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Klappenventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Klappenventil, dessen
Klappe beim Schließen zunächst mittels einer senkrecht zur Rohrachse außerhalb der
Klappe angeordneten und elastisch mit ihr verbundenen Welle unter Anwendung exzentrischer
Mittel gedreht und darauf axial gegen den Sitz gedrückt wird.
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Es ist ein Klappenventil bekannt, bei dem auf der Klappe eine Blattfeder
angeordnet ist, an die sich beim Drehen die exzentrisch ausgebildete Welle anlegt
und festklemmt, so daß die Klappe nach dem Schwenken um 90° gegenüber der Welle
unbeweglich ist. Hierbei erfolgt jedoch der exzentrische Andruck unelastisch und
in Radialverschiebung auf einem ebenen Sitz, so daß Klappe und Sitz einem großen
Verschleiß unterworfen sind und die einwandfreie Dichtung in Frage gestellt ist.
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Bei einem weiterhin bekannten Klappenventil erfolgt zwar der Andruck
gegen einen konischen Sitz axial durch exzentrische Lagerung der eine Nabe der Klappe
durchsetzenden Welle in der Gehäusewand, jedoch ist auch hierbei der exzentrische
Andruck unelastisch. Ferner erfolgen das Schwenken und der exzentrische Axialandruck
je mit einem besonderen Hebel.
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Es ist ferner ein Klappenventil mit einer in der Schließstellung an
die Gehäuseinnenwand durch Zusammendrücken zwischen der Klappe und einer Spannplatte
andruckbaren Weichdichtung bekannt. Weichdichtungen haben jedoch nur eine geringe
Lebensdauer und sind gegen hohe Temperaturen nicht widerstandsfähig.
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Es ist auch bekannt, die Klappe von Klappenventilen derart elastisch
zu lagern, daß eine axiale Andruckverschiebung unter der Wirkung des statischen
Druckes des abgesperrten Mediums erfolgt. Das dichte Schließen ist somit vom Druck
des abzusperrenden Mediums abhängig.
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Bei einem weiteren nicht zurre Stand der Technik gehörenden Klappenventil
ist eine U-förmig gebogene Blattfeder mit dem einen Schenkel auf der Klappe befestigt
und mit dem anderen Schenkel mit der Klappenwelle fest verbunden, an der ein Nocken
lest angeordnet ist, der die Klappe nach der Drehung von der Klappenwelle weg zu
dem Sitz bewegt. Derartige Klappenventile sind für Rohrleitungen zum Fördern von
Medien hoher Temperaturen nicht geeignet.
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Die Nachteile der bekannten Einrichtungen werden nun gemäß der Erfindung
dadurch beseitigt, daß die Welle selbst des Klappenventils elastisch ausgebildet
und in einem mit der Klappe verbundenen elastischen Bügel durch eine Rasthaltung
in an sich bekannter Weise mit der Klappe und bei Ausrasten durch Auflaufen auf
eine Kurvenfläche gegenüber der Klappe drehbar gelagert ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Klappenventils wird ein
konzentrierter elastischer Andruck der Klappe gegen ihren Sitz ohne Verwendung empfindlicher
Federelemente erzielt, so daß die Klappe sich mit dem ganzen Dichtungsrand mit gleichmäßigem
Druck gegen den Sitz anlegt. Durch die Rasthaltung ist ferner die Drehung und der
axiale Andruck der Klappe durch Betätigung nur eines Hebels gesichert.
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Die Begrenzung der Drehung der Klappe wird nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung durch einen Gehäuseanschlag bewirkt, der aus einer radial gegen einen
Anschlagnocken der Klappe verstellbaren Schraube besteht.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner, die Klappe mit einem lose auf
der Welle angeordneten Rohr zu verbinden, an dem außen ein in der Schließstellung
gegen einen verstellbaren Gehäuseanschlag anliegender Hebel befestigt ist.
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Das gemäß der Erfindung ausgebildete Klappenventil ist für die Förderung
von Medien hoher Temperaturen und/oder aggressiver Medien geeignet, da es keine
Bauteile aus Kunststoff oder dünnen Metallen aufweist.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in bevorzugten Ausführungsformen
dargestellt.
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Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein gemäß der Erfindung ausgebildetes
Klappenventil; Fig. 2 stellt einen Querschnitt durch Fig. 1 dar;
Fig.
3 zeigt eine andere Ausführungsform im gleichen Querschnitt wie Fig. 2.
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Der aus Hartmetall bestehende Dichtring 2 ist mit einem Gehäuse 1
fest verbunden. Die Klappe 3 ist als Kugelschicht einer gedachten Kugel 4 ausgebildet
und in der Schließstellung vor dem Axialandruck, wie aus Fig. 1 ersichtlich, so
angeordnet, daß zwischen der Klappe 3 und dem Dichtring 2 des Gehäuses 1 noch ein
geringer Spalt verbleibt.
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Der Klappe 3 ist ein Anschlagnocken 6 zugeordnet. Durch eine das Gehäuse
1 durchsetzende Anschlagschraube 7 wird der Schwenkweg der Klappe 3 begrenzt. In
der Mitte der Klappe 3 ist ein einen Bund 11 einer Welle 12 teilweise umgreifendes
Kupplungsstück 9 mittels einer Kappenmutter 8 befestige. In dem Kupplungsstück
9 ist eine Gleitrolle 10 gelagert. Der Bund 11 hat eine Raste 13 und
eine Anzugfläche 14. Ein elastischer Bügel 15 verbindet das an der Klappe
3 angebrachte Kupplungsstück 9 mit der Welle 12. Die Welle 12 ist bei 16 und 17
im Gehäuse 1 dicht gelagert. Dem Lager 17 ist eine Skalenscheibe 18 mit Klinkenverzahnung
und Klinke 19 zugeordnet. Die Klinke 19 ist mit einem Handhebel 20 verbunden, der
an dem Ende 21 der Welle angreift. Scheiben und Sprengringe 22 sichern die Kupplung
9 auf der Welle 12.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung der Klappe 3 liegt die Mitte
der gedachten Kugel 4 genau in der Mittelachse der Welle 12. Der Dichtring 2 ist
so am Gehäuse gelagert, daß zwischen Dichtring 2 und Klappe 3 ein geringer Spielraum
verbleibt. Durch den nicht unbedingt erforderlichen Spalt wird ein sicheres Einrasten
der Rolle 10 in die Raste 13 erzielt. Durch die Zugkraft des elastischen Bügels
25 ist die Klappe 3 bei öffnungsdrehbewegung im Sinne des Pfeiles 23 derart fest
mit der Welle 12 verbunden, daß Welle 12 und Klappe 3 gemeinsam bewegt werden.
Bei Betätigung des Handhebels 20 im Schließsinne in Richtung des Pfeiles 24 ist
dagegen eine weitere Schwenkbewegung durch die Anschlagschraube 7 unterbunden. Die
Anschlagschraube 7 ermöglicht eine Einstellung der Klappe 3 in bezug auf den Abstand
von dem Dichtring 2. Wird der Handhebel 20 und damit die Welle 12 im Schließsinne
weitergedreht, so gibt der elastische Bügel 15 so viel Weg frei, daß die Rolle 10
die Raste 13 verlassen kann, um auf die Anzugfläche 14 aufzulaufen. Dadurch wird
die Klappe 3 und damit der Mittelpunkt des gedachten Kreises 4 axial zum Dichtring
2 hin verschoben, so daß sich zunächst Dichtring 2 und Klappe 3 berühren. Bei Fortsetzung
der Schließbewegung des Handhebels 20 gleitet die Rolle 10 weiter auf die eine geringe
Steigung bildende Anzufläche 14, wodurch unter federndem Durchbiegen der
Welle 12 das erforderliche hohe Andruckmoment hergestellt wird.
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Bei Lösen der Klappe 3 bleibt zunächst die mit Selbsthemmungswinkel
in dem Dichtring 2 eingeklemmte Klappe 3 so lange stehen, bis die Durchbiegung der
Welle 12 dadurch aufgehoben ist, daß die Rolle 10 von der Anzugfläche 14 abgewandert
ist. Die Rolle 10 wird dann durch den elastischen Bügel 15 in die Raste 13 gezogen,
wobei zusätzlich, aber nicht notwendigerweise, der Strömungsdruck mitwirken kann.
Bei weiterer Drehung wird die wieder so mit der Welle 12 gekuppelte Klappe 3 in
die Öffnungsstellung bewegt.
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Zweckmäßigerweise wird der Leerraum, der von den Scheiben 22 und dem
elastischen Bügel 15 umschlossen wird, mit einer konsistenten und schmierenden Masse
gefüllt. Dadurch können die die Leitung durchströmenden Medien nicht an die beweglichen
Teile heran und wird auch der Verschleiß herabgesetzt.
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Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform werden Anschlag 6
und Anschlagschraube 7 durch eine Konstruktion ersetzt, die aus einem im Inneren
des Gehäuses über die Hälfte der Welle geschobenen losen Rohr besteht, das das Gehäuse
1 gasdicht durchsetzt und mit der Klappe 3 fest verbunden ist. An dem Rohr 25 ist
außen ein Hebel 26 angebracht, der sich beim Schwenken der Klappe 3 in die Schließstellung
gegen einen am Gehäuse verstellbaren festen Anschlag 27 lege und die Stellung der
Klappe von außen erkennen läßt. An Stelle der Verstellbarkeit des Anschlags 27 kann
auch eine Verstellbarkeit des Hebels 26 vorgesehen sein.