DE8807232U1

DE8807232U1 - Klappenventil

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Publication number: DE8807232U1
Application number: DE8807232U
Authority: DE
Original assignee: Arca Regler 4154 Toenisvorst De GmbH
Current assignee: Arca Regler 4154 Toenisvorst De GmbH
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1988-06-03
Publication date: 1988-08-25

Description

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Beschreibung Area Regler GnIbH_x Kempener Str. 18, 0-4154 Tönisvorst K Lappenvent i L

Die trfinciung betrifft ein Klappenventil mit folgenden Merkmalen:

a) das Klappenventil, weist ein Gehäuse auf;

b) das Gehäuse hat eine kreisrunde Durchflußöffnung;

c) in der Durchflußöffnung ist eine insbesondere elliptische Klappe schwenkbar gelagert;

d) zur Abdichtung zwischen Gehäuse und Klappe in deren Schließstellung ist eine Dichtungseinrichtung vorgesehen;

e) die Dichtungseinrichtung weist einen Dichtungsring und einen Klemmring auf;

f) der Dichtungsring hat einen sich axial erstreckenden Fußabschnitt und einen sich radial nach innen erstreckenden, in Schließstellung am Umfang der Klappe anliegenden Kopfabschnitt;

g) der Fußabschnitt ist im Bereich seines freien Endes zwischen Klemmring und Gehäuse abdichtend eingeklemmt

Ein solches Klappenventil ist beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung 0 160 828 bekannt. Dieses

Klappenventil weist ein Gehäuse mit kreisrunder Durchflußöffnung auf, in der eine im Umfang leicht elliptisch ausgebildete Klappe schwenkbar gelagert ist. Zur Abdichtung zwischen Gehäuse und Klappe in deren Schließstellung ist eine Dichfungseinrichtung vorgesehen, die im Grundsatz aus einem Dichtungsring und einem für die Befestigung des Dichtungsrings sorgenden Klemmring besteht. 5er Dichtungsring wird in ScHl isßstsl Lurtg vor! der Klspps aufgrund deren leicht elliptischen Unfangs deformiert, was einerseits eine gute Abdichtung und andererseits eine schnelle öffnung schon nach geringer Verschwenkung der Klappe gewährleistet.

Die in der europäischen Patentanmeldung 0 160 828 im einzelnen offenbarten Varianten für den Dichtungsring sind grundsätzlich aus drei Teilen aufgebaut. Es ist zunächst ein Fußabschnitt vorhanden, der zur Festlegung des Dichtungsrings zwischen Gehäuse und Klemmring verspannt ist. An den Fußabschnitt schließt sich ein fa11enbaIgartiges Zwischenstück an, das zunächst in axialer Richtung verläuft und dann eine Auskehlung aufweist, die in einen radialen Abschnitt übergeht. Der radiale Abschnitt ist dann mit einem Fußabschnitt verbunden, der mit seiner innenseitigen Stirnseite an der Klappe in deren Schließstellung anliegt. Fußabschnitt, Zwischenstück und Kopfabschnitt sifiü miteinander verschweißt. Der Fußabschnitt selbst ist aus zwei L-förmigen Ringen zusammengesetzt, die zwischen sich eine zum Gehäuseinneren hin offene Nut zur Aufnahme einer aus mehreren Schichten aufgebauten Dichtungsgarnitur bilden*

0er Aufbau dieser Di chtungsei nr i chtung und damit aucl. ..,re Herstellung ist außerordentlich kompliziert. Es müssen drei Teile miteinander durch Verschweißen verbunden werden.

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wobei die Schweißverbindung sehr sorgfältig ausgebildet sein nuß und zudem wegen der geringen Dimensionen der miteinander zu verbindenden Teile große Schwierigkeiten macht. Außerdem können nur miteinander verschweißbare

Materialien verwendet werden. Man ist also in der Materialwahl beschränkt, d.h. es können nicht für manche Fälle wesentlich besser geeignete, aber nicht

verschweißbare Materialien verwendet werden. Um wenigstens für den Kontakt zwischen Klappe und Fußabschnitt eine jeweils geeignete Materialpaarung vorsehen zu können, ist der Fxißabschnitt zur Ausbildung einer Nut zur Aufnahme einer besonderen Dichtungsgarnitur zweiteilig aufgebaut,

wobei die beiden L-förmigen Ringe gleichfalls miteinander | verschweißt werden müssen.

Hinzu kommt, daß das Zwischenstück nur im Bereich der Auskehlung frei beweglich ist, so daß eine Radialbewegung

des Fußabschnitts des Dichtungsrings eine Rollverformung I

des kurzen, ausgekehlten Abschnittes des Zwischenstücks zur i

Folge hat. Hierdurch wird die anschließende Schweißnaht {

I hoch beansprucht, was zu Abrissen führen kann. \

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Dichtungsanordnung für ein Klappenventil der vorbeschriebenen Art so auszubilden, daß sie wesentlich einfacher herstellbar und zudem zuverlässiger ist und daß hinsichtlich der Materialwahl praktisch keine Beschränkungen bestehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch ein Klappenventil mit folgenden Merkmalen gelöst:

h) der Fußabschnitt ist als gerades Federblatt ausgeb11det;

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i) der Fußabschnitt geht einstückig und mit Verdickung in den Kopfabschnitt unter Ausbildung eines L-förmigen Querschnitts über.

Erfindungsgemäß bilden also Kopf- und Fußabschnitt ein einstückiges Formteil mit L-Querschnitt, wobei der Fußabscnitt ein dünnes, gerades Federblatt bildet, das in der Lage ist, die Radialbewegungen nach Art einer Blattfeder und ohne größere Eigenverformungen aufzunehmen. Dabei ist im Sinne der Erfindung Einstückigkait auch dann gewahrt, wenn der Fußabschnitt an der freien Stirnseite eine Nut zum Einsatz eines besonderen Dichtelements aufweist. Entscheidend ist, daß Fuß- und Kopfabschnitt des Dichtungsrings ein einstückiges Formteil bilden, also nicht aus mehreren Teilen zusammengesetzt sind. Dieses Formteil kann entsprechend den jeweiligen Anforderungen aus den verschiedensten Materialien - zumeist in einem Arbeitsgang - angefertigt werden, wobei man in der Materialwahl weitestgehend frei ist, der Dichtungsring also an die jeweiligen Einsatzbedingungen des KlappenventiLs optimal angepaßt werden kann. Die Einstückigkeit wie auch die einfache Formgebung sorgen für im Vergleich 2um Stand der Technik sehr niedrige Herstellungskosten sowie für hohe Betriebssicherheit.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen,, daß die axiale Erstreckung des Fußabschnittes größer ist als die radiale Erstreckung des Kopfabschnittes. Dabei stimmen jeweils die axiale Erstreckung des Fußabschnittes bzw. die radiale Erstreckung des Kopfabschnittes mit den axialen bzw. radialen Erstreckungen des Dichtungsrings selbst überein. Vorzugsweise sollte die axiale Erstreckung des Fußabschnittes um 40% bis 70% größer sein als die radiale

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Erstreckung des Kopfabschnittes. Ferner sollte der Kopfabschnitt sechs- bis zehnmal dicker sein, als der Fußabschnitt, da dies einerseits eine hinreichende Stabilität des Fußabschnittes und andererseits eine gute radiale Beweglichkeit des Kopfabschnittes gewährleistet. Schließlich ist es für die Flexibilität des Dichtungsrings günstig, wenn der Fußabschnitt nur zu etwa 10% bis 30%, vorzugsweise 15% bis 20%, seiner axialen Erstreckung eingeklemmt und ansonsten frei beweglich ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Fußabschnitt in seinem nicht eingeklemmten Bereich von einem sich zum Kopfabschnitt hin öffnenden, keilförmigen Freiraum umgeben ist.

Besonders vo/teKftaft ist, wenn im eingespannten Bereich des Fußabschnitte- zusätzlich eine Dichtringanordnung vorgesehen ist. Sie erhöht die Sicherheit der Abdichtung in diesem Bereich und sollte zweckmäßigerweise aus netall bestehen. Hierfür bieten sich ein oder zwei nebeneinanderliegende Rundschnurdichtringe an. Eine solche Metalldichtung ist insbesondere dann ratsam, wenn der Klemmring geteilt ist und deshalb von dem dünnen Fußabschnitt Teilungsfugen überbrückt werden müssen. In diesem Bereich sorgen die zusätzlichen Metallrundschnurringe für verbesserte Stabilität.

Für die Montage ist es zweckmäßig, daß die Dichtringanordnung auf einer Schulter des Klemmrings angeordnet ist, so daß sie bei der Montage durch den Fußabschnitt des Dichtungsrings gehalten sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gehäuse am freien Ende des Fußbaschnittes eine

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AnschlagfLache fur den Klemmring aufweist, wobei das freie \ Ende des Fußabschnitte? bündig mit der Anschlagfläche

'- Liegen kann. Die Anschlagfläche dient als definierte

Begrenzung beim Einschieben des Klemmrings in das Gehäuse,

'"' wobei gleichzeitig der gewünschte Abstand zwischen den

.; Stirnflächen von Gehäuse und Klemmring im Bereich des

Fußabschnittes des Dichtungsrings festgelegt wird. Diese Stirnflächen sollten dann gleichzeitig als axiale Führung des Fußabschnittes dienen, also diesen so eng umschließen, daß ein Kippen verhindert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Klemmring durch zumindest eine radial sich erstreckende Schraube im Gehäuse geführt und verspannt ist. Dabei sollte die Schraube in einem Keilelement eingeschraubt sein, das in dem Klemmring sitzt und derart geneigte AnlagefLachen \ hat, daß sich der Klemmring aufgrund der Radialbewegung des

'; Keilelements nach außen beim Anziehen der Schraube im

' Gehäuse verspannt. Selbstverständlich können auch mehrere

solcher Anordnungen von Schrauben und Keilelement vorgesehen sein. Diese Verspannung des Klemmrings hat ei ,e hohe Dichtsicherheit zur Folge. Die Verspannung wird dabei auch schon dann wirksam, wenn der Klemmring geschlossen ausgebildet ist, zumindest bei kleineren Durchmessern. Für größere Durchmesser empfiehlt es sich, den Klemmring zumindest einmal in der Ebene des Klemmelements zu teilen und das Klemmelement jeweils zwischen den Stirnflächen des Klemmrings anzuordnen. Diese besondere Ausbildung des Klemmrings bzw. seiner Befestigung kann auch unabhängig von der erfindungsgemäßen Ausbildung des Dichtungsrings, also auch bei anderen Dichtungsringen, vorteilhaft eingesetzt werden.

\: In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines

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Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Es zeigen:

Figur (1) einen Axialschnitt durch ein Klappenventil, und

Figur (2) eine Ausschnittsvergrößerung durch den oberen Teil des KLappenventiIs gemäß Figur (1).

Das in den Figuren dargestellte Klappenventil (1) weist ein mantelförmiges Gehäuse (2) mit einer kreisförmigen Durchflußöffnung (3) auf. In die Durchflußöffnung (3) ist eine Klappe (4) eingesetzt, die um eine senkrecht zur Zeichnungsebene hochstehende Schwenkachse (5) aus der gezeigten senkrechten in eine waagerechte Stellung verschwenkt werden kann. Die Schwenkachse (5) wird von hier nicht näher dargestellten Schwenkzapfen gebildet, die mit der Klappe (4) in Verbindung stehen und im Gehäuse (2) in üblicher Weise gelagert sind.

Die Klappe (4) weist eine konische Dichtfläche (6) auf und hat eine von der genauen Kreisform leicht abweichende, elliptische Kontur. In der gezeigten Schließstellung liegt die Klappe (4) über die Dichtfläche (6) an einem Dichtungsring (7) an, der normalerweise Kreisform hat, aufgrund der elliptischen Kontur der Klappe (4) jedoch entsprechend verformt ist und deshalb rundum an der Dichtfläche (6) abdichtend anliegt.

Wie aus Figur (2) deutlicher zu ersehen ist, hat der Dichtungsring (7) eine strenge L-Form und besteht aus einem sich in axialer Richtung gerade erstreckenden Fußabschnitt (8) der Länge I und einem sich radial erstreckenden, wesentlich dickeren Kopfabschnitt (9) der Länge m.

Fußabschnitt (8) und Kopfabschnitt (9) bilden ein einstückiges Formteil, wobei sich der Kopfabschnitt aufgrund der dünnen, federblattartigen Ausbildung des Fußabschnittes (8) radial bewegen kann.

Das linksseitige Ende des Fußabschnittes (8) ist zwischen dem Gehäuse (2) und einem in das Gehäuse von links her eingesetzten Klemmring (10) gehalten. Der Klemmring (10) sitzt mit seinem Hauptteil innerhalb einer Ausnehmung (11) im Gehäuse (2) und liegt dort an einer stirnseitigen Anschlagfläche (12) des Gehäuses (2) an. Rechtsseitig weist der Klemmring (10) einen vorspringenden Ringabschnitt (13) auf. Dieser Ringabschnitt (13) weist außenseitig eine Schulter (14) auf, auf die nebeneinander zwei Me ta 11 rundschnurringe (15) aufgesetzt sind. Zwischen diesen Meta 11 rundschnurringen (15) und dem Gehäuse (2) ist das freie Ende des Fußbaschnittes (8) abdichtend unter hoher Vorspannung eingeklemmt. Von dort aus laufen die Außenseite des Ringabschnittes (13) und die gegenüberliegende Fläche des Gehäuses (2) in Richtung auf den Fußabschnitt (8) konisch auseinander und bilden so einen im Querschnitt keilförmigen Freiraum (16), der dem Fußabschnitt (8) außerhalb des eigentlichen Klemmbereichs freie Beweglichkeit gewährt. Das Gehäuse (2) und der Ringabschnitt €13) bilden im Bereich des Kopfabschnittes (9) gegenüberliegende Stirnflächen (1?*, 18), die dem Kopfabschnitt (9) unmittelbar benachbart sind und ihn führen.

Damit der Klemmring (10) einen festen Sitz innerhalb des Gehäuses (2) erhält, ist sein oberer Teil in der gezeigten Ebene geteilt. Zwischen seinen beiden Stirnflächen, von denen hier nur die Stirnfläche (19) zu sehen ist, ist ein Keilelement (20) eingesetzt, das von einer von außen in das

Gehäuse (2) eingesetzten Schraube (21) gehalten wird. Durch Anziehen dieser Schrauben (21) wird das Keilelement (20) radial nach außen bewegt. Es liegt an den Stirnflächen (19) über schräge Flächen an, die derart geneigt sind, daß die Stirnflächen (19) des Klemmrings (10) aufgrund der Bewegung des Keilelements (20) nach außen auseinander bewegt werden, der Klemmring (10) also gespreizt wird. Hierdurch verkeilt sich der Klemmring (10) innerhalb des Gehäuses (2) und hat so einen guten Halt. Gleichzeitig erhöht sich die Klemmwirkung im Bereich des Fußabschnittes (8) und sorgt dort für hohe Dichtigkeit.

Zur Unterstützung des Haltes des Klemmrings (10) weisen dieser und das Gehäuse (2) im linksseitigen Endbereich konische Anlageflächen (22, 23) auf, die nach links hin abwärts geneigt sind. Auf diese Weise ist der Klemmring (10) bei angezogener Schraube (21) gegen ein Herausrutschen nach links formschlüssig gesichert. Ein Aus- bzw. Einbau ist deshalb möglich, weil der Teilungsspalt des Klemmrings (10) so bemessen ist, daß der Klemmring (10) bei • nei nander I ■> egenden Stirnflächen (19) in das Gehäuse (2) eingeschoben werden kann. Durch Anziehen der Schraube (21) weitet sich der Klemmring (10), so daß es erst dann zu einer Berührung der Anlageflächen (22, 23) und damit zu einer Verkeilung kommt. Diese Ausbildung ermöglicht einen sicheren Halt des Klemmrings (10) bei ungeteiltem Gehäuse (2) und ist erfindungswesentlich.

Claims

» I III • &igr; » a Ansprüche: Area Regler GmbH, Kempener Str. 18, D-4154 Tönisvorst KlappenventiL

1. Klappenventil, mit folgenden Merkmalen:

a) das Klappenventil weist ein Gehäuse auf;

b) das Gehäuse hat eine kreisrunde Durchflußöffnung;

c) in der Durchflußöffnung ist eine insbesondere ^Lltptisehe Klappe schwenkbar gelagert;

e) die Dichtungseinrichtung weist einen Dichtungsring und einen Klemmring auf;

g) der Fußabschnitt ist im Bereich seines freien Endes zwischen Klemmring und Gehäuse abdichtend eingeklemmt,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

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h) der Fußabschnitt (8) ist als gerades FederbLatt ausgebiLdet;

i) der Fußabschnitt (8) geht einstückig und mit

Verdickung in den Kopfabschnitt (9) unter Ausbildung eines L-förmigen Querschnitts über.

2. Klappenventil nach Anspruch (1),

dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung (I) des Fußabschnittes <8) größer ist als die radiale
Erstreckung (m) des Kopfabschnittes (9).

3. Klappenventil nach Anspruch (2),

dadurch gekennzei clmet, daß die axiale Erstreckung (D des Fußabschnittes (8) um 4OX bis 70% größer ist als die radiale Erstreckung (m) des Kopfabschnittes (9).

4. Klappenventil nach einem der Ansprüche (1) bis (3), dadurch gekennzeichnet,, daß der Kopf abschnitt (9)
sechs- bis zehnmal dicker ist als der Fußabschnitt (8).

5. Klappenventil nach einem der Ansprüche (1) bis U), dadurch gekennzeichnet, daß der Fußabschnitt (8) cu etwa 10% bis 30% seiner axialen Erstreckung (I)
eingeklemmt ist.

6' Klappenventil nach einem der Ansprüche (1) bis (5), dadurch gekennzeichnet, daß de,· Fußabschnitt (8) in seinem nicht eingeklemmten Bereich vor einem sich zu* Kopfabschnitt (9) hin öffnenden, keilförmigen Freiraum (16) umgeben is*;.

7. Klappenventil nach einem der Ansprüche (1) bis (6), dadurch gekennzeichnet, daß im eingespannten Bereich des

Fußabschnittes (8) zusätzlich eine Dichtringanordnung (15) vorgesehen ist.

8. Klappenventil nach Anspruch (7),

dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringanordnung (15) aus Metal I. besteht .

9. Klappenventil nach Anspruch (8)/

dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringanordnung aus ein oder zwei Rundschnurringen (15) besteht.

10. Klappenventil nach einem der Ansprüche (6) bis (9), dadurch gekennzeichnet, daß die Oichtringanordnung auf einer Schulter (14) des Klemmrings (10) angeordnet ist.

11. Klappenventil nach einem der Ansprüche (1) bis (10), dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) am freien Ende des Fußbaschnittes (8) eine Anschlagfläche (12) für den Klemmring (10) aufweist.

12. Klappenventil nach Anspruch (11),

dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Fußabschnittes (8) bündig mit der Anschlagfläche (12) I i egt .

13. Klappenventil nach einem der Ansprüche (1) bis (12), dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfabschnitt (9) zwischen Stirnflächen (17, 18) von Klemmring (10) und Gehäuse (2) axial geführt ist.

14. Klappenventil nach einem der Ansprüche (1) bis (13), dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (10) durch zumindest eine radial sich erstreckende Schraube (21)

im Gehäuse (2) geführt und verspannt ist.

15. Klappenventil nach Anspruch (1A),

dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (21) in einem Keilelement (20) eingeschraubt sein, das in dem Klemmring (10) sitzt und derartig geneigte Anlageflächen hat, daf) sich der Klemmring (10) aufgrund der Radialbewegung des Keilelements (20) nach außen beim Anziehen der Schraube (21) im Gehäuse (2) verspannt.

16. Klappenventil nach Anspruch (15),

dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (10) zumindest einmal in der Ebene des Klemmelements (20) geteilt ist und das Klemmelement (20) zwischen den Stirnflächen (19) des Klemmrings (10) angeordnet ist.