DE2758690C2 - Absperrklappe für aggressive Durchflußmedien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperrklappe für aggressive Durchflußmedien, mit e rem rohrförmigen, eine PTFE-Auskleidung aufweisenden Metallgehäuse und mit einer im Gehäuse zentrisch gelagerten, mit einem Korrosionsüberzug versehenen Absperrscheibe, die mit zwei den Gehäusemantel durchsetzenden Zapfen drehbar ist und in der die 'Zapfenachse enthaltenden Diametralebene das rohrförmige Metallgehäuse abdichtet.

Bei derartigen Absperrklappen ist insbesondere problematisch, auch über längere Standzeiten hinweg die Abdichtfunktion hinsichtlich der abzusperrenden Durchflußleitung als auch die Abdichtung und Abschirmung der metallischen Lagerungsteile gegenüber dem aggressiven Durchflußmedium aufrechtzuerhalten.

Durch die CH-PS 5 94 838 ist eine gattungsgemäße Absperrklappe für aggressive Durchflußmedien hnkannt, bei der das rohrförmige Gehäuse zunächst mi einer weichelastischen Gummi- oder Kunststoffschicht ausgekleidet ist, die ihrerseits mit einem verhältnismäßig dünnen, flexiblen Polymerüberzug, z. B. aus PTFE, versehen ist. Die aus Metall gefertigte Absperrscheibe ist dort ebenfalls mit einem korrosionsbeständigen Polymerüberzug beschichtet. Unter Ausnützung der Weichelastizität der Gummiauskleidung ist die Absperrscheibe derart stramm in der weichelastischen Gehäuseauskleidung eingespannt, daß die Gummischicht samt PTFE-Überzug eingedrückt ist, damit auch nach einem gewissen Verschleißabrieb die Dichtflächen noch in abdichtender Anlage aneinandergehalten werden. Es hat sich aber gezeigt, daß diese bekannten Absperrklappen nur eine begrenzte Standzeit besitzen. Dies ist vornehmlich durch die bei jeder Verstellung der Absperrscheibe bewirkte Walkarbeil innerhalb der weichelastischen Dichtung und die damit verbundene Materialermüdung bedingt. Darüber hinaus kommt es dann besonders rasch zu einem Verschleiß, wenn das Durchflußmedium harte Feststoffpartikelchen mitführt, da diese infolge des Walkeffektes zwischen die Dichtflächen eindringen und dort als Schleifkörner einen Schmirgeleffekt haben, dem das Dichtmateria! nicht lange standzuhalten vermag.

Diese Nachteile liegen auch bei weiteren bekannten Absperrklappen vor (AT-PS 2 75 986, DE-AS l~> 50 961 und 17 75 900, DE-OS 20 65 787, CH-PS 5 15 434 und US-PS 32 41 806), bei denen es sich um sogenannte Weichdichtungen handelt, da dort mindestens immer eines der beiden zusammenwirkenden Teile, Gehäuse oder Absperrscheibe, mit einer weichelastischen Dichtung belegt sind.

Durch das DE-GM 69 17 433 ist ferner eine vornehmlich für gasförmige Medien bestimmte Absperrklappe bekannt, welche eine in die Gehäusewandung eingelassene ringförmige Dichtungseinlage aufweist, die mit ihrer kugelförmig ausgebildeten Innenfläche mit einer aus Metall bestehenden Absperrscheibe zusammenarbeitet und die zwei buchsenförmige Ansätze als Lagerung und Abdichtung für die Drehzapfen der Absperrscheibe aufweist. Die Ansätze sind jeweils für sich mittels rückwärtiger Widerlagerschrauben in axialer Richtung einwärts drückbar, so daß die Abdichtung verbessert bzw. nachgestellt werden kann. Aber auch diese Absperrklappe ist gegenüber Medien, die Feststoffpartikel mitführen, sehr verschleißanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absperrklappe für hoch aggressive Durchflußmedien zu schaffen, die eine lange Standzeit, insbesondere auch bei harte Feststoffpartikelchen mitführenden Durchflußmedien, besitzt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Absperrklappe mit einer Hartdichtung versehen ist, indem das Metallgehäuse mit einem hartelastischen, massiven PTFE-Mantel ausgekleidet und die Absperrscheibe mit einem Tantalüberzug beschichtet ist, daß die Absperrscheibe in an sich bekannter Weise die Form eines symmetrischen Kugelausschnittes besitzt und daß ihre gehäuseseitigen Lagerflächen als zur Zapfenachse symmetrische Kugelschalen ausgebildet sind, welche von den Stirnflächen zweier, die Zapfen dicht umschließenden PTFE-Lagerbuchsen gebildet sind, die mit Preßpassung in Durchbrüchen des PTFE-Auskleidungsmantels sitzen.

Bei der Erfindung werden die bekannte Korrosionsund Säurefestigkeit von Tantal und PTFE und darüber hinaus das äußerst abriebsarme Verhalten der Materialpaarung PTFE-Tantal ausgenutzt, die einen auch über lange Standzeiten hinweg gleichbleibenden einwandfreien Dichtschluß gewährleisten. Bei einer Verstellung der Absperrscheibe werden nunmehr auch keine Feststoffpartikelchen mehr zwischen die aufeinandergleitenden Dichtflächen eingearbeitet. Vielmehr werden evtl. angesetzte Feststoffablagerungen bei einer Verstellung der Absperrscheibe sauber abgeschabt, so daß neben der unerwünschten Walkarbeit auch der gefährliehe Schmirgeleffekt bei der neuen Absperrklappe beseitigt ist. Im Gesamtergebnis wird durch die Erfindung eine Absperrklappe mit außergewöhnlich langer Standzeit erreicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß die Lagerbuchsen in an sich bekannter Weise jeweils für sich in axialer Richtung mittels rückwärtiger Widerlagerschrauben verstellbar sind. Bei der Montage kann somit der

Einspanndruck der Absperrscheibe beispielsweise durch Einsatz eines Drehniomentensehlüssels exakt eingestellt werden, was mit wenigen Montagemaßnahmen durchführbar ist und ferner auch die Möglichkeit bietet, das rohrförmige Gehäuse einstückig herzustellen, während bei der bekannten Absperrklappe (DE-GM 69 17 433) ein zweiteiliger Aufbau des Gehäuses erforderlich ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführurigsbeispieles näher beschrieben, wobei zeigt

F i g. 1 in Seitenansicht eine Absperrklappe nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt gemäß der Linie H-II in F i g. 1, wobei die Bedieniingsteile weggelassen sind, und

F i g. 3 einen Teilquerschnitt der Absperrscheibe.

Die Absperrklappe besteht aus einem im Verhältnis zum Durchmesser kurzen rohrförmigen Gehäuse 1, an welches an zwei diagonal sich gegenüber liegenden Stellen Stutzen 2, 3 angeformt sind. Die Innenwandung des beispielsweise aus Sphäroguß bestehenden Gehäuse 1 ist mil einem nahezu gleich dicken, ?_ B. 10 mm dicken. Mantel 4 aus hartelastischem, massivem PTFE ausgekleidet. Innerhalb des Gehäuses 1 ist eine Absperrscheibe 5 zentrisch gelagert, die an zwei, diagonal einander gegenüber liegenden Stellen axiale Verbreiterungen 6, 7 aufweist, in welchen jeweils Sacklöcher von Rechteck-Querschnitt ausgenommen sind. In diese Sacklöcher sind die jeweils mit einem Vierkantende 8,9 versehenen Wellenabschnitte 10, 11 der Absperrklappen-Welle 12 eingesteckt. Die Wellenabschnitte 10, 11 sind jeweils dicht von einer PTFE-Lagerbuchse 13, 14 umschlossen, die mit ihren innenliegenden Stirnflächen auf der Umfangsfläche der Absperrscheibe 5 aufsitzen und mit Preßpassung dicht in die Durchbrüche des Auskleidungsmantels 4 eingesetzt sind. Die Absperrscheibe, die im wesentlichen die Form einer mitten aus einer Kugel herausgeschnittenen Scheibe besitzt, weist eine kugelige Oberfläche auf, und die gehäuseseitigen Lagerflächen 15, 16, das sind hier die Stirnflächen der Lagerbuchsen 13, 14, sind als zur Wellenachse symmetrische Kugelschalen ausgebildet. An ihren äußeren Enden sind die Lagerbuchsen 13, 14 jeweils an Widerlagerschrajben 17, 18 abgestützt, welche in äußere Gewindebohrungen der Stutzen 2 und 3 eingeschraubt sind und jeweils eine axiale Verstellung der Lagerbuchsen 13,14 ermöglichen. Über die Schrauben 17,18 kann somit bei der Montage einerseits die korrekte Ausrichtung der Absperrscheibe 5 relativ zum rohrförmigen Gehäuse 1

ίο bzw. dessen Mantel 4 vorgenommen werden und kann andererseits der Einspanndruck an den Lager- und Dichtflächen zwischen Scheibe 5 und Lagerbüchsen 13, 14 gewählt werden. Ebenfalls erlauben die Schrauben auch eine spätere, evtl. erforderliche Nacheinstellung des Einspanndruckes. Die Drehung der Absperrscheibe 5 erfolgt über den drehfest mit ihr verbundenen Wellenabschnitt 10, der seinerseits durch eine Hadbedienungsvorrichtung 19 oder einen motorischen Antrieb in üblicher Weise gedreht werden kann.

Wie in Fig.3 veranschaulicht ist, besteht die Absperrscheibe 5 aus einem Grunut.orper 20 vorzugsweise aus Stahl, der allseitig mit einem Tantalüberzug 21 beschichtet ist. Die Abdichtung der Absperrklappe ist somit als Hartdichtung ausgeführt, wobei sowohl hinsichtlich der ständigen Dicht- und Lagerflächen zwischen Scheibe 5 und den Buchsen 13, 14 als auch zwischen den in der Schließstellung wirksamen Dichtflächen zwischen Absperrscheibe 5 und Mantel 4 die äußerst abriebsfeste und verschleißfeste Materialpaarung Tantal-PTFE vorgesehen ist. Es kann somit ein verhältnismäßig hoher Einspanndruck vorgesehen werden. Da die Stirnflächen der Lagerbuchsen 13, 14 kugelschalenförmig ausgebildet sind, wird durch den Einspanndruck auch ein zusätzlicher Preßdruck auf die Verbindungsfläche zwischen Lagerbuchsen und Auskleidungsmantel 4 bewirkt, so daß auch hier eine einwandfreie Abdichtung der Absperrklappe gesichert ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   !.Absperrklappe für aggressive Durchflußmedien, mit einem rohrförmigen, eine PTFE-Auskleidung aufweisenden Metallgehäuse und mit einer im Gehäuse zentrisch gelagerten, mit einem Korrosionsüberzug versehenen Absperrscheibe, die mit zwei den Gehäusemantel durchsetzenden Zapfen drehbar ist und in der die Zapfenachse enthaltenden Diametralebene das rohrförmige Metallgehäuse abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrklappe mit einer Hartdichtung versehen ist, indem das Metallgehäuse (1) mit einem hartelastischen, massiven PTFE-Mantel (4) ausgekleidet und die Absperrscheibe (5) mit einem Tantalüberzug (21) beschichtet ist, daß die Absperrscheibe (5) in an sich bekannter Weise die Form eines symmetrischen Kugelausschnittes besitzt und daß ihre gehäuseseitigen Lagerflächen (15, 16) als zur Zapfea?"hse symmetrische Kugelschalen ausgebildet sind, «eiche von den Stirnflächen zweier, die Zapfen (10, 11) dicht umschließenden PFTE-Lagerbuchsen (13,14) gebildet sind, die mit Preßpassung in Durchbrüchen des PTFE-Auskleidungsmantels (4) sitzen.
2. 2. Absperrklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchsen (13, 14) jeweils für sich in axialer Richtung mittels rückwärtiger Widerlagerschrauben (17,18) verstellbar sind.