DE3018101A1

DE3018101A1 - Klappenventil

Info

Publication number: DE3018101A1
Application number: DE19803018101
Authority: DE
Inventors: Karl 6050 Offenbach Gruner
Original assignee: Samson AG
Current assignee: Samson AG
Priority date: 1980-05-12
Filing date: 1980-05-12
Publication date: 1981-11-19

Description

Die Erfindung betrifft ein Klappenventil mit einem durch eine Klappenwelle schwenkbaren Ventilteller, dessen Dichtkante an die Sitzfläche eines Ventilgehäuses andrückbar ist.

. Es sind bereits Klappenventile bekannt, die zur Erzielung einer Dichtwirkung elastische Dichtelemente aufweisen, deren zulässige Temperaturen und Druckdifferenzen jedoch nur geringen Ansprüchen genügen. Für höhere Ansprüche sind metallisch schließende Klappenventile bekannt,- deren Klappendrehachse gegenüber der Sitzebene und derjsitzachse derart versetzt ist, daß sich die Ebenen der Dichtkanten von Ventilteller und Sitz schneiden, so daß sich die Dichtkanten durch Drehen des Ventiltellers im Schnittpunkt dichtschließend berühren. Derartige Klappenventile erfordern aber eine hohe Fertigungsgenauigkeit, und wegen der fehlenden Justiermöglichkeit ist eine iBtandsetzung durch Nacharbeit nur begrenzt möglich. Es sind ferner Klappenventile bekannt, deren Klappendrehachse und Sitzachse sich kreuzen und deren Ventilteller außer einer Drehbewegung zur Abdichtung noch eine Hub- oder Schwenkbewegung machen. Auch bei diesen Ausführungen ist eine,hohe

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Fertigungsgenauigkeit erforderlich, und ein dichter Abschluß ist selbst durch Justier einrichtungen nur schwer zu erreichen* weil die Hub- oder Schwenkbewegung gleichzeitig mit der Drehbewegung erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Klappenventil zu schaffen, welches diese Nachteile der bekannten Ausführungen vermeidet und trotz einfacher Ausbildung einen vollkommen dichten Abschluß auch bei hohen Druckdifferenzen ermöglicht«

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwenkbewegung des Ventiltellers durch einen Anschlag in einer Stellung begrenzbar ist, in der sich die Achsen der Sitzfläche des Gehäuses und der Dichtkante des Ventiltellers decken und von der aus durch weiteres Drehen der Klappenwelle der Ventilteller eine axiale Hubbewegung gegen die Strömungsrichtung ausführt, bis die Dichtkante an der Sitzfläehe zum dichten Abschluß kommt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Ventilteller mit der Dichtkante auf der

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Bahn einer Kugelfläche mit einem bestimmten Radius bis zu dem Anschlag schwenkbar und von da in Richtung der Sitzfläche mit einem bestimmten Radius axial verschiebbar, bis die Dichtkante an der Sitzfläche dichtend anschlägt.

Eine axiale Hubbewegung des Ventiltellers kann auf verschiedene Weise herbeigeführt werden. GemäS einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist diese Hubbewegung bLhesIs mittels eines mit der Klappenwelle fest verbundenen Nockenkörpers mit einem Nocken gegen die Kraft mindestens einer Feder durch Drehung der Klappenwelle ausführbar, wobei das Führungsteil an dem Anschlag anliegt. Weitere Erfindungsmerkmale sind in der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt das Klappenventil in einem Schnitt quer zur Schwenkachse des Ventiltellers;

Fig= 2 zeigt das Klappenventil nach Fig. 1 in einer Zwischenstellung des Ventiltellers;

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Fig. 3 zeigt das Klappenventil nach Fig. 1 in

einer Öffnungsstellung des Ventiltellers bei einem Schwenkwinkel von ca. 60°; und

Big. 4 zeigt das Klappenventil in einem Schnitt quer zur Strömungsachse in geschlossener

Stellung.

Für das in der Zeichnung veranschaulichte Klappenv entil ist es gemäß der Erfindung wesentlich, daß die Drehbewegung des Ventiltellers 2 in der Schließstellung durch einen einstellbaren Anschlag 17 begrenzt wird, und daß erst dann von dem Ventilteller 2 eine Hubbewegung h ausgeführt werden kann, wenn die Drehbewegung an diesem Anschlag die Endstellung erreicht hat. Die Hubbewegung des Ventiltellers 2 wird durch eine Sitzfläche 14 des Ventilgehäuses 18 begrenzt, auf die eine Dichtkante 15 des Ventiltellers 2 entgegen der Strömungsrichtung dichtend angepreßt wird.

In der Schließstellung des Klappenventils muß an der Klappenwelle 1 ein Drehmoment zur Überwindung der Federkraft mindestens einer Feder 7 entsprechend dem Hub h

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und entsprechend der am Ventilteller 2 wirksamen Druckdifferenz ausgeübt werden. Dieses Drehmoment wird von der Klappenwelle 1 über Stifte 4 auf einen Nockenkörper übertragen, dessen Nocken 6 an einer Fläche 22 des Ventiltellers 2 anliegt und die Drehbewegung des Nockenkörpers 5 als Hubbewegung h auf den Ventilteller 2 überträgt. Der Ventilteller 2 liegt durch die vorgespannte Feder 7 kraftschlüssig an dem Nocken 6 des Nockenkörpers 5 an„ Die Hubführung des Ventiltellers 2 erfolgt durch einen Führungszylinder 9 an einem Führungsteil 8, das auf der Welle 1 drehbar gelagert ist.

Das Führungsteil 8 dient auch als Festlager 10 für die Feder 7, deren Loslager 11 ein Deckel 12 bildet, der mit dem Ventilteller 2 am Führungszylinder 9 fest verbunden ist» Der Hub h wird durch die Sitzfläche begrenzt, an die die Dichtkante 15 des Ventiltellers 2 dichtend angepreßt wird. Die Gegenkraft aus der Umlenkung der Drehbewegung des Nockenkörpers 5 in eine Hubbewegung h des Ventiltellers 2 wird über den Führungsgylinder 9 auf das Führungsteil 8 und über Zapfen auf eine einstellbare Anschlagschraube 17 am Gehäuse übertragen» -

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Beim Öffnen des Klappenventils wird durch Zurückdrehen der Klappenwelle 1 mit dem Nockenkörper 5 der Ventilteller 2 durch seine Hubbewegung aus dem Sitz 14 herausgefahren, wobei der Zapfen 16 unverändert an der Anschlags ehr aube 17 anliegt.

Der Hub Null ist erreicht, wenn die Fläche 20 bzw ο 21 des Nockenkörpers 5 durch die vorgespannte Feder 7 kraftschlüssig an dem Führungsteil 8 anliegt. Diese Stellung ist in Fig« 2 gezeigt, bei der die Dichtkante 15 des Ventiltellers 2 durch den Hub h von dem Radius r₂ auf den kleineren Schwenkradius r, gebracht wurde, so daß der Ventilteller 2 aus der Sitzfläche herausschwenken kann. Das erforderliche Drehmoment wird dabei von der Klappenwelle 1 über den Nockenkörper mit den Flächen 20 und 21 auf das Führungsteil 8 und über den Führungszylinder 9 auf den Ventilteller 2 übertragen. Die Feder 7 ist mit Vorspannung eingebaut, so daß bei entsprechender Dimensionierung des Nockenkörpers 5* des Führungsteiles 8 und des Ventiltellers 2 der Übergang von der Schwenk- zur Hubbewegung und umgekehrt kraftschlüssig und ohne Lose erfolgt. Die Durchführungen am Führungszylinder 9 für die Welle 1 und den Zapfen 16 werden

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werden genügend groß für eine freie Hubbewegung ausgeführt.

Im übrigen beschränkt sich die Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene und in der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsbeispiel, sondern sie umfaßt auch alle Varianten und Ausgestaltungen im Rahmen der wesentlichen Erfindungsmerkmale, So kann es z.B. erfindungsgemäß vorteilhaft sein, den mit der Sitzfläche 14 versehenen Ventilsitz Ij5 lösbar an dem Ventilgehäuse 18 anzubringen, wie die als Einzelheit Z in Ii¹Ig. 1 gezeigte Ausführung. Besonders zweckmäßige sonstige Erfindungsmerkmale sind auch aus den Unteransprüchen zu entnehmen.

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Patentanwalt

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Leerseite

Claims

SAMSON AKTIENGESELLSCHAFT, Welsmüllerstraße 3 , 6000 Frankfurt ara Main Klappenvent 11 Patentansprüche :

1.) Klappenventil mit einem durch eine Klappenwelle schwenkbaren Ventilteller, dessen Dichtkante an die Sitzfläche eines Ventilgehäuses andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung des Ventiltellers (2) durch einen Anschlag (17) in einer Stellung begrenzbar ist, in der sich die Achsen der Sitzfläche (14) des Gehäuses (18) und der Dichtkante (15) des Ventiltellers (2) decken und von der aus durch weiteres Drehen der Klappenwelle (1) der Ventilteller (2) eine axiale Hubbewegung gegen die Strömungsrichtung ausführt, bis die Dichtkante (15) an der Sitzfläche (14) zum dichten Abschluß kommt. 130047/0140

2. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (2) mit der Dichtkante (15) auf der Bahn einer Kugelfläche mit einem bestimmten Radius (r^) bis zu dem Anschlag (17) schwenkbar und von da in Richtung der Sitzfläche (14) mit einem bestimmten Radius (^₂) axial verschiebbar ist, bis die Dichtkante (15) an der Sitzfläche (14) dichtend anschlägt.

3. Klappenventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (2) axial verschiebbar auf einem Führungsteil (8) gelagert ist, welches seinerseits drehbar auf der Klappenwelle (1) gelagert iöt.

4. Klappenventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Hubbewegung (h) des Ventiltellers (2) mittels eines mit der Klappenwelle (1) fest verbundenen Nockenkörpers (5) mit einem Nocken (6) gegen die Kraft mindestens einer Feder (7) durch Drehung der Klappenwelle (1) ausführbar ist, wobei das Führungsteil (8) an dem Anschlag (17) anliegt.

5· Klappenventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (2) durch vorgespannte Federn (7) kraftschlüssig und spielfrei an dem Nocken (6) angelegt wird.

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6. Klappenventil nach Anspruch 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (8) senkrecht zur Achse eines Führungszylinders (9) Bohrungen zur Lagerung auf der Klappenwelle (1) hat und in der Mitte eine öffnung zur Aufnahme des Nockenkörpers (5) vorhanden ist, sowie als Anschlag der Zapfen (16) angebracht ist.

7. Klappenventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Sitzfläche (14) versehene Ventilsitz (Ij5) lösbar an dem Ventilgehäuse (18) angebracht ist.

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