist im Gegensinne geneigt. In der Dichtfläche des Klappenflügels sind zwei O-Ringe als Dichtung eingelassen.

Beim Öffnen der Lenkhebelklappe muß der Klappenflügel zunächst aus der vom Gehäuse getragenen umlaufenden Dichtfläche im wesentlichen axial zum Gehäuse herausbewegt werden, ehe er unter dem Einfluß der Lenkhebel eine Schwenkbewegung durchführen kann. Die Lenkhebelklappe weist eine vielteilige Konstruktion auf und die Dichtelemente sind beim Schließvorgang, bei dem die geneigten Dichtflächen in Eingriff gebracht werden, einem starken Verschleiß unterworfen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Klappe zu schaffen, die einfacher im Aufbau ist und bei der die Dichtung einem geringeren Verschleiß ausgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Drehzapfen zentrisch bezogen auf den Klappenflügel im Gehäuse gelagert sind und die freien Enden der Kurbelarme mit einer exentrisch an dem Klappenflügel befestigten Welle verbunden sind und daß der vom Gehäuse getragenen und im wesentlichen geradzylinderartig ausgebildeten Dichtfläche und der Dichtfläche des Klappenflügels mindestens eine aufblasbare Dichtung zugeordnet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Klappe können Lenkhebel in Fortfall kommen, da die Lagerung und Drehung des Klappenflügels zentrisch erfolgt. Die Verbindung zwischen den Drehzapfen und dem Klappenflügel in Form der Kurbelarme und der exentrisch an dem Klappenflügel befestigten Welle führt zu einer kurbelschwingenähnlichen Anordnung, wobei der 90°-Drehbereich der Welle außerhalb der vom Gehäuse getragenen umlaufenden Dichtfläche liegt.

Weiterhin ist es von Vorteil, daß in der die erste aufblasbare Dichtung tragende Dichtfläche mit axialem Abstand von der ersten aufblasbaren Dichtung eine zweite aufblasbare Dichtung angeordnet ist.

Vorzugsweise ist Raum zwischen den beiden Dichtungen mit einem Gas beaufschlagbar, das zum einen eine Sperrwirkung bei Klappenflügel in ZU-Stellung und zum anderen eine Reinigungswirkung an den aufblasbaren Dichtungen erreichen kann.

Vorzugsweise sind die aufblasbaren Dichtungen in Nuten in der sie tragenden Dichtfläche angeordnet.

Um eine schnelle Rückstellung der aufblasbaren Dichtungen zu erzielen, sind sie vorzugsweise aus einem eigenelastischen Material gefertigt.

Während bei Klappenflügeln kleineren Durchmessers es ausreichend ist, daß die Dichtfläche des Klappenflügels geradzylindrisch augebildet ist, kann es bei größeren Durchmessern zweckmäßig sein, daß die Dichtfläche des Klappenflügels teilkugelförmig ausgebildet ist.

Da das von der Klappe abzusperrende Gas zu Anbackungen führen kann, ist es zweckmäßig, daß die aufblasbaren Dichtungen bei geöffneter Klappe über eine Zeitsteuereinrichtung in vorgegebenen Zeitabständen aufblasbar sind.

Die mindestens eine aufblasbare Dichtung ist entweder in der vom Gehäuse getragenen Dichtfläche oder in der Dichtfläche des Klappenflügels angeordnet.

Zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Klappe sollen nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Klappe längs der Linie I -1 in Fig. 2, bei der die aufblasbaren Dichtungen in der vom Gehäuse getragenen Dichtfläche angeordnet sind,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Klappe in Blickrichtung der Pfeile Il - Il in Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Teildarstellung gemäß Fig. 1 bei drucklosen aufblasbaren Dichtungen,

Fig. 4 eine Darstellung vergleichbar Fig. 3 mit an die Dichtfläche des Flügels angepreßten aufgeblasenen Dichtungen und

Fig. 5 einen Schnitt vergleichbar Fig. 1 durch eine Klappe, bei der die aufblasbaren Dichtungen in der umlaufenden Dichtfläche des Klappenflügels angeordnet sind.

Die Klappe 1 nach Fig. 1 - 4 weist ein mit Anschlußflanschen 2a und 2b versehenes zylinderartiges Gehäuse 2 auf. Auf der Innenseite des Gehäuses 2 ist umlaufend ein mehrteiliger Dichtring 3 vorgesehen, der vorzugsweise Bestandteil des Gehäuses 2 selbst ist. Der Dichtring besteht aus einem T-artigen Grundkörper 3a und zwei Halteringen 3b und 3c, die zwischen sich und dem Stamm des T-förmigen Grundkörpers Nuten 3d und 3e zur Aufnahme von aufblasbaren Dichtringen 4 und 5 begrenzen. Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, können die aufblasbaren Dichtringe 4 und 5 von außen über Leitung 6 mit Druckluft DL beaufschlagt werden.

Der Zwischenraum 7 zwischen den beiden Dichtringen 4 und 5 kann über eine Leitung 8 mit einem Sperrgas SG beaufschlagt werden.

In dem Gehäuse ist drehbar ein Drehklappenflügel 9 angeordnet. Der Drehklappenflügel 9 besteht aus einer Sperrscheibe 9a, einem mit der Scheibe verbundenen und auf seiner äußeren Dichtfläche teilkugelartig geformten Dichtelement 9b und mehreren auf der Abströmseite der Klappe angeordneten Verstärkungsstegen 9c, 9d und 9e.

Zur Lagerung des Drehklappenflügels 9 sind in dem Gehäuse 2 zwei Drehzapfen 10 und 11 zentrisch bezogen auf den Flügel 9 drehbar gelagert, wobei der Drehzapfen 10 mit einer Betätigungseinrichtung verbindbar ist und der Drehzapfen 11 in einem Gehäuse gelagert ist.

Mit den innneniiegenden Enden der Drehzapfen 10 und 11 sind Kurbelarme 12 bzw. 13 fest verbunden. Die Kurbelarme 12 und 13 können jeweils in einem auf der Außenseite des Gehäuses 2 vorgesehenen Gehäuse 14 bzw. 15 aus der in der Fig. 1 gezeigten oberen Stellung um 90° in eine untere Stellung verschwenkt werden.

Zwischen den freien Enden der Kurbelarme 12 und 13 erstreckt sich eine Welle 16, die ihrerseits fest mit den Stegen 9c, 9d und 9e verbunden ist. In Schließstellung gemäß Fig. 1 liegt die Welle 16 außerhalb des Dichtelements 9 und oberhalb der von den Drehzapfen 10 und 11 bestimmten Axialebene E. Die Enden der Welle 16 ragen durch in der Wandung des Gehäuses 2 vorgesehene Öffnungen 17 in die Gehäuse 14 bzw. 15 hinein. Die Kurbelarme 12 und 13 führen somit bei zentrischen Drehzapfen 10 und 11 zu einer Schwenkbewegung der exzentrisch angeordneten der Welle 16, deren 90°- Schwenkbereich außerhalb des Dichtrings 3 liegt, wie dies insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist. Dies führt zu einer Drehbewegung des Flügels 9 aus seiner in der Fig. 1 vertikalen ZU-Stellung in eine horizontale AUF-Stellung, in der die Welle 16 unterhalb der Axialebene E liegt.

Nach Drehung des Drehklappenflügels 9 in seine in der Fig. 1 gezeigte ZU-Stellung (vgl. auch Fig. 3 und 4) werden die aufblasbaren Dichtungen 4 und 5 im Dichtrahmen bzw. Dichtring 3 mit Druckluft beaufschlagt und pressen gegen die Dichtfläche des Dichtelements 9b. Danach wird zwischen die beiden Dichtungen 4 und 5 das Sperrmedium über Leitung 8 mit einem positivem Druckgefälle zu dem abzusperrenden Medium hin zugeführt, so daß ein Gasdurchtritt durch die Klappe 1 sicher verhindert wird.

Falls man auf 100 %ige Dichtigkeit verzichten will, ist es auch denkbar, auf einen der beiden Dichtringe 4 oder 5 zu verzichten.

Soll die Klappe geöffnet, d.h. der Drehklappenflügel 9 verschwenkt werden, werden die Dichtringe 4 oder 5 drucklos gemacht und die Dichtringe federn aufgrund ihrer Eigenelastizität in die Nuten 3d bzw. 3e zurück. Dieser Vorgang kann unterstützt werden, wenn in der Leitung 6 nicht nur der Druck abgebaut wird, sondern in der Leitung 6 ein Unterdruck z. B. mit Hilfe einer Ejektordüse erzeugt wird.

Wenn in Offenstellung des Drehklappenflügels 9 die Gefahr besteht, daß Anbackungen im Kanal auftreten, kann es zweckmäßig sein, die Dichtringe 4 und 5 gesteuert über ein Zeitrelais in regelmäßigen Abständen ohne Anlage an die Gegenfläche 9b aufzublähen, um auf den Dichtringen vorhandene Anbackungen bzw. Verkrustungen zum Abplatzen zu bringen.

Andererseits ist es auch denkbar, bereits beim Schließen des Drehklappenflügels 9 bereits den Zwischenraum zwischen den Dichtungen während der Zudrehbewegung mit einem Gas zu beaufschlagen, um auf diese Weise eine Reinigung der Dichtringe zu erzielen.

Bei der Klappe nach Fig. 5 sind zwei aufblasbare Dichtungen 20 und 21 in Nuten in der äußeren Dichtfläche des Dichtelements 9b unter leichter Vorspannung angeordnet. Die aufblasbaren Dichtungen 20 und 21 sind über einen in dem Drehzapfen 12 ausgebildeten Axialkanal 22, der auf der inneren Stirnfläche des Drehzapfens endet, und eine sich verzweigende Leitung 23 mit einer Druckluftquelle (nicht dargestellt) zur Beaufschlagung mit Durckluft DL verbunden. Die Leitung 23 erstreckt sich zunächst mit einem Abschnitt 23a parallel zum Kurbelarm 12 in Richtung auf die Welle 16, dann mit einem Abschnitt 23b rechtwinklig zum Abschnitt 23a, dann mit einem zum Abschnitt 23a parallelen Abschnitt 23c in den vom ringförmigen Dichtelement begrenzten Raum hinein und von dort mit zwei Zweigabschnitten 23d und 23e nach außen bis zu den Dichtungen 20 und 21. Drehverbindungen für den Anschluß einer zur Druckluftquelle führenden Leitung an die äußere Stirnfläche des Drehzapfens 10 sind bekannt.

Der Zwischenraum 24 zwischen den beiden Dichtungen 20 und 21 kann über eine von außen an das Gehäuse herangeführte Leitung 25 mit einem Sperrgas SG beaufschlagt werden. Der dem Gehäuse 2 zugeordnete gesonderter Dichtring 26 ist nicht unbedingt erforderlich, da sich die. Dichtungen 20 und direkt an die zylindrische Innenfläche des Gehäuses 2 anlegen können.

In der Fig. 5 . ist der Schwenkkreis des Klappenflügels 9 mit dargestellt. (Hierzu 3 Blatt Zeichnungen)

Claims

NEM Power Systems 4. Mai 1998 Niederlassung Deutschland der NEM B.V. Niederlande NPS-Gm 9803 Christine-Englerth-Straße 20 Ca-La-NPS 45665 Recklinghausen NPS9803.doc Ansprüche

1. Klappe mit einem zylindrischen Gehäuse (2), einem drehbar in dem Gehäuse gelagerten Klappenflügel (9) einschließlich einer umlaufenden Dichtfläche (9b), einer vom Gehäuse getragenen umlaufenden Dichtfläche (3), mindestents einer den beiden Dichtflächen zugeordneten umlaufenden Dichtung (4; 5) und einer Einrichtung zum Bewegen des Klappenflügels (9) einschließlich im Gehäuse gelagerter Drehzapfen (10, 11) und mit den Drehzapfen verbundener Kurbelarme (12, 13) dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzapfen (10,11) zentrisch bezogen auf den Klappenflügel (9) im Gehäuse gelagert sind und die freien Enden der Kurbelarme (12,13) mit einer exentrisch an dem Klappenflügel (9) befestigten Welle (16) verbunden sind und daß der vom Gehäuse (2) getragenen und im wesentichen geradzylindrisch ausgebildeten Dichtfläche (3) und der Dichtfläche (9b) des Klappenflügels (9) mindestens eine aufblasbare Dichtung (4;5) zugeordnet ist.

2. Klappe nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß in der die erste aufblasbare Dichtung (4) tragende Dichtfläche (3) mit axialem Abstand von der ersten aufblasbaren Dichtung (4) eine zweite aufblasbare Dichtung (5) angeordnet ist.

3. Klappe nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (7) zwischen den Dichtungen mit einem Gas (SG) beaufschlagbar ist.

4. Klappe nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die aufblasbaren Dichtungen (4; 5) in Nuten (3d; 3e) in der sie tragenden Dichtfläche (3) angeordnet sind.

5. Klappe nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die aufblasbaren Dichtungen (4; 5) aus einem eigenelastischen Material gefertigt sind.

6. Klappe nach mindestens einem der Ansprüchei - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (9b) des Klappenflügels (9) geradzylindrisch oder teilkugelförmig ausgebildet ist.

7. Klappe nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die aufblasbaren Dichtungen (4, 5) bei geöffneter Klappe über eine Zeitsteuereinrichtung in vorgegebenen Zeitabständen aufblasbar sind.

8. Klappe nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine aufblasbare Dichtung (4; 5) in der vom Gehäuse (2) getragenen Dichtfläche (3) angeordnet ist.

9. Klappe nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine aufblasbare Dichtung (20; 21) in der Dichtfläche (9b) des Klappenflügels (9) angeordnet ist.