DE967332C - Butterfly valve - Google Patents

Description

AUSGEGEBENAM 31. OKTOBER 1957ISSUED OCTOBER 31, 1957

E 6606XII/47 gE 6606XII / 47 g

AbsperrklappeButterfly valve

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.The main patent 960 402 relates to a butterfly valve for flowing in pipelines Media whose swiveling flap disc an additional axial displaceability to achieve has a perfect tightness in the closed position of the butterfly valve, and is under Protection that for the axial displacement of the valve disc an elastic bearing under the Action of the static pressure of the shut-off medium is provided is.

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.The invention relates to a further embodiment of such a butterfly valve with two together rotatable parts of existing valve disc and aims to reduce the surface pressure on the sealing surfaces, primarily for larger systems and higher operating pressures to enable the valve disc to pivot more easily. The in instructs for this purpose is known to be a fixed, offset in relation to the ao sealing surface against the flow Axis rotatably mounted valve disc on a special valve sealing ring, which is held by retaining members and the contact pressure on the sealing surfaces counteracting rubber buffers, suspension bodies as od. The like. Movable in the direction of flow of the medium to be shut off on the circumference of the valve disc is stored.

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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.The valve disc serves as a load-bearing element to absorb the main load from the static pressure of the shut-off medium. The flap sealing ring, however, is in its shape and Dimensioning designed in such a way that it only absorbs the load of that part of the static pressure, which is required for sealing. As a result, the surface pressure acting on the sealing surfaces is as small as possible ίο held, and less torque is required when moving the valve disc. In this way, the relief otherwise required in the case of high pressure differences is eliminated the valve disc through a bypass line. The sealing surfaces of the housing sealing ring and the flap sealing ring are expediently given a spherical shape. The housing sealing ring and / or the flap sealing ring can have rubberized sealing surfaces. Between the valve disc and a special sealing ring is expediently arranged on the flap sealing ring, which allows even small quantities of the working medium to pass into the space behind the closed position located valve disc prevented. There are butterfly valves for in pipelines flowing media known in which the flap is initially pivoted when closing and then on Finally, it is pressed onto its seat by additional mechanical drive means. This two stage Closing the butterfly valve is cumbersome and has an unfavorable and weight-wise heavy construction of the movement mechanism is a prerequisite.

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. There are also butterfly valves known in which the seal against the pipeline is achieved by an elastic collar-like lip which is attached to the periphery of the valve disc is; a sealing seat is not and cannot be provided in the pipeline because otherwise that part of the sealing lip on the edge of the flap, which when closing moves against the current, would bump into the seat. In addition, the sealing lip cannot do this accordingly the pressure of the medium to be shut off can be as strong as desired, because otherwise it would reduce the pressure required Would lose elasticity to the gap between the flap edge and the pipeline under the To seal the influence of the pressure in the pipeline Finally, a butterfly valve is known, whose valve axis coincides with the plane of the valve disc sealing surface and in the im outer cylindrical circumference of the valve disc has an annular groove with a rectangular cross section is provided, which serves to accommodate resilient semicircular ring segments. This semicircular Ring segments are secured against falling out of the ring-shaped by axially parallel screw bolts Nut secured. At the bottom of the annular groove there are elastic packing ring segments made of rubber-soaked material. The semicircular ring segments are under the Effect of their own elastic suspension as well as under the additional effect of elastic Packing ring segments pressed in the radial direction against the inner surface of the valve body, wherein the valve disc in the closed position is opposite to the perpendicular to the direction of flow assumes an inclined position. The elastic packing ring segments located at the bottom of the annular groove also have the function of sealing the play between the valve disc groove and their semicircular ring segments.

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.According to the invention, the sealing surfaces of the valve housing and the preferably spherically machined The valve discs are ground very precisely onto one another before assembly, so that the sealing surfaces come into effect over the entire circumference and across its entire width when the flap is closed. Due to the sliding of the sealing surfaces under 8σ moderate pressure, they are usually on the Sealing surfaces are formed by the swiveling in of the spherical sealing surface scraped off the valve disc into the sealing surface of the housing from the sealing surfaces. this happens over the entire circumference and over the entire width of the sealing surfaces, starting immediately Near the axis of rotation and gradually with progressive closing movement the whole Covering the scope. By adapting the radial width of the sealing ring to the operating pressure can control the force with which the sealing surfaces slide on each other when opening and closing, and thus the scraping effect of deposits as well as the wear and tear of the sealing surfaces themselves in the desired Limits are kept, with any minimal wear and tear due to the displaceability of the movable flap ring are compensated.

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.The invention further relates to a butterfly valve with a valve disc which is in relation to the is elastically movable to the sealing surface in the flow direction offset axis, wherein the The valve disc can be rotated through 180 ° and a second fixed sealing seat surface is provided in the housing is, with which the valve disc interact when the flow direction is reversed can; expediently, in this embodiment of the invention, the housing consists of two parts with a parting line between the two fixed sealing seats.

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 undThe invention is explained in more detail with reference to the drawing, for example. There represent Fig. Ι a cross section through the butterfly valve, Fig. 2 is a section along line AB according to Fig. Ι and

Fig. 3 eine Ausführungsform der Erfindung für wechselnde Strömungsrichtung des abzusperrenden Mediums, ebenfalls im Schnitt.Fig. 3 shows an embodiment of the invention for alternating flow direction of the to be shut off Medium, also in the cut.

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 desFig. Ι and 2 show a butterfly valve with a Valve disc 1, whose spherical valve sealing ring 2 made of metal or some other material consists, which with a housing sealing ring 3 also rotated spherically towards the end side the static pressure of the shut-off liquid comes to a tight seal. The sealing surface of the

Klappendichtringes 2 kann auch gummiert sein, ebenfalls der Gehäusedichtring.Flap sealing ring 2 can also be rubberized, likewise the housing sealing ring.

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.The torque to be transmitted from the operating medium to the valve disc 1 or from the drive is transmitted through the valve shaft or the shaft journal 4. and in the side of the housing sealing ring lying warehouse forwarded. This arrangement of the shaft bearings creates an opening in the housing sealing ring 3 or in the Flap sealing ring 2 avoided, and it is a perfect one in this way in the final position The shut-off valve is sealed.

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.The elastic fastening of the valve sealing ring 2 on the valve disc 1 is thereby achieves that studs or head screws 5 as holding and inserted elastic intermediate members 6 in the form of rubber buffers, suspension bodies or the like. Serve as resilient elements.

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.When the valve disc 1 is actuated, shortly before the locking position, the valve sealing ring 2 is pressed in the direction of flow onto the housing sealing ring 3 by the static pressure of the liquid to be shut off, compressing the elastic intermediate members 6 and sliding the valve sealing ring 2 on the valve disc 1 to complete the process. The direction of flow of the operating medium is indicated by the arrow P in FIG. 1. Simultaneously with the production of the seal between the parts 2 and 3, the seal 7 between the valve disc 1 and the valve sealing ring 2 also closes the pressure-free valve side. The seal 7 can consist of round rubber, flat rubber or some other suitable plastic material.

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.When the direction of flow changes, the housing 8 'is in two parts with two spherical ones according to FIG Housing sealing rings 3 'and 3 "executed, and the valve disc 1 is arranged to be rotatable by 180 °, so that the conclusion of the respective flow direction can take place accordingly. In Fig. 3 corresponds to the flow direction according to the marked arrow that with the housing sealing ring 3 'in the closed position shown valve disc 1. According to the direction of flow the dotted arrow corresponds to the one rotated by i8o ° and with the housing sealing ring 3 " located in the closed position valve disc 1 ', which for the sake of clarity only with dashed-dotted lines Line is indicated.

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.The butterfly valve according to the invention is not only for liquids, but also for gaseous ones Equipment or suitable for vapors. Construction details can be obtained from the The embodiment shown in the drawing differ without exceeding the scope of the invention. For example, the selection of the building materials used for the individual parts is for the invention is irrelevant; likewise the formation of the elastic body 6 as a rubber - buffers or other suspension elements.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 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.ι. Butterfly valve for flowing in pipelines Media with a valve disc consisting of two rotatable parts and axial relative mobility between the sealing surfaces of the housing and the valve disc according to patent 960 402, characterized in that the in a known manner by one in relation to Sealing surface offset against the flow, fixed axis (4) rotatably mounted valve disc (1) has a special flap sealing ring (2) which is secured by holding members (5) and the contact pressure Rubber buffers, spring bodies or the like counteracting the sealing surfaces (6) in Direction of flow of the medium to be shut off is movable on the circumference of the valve disc is stored. 2. Absperrklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dichtenden Flächen des Gehäusedichtringes (3) und des Klappendichtringes (2) kugelförmige Gestalt aufweisen.2. Butterfly valve according to claim 1, characterized in that the sealing surfaces of the Housing sealing ring (3) and the flap sealing ring (2) have a spherical shape. 3. Absperrklappe nach Anspruch .1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Klappenscheibe (1) und Klappendichtring (2) ein bebesonderer Dichtungsring (7) angeordnet ist.3. Butterfly valve according to claim .1 and 2, characterized in that between the valve disc (1) and flap sealing ring (2) a special sealing ring (7) is arranged. 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.4. Butterfly valve with a valve disc that corresponds to the in relation to the sealing surface in Flow direction offset axis is elastically movable, in particular according to one of the preceding Claims, characterized in that the valve disc can be rotated through i8o ° is and that a second fixed sealing seat is provided in the housing with which the valve disc can interact in the opposite direction of flow. 5. Absperrklappe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei Teilen besteht mit einer Trennfuge zwischen den beiden festen Dichtsitzen.5. Butterfly valve according to claim 4, characterized in that the housing consists of two Split consists of a parting line between the two fixed sealing seats. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 594 995;
britische Patentschrift Nr. 678 619;
USA-Patentschrift Nr. 1 858 587.Considered publications:
German Patent No. 594 995;
British Patent No. 678,619;
U.S. Patent No. 1,858,587. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings ©509658/371 2.56© 509658/371 2.56 (7TO 741/29 10.57)(7TO 741/29 10.57)