DE8232883U1 - Klappenventil mit einer dichtung aus biegeelastischen dichtstreifen - Google Patents

Description

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KXR/Gi/Sc - PA 3200

HERMANN RAPPOLD & CO, ÖMBH ZollhaUsstraße 121
5160 Düren

Klappenventil mit einer Dichtung aus biegeelastischen Dichtstreifen

Die Erfindung betrifft ein Klappenventil mit einer Dichtung bestehend aus mehreren übereinander liegenden, biegeelastischen und im Ventilgehäuse an deren Längsrand befestigten Dichtstreifen.

Dichtungen dieser Art zeichnen sich durch eine einfache Bauweise aus. Sie sind besonders geeignet für den Einsatz in Leitungssystemen, durch welche heiße und/oder staubhaltige Gase strömen. Insbesondere finden sie bei sogenannten Rauchgasklappen Verwendung, und zwar sowohl bei Klappen mit rechteckigem Querschnitt, z.B. Jalousieklappen, als auch bei Drossel- oder Absperrklappen mit kreisförmigem Querschnitt.

Ein aus der DE-OS 30 35 170 bekanntgewordenes Klappenventil dieser Art weist als Dichtung einen mit der Ventilklappe in Berührung kommenden Dichtstreifen auf, der durch einen blattfederartigen Blechstreifen gegen den Dichtsitz angepreßt ist. Bei thermisch hoch beanspruchten Ventilen be- r steht die Gefahr, daß sich eine Verformung des blattfederartigen Blechstreifens ergibt, die eine Veränderung des Anpreßdruckes mit sich bringt und zu einer Beeinträchtigung der Dichtigkeit der Klappe führen kann. Diese Gefahr besteht auch bei staubhaltigen Medien, weil die vorhandene Flächen- ;

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berührung zwischen dem Dichtstreifen und dem Dichtsitz kleine Anpreßkräfte zur Folge hat _t die nicht ausreichen, um ein gasdichtes Anliegen des Dichtstreifens an der Dicht" sitzfläche zu erzielen, wenn diese durch das staitbhältige Medium verschmutzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Dichtung auch bei hohen Temperaturen und staubhaltigen Gasen eine ausreichende Dichtigkeit gewähr-^ leistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dichtung sich aus mehreren dicht aufeinanderliegenden Lagen von Dichtstreifensegmenten zusammensetzt, die in jeder Lage durch in axialer Richtung Verlaufende Dehnfugen voneinander getrennt sind und lagenmäßig so voneinander versetzt sind, daß sie die Dehnfugen der anliegenden Lagen überdecken.

Auf diese Weise erhält man eine blattfederartige Dichtung bestehend aus leicht anzufertigenden, gleichförmigen Streifen, die im Betrieb eine Linienberührung mit der Dichtsitzfläche aufweisen und somit stets den erforderlichen Anpreßdruck auf dem gesamten Dichtsitzumfang erzeugen. Sie können sich dabei durch die vorgesehenen Dehnfugen frei ausdehnen, ohne die Dichtigkeit des Ventils zu beeinträchtigen.

Die erfindungsgemäße Dichtung kann sowohl in runden als auch in vier- oder rechteckigen Klappen benutzt werden. Im ersten Fall kann die Dichtung kegelstumpfförmig oder zylindrisch ausgebildet sein. Im zweiten Fall ist die Dichtung prismatisch oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet.

Das Dichtstreifenpaket kann zweckmäßigerweise zwischen einem am Ventilgehäuse befestigten Stützrahmen und einem am Ventilgehäuse oder am Stützrahmen befestigten Klemmrahmen eingeklemmt werden. Sowohl die Auflagefläche des Ventilgehäuses als auch die des Klemmrahmens sind gegenüber der Durchgangsfläche des Gehäuses etwas geneigt, und zwar entsprechend dem Neigungswinkel der Dichtstreifen relativ zur Mittelachse des Ventils*

Als Befestigungsmittel für den Klemmrahmen können zweckmäßigerweise Befestigungsstifte verwendet werden, die durch sämtliche Dichtstreifenlagen hindurchgeführt sind und somit auch zum Zentrieren der Dichtstreifen dienen.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung gemäß der Erfin·¹· dung sind die Dichtstreifensegmente an ihren Längsrändern abgekantet. Auf diese Weise können die Blechstreifen direkt auf der inneren Durchgangsfläche des Ventilgehäuses aufliegen. Dadurch entfällt der sonst notwendige Stützrahmen.

Bei Verwendung der Lamellendichtung in recht- bzw. viereckigen Klappen sind die an den Ecken anstoßenden Dichtstreifensegmente in jeder zweiten Dichtstreifenlage mit Schrägkanten versehen, die spitzwinklige Eckfugen bilden, wobei letztere durch rechtwinklige Eckstreifen abgedeckt sind, deren Schenkel mit den Enden der jeweils anliegenden Dichtstreifensegmente Dehnfugen zur freien Dehnbarkeit der Dichtstreifensegmente im Eckbereich der Dichtung bilden.

Es ist dabei zweckmäßig, wenn die EckstTeifen zum Befestigungsrahmen hin verjüngt sind.

Im folgenden .wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert«

Es zeigtί

Fig* 1 eine kreisrunde Absperrklappe mit einer kegelstumpfförmigen Lämellendichtüng Und einem am Ventilgehäuse befestigten Klemmring, im Längsschnitt dargestellt,

Fig* 2 eine Dichtstreifenlage der Lainellendichtung gemäß Fig. 1, ebenfalls im Längsschnitt dargestellt,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Absperrklappe gemäß Fig. 1 mit dii'ekt am Stützring befestigten Klemmring_Ä

Fig. 4 ein Klappenventil mit rechteckiger Ventilklappe, an den Längsrändern abgekanteter Lamellendichtung und einem am Ventilgehäuse befestigten Klemmrahmen, im Schnitt dargestellt,

Fig. 5 das Klappenventil gemäß Fig. 4, in der Draufsicht dargestellt,

Fig. 6 die Einzelheit VI aus Fig. 5, vergrößert dargestellt,

Fig* 7 drei Ansichten eines Eckstreifens zum Abdichten bis der Eckbereiche der Lamellendichtung gemäß den Fig. 9 Fig. 5 und 6,

Fig.10 einen Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. 5,

Fig.11 eine weitere Ausführungsform der Laraellendichtung gemäß der Fig. 4 mit wechselseitigen Dichtflächen.

Das in Fig. 1 dargestellte Klappenventil besteht aus einem Ventilgehäuse 1 und einer Ventilklappe 2, die mit Hilfe einer außerhalb der Klappenebene liegenden Welle 3 drehbar ist und einen kreisrunden Dichtrand 4 aufweist.

Das Klappenventil ist mit einer Lamellendichtung 5 versehen, die sich aus mehreren dicht aufeinanderliegenden Lagen von Dichtstreifensegmenten 11 zusammensetzt (Fig. 2). Letztere sind in jeder Lage durch in Achsrichtung des Ventils verlaufende Dehnfugen 12 voneinander getrennt und lagenmäßig so voneinander versetzt, daß sie die Dehnfugen 12' der anliegenden Lagen überdecken.

Die blattfederartige Lamellendichtung 5 wird zwischen einem Stützring 6 mit einer Auflagefläche 7 und einem Klemmring 8 |

mit einer Auflagefläche 9 und einer Aufnahmenut 10 einge- f.

klemmt. Sowohl der Stützring 6 als auch der Klemmring 8 sind *■ mit dem Gehäuse fest verschweißt.

Die Lamellendichtung 5 bildet im eingebauten Zustand einen Kegelstumpf, dessen Neigungswinkel durch die Neigung der beiden Auflageflächen 7 und 9 des Stützringes 6 bzw, des Klemmringes 8 gegenüber der Durchgangsfläche des Ventilgehäuses bestimmt wird. Der Dichtrand 4 der Klappe 2 wirkt mit der Lamellendichtung 5 derart zusammen, daß zwischen

beiden eine Linienberührung entsteht, welche eine starke |

Anpressung und somit eine einwandfreie Dichtigkeit auch bei f.

staubhaltigen Gasen gewährleistet. Darüberhinaus kann sich '

die Lamellendichtung 5 aufgrund der vorgesehenen Dehnfugen 12, 12' frei ausdehnen, so daß hohe Betriebstemperaturen die Dichtigkeit des Ventils in keiner Weise beeinträchtigen. \

v Das Klappenventil gemäß Fig. 3 unterscheidet sich vom Ventil f gemäß den Fig. 1 und 2 lediglich dadurch, daß der Klemmring 8 nicht am Ventilgehäuse 1, sondern am Stützring 6 befestigt ist. Als Befsetigungsmittel sind in den Stützring 6 eingepreßte Befestigungsstifte 13 vorgesehen, die durch sämtliche Dichtstreifenlagen hindurchgeführt sind und somit auch zum Zentrieren der Dichtstreifensegmente 11 relativ zueinander dienen. Die Lamellendichtüng 5 ist auf de¥ anderen '-Seite gegen die Dufchgangsflache 14 des Veritilgehälises 1 abgestützt.

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Das Klappenventil gemäß den Fig. 4 bis 10 unterscheidet sich von den Klappenventilen gemäß den Fig. 1 und 3 dadurch, daß die Klappe 2 und somit auch die Lamellendichtung 5 rechteckig sind, und daß letztere an ihren beiden Längsrändern 15 und 16 abgekantet ist. Hierbei ist der Neigungswinkel der Abkantung so gewählt, daß die Dichtung 5 im eingebauten Zustand auf der als Auflagefläche 7 dienenden Durchgangsfläche des Ventilgehäuses 1 direkt aufliegt, wodurch der Stützring 6 aus den Fig. 1 und 3 entfallen kann. Die Auflagefläche 9 des Klemmringes 8 liegt hier im Bereich des Längsrandes 15 der Lamellendichtung 5 parallel zur Durchgangsfläche 7 des Ventilgehäuses 1. Im Zwischenbereich Zwischen beiden Längsrändern 15 und 16 ist sie dagegen entsprechend dem Neigungswinkel der Dichtstreifensegmente 11 etwas geneigt, so daß diese auch in diesem Bereich teilweise auf der Auflagefläche 9 des Klemmringes 8 aufliegen können. Ein weiterer Unterschied zu der Ventilklappe gemäß den Fig. 1 bis 3 besteht darin, daß die Drehachse der Welle 3 in der Mittelebene der Klappe 2 liegt.

Die an den Ecken der Lamellendichtung 5 anstoßenden Dichtstreifensegmente 11a und 11b sind mit Schrägkanten 17a bzw. 17b versehen, die in jeder zweiten Dichtstreifenlage die spitzwinkligen Eckfugen 18 bilden (Fig. 5 und 6). Auf diese Weise sind die Dichtstreifensegmente 11a und 11b auch im Eckbereich nachgiebig und können sich außerdem in Längsrichtung der Dichtstreifensegmente frei ausdehnen.

Die Eckfugen 18 werden mit Hilfe von rechtwinkligen Eckstreifen 19 abgedichtet, die zwischen je zwei dicht aufeinanderliegenden Dichtstreifenlagen eingelegt sind. Zur Aufnahme der Eckstreifen 19 sind die jeweils an deren Schenkeln 20 und 21 anliegenden Dichtstreifensegmente 11a und 11b gegenüber den daraufliegenden Dichtstreifensegmenten etwas kürzer, so daß zwischen deren Eckkanten und den Eckstreifenschenkel η 20 und 21 Dehnfugen 22a bzw. 22b gebildet werden. Dadurch ist die

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freie Dehnbarkeit der Dichtstreifensegmente 11a und 11b im Eckbereich der Dichtung gewährleistet.

Wie aus den Fig. 7 bis 9 ersichtlich, haben die Schenkel 20 und 21 der Eckstreifen 19 einen spitzwinkligen, dreieckigen Umriß. Der Schenkel 20 ist etwas weniger spitz als der Schenkel 21 und weist einen Fortsatz 23 auf, mit dem er mit Hilfe des Klemmrahmens 8 festgeklemmt wird. Entsprechend den unterschiedlichen Spitzwinkeln der Dreiecke sind die beiden Eckpunkte 24 und 25 in Längsrichtung der Eckstreifen 19 etwas versetzt.

Wie in Fig. 10 ersichtlich, sind die Dichtstreifensegmente 11b der Lamellendichtung 5 im Bereich der Drehwelle 3 mit einer Bohrung 27 versehen, durch welche die Welle 3 im Dichtungsbereich zwischen den beiden Längsrändern 15 und 16 gasdicht geführt ist. Die gleiche Wellendurchführung ist auch bei runden Klappen verwendbar.

Das Klappenventil gemäß Fig. 11 unterscheidet sich vom Klappenventil gemäß den Fig. 4 bis 10 lediglich dadurch, daß die Ventilklappe 2 in beiden Ventilhälften mit der Lamellepüichtung 5 mit wechselseitigen Dichtflächen zusammenwirkt. Die Dichtung 5 besteht in diesem Fa.ll aus zwei in jeder Ventilhälfte spiegelbildlich zueinander angeordneten Dichtungshälften 5a und 5b, deren abgekantete Längsränder 15a bzw. 15b zwischen dem Ventilgehäuse 1 und zwei ebenfalls in jeder Ventilhälfte spiegelbildlich zueinander angeordneten Klemrarahmenhälften 8a bzw. 8b eingeklemmt sind. Die Dichtstreifensegmente der beiden Dichtungshälften 5a und Sb stoßen in der Mittelebene des Klappenventils gasdicht zusammen.

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Claims (6)

Ι:: 19.11.1982 KXR/Gi/Sc - PA 3260 HERMANN RAPPOLD & CO. GMBH Zollhausstraße 121 5160 Düren Klappenventil mit einer Dichtung aus biegeelastischen Dichtstreifen =H=t Ansprüche

1. Klappenventil mit einer Dichtung bestehend sus mehreren übereinander liegenden, biegeelastischen und im Ventilgehäuse an deren Längsrand befestigten Dichtstreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) sich aus mehreren dicht ai-feinanderliegenden Lagen von Dichtstreif ensegraenten (11) zusammensetzt, die in jeder Lage durch in axialer Richtung verlaufende Dehnfugen (12, 12') voneinander getrennt sind und lagenmäßig so voneinander versetzt sind, daß sie die Dehnfugen der anliegenden Lagen überdecken (Fig. 1 und 2).

2. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) zwischen einem am Ventilgehäuse (1) befestigten Stützrahmen (6) und einem am Ventilgehäuse oder am Stützrahmen befestigten Klemmrahmen (8) eingeklemmt ist (Fig. 1 bzw. 3).

3. Klappenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungsmittel für den Klemmrahmen (8) Befestigungsstifte (13) verwendet werden, die durch sämtliche Dichtstreifenlagen der Dichtung (5) hindurchgefuhrt sind und zum Zentrieren der Dichtstreifensegmente (11) relativ zueinander dienen (Fig. 3).

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4. Klappenventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn-I zeichnet, daß die Dichtstreifensegmente (11) an ihren"

L Längsrändern (15, 16] abgekantet sind (Fig, 4).

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5. Klappenventil mit einer recht- oder viereckigen Ventilklappe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Ecken anstoßenden Dichtstreifensegmente (11a, 11b) in jeder zweiten Dicht- >, streifenlage mit Schrägkanten (17a bzw. 17b) versehen

Ij sind, die spitzwinklige Eckfugen (18) bilden, wobei

τ letztere durch rechtwinklige Eckstreifen (19) abgedeckt

I sind, deren Schenkel (20, 21) mit den Enden der jeweils

I anliegenden Dichtstreifensegmente Dehnfugen (22a, 22b)

zur freien Dehnbarkeit der Dichtstreifensegmente im Eckbereich der Dichtung bilden (Fig. 6).

6. Klappenventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eckstreifen (19) zum Befestigungsrand (15) hin verjüngt sind (Fig. 6).

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