DE7305670U

DE7305670U - Ventilklappe

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Publication number: DE7305670U
Application number: DE7305670U
Authority: DE
Original assignee: REGEL AND MESSTECHNIK GmbH
Current assignee: REGEL AND MESSTECHNIK GmbH
Publication date: 1973-05-10

Description

l s ruho, den 6.2.19Yj; ZPP/H/Kli

REGEL + MESSTECHNIK GMBH 550C· Kassel-Bettenhausen Ostc rholzstrasse 45

Ventilklappe

DJ« 'iri inou..£ betrifft eine Ventilklappen-Anordnung, insbe-.· ncere für Sicherheits-Absperrventile, bei welcher die vorzugsweise kegelige Kantelfläche der Ventilklappe eine etwa senkrecht zu ihr angeordnete itin^ut enthält, deren •>ine - äußere - Flanke um einen definierten Betrag, etwa 6o°, so weit nach innen umgebördelt ist, daß sie für einen O-Ring eine rotationssjmmetrische Nut mit schwalbenschwanzformipem Profil ergibt, welche der O-Ring bei Anlage an der zur Mantelfläche korrespondierenden Dicntleiste, d. h. in Schließstellung der Ventilklappe, unter dem Druck wenigstens eines Schließmittels weitgehend ausfüllt.

In Ventilklappen für Sicherheitsventile finden üblicherweise Flachdichtungen oder aber O-Ringe Anwendung. Derartige Dichtungen werden in entsprechend ausgebildeten Nuten eingelegt; die Abmessungen der Nuten in Breite und Tiefe entsprechen dabei den Abmessungen der Jeweils gewählten Dichtmittel.

Da bei den im vorstehenden geschilderten Ausgestaltungsweisen eine Ausdehnung des elastischen Dichtmitteis im Falle von Druckeinwirkung nicht möglich ist, rufen derartige Dichtungs-Ausbildungen beim Schließen aer Ventilklappe unerwünschte Prellerscheinungen hervor. Hierduroh wird die Lebensdauer der Klappendichtungen beeinträchtigte In welchem Maße die Lebensdauer der Klappendichtungen beeinflußt wird« hängt zudem noch von weiteren Einflußfrößen ab, z. B. von der Abstimmung des den Sohließvor-L^r,anp bewirkenden Federmasse-Systems, von der Dämpfung, die durch die Reibung der Diohtung zwisohen der Ventilklappen-Lagerwelle und Ventilgehäuse gegeben ist« u. a. m. Durch das Prellen der Ventilklappe wird zudem auch die Schließzeit des Sicherheits-Absperrventils ungünstig beeinflußt sowie auch die Lebensdauer der Klappendichtung selbst beeinträchtigt.

Um derartigen übelständen abzuhelfen, ist es bereits bekannt, die vorzugsweise kegelige Mantelfläche der Ventilklappe mit einer etwa senkrecht zu ihr angeordneten Ringnut zu versehen. Die eine, z. B. äußere, Flanke dieser Nut

ist dabei um einen definierten Betrag von etwa 60° so weit nach innen umgebördelt, daß sie für den O-Ring eine rotationssymmetrische Nut mit schwalbenschwanzförmigem Profil ergibt, welche der O-Ring bei Anlage an der zur Ventilklappen-Mantelfläche korrespondierenden Dichtleiste (=» Schließstellung der Ventilklappe) unter dem Druck eines oder mehrerer Schließmittel weitgehend ausfüllt.

Unter Anwendung dieser in großem Umfang bewährten 0-Ringanordnung in einer Ventilklappe od. dgl., hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, die derart ausgebildete Ventilklappe in bezug auf ihre Lagerung im Ventilgehäuse sowie in bezug auf ihre Zentrierung an bzw. mit der zu ihr korrespondierend auegebildeten ventilgehäusefesten Dichtleiste fortzuentwickeln.

Nach dem Willen der Erfindung wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, daß die der ventilfesten Dichtleiste abgekehrte Fläche der Ventilklappe im Bereich ihrer zentrisch angeordneten Lagerbohrung mit einer dazu korrespondierend ausgebildeten flachen und rotationssymmetrischen Ausnehmung, Ausdrehung od. dgl. versehen ist, die der Aufnahme der ebenen Seite einer plan-konvexen Scheibe dient, deren konvexer Teil zusammen mit einem im Ventilklappen-Träger angeordneten entsprechenden Lager ein Zentrieren der Ventilklappe an dei Dichtleiste gestattet, und wobei die

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plankonvexe Scheibe mit relativ geringem radialen Spiel von einem Bolzen, Stift od. dgl. durchdrungen ist, welcher mit seinem einen Ende der Aufnahme und Lagerung der Ventilklappe dient und mit seinem anderen Ende Im Auge des Ventilklappen-Trägers fliegend gelagert ist.

Dieser Erfindungsgedanke wird dadurch noch besonders fort gebildet, daß der Bolzen,.Stift od. dgl. mit relativ geringem radialen Spiel eine im Auge angeordnete Bohrung durchdringt und auf seinem der Ventilklappe abgekehrten Ende eine Mutter aufgeschraubt 1st, on welcher sich eine Druckfeder abstützt, die Ihr Widerlager im Auge des Ventilklappen-Trägers hat.

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Mit der vorgeschlagenen Ventilklappen-Anordnung wird auf relativ einfache Art und Weise deren Lagerung im Ventilgehäuse sowie auch deren Zentrieren an der ventIlgehäusefesten Dichtleiste bewirkt, ohne daß die Anordnung damit eines großen baulichen und/oder herstellungstechnischen Aufwandes bedarf.

Das Andrücken der Ventilklappe an die ventilgehäusefeste Dichtleiste wird außer von dem Gas- od. dgl. Strom zudem auch von einer Spiralbandfeder bewirkt,

um bis zum Wirksamwerden des Gasstromes und/oder weiterer Schließmittel eine Kraft zum Anpressen der Ventilklappe an der zu dieser korrespondierend ausgebildeten ventilgehausefesten Dichtleiste zu erzeugen.

Selbstverständlich erschöpfen sich die Vorteile der vorgeschlagenen Erfindung nicht schon allein in άί-.r vorstehend erwähnten Ausbildungs- und Anwendungsweise der Ventilklappen-Lagerung. Von Vorteil zeigt sich indes auch die der Zentrierung der Ventilklappe auf dem Ventilsitz dienende Ausgestaltungsweise, nach welcher zwischen Ventilklappe und Ventilklappenträger eine plan-konvexe Scheibe angeordnet ist, deren Abstützung zugleich auch von der im Auge des Ventilklappenträgers angeordneten Feder bewirkt wird. Diese Scheibe läßt mit ihrer konvexen Seite, welche in eine dazu korrespondierend ausgebildete Ausnehmung im Ventilklappen-Träger eingreift, eine kugelnde bzw. taumelnde Bewegung der Ventilklappe zu, wodurch deren Zentrierung an der Dichtleiste des Ventilsitzes erfolgt.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 eine an sich bekannte Ventilklappen-Ausbildung im Vertikalschnitt, bei welcher etwa senkrecht zur Mantelfläche eine Ringnut eingestochen ist,

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Fig. 2 eine Ventilklappe nach Pig. 1, bei welcher die eine - äußere - Planke der Ringnut so weit nach innen umgebördelt ist, daß sie sich zusammen mit der anderen Planke zu einer sohwalbenschwanzförmigen Ringnut ergänzt,

Fig. 5 eine auf ihrem Träger montierte Ventilklappe bei Beginn des DichtVorganges, und schließlich

Fig. 4 eine auf ihrem Träger montierte Ventilklappe nach erfolgtem Dichtvorgang.

Die in den Pig.Γ und 2 dargestellten, an sich bekannten Ventilklappen 1 haben rotationssymmetrische Gestalt. Sie sind mit peripheren Kegelflächen 2 versehen. Etwa rechtwinklig zur Mantelfläche 2 ist in Pig. I eine Ringnut J5 eingestochen. Hierdurch bildet sich, bedingt durch die Kegeligkeit der Mantelfläche, eine äußere Nutflanke Ja und eine innere Nutflanke pb. Damit in die Nut J ein Dichtungs= mittel, z. B. in O-Ring 4 (Pig. 5, 4), unverlierbar eingelegt werden kann, wird die Nutflanke Ja so weit nach inner umgebördelt, daß sie für den O-Ring 4 eine roi-ationssymmetrische Nu. 5 ^ri it schwalbenschwanzförmlgc m Profil ergibt. Das Umbördel ι oer Nvtflanke Ja erfolgt dabei um einen sol-

chen Betrag, weloher der relativen Schräglage der ihr gegenüberliegenden inneren Nutflanke 5b entspricht. Der Winkel Jeder Nutflanke beträgt etwa 6o°. Die Bohrungen 5 dienen dem Befestigen und Lösen der Ventilklappe 1 auf von dem Bolzen, Stift od. dgl. 6 (Fig. 2, 4), auf welchem die Ventilklappe 1 mittels ihrer zentrischen Bohrung 7 gelagert ist. An der im Durchmesser größeren Seite 8 der Ventilklappe 1 ist - konzentrisch zur Bohrung 7 - eine relativ flache und rotationssymmetrisch ausgebildete Ausnehmung, Ausdrehung od£^; dgl. 9 angebracht, welche der Aufnahme und dem Zentrieren der plan-konvexen Scheibe Io dient (Fig. 2, 4).

In Fig. 3 und 4 ist der Träger 11 für die Ventilklappe 1 auf der Welle 12 drehbeweglich gelagert, welche ihrerseits ihre Lagerung im Ventilgehäuse IJ hat. Der Träger 11 ist an seinem dem Lager 12 abgekehrten Ende mit einem Auge versehen. Dieses i,st mit relativ geringem radialen Abstand von dem Bolzen. Stift od. dgl. 6 durchdrungen. Dieser Bolzen dient auf seiner einen Seite der Führung der plan-konvexen Scheibe 10 sowie der Befestigung der Ventilklappe Die mit ihrer ebenen Seite in der Ausnehmung, Ausdrehung od. dgl. 9 liegende Scheibe 10 stützt sich mit ihrer konvexen Seite in einer, im Auge 14 angebrachten korrespondierenden, also konkav ausgebildeten pfannenartigen Vertiefung 15 ab.

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Der Bolzen, Stift od. dgl. 6 ist mittels der auf ihm aufgeschraubten Mutter 16 sowie mittels der eich einerseits an der Mutter 16 und andererseits am Auge 14 abstützenden Druckfeder 17 fliegend gelagert. Durch axiales Verstellen der Ventilklappe 1 läßt sich der Anpreßdruck zwischen der dcheibe 10 und der zu ihr korrespondierenden Pfanne 15 den Jeweiligen Bedürfnissen entsprechend ändern.

Das Ventilgehäuse 1J> ist austrittsseitig in an sich bekannter Weise mit einem als Dichtleiste 18 ausgebildeten Ventilsitz versehen. Gegen diese Dichtleiste legt sich beim Schließen der Ventilklappe 1 der in der Ringnut 2 angeordnete O-Ring 4 (Fig. 2). Unter Einwirkung von Druckkräften (vgl. Richtungspfeile in Fig. 3, 4), die z. B. durch nicht dargestellte weitere Schließmittel und / oder durch den Gasstrom selbst hervorgerufen werden, plattet sich der in der Ringnut J> angeordnete O-Ring 4 an der Dichtleiste 18 ab und bewirkt einer völlige Abdichtung des Gasstromes gegenüber der Austrittsseite (Fig. 4). Der O-Ring 4 plattet sich dabei ebenfalls in der Ringnut j5 so weit ab, daß er diese weitgehend ausfüllt.

Durch die schon geschilderte fliegende Lagerung des Bolzens, Stiftes od. dgl. 6 zentriert sich die Ventilklappe 1 vermöge der ihr zugeordneten plan-konvexen Scheibe 10 selbsttätig an der Dichtleiste 18 oes Ventilgehäuses IJ.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Katalog der Firma Parker, Hannifin Corp., Cleveland, Ohio, USA, 1967, Seite 6-26 und 5 - 2.

Claims

Schut zansprüohe

1. Ventilklappen-Anordnung, insbesondere für Sicherheits-Absperrventile, bei welcher die vorzugsweise kegelige Mantelfläche der Ventilklappe eine etwa senkrecht zu ihr angeordnete Ringnut enthält, deren eine - äußere - Planke um einen definierten Betrag,etwa 60°, so weit nach innen umgebördelt ist, daß sie für einen O-Ring eine rotationssymmetrische Nut mit schwalbenschwanzförmigem Profil ergibt., welche der O-Ring bei Anlage an der zur Mantelfläche korrespondierenden Dichtleiste, d. h. in Schließ stellung der Ventilklappe, unter dem Druck wenigstens eines Schließmittels weitgehend ausfüllt, dadurch gekennzeichnet,

daß die der ventilfesten Dichtleiste (18) abgekehrte Fläche der Ventilklappe (1) im Bereich ihrer zentrisch angeordneten Lagerbohrung (7) mit einer dazu korrespondierend ausgebildeten flachen und rotationssymmetrischen

Ausnehmung.Ausdrehung od» dgl- (9) versehen ist. die der Aufnahme der ebenen Seite einer plan-konvexen Scheibe (10) dient, deren konvexer Teil zusammen mit einem im Ventilklappen-Träger (11) angeordneten entsprechenden Lager (15) eine Zentrierung der Ventilklappe (1) an der Dichtleiste (18) gestattet.

2. Ventilklappen-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die plan-konvexe Scheibe (10) mit relativ geringem radialen Spiel von einem Bolzen, Stift od. dgl. (6) durchdrungen ist, welcher mit seinem einen Ende der Aufnahme und Lagerung der Ventilklappe iient und mit seinem anderen Ende im Auge (]A) des Ventilklappen-Trägers (11) fliegend gelagert ist.

2· Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Bolzen, Stift od. dgl. (6) mit relativ geringem radialen Spiel eine im Auge (14) angeordnete Bohrung durchdringt und auf seinem der Ventilklappe (l) abgekehrten Ende eine Mutter (16) aufgeschraubt ist, an welcher sich eine Druckfeder abstützt, die ihr Widerlager im Auge des Ventilklappen-Trägers (11) hat,