DE967332C - Absperrklappe - Google Patents

Description

AUSGEGEBENAM 31. OKTOBER 1957

E 6606XII/47 g

Absperrklappe

Das Hauptpatent 960 402 bezieht sich auf eine Absperrklappe für in Rohrleitungen strömende Medien, deren schwenkbare Klappenscheibe eine zusätzliche axiale Verschiebbarkeit zur Erreichung einer vollkommenen Dichtheit in Schließstellung der Absperrklappe aufweist, und stellt unter Schutz, daß zur axialen Verschiebung der Klappenscheibe eine elastische Lagerung der unter der Einwirkung des statischen Druckes des abgesperrten Mediums stehenden Klappenscheibe vorgesehen ist.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung einer solchen Absperrklappe mit aus zwei miteinander drehbaren Teilen bestehender Klappen-.scheibe und bezweckt eine Verringerung der FIachenpressung an den Dichtflächen, um vornehmlich bei größeren Anlagen und höheren Betriebsdrücken eine leichtere Schwenkbarkeit der Klappenscheibe zu ermöglichen. Zu diesem Zweck weist die in an sich bekannter Weise um eine im Verhältnis zur ao Dichtfläche gegen die Strömung versetzte, feste Achse drehbar gelagerte Klappenscheibe einen besonderen Klappendichtring auf, der durch Halteglieder und dem Anpreßdruck an den Dichtflächen entgegenwirkende Gummipuffer, Federungskörper as od. dgl. in Strömungsrichtung des abzusperrenden Mediums beweglich auf dem Klappenscheibenumfang gelagert ist.

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Die Klappenischeibe dient dabei als tragendes Element zur Aufnahme der Hauptlast aus dem statischen Druck des abgesperrten Mediums. Der Klappendichtring dagegen ist in seiner Form und Bemessung so gestaltet, daß er nur die Belastung desjenigen Anteils des statischen Druckes aufnimmt, der zur Abdichtung erforderlich ist. Dadurch wird die auf die Dichtflächen zur Einwirkung gelangende Flächenpressung möglichst klein ίο gehalten, und es ist ein geringeres Drehmoment beim Bewegen der Klappenscheibe erforderlich. Auf diese Weise entfällt zugleich die sonst bei hohen Druckunterschieden erforderliche Entlastung der Klappenscheibe durch eine Umgehungsleitung. Die dichtenden Flächen des Gehäusedichtringes und des Klappendichtringes erhalten zweckmäßig kugelförmige Gestalt. Der Gehäusedichtring und/oder der Klappendichtring können gummierte Dichtflächen aufweisen. Zwischen der Klappenscheibe und dem Klappendichtring wird zweckmäßig ein besonderer Dichtungsring angeordnet, der den Durchtritt auch geringer Mengen des Arbeitsmittels in den Raum hinter der in Schließstellung befindlichen Klappenscheibe verhindert. Es sind Absperrklappen für in Rohrleitungen strömende Medien bekannt, bei denen die Klappe beim Schließen zunächst geschwenkt und dann am Schluß durch zusätzliche mechanische Antriebsmittel auf ihren Sitz gepreßt wird. Dieser zweistufige Schließvorgang der Absperrklappe ist umständlich und hat einen unigünstigen und gewichtsmäßig schweren Aufbau des Bewegungsmechanismus zur Voraussetzung.

Es sind ferner Absperrklappen bekannt, bei denen die Abdichtung gegenüber der Rohrleitung durch eine elastische manschettenartige Lippe erreicht wird, die am Umfang der Klappenscheibe befestigt ist; ein Dichtsitz ist hierbei in der Rohrleitung nicht vorgesehen und kann auch nicht vorgesehen sein, weil sonst derjenige Teil der Dichtlippe am Klappenrand, welcher beim Schließen gegen die Strömung wandert, an den Sitz anstoßen würde. Außerdem kann die Dichtlippe nicht entsprechend dem Druck des abzusperrenden Mediums beliebig stark sein, weil sie sonst die erforderliche Elastizität verlieren würde, um den Spalt zwischen dem Klappenrand und der Rohrleitung unter dem Einfluß des Drucks in der Rohrleitung abzudichten Schließlich ist eine Absperrklappe bekannt, deren Klappenachse mit der Ebene der Klappenscheibendichtfläche zusammenfällt und bei der im äußeren zylindrischen Umfang der Klappenscheibe eine ringförmige, im Querschnitt rechteckige Nut vorgesehen ist, die zur Aufnahme federnder halbkreisförmiger Ringsegmente dient. Diese halbkreisförmigen Ringsegmente sind durch achsparallele Schraubenbolzen gegen Herausfallen aus der ringförmigen Nut gesichert. Im Grunde der ringförmigen Nut befinden sich elastische Packungsringsegmente aus gummigetränktem Werkstoff. Die halbkreisförmigen Ringsegmente werden unter der Wirkung ihrer eigenen elastischen Federung sowie unter der zusätzlichen Wirkung der elastischen Packungsringsegmente in radialer Richtung gegen die Innenfläche des Klappengehäuses gepreßt, wobei die Klappenscheibe in Schließstellung eine gegenüber der Lotrechten zur Durchflußrichtung geneigte Lage einnimmt. Die im Grunde der ringförmigen Nut befindlichen elastischen Packungsringsegmente haben zugleich die Funktion der Abdichtung des Spiels zwischen der Klappenscheibennut und ihren halbkreisförmigen Ringsegmenten.

Die erfindungsgemäß vorzugsweise kugelförmig bearbeiteten Dichtflächen von Klappengehäuse und Klappenscheibe werden vor der Montage sehr genau aufeinander eingeschliffen, so daß die Dichtflächen bei geschlossener Klappe auf dem ganzen Umfang und auf ihrer ganzen Breite zum Tragen kommen. Infolge des Gleitens der Dichtflächen unter 8σ mäßigem Druck werden die üblicherweise auf den Dichtflächen sich bildenden Ablagerungen jeweils durch das Einschwenken der kugelförmigen Dichtfläche der Klappenscheibe in die Dichtfläche des Gehäuses von den Dichtflächen abgeschabt. Dies geschieht auf dem ganzen Umfang und auf der ganzen Breite der Dichtflächen, einsetzend in unmittelbarer Nähe der Drehachse und allmählich mit fortschreitender Schließbewegung den ganzen Umfang bestreichend. Durch Anpassung der radialen Breite des Dichtringes an den Betriebsdruck können die Kraft, mit der die Dichtflächen beim öffnen und Schließen aufeinandergleiten, und damit die Abschabewirkung von Ablagerungen sowie die Abnutzung der Dichtflächen selbst in gewünschten Grenzen gehalten werden, wobei außerdem etwaige minimale Abnutzungen durch die Verschiebbarkeit des beweglichen Klappenringes ausgeglichen werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Absperrklappe mit einer Klappenscheibe, die zu der im Verhältnis zur Dichtfläche in Strömungsrichtung versetzten Achse elastisch beweglich ist, wobei die Klappenscheibe um 180 ° drehbar und außerdem eine zweite feste Dichtsitzfläche im Gehäuse vorgesehen ist, mit der die Klappenscheibe bei umgekehrter 'Strömungsrichtung zusammenwirken kann; zweckmäßig besteht bei dieser Ausführungsform der Erfindung das Gehäuse aus zwei Teilen mit einer Trennfuge zwischen den beiden festen Dichtsitzen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es stellen dar Fig. ι einen Querschnitt durch Absperrklappe, Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie A-B nach Fig. ι und

Fig. 3 eine Ausführungsform der Erfindung für wechselnde Strömungsrichtung des abzusperrenden Mediums, ebenfalls im Schnitt.

Fig. ι und 2 zeigen eine Absperrklappe mit einer Klappenscheibe 1, deren kugeliger Klappendichtring 2 aus Metall oder einem sonstigen Werkstoff besteht, der mit einem ebenfalls zur Abschlußseite kugelig gedrehten Gehäusedichtring 3 durch den statischen Druck der abgesperrten Flüssigkeit zum dichten Abschluß kommt. Die Dichtfläche des

Klappendichtringes 2 kann auch gummiert sein, ebenfalls der Gehäusedichtring.

Das vom Betriebsmittel auf die Klappenscheibe 1 oder vom Antrieb zu übertragende Drehmoment wird durch die Klappenwelle oder den Wellenzapfen 4 übertragen. und in die seitlich vom Gehäusedichtring liegenden Lager weitergeleitet. Durch diese Anordnung der Wellenlager wird eine Durchbrechung .des Gehäusedichtringes 3 bzw. des Klappendichtringes 2 vermieden, und es wird auf diese Weise in der Abschlußstellung eine vollkommene Dichtheit der Absperrklappe erreicht.

Die elastische Befestigung des Klappendichtringes 2 auf der Klappenscheibe 1 wird dadurch erreicht, daß Stift- oder Kopfschrauben 5 als haltende und eingelegte elastische Zwischenglieder 6 in Gestalt von Gummipuffern, Federungskörpern od. dgl. als federnde Elemente dienen.

Bei der Betätigung der Klappenscheibe 1 wird kurz vor der Abschlußstellung durch den statischen Druck der abzusperrenden Flüssigkeit der Klappendichtring 2 in Strömungsrichtung auf den Gehäusedichtring 3 unter Zusammendrücken der elastischen Zwischenglieder 6 und Gleiten des Klappendichtringes 2 auf der Klappenscheibe 1 zum Abschluß angepreßt. Die Strömungsrichtung des Betriebsmittels ist in Fig. 1 durch den Pfeil P angedeutet. Gleichzeitig mit der Herstellung der Dichtung zwischen den Teilen 2 und 3 erfolgt auch über die Dichtung 7 zwischen der Klappenscheibe 1 und dem Klappendichtring 2 ein Abschluß zur drucklosen Klappenseite. Die Dichtung 7 kann aus Rundgummi, Flachgummi oder einem sonstigen geeigneten plastischen Material bestehen.

Bei wechselnder Strömungsrichtung wird nach Fig. 3 das Gehäuse 8' zweiteilig mit zwei kugeligen Gehäusedichtringen 3' und 3" ausgeführt, und es wird die Klappenscheibe 1 um 180 ° drehbar angeordnet, so daß der Abschluß der jeweiligen Strömungsrichtung entsprechend erfolgen kann. In Fig. 3 entspricht der Strömungsrichtung nach dem ausgezeichneten Pfeil die mit dem Gehäusedichtring 3' in Schließstellung befindliche dargestellte Klappenscheibe 1. Der Strömungsrichtung nach dem punktgestrichelten Pfeil entspricht die um i8o° gedrehte und mit dem Gehäusedichtring 3" in Verschlußstellung befindliche Klappenscheibe 1', die der Übersichtlichkeit wegen nur mit punktgestrichelter Linie angedeutet ist.

Die erfindungsgemäße Absperrklappe ist nicht nur für Flüssigkeiten, sondern auch für gasförmige Betriebsmittel oder für Dämpfe geeignet. Konstruktive Einzelheiten können von der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform abweichen, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. So ist beispielsweise die Auswahl der für die einzelnen Teile verwendeten Baustoffe für die Erfindung ohne Bedeutung; desgleichen die Ausbildung der elastischen Körper 6 als Gummi- -puffer oder sonstige Federungskörper.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Absperrklappe für in Rohrleitungen strömende Medien mit aus zwei miteinander drehbaren Teilen bestehender Klappenscheibe und axialer Relativbeweglichkeit zwischen den Dichtflächen des Gehäuses und der Klappenscheibe nach Patent 960 402, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise um eine im Verhältnis zur Dichtfläche gegen die Strömung versetzte, feste Achse (4) drehbar gelagerte Klappenscheibe (1) einen besonderen Klappendichtring (2) aufweist, der durch Halteglieder (5) und dem Anpreßdruck an den Dichtflächen entgegenwirkende Gummipuffer, Federungskörper od. dgl. (6) in Strömungsrichtung des abzusperrenden Mediums beweglich auf dem Klappenscheibenumfang gelagert ist.
2. 2. Absperrklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dichtenden Flächen des Gehäusedichtringes (3) und des Klappendichtringes (2) kugelförmige Gestalt aufweisen.
3. 3. Absperrklappe nach Anspruch .1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Klappenscheibe (1) und Klappendichtring (2) ein bebesonderer Dichtungsring (7) angeordnet ist.
4. 4. Absperrklappe mit einer Klappenscheibe, die zu der im Verhältnis zur Dichtfläche in Strömungsrichtung versetzten Achse elastisch go beweglich ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappenscheibe um i8o° drehbar ist und daß eine zweite feste Dichtsitzfläche im Gehäuse vorgesehen ist, mit der die Klappenscheibe bei umgekehrter Strömungsrichtung zusammenwirken kann.
5. 5. Absperrklappe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei Teilen besteht mit einer Trennfuge zwischen den beiden festen Dichtsitzen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 594 995;
   britische Patentschrift Nr. 678 619;
   USA-Patentschrift Nr. 1 858 587.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ©509658/371 2.56

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