DE3823734A1

DE3823734A1 - Absperrvorrichtung fuer rohrleitungen

Info

Publication number: DE3823734A1
Application number: DE19883823734
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Janich
Original assignee: PKS ENGINEERING
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1988-07-13
Filing date: 1988-07-13
Publication date: 1990-01-18
Anticipated expiration: 2008-07-14
Also published as: DE3823734C2; DE8817267U1

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung für Rohrleitungen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine Absperrvorrichtung entsprechend dem Ober begriff des Anspruches 1 ist beispielsweise durch das DE-GM 88 00 255 bekannt und wird anhand der Fig. 1 und 2 noch im einzelnen erläutert. Die Schenkel des U-förmigen Dichtungselementes ver laufen hierbei parallel und mit Abstand voneinan der, wobei der in der Schließstellung des Klappen flügels mit der Gegenfläche (nämlich dem Klappen umfang) in Berührung kommende Teil des Dichtungs elementes in der Ebene liegt, die durch die Welle des Klappenflügels und den in der Schließstellung befindlichen Klappenflügel verläuft.

Bei dieser bekannten Ausführung muß infolgedessen das Dichtungselement im Bereich der Welle geteilt werden. Notwendig ist ferner, daß der Klappen flügel beim Schließen in Richtung der eingespann ten Längskanten des Dichtungselementes schwenkt. Wie anhand der Fig. 1 und 2 noch näher erläutert wird, ergeben sich bei dieser bekannten Ausführung aus mehrfachem Grunde Undichtigkeiten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Absperrvorrichtung entsprechend dem Oberbe griff des Anspruches so auszubilden, daß mittels einer einfachen und kostengünstig her stellbaren sowie leicht montierbaren Ausführung eine wesentlich verbesserte Abdichtung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungs beispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine bekannte Absperrvorrichtung,

Fig. 2 eine weitere Schnittansicht der bekannten Absperrvorrichtung ge mäß Fig. 1, die die Verhältnisse im Bereich der Teilung des Dich tungselementes zeigt,

Fig. 3 bis Fig. 10 schematische Schnitte durch verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine bekannte Absperrvor richtung entsprechend dem DE-GM 88 00 255.1.

Ein Klappenflügel 1 ist hierbei mittels einer drehbar gelagerten Welle 2 in einem Gehäuse 3 einer Rohrleitung zwischen einer (in Fig. 1 ver anschaulichten) Schließstellung und einer Öff nungsstellung schwenkbar (Pfeil 4).

Ein Dichtungselement 5 besteht aus einem schlau fenförmig gebogenen Federstahlstreifen, der an seinen beiden freien Längskanten mittels Be festigungselementen 6, Abstandselementen 7 und Spannelementen 8 eingespannt und am Gehäuse 3 fixiert ist.

Die beiden Schenkel des U-förmigen Dichtungs elementes 5 verlaufen hierbei parallel und mit Abstand voneinander.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, maß das Dichtungselement 5 im Bereich der Welle 2 geteilt werden (Teile 5′, 5′′). Die Teile 5′, 5′′ des Dichtungselementes 5 müssen ferner so angeordnet werden, daß der Klappenflügel 1 beim Schließen (Bewegungsrichtung entgegengesetzt zum Pfeil 4) in Richtung auf die eingespannten Längskanten des Dichtungselementes schwenkt. Hierbei verformen sich die Teile 5′, 5′′ des Dichtungselementes 5 spiegelbildlich, so daß es an der Stoßstelle 9 zu einer Spaltbildung und einer hierdurch bedingten Undichtigkeit kommt.

Das verhältnismäßig breite Dichtungselement 5 dieser bekannten Ausführung bietet ferner dem in der Rohrleitung herrschenden Gasdruck eine große Angriffsfläche, so daß es leicht zum Abheben des Dichtungselementes 5 vom Klappenflügel 1 und zu einer dadurch bedingten Undichtigkeit kommt.

Die Fig. 3 bis 10 zeigen demgegenüber Ausführungs beispiele der erfindungsgemäßen Lösung, die die vorstehend genannten Nachteile der bekannten Aus führung vermeidet.

Gemäß Fig. 3 ist ein Klappenflügel 11 exzentrisch zu der ihn lagernden Welle 12 angeordnet. Die Welle 12 ist im Gehäuse 13 der Rohrleitung um ihre Achse drehbar (Pfeil 14).

Ein Dichtungselement 15 besteht aus einem schlau fenförmig gebogenen Federstahlstreifen, der mittels Befestigungselementen 16, Abstandselementen 17 und Spannelementen 18 an seinen freien Längs kanten eingespannt und am Gehäuse 13 befestigt ist.

Der in der Schließstellung des Klappenflügels 11 mit einer Gegenfläche am Umfang des Klappenflügels 11 in Berührung stehende gekrümmte Bereich des Dichtungselementes 15 befindet sich außerhalb einer Ebene 20, die durch die Welle 12 des Klappenflügels 11 verläuft und parallel zu dem in der Schließstellung befindlichen Klappenflügel 11 liegt. Das Dichtungselement 15 ist somit eben so wie der Klappenflügel 11 exzentrisch zur Welle 12 angeordnet.

Die Höhe des Dichtungselementes 15 in seinem mit der Gegenfläche am Umfang des Klappenflügels 11 in federnder Berührung stehenden gekrümmten Be reich ist größer als die Höhe des Dichtungselemen tes im Bereich seiner eingespannten Längskanten. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist das Dichtungselement 15 etwa haarnadelförmig gebogen, wobei der doppelte Biegungsradius größer als der Abstand der eingespannten Längskanten des Dich tungselementes ist.

Durch diese Dimensionierung des Dichtungselementes 15 und die exzentrische Anordnung von Klappen flügel 11 und Dichtungselement 15 wird erreicht, daß das neben der Welle 12 angeordnete Dichtungs element 15 durchgehend, d. h. über den gesamten Umfang des Klappenflügels 11 nicht geteilt, aus gebildet werden kann, so daß die anhand von Fig. 2 erläuterten Undichtigkeiten im Bereich einer Stoß stelle vermieden werden.

Aufgrund der Art des Zusammenwirkens des Dich tungselementes 15 mit der Gegenfläche am Umfang des Klappenflügels 11 kann das Dichtungselement 15 verhältnismäßig schmal gehalten werden, was eine Verringerung der vom Gasdruck auf das Dich tungselement 15 ausgeübten Kräfte mit sich bringt, womit die Gefahr eines Abhebens des Dichtungs elementes von der Gegenfläche weitgehend vermieden ist.

Bei dem in Fig. 4 veranschaulichten Ausführungs beispiel (bei dem für gleiche Teile dieselben Be zugszeichen wie in Fig. 3 verwendet sind) weist der Querschnitt des Dichtungselementes 15 a zwischen den eingespannten, unmittelbar überein anderliegenden Längskanten und dem gekrümmten Be reich zwei Abwinklungen von je etwa 90° auf. Ein derartiges Dichtungselement 15 a besitzt eine größere Federsteifigkeit als das haarnadelförmig gebogene Dichtungselement 15 gemäß Fig. 3.

Im übrigen ist auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 (wie bei allen im folgenden beschrie benen weiteren Ausführungsbeispielen) das Dich tungselement exzentrisch bzw. seitlich versetzt zur Welle 12 angeordnet.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Varianten eignen sich vor allem für Rohrleitungen die Gase führen, die entweder keinen Staub oder nicht zu Anbackungen neigenden Staub enthalten. In Fällen, in denen aufgrund der Art der Gase mit stärkeren Anbackungen an den Dichtungselementen und den Gegenflächen zu rechnen ist, sind dagegen Aus führungen zu bevorzugen, wie sie in den Fig. 5 und 6 veranschaulicht sind.

In beiden Fällen wird die mit dem ortsfesten Dichtungselement 15 bzw. 15 a zusammenwirkende, vom Klappenflügel 11 getragene Gegenfläche gleich falls durch einen schlaufenförmig gebogenen, an seinen freien Längskanten eingespannten Feder stahlstreifen 21 gebildet. Durch die Formände rungen, die das Dichtungselement 15 bzw. 15 a und die den Dichtsitz bildende Gegenfläche, d. h. der Federstahlstreifen 21, beim Schließen und Öffnen des Klappenflügels 11 erfahren, werden An backungen an beiden Elementen mit Sicherheit ab gesprengt.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Dichtungselement 15 b, bestehend aus einem schlau fenförmig gebogenen, an seinen freien Längskanten eingespannten Federstahlstreigen (entsprechend dem Dichtungselement 15 a gemäß Fig. 4 und 6), am Klappenflügel 11 angeordnet ist, während die mit dem Dichtungselement 15 b zusammenwirkende Gegen fläche 22 ortsfest am Gehäuse 13 der Rohrleitung angebracht ist. Auch bei diesem Ausführungsbei spiel sind das Dichtungselement 15 b sowie die Ge genfläche 22 neben der Welle 12 des Klappenflügels 11 angeordnet. Es kann somit auch hier (wie auch bei allen anderen Ausführungsbeispielen der Er findung) ein über den ganzen Umfang durchgehendes Dichtungselement Verwendung finden.

Fig. 8 zeigt eine Abwandlung der Ausführung gemäß Fig. 7, bei der der Klappenflügel 11′ in einer durch die Welle 12 verlaufenden Ebene, d. h. zentrisch zur Welle 12, angeordnet ist. Das Dich tungselement 15 b ist dagegen ebenso wie die orts feste Gegenfläche 22 neben der Welle 12 angeord net.

Fig. 9 zeigt eine erfindungsgemäße Absperrvorrich tung in Form einer Jalousieklappenanordnung. Sie enthält mehrere Klappenflügel 31 a, 31 b, 31 c, 31 d, die mittels gesonderter Wellen 32 a, 32 b, 32 c, 32 d drehbar sind. Die Klappenflügel sind exzen trisch zu den sie lagernden Wellen angeordnet und tragen an ihrem Umfang jeweils ein Dichtungsele ment 15 b. In der Schließstellung stehen die ein zelnen Klappenflügel über ihre am Umfang angeord neten Dichtungselemente miteinander in Berührung. Die Dichtungselemente 15 b können dabei beispiels weise die in Fig. 7 veranschaulichte Form aufwei sen. Die äußeren Klappenflügel 31 a, 31 b stehen ferner mit am Gehäuse 13 der Rohrleitung orts fest angebrachten Dichtungselementen 15 a in Be rührung (etwa in der Art, wie dies aus Fig. 6 er sichtlich ist).

Der Zwischenraum 33 zwischen den beiden Gruppen von Klappenflügeln ist in der Schließstellung der Klappenflügel nach außen hin abgedichtet und kann beispielsweise ein Sperrgas aufnehmen.

Bei der in Fig. 10 dargestellten Abwandlung des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 9 sind jeweils zwei Klappenflügel (z. B. 41 a und 41 b bzw. 41 c und 41 d) auf unterschiedlichen Seiten einer die beiden Klappenflügel tragenden gemeinsamen Welle 42 a bzw. 42 b angeordnet, wobei sie einen in der Schließstellung der Klappenflügel nach außen hin abgedichteten Zwischenraum 43 freilassen.

Die Anordnung der am Umfang der Klappenflügel sowie am ortsfesten Gehäuse 13 vorgesehenen Dichtungselemente 15 a, 15 b entspricht grundsätz lich dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9, jedoch mit dem Unterschied, daß die parallel zur Welle 42 a bzw. 42 b verlaufenden Kanten der beiden Klappenflügel 41 a, 41 b bzw. 41 c, 41 d senkrecht zur Welle 42 a, 42 b (d. h. in der Zeichenebene der Fig. 10 von oben nach unten) so weit gegeneinander versetzt sind, daß das am Umfang jedes Klappen flügels angeordnete Dichtungselement 15 b bei der Drehbewegung der Klappenflügel die zum jeweils anderen Klappenflügel gehörende ortsfeste Gegen fläche, d. h. das Dichtungselement 15 a, passieren kann. Senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 10 be sitzen die Klappenflügel gleiche Abmessungen.

Die Klappenflügel 41 a, 41 b bzw. 41 c, 41 d sind zusammen mit der sie tragenden Nabe 44 a bzw. 44 b in Wellenrichtung verschiebbar verbunden, so daß unterschiedliche Wärmedehnungen der beiden Klappenflügel nicht zu Spannungen oder Verzug führen können.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6 (und den ent sprechenden Varianten, bei denen zwei Federstahl streifen miteinander in Dichtberührung kommen) werden zweckmäßig zwei Federstahlstreifen mit etwa gleicher Federsteifigkeit eingesetzt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 ist - wie bereits erläutert - der Klappenflügel 11′ in der durch die Welle 12 verlaufenden Ebene ange ordnet, während das Dichtungselement 15 b mittels einer auskragenden, im Querschnitt etwa L-förmigen Halterung neben der Welle 12 angeordnet ist. Eine solche Ausführung eignet sich besonders in Fällen, in denen eine vorhandene Absperrvorrichtung nach träglich im Sinne der Erfindung umgerüstet werden soll.

In Abwandlung des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 8 können auch zwei Dichtungselemente auf unterschiedlichen Seiten der Welle 12 spiegel bildlich zueinander angeordnet werden, wobei die Befestigung beispielsweise mittels einer im Quer schnitt U-förmigen Halterung erfolgt.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß das Dichtungselement und/oder die mit dem Dichtungs element in Berührung kommende Gegenfläche zweck mäßig in Richtung aufeinander einstellbar sind, um den optimalen Dichtdruck einjustieren zu können. In diesem Sinne kann es auch vorteilhaft sein, beispielsweise den ganzen Klappenflügel 11 in Richtung auf das Dichtungselement 15 einstell bar zu machen (vgl. etwa Fig. 3).

Claims

1. Absperrvorrichtung für Rohrleitungen, ent haltend

a) wenigstens einen Klappenflügel (z. B. 11), der mittels einer drehbar gelagerten Welle (12) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung schwenkbar ist,
b) wenigstens ein Dichtungselement (z. B. 15), das aus einem schlaufenförmig gebogenen, an seinen freien Längskanten eingespannten Fe derstahlstreifen besteht, in der Schließ stellung des Klappenflügels in federnder Berührung mit einer Gegenfläche steht und hierdurch eine Abdichtung zwischen dem Klappenflügel und dem Gehäuse (13) der Rohrleitung bewirkt, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
c) der in der Schließstellung des Klappen flügels (11) mit der Gegenfläche in Berüh rung stehende Teil des Dichtungselementes (15) liegt außerhalb einer Ebene (20), die durch die Welle (12) des Klappenflügels und parallel zu dem in der Schließstellung befindlichen Klappenflügel verläuft.

2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappenflügel (z. B. 11) exzentrisch zu seiner Welle (12) angeordnet ist.

3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (z. B. 15) ortsfest am Gehäuse (13) der Rohr leitung und die mit dem Dichtungselement zu sammenwirkende Gegenfläche am Klappenflügel (z. B. 11) vorgesehen ist.

4. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (z. B. 15 b) am Klappenflügel (11) und die mit dem Dichtungselement zusammenwirkende Gegenfläche (22) ortsfest am Gehäuse (13) der Rohrleitung vorgesehen ist.

5. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Dichtungs elementes (z. B. 15) in seinem mit der Gegen fläche in federnder Berührung stehenden ge krümmten Bereich größer als die Höhe des Dichtungselementes im Bereich seiner einge spannten Längskanten ist.

6. Absperrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (z. B. 15) etwa haarnadelförmig gebogen ist, wobei der doppelte Biegungsradius des Dichtungsele mentes größer als der Abstand der eingespannten Längskanten des Dichtungselementes ist.

7. Absperrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Dich tungselementes (z. B. 15 a) zwischen den einge spannten Längskanten und dem gekrümmten Bereich wenigstens eine, vorzugsweise zwei Abwinklungen von je etwa 90° aufweist.

8. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, insbeson dere für Rohrleitungen, die Gase mit zu An backungen neigenden staubförmigen Bestandteilen führen, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Gegenfläche des Dichtungselementes (15) durch einen schlaufenförmig gebogenen, an seinen freien Längskanten eingespannten Federstahl streifen (21) gebildet wird.

9. Absperrvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, in Form einer Jalousieklappenanordnung, da durch gekennzeichnet, daß die einzelnen Klap penflügel (z. B. 31 a, 31 c) in der Schließ stellung über am Umfang der Klappenflügel an geordnete Dichtungselemente (15 b) miteinander in Berührung stehen.

10. Absperrvorrichtung nach Anspruch 9, gekenn zeichnet durch folgende Merkmale:

a) Es sind jeweils zwei Klappenflügel (z. B. 41 a, 41 b) auf unterschiedlichen Seiten einer die beiden Klappenflügel tragenden gemeinsamen Welle (z. B. 42 a) unter Freilassung eines in der Schließstellung der Klappenflügel nach außen hin abgedichteten Zwischenraumes (43) angeordnet;
b) die parallel zur Welle (42 a) verlaufenden Kanten der beiden Klappenflügel (41 a, 41 b) sind senkrecht zur Welle so weit gegen einander versetzt, daß das am Umfang jedes Klappenflügels angeordnete Dichtungselement (15 b) bei der Drehbewegung der Klappen flügel die zum jeweils anderen Klappen flügel gehörende ortsfeste Gegenfläche (Dichtungselement 15 a) passiert.

11. Absperrvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (15) und der die Gegenfläche bildende Federstahl streifen (21) etwa gleiche Federsteifigkeit aufweisen.

12. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappenflügel (11′) in einer durch die Welle (12) verlaufenden Ebene angeordnet und wenigstens ein Dichtungs element (15 b) mittels einer auskragenden Hal terung neben der Welle (12) angeordnet ist.

13. Absperrvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Dichtungselemente zu beiden Seiten der Welle (12) mittels einer im Querschnitt U-förmigen Halterung angeordnet sind.

14. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement und/ oder die mit dem Dichtungselement in Berührung kommende Gegenfläche in Richtung aufeinander einstellbar sind.