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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Klappenventil der im Oberbegriff des Hauptanspruches
spezifizierten Art.
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Der gegenüber der Ein- und der Austrittsöffnung erweiterte Innenraum
des Ventilgehäuses ermöglicht es, besonders große Verschlußteile zu verwenden und
dementsprechend große Öffnungsquerschnitte des Ventilsitzes zu realisieren. Ein
sehr geringer Strömungswiderstand des Klappenventils wird dadurch erreicht.
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Derartige Ventilgehäuse mit erweitertem Innenraum werden bekanntlich
(DE-PS 11 53 955) als Gußteil ausgeführt. Bei nicht gängigen Ausführungen - bislang
z. 8. Klappenventile mit Schweißendenanschluß - , die nur in sehr kleinen Stückzahlen
oder gar in Einzelfertigung herzustellen sind, beeinflußen die Modellkosten für
das Gehäuse die Kalkulation allerdings äußerst negativ.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Klappenventil der
eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Ventilgehäuse auch in kleiner Stückzahl
preisgünstig herstellbar ist.
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Mit den im Anspruch 1 angegebenen Erfindungsmerkmalen wird das gesetzte
Ziel erreicht.
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Das Ventilgehäuse besteht nunmehr aus einem Rotationskörper ohne
diametralen Steg und kann demgemäß z. 8. aus einem Rohrabschnitt oder einem gewalzten
Ring gefertigt werden. Ein zumal bei Ventilgehäusen großer Nennweite besonders teures
Gußmodell erübrigt sich mithin.
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Die vorgesehenen beiden Ventilsitzringe können aufgrund ihrer Halbkreisform
durch die im Durchmesser kleinere Ein- oder Austrittsöffnung des Ventilgehäuses
einzeln problemlos in dessen erweiterten Innenraum eingesetzt werden. Anschließend
erfolgt dort das Verschweißen der Teile - Ventilgehäuse und beide Ventilsitzringe
- miteinander sowie die Endbearbeitung der Ventilsitzfläche. Die Ventilsitzring-Rohteile
können, insbesondere bei großen Nennweiten, beispielsweise als preisgünstige Brennteile
ausgeführt werden.
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Die Erfindung eröffnet im übrigen die Möglichkeit, in verschiedenen
Varianten des Ventilgehäuses je Nennweite stets die gleiche Ausführung der Ventilsitzringe
baukastenartig zu verwenden. Auf diese Weise ist jetzt bei Sonderausführungen der
Klappenventile eine sehr weitgehende Standardisierung der Teile realisierbar.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß für Ventilgehäuse und Ventilsitzringe
bei Bedarf in einfacher Weise unterschiedliche Werkstoffe gewählt werden können,
z. 8. für die Ventilsitzringe rostfreier Stahl und für das Ventilgehäuse ein wesentlich
billigerer nicht-rostfreier Stahl. Ferner hat sich gezeigt, daß ein evtl. erforderliches
Panzen der Ventilsitzfläche - z. 8. mit Stellit - an den beiden separaten Ventilsitzringen
sehr viel preisgünstiger auszuführen ist als in einem Ventilgehäuse mit integriertem
Ventilsitz und Steg. Zudem eignen sich Schmiede- und Walzstähle wegen ihres reineren
Gefüges hierfür besser als Gußstähle.
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Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
zum Gegenstand.
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Die Merkmale des Anspruches 2 gestatten es, die Ventilsitzringe sehr
flach und damit materialsparend auszuführen, da ihre Stegzone durch den separaten
Verstärkungsbalken zuverlässig gegen im Klappenventil evtl. auftretenden höheren
Rückdruck abgesetzt werden. Hierzu sind vorzugsweise der Verstärkungsbalken und
die Stege der beiden Ventilsitzringe fest miteinander verschweißt.
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Bei den Ausführungen nach den Ansprüchen 4 und 5 erfolgt eine Abstützung
der Ventilsitzringe und des ggf. vorhandenen Verstärkungsbalkens durch unmittelbare
Auflage am Ventilgehäuse. Die Schweißnähte haben dann lediglich noch die Teile druckdicht
miteinander zu verbinden. Sie brauchen hingegen nicht die Druckkräfte von den beiden
Verschlußteilen aufzunehmen.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Klappenventils als Rückschlagklappe dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine erste Rückschlagklappe
im Längsschnitt, Fig. 2 eine zweite Rückschlagklappe im Längsschnitt, Fig. 3 die
Rückschlagklappe aus Fig. 2 im Schnitt III - III und Fig. 4 die Ventilsitzringe
der Rückschlagklappe aus Fig. 2 in Draufsicht.
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In Fig. 1 besitzt die Rückschlagklappe ein im wesentlichen rohrförmiges
Ventilgehäuse 1, das beidseitig zu SchweiS-enden 2, 3 ausgebildet ist. An denen
kann es mit der anzuschliessenden Rohrleitung (nicht dargestellt) verschweißt werden.
Zwischen einer Eintrittsöffnung 4 und einer Austrittsöffnung 5 des Ventilgehäuses
1 befindet sich ein erweiterter Innenraum 6.
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Hierin sind nebeneinander zwei Verschlußteile 7, 6 an ihren einander
benachbarten Rändern auf Schwenkachsen 9, 10 gelagert.
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Ventilfedern 11, 12 belasten die Verschlußteile 7, 8 im Schließsinn.
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Das Ventilgehäuse 1 weist zuströmseitig eine den Verschlußteilen
7, 8 zugewandte, umlaufende Auflageschulter 13 auf.
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Darauf ruhen nebeneinander zwei komplementäre, halbkreisförmige Ventilsitzringe
14, 15. Deren Halbkreisenden sind jeweils durch einen Steg 16, 17 miteinander verbunden.
Die beiden nebeneinander, diametral im Innenraum 6 des Ventilgehäuses 1 verlaufenden
Stege 16, 17 sind durch Schweißnähte 18, 19 druckdicht miteinander verbunden. Am
Umfang besteht über Schweißnähte 20, 21 eine druckdichte Verbindung zwischen den
beiden Ventilsitzringen 14, 15 und dem rohrförmigen Ventilgehäuse 1. Die den Verschlußteilen
7, 8 zugewandte und nach dem Einschweißen plan bearbeitete Stirnfläche der Ventilsitzringe
14, 15 dient sowohl auf der Kreisbogenzone als auch auf der Stegzone als Ventilsitz
22 für die beiden Verschlußteile 7, 8.
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Die Unterteilung in zwei halbkreisförmige Ventilsitzringe 14, 15
hat es ermöglicht, letztere in den erweiterten Innenraum 6 des Ventilgehäuses 1
einsetzen zu können, obwohl die Ventilsitzringe 14, 15 in ihrem Außendurchmesser
gröBer sind als die Ein- und Austrittsöffngen 4 und 5 des Ventilgehäuses 1. Durch
die Auflageschulter 13 werden die Ventilsitzringe 14, 15 am Ventilgehäuse gegen
die Belastungen abgestützt, die über die beiden Verschlußteile 7, 8 auf die Ventilsitzringe
14, 15 einwirken. Die Schweißnähte 18 - 21 verhindern, daß zwischen den Stegen 16,
17 sowie peripher zwischen den Ventilsitzringen 14, 15 und dem Ventilgehäuse 1 Strömungsmedium
hindurchdringen kann. Somit ist die gleiche Dichtheit wie bei einem Ventilgehäuse
mit einstückig integriertem Ventilsitz und Steg gewährleistet.
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Mit Hilfe der beiden Ventilsitzringe 14, 15 kann das Ventilgehäuse-Rohteil
1 trotz der Notwendigeit eines diametralen Steges 16, 17 als reiner Rotationskörper
ausgeführt werden, der sich z. 8. aus einem preisgünstigen Rohrabschnitt oder einem
Ringkörper fertigen läßt.
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In der Ausführung nach den Fig. 2 - 4 sind die beiden Ventilsitzringe
14, 15 in relativ geringer Dicke ausgeführt.
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Dabei verläuft ein Verstärkungsbalken 23 zuströmseitig vor den beiden
Stegen 16, 17. Mit seinen beiden Enden stützt sich der Verstärkungsbalken 23 auf
einer zweiten, den Ventilsitzringen 14, 15 zugewandten Auflageschulter 24 des Ventilgehäuses
1 ab.
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Zugleich ist der Verstärkungsbalken 23 an seinen Enden mit dem Ventilgehäuse
1 und in Längsrichtung auch mit den Stegen 16,17 der Ventilsitzringe 14, 15 verschweißt.
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Diese Bauart ermöglicht sehr flache Ventilsitzringe 14, 15. Einer
unzulässigen Durchbiegung der Stege 16, 17 ist vorgebeugt, indem sie durch den biegesteifen
Verstärkungsbalken 23 abgefangen werden.
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Liste der Bezugszeichen 1 Ventilgehäuse 2 3 Schweißenden 4 Eintrittsöffnung
5 Austrittsöffnung 6 Innenraum 7, 8 Verschlußteile 9, 10 Schwenkachse 11, 12 Ventilfedern
13 Auflageschulter 14, 15 Ventilsitzringe 16, 17 Stege 18 - 21 Schweißnähte 22 Ventilsitz
23 Verstärkungsbalken 24 Auflageschulter
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