DE3024589A1 - Sealing arrangement for flap valve - has peripheral sealing ring clamped between locking ring and plate, enclosing spirally wound ring - Google Patents
Sealing arrangement for flap valve - has peripheral sealing ring clamped between locking ring and plate, enclosing spirally wound ringInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Absperrklappe mit einem am Klappenscheibenrand durch einen Haltering eingespannten Dichtring, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben und beispielsweise aus der DE-OS 24 4o 698 bekannt ist.The invention relates to a butterfly valve with one on the edge of the valve disc clamped by a retaining ring sealing ring, as described in the preamble of claim 1 and for example from DE-OS 24 4o 698 is known.
Bei dieser bekannten Absperrklappe sind die beiden radial nach innen gerichteten U-Profilschenkel des Dichtringes zwischen der Klappenscheibe und dem metallischen Stützring für den Schraubenfederring sowie zwischen dem Stützring und dem Haltering fest eingespannt, so daß der am Gehäusesitz zur Anlage kommende U-Profilboden des Dichtringes die beim Einfahren der Klappenscheibe in den .Gehäusesitz auftretenden Deformationen allein aufnehmen muß. Infolge der geringen Elastizität des Polytetrafluoräthylen treten dadurch insbesondere an den Übergangsstellen zwischen Schenkeleinspannung und U-Profilboden plastische bleibende Verformungen auf, die den U-Profilboden quetschen und abflachen und die Vorspannkraft der Dichtung reduzieren, so daß es zu Undichtheiten kommen kann. Auch besteht die Gefahr, daß der U-Profilboden bei der Deformation an den Übergangsstellen abgeschert wird.In this known butterfly valve, the two radially inwardly directed U-profile legs of the sealing ring are between the valve disc and the metallic support ring for the helical spring washer and between the support ring and the retaining ring firmly clamped, so that the U-profile bottom of the sealing ring coming to rest on the housing seat when the Flap disc in the .Gehäusesitz must absorb deformations occurring alone. Due to the low elasticity of the As a result, polytetrafluoroethylene occurs in particular at the transition points between the leg restraint and the U-profile base permanent plastic deformations that squeeze and flatten the U-profile base and the pretensioning force of the seal reduce so that leaks can occur. There is also the risk that the U-profile floor will be deformed is sheared off at the transition points.
Eine zusätzliche Verformung des U-Profilbodens bzw. eine nachteilige Beeinträchtigung der Dichtwirkung kann bei der bekannten Absperrklappe noch durch die im Bereich des Schraubenfederringes eingeschlossene Luft entstehen, wenn durch Temperaturänderungen des Mediums und die dadurch bedingten Änderungen des eingeschlossenen Luftvolumens Dcuckunterschiede im Innern des Dichtringes auftreten. Bei innerem Überdruck stützt sich nämlich der U-Profilboden während des Schließvorganges nicht gleichzeitig am ganzen Gehäusesitz ab sondern die .Anlage wandert ausgehend vom Achsbereich nach oben und unten weiter, so daßAn additional deformation of the U-profile bottom or a disadvantageous one In the known butterfly valve, the sealing effect can still be impaired by the area of the helical spring washer Trapped air occurs when the temperature of the medium changes and the changes caused by them of the enclosed air volume, pressure differences occur inside the sealing ring. Supports itself in the event of internal overpressure namely, the U-profile bottom during the closing process not at the same time on the entire housing seat but the .Anlage migrates starting from the axis area up and down further, so that
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die Druckluft von den anliegenden U-Profilbodenbereichen in die noch nicht eingespannten Bereiche verdrängt wird und dort den Dichtringwerkstoff überbelasten kann.the compressed air from the adjacent U-profile floor areas is displaced into the not yet clamped areas and can overload the sealing ring material there.
Außerdem besitzt der Schraubenfederring bei dieser bekannten Absperrklappe vorgespannte, schräggestellte Windungen, die durch die Dichtkräfte infolge der Torsionsbelastung weiter geneigt werden. Die Rückstellkraft dieser schräggestellten Schraubenfederwindungen ist jedoch gering, so daß die Dichtung nicht für höhere Mediumdrücke geeignet ist.In addition, the helical spring washer in this known butterfly valve has pre-tensioned, inclined windings that through the sealing forces are inclined further due to the torsional load. The restoring force of these inclined helical spring windings is small, however, so that the seal is not suitable for higher medium pressures.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Dichteinrichtung der Absperrklappe so auszubilden, daß plastische Verformungen und Quetschungen des Dichtringwerkstoffes vermieden werden und eine einwandfreie beidseitige Abdichtung auch bei höheren Drücken gewährleistet ist.The object of the invention is the sealing device of the butterfly valve to train in such a way that plastic deformations and crushing of the sealing ring material are avoided and a faultless one Sealing on both sides is guaranteed even at higher pressures.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the features mentioned in the characterizing part of patent claim 1.
Dadurch, daß der eine U-Profilschenkel des Dichtringes fest zwischen der Klappenscheibe und dem Stützring eingespannt ist, wird einerseits eine feste Verklammerung des Dichtringes mit der Klappenscheibe über diesen'U-Profilschenkel erzielt und andererseits bildet der andere zum Haltering hin geringes Spiel aufweisende U-Profilschenkel zusammen mit dem U-Profilbo-fden eine frei bewegliche Dichtlippe, die durch die Flachbandfeder mit hoher Dichtkraft federnd gegen den Gehäusesitz gepreßt wird und dadurch alle Verformungen auch bei höheren Drücken elÄ3tlÄohv;^. · - aufnehmen kann. Ein Herausziehen des beweglichen U-Profilschenkels aus dem Haltering beim Einpressen der Klappenscheibe in den Gehäusekegelsitz wird hierbei durch die in eine Nut des Halteringes eingreifende Nase des U-Profilschenkels vermieden.Characterized in that the one U-profile leg of the sealing ring is firmly clamped between the valve disc and the support ring is, on the one hand, a firm interlocking of the sealing ring with the valve disc is achieved via this U-profile leg and on the other hand, the other U-profile leg, which has little play towards the retaining ring, forms together with the U-profile base a freely movable sealing lip, which is resiliently pressed against the housing seat by means of the ribbon spring with a high sealing force is pressed and thereby all deformations even at higher pressures elÄ3tlÄohv; ^. · - can accommodate. Pulling out the movable U-profile leg from the retaining ring when pressing the valve disc into the housing cone seat is hereby the engaging in a groove of the retaining ring nose of the U-profile leg avoided.
Die hohe Anpresskraft der Plachbandfeder wird durch die sich mit der Breitseite des Plachbandes am Dichtring und am Stützring abstützenden Federwindungen erzielt, die durch ihre breite Auflagefläche kippsicher stehen und sich unter der Einwirkung der Anpresskräfte nicht schrägstellen können sondern ausThe high contact pressure of the flat strip spring is achieved through the contact with the broad side of the flat strip on the sealing ring and on the support ring supporting spring coils achieved, which are stable due to their wide contact surface and are under the action the contact forces can not incline but from
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ihrer Kreisforra zu einem Oval zusammengedrückt werden und hierbei in den durch die gekrümmte Abstützfläche des Stützringes und die Innenkontur des U-förmigen Dichtringes gebildeten ovalen Freiraum ausweichen können. Ein solches Federwindungsoval besitzt eine wesentlich höhere, die Anpresskräfte erzeugende Federsteifigkeit als eine sich unter der Belastung schrägstellende Federwindung, und die Flachbandfeder läßt sich ohne Vorspannung in die Klappenscheibe einbauen.their circular shape to be compressed to an oval and here in the one formed by the curved support surface of the support ring and the inner contour of the U-shaped sealing ring can evade oval free space. Such a spring coil oval has a much higher one, the Spring stiffness generating contact pressure forces as a spring coil tilting under the load, and the The ribbon spring can be installed in the valve disc without pre-tensioning.
Dadurch, daß die ovale Erstreckung des im Innern des Dichtringes liegenden Freiraumes annähernd parallel zur kegelmantelförmigen Gehäusesitzfläche verläuft, legt sich die Flachbandfeder in Richtung der Anpresskräfte über große Umfangsabschnitte flächig an den Dichtring und den Stützring an und kann bei der elastischen Verformung quer hierzu ausweichen. Durch die breiten Flachbandwindungen wird ein nach außen nahezu geschlossener ebener Federaußenmantel erzielt, so daß sich die Federwindungen auch nicht in den weicheren Dichtringwerkstoff eindrücken und plastische Verformungen hervorrufen können. Da die Gehäusesitzfläche sich zur Seite des fest eingespannten U-Profilschenkels hin erweitert, wird die einwandfreie Abdichtung unabhängig davon gewährleistet, ob der Mediumdruck von der einen oder anderen Seite an der Klappenscheibe ansteht. Steht Druck auf der erweiterten Gehäusesitzseite an, drückt er die Klappenscheibe durch das vorhandene Lagerspiel fester in den kegelförmigen Sitz und unterstützt dadurch die Abdichtwirkung, während bei entgegengesetzter Druckrichtung der mit Spiel eingebaute bewegliche U-Profilschenkel zusammen mit dem U-Profilboden vom Mediumdruck hinterwandert und im Sinne:· einer Dichtkrafterhöhung.zusätzlich gegen den Gehäusesitz gepreßt wird. Because the oval extension of the free space inside the sealing ring runs approximately parallel to the conical casing seat surface, the flat ribbon spring lies flat against the sealing ring and the support ring over large circumferential sections in the direction of the contact forces and can deflect transversely to this in the event of elastic deformation. Due to the wide flat band windings, a flat spring outer jacket that is almost closed to the outside is achieved, so that the spring windings also cannot press into the softer sealing ring material and cause plastic deformations. Since the housing seat area widens towards the side of the firmly clamped U-profile leg, perfect sealing is guaranteed regardless of whether the medium pressure is applied to the valve disc from one side or the other. If there is pressure on the extended side of the housing seat, it presses the valve disc more firmly into the conical seat due to the existing bearing play and thereby supports the sealing effect, while in the opposite direction of pressure, the movable U-profile leg installed with play, together with the U-profile base, migrates behind from the medium pressure and in the Meaning: · an increase in the sealing force. Is additionally pressed against the housing seat.
Durch den Versfcei'fungsrand gemäß Patentanspruch 2 erhält der U-förmige Kunststoff-Dichtring am Übergang zum fest eingespannten U-Profilsohenkel eine höhere Eigenste! figkeit, so daß das Ü-Profil selbst einen Teil der Anpresskräfte aufnehmen kann und IkXkV der U-Profilboden, mit dem beweglichen U-Profilschenkel im Bereich der Dichtfläche durch die Flachbandfeder abgestützt ! wird,; - " . j Due to the Versfcei'fungsrand according to claim 2, the U-shaped plastic sealing ring at the transition to the firmly clamped U-profile handle has a higher own! so that the U-profile itself can absorb part of the contact pressure and IkXkV the U-profile base, with the movable U-profile leg, is supported by the ribbon spring in the area of the sealing surface! will,; - ". j
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
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Die in den fest eingespannten U-Profilschenkel eingreifenden Ringschneiden der Klappenscheibe nach Patentanspruch 3 bewirken eine sicher Verankerung des Dichtringes in der Klappenscheibe, die auch jede radiale Bewegung des Dichtringes nach außen ausschließt. Engaging in the firmly clamped U-profile leg Ring cutting of the valve disc according to claim 3 causes a secure anchoring of the sealing ring in the valve disc, which also excludes any radial outward movement of the sealing ring.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das die Zeichnung erkennen läßt, und zwar zeigtThe invention is explained in more detail on the basis of an exemplary embodiment explained, which reveals the drawing, namely shows
Fig. 1 eine mit der erfindungsgemäßen Dichteinrichtung versehene Absperrklappe im Querschnitt in Klappeno ffens teilung,Fig. 1 with the sealing device according to the invention provided butterfly valve in cross section with valve opening division,
Fig. 2 die Dichtpartie der Absperrklappe nach Fig. 1 inFIG. 2 shows the sealing part of the butterfly valve according to FIG. 1 in
vergrößertem Maßstab in Klappenschließstellung undenlarged scale in flap closed position and
/wie/how
Fig. 3 die Dichtung in vergrößertem Maßstab in Klappenoff ens teilung.3 shows the seal on an enlarged scale in Klappenoff division.
Die dargestellte Absperrklappe besteht aus dem mit dem GehäusesLtz 1 versehenen Klappengehäuse 2, in dem die Klappenscheibe über ihre exzentrischen Naben 4 und die hierin eingreifenden Wellen 5 und 6 drehbar gelagert ist. Der nicht gezeigte Klappenantrieb erfolgt über die Welle 5 und zur Lagerung der Wellen 5 und 6 sind die Wellennaben 7 und 8 des Klappengehäuses 2 mit Lagerbüchsen 9 und Io versehen. Die Klappenscheibe 3 trägt an ihrem Rand 11 einen-),im Querschnitt U-förmigen Dichtring 12, der zwischen dem mit Schrauben 13 an der Klappenscheibe 3 befestigten Haltering 14 und der Stützfläche 15 der Klappenscheibe 3 eingespannt ist..The shut-off valve shown consists of the one with the housing brace 1 provided valve housing 2, in which the valve disc via its eccentric hubs 4 and the engaging therein Shafts 5 and 6 is rotatably mounted. The flap drive, not shown takes place via the shaft 5 and for supporting the shafts 5 and 6, the shaft hubs 7 and 8 of the valve housing 2 are included Bearing bushes 9 and Io provided. The valve disc 3 carries on its edge 11 a -), in cross-section U-shaped sealing ring 12, which is attached to the valve disc 3 with screws 13 between Retaining ring 14 and the support surface 15 of the valve disc 3 clamped is..
Der Dichtring 12 besteht aus einem gegen höhere Temperaturen beständigen Kunststoff, wie z. B. PTFE. Da derartige Dichtringwerkstoffe eine geringe Elastizität besitzen, wird die elastische Anpressung des Dichtringes 12 an die kegelstumpfförmige Geiiäusesitzfläche 16 durch einen in den Dichtring 12 eingelegten Schraubenfederring YJ unterstützt, dessen im Querschnitt kreisrunde Windungen durch Aufwickeln eines Flachbandes erzeugt werden. Die Breitseite des Flachbandes bildet hierbei die Außenmantelfläche des Federringes 17, si daß die einzelnen Federwindungen kippsicher zwischen dem Ü-Profilboden 18 des Dichtringes 12 und einem Metallstüfczring 19 eingespannt sind.The sealing ring 12 consists of a plastic resistant to high temperatures, such as. B. PTFE. Since such sealing ring materials have a low elasticity, the elastic pressing of the sealing ring 12 against the frustoconical Geiiäusesitzfläche 16 is supported by a helical spring ring YJ inserted in the sealing ring 12, the circular turns of which are produced by winding a flat ribbon. The broad side of the flat strip forms the outer circumferential surface of the spring ring 17, so that the individual spring windings are clamped between the U-profile base 18 of the sealing ring 12 and a metal support ring 19 so that they cannot tip over.
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Der Metallstützring 19 besitzt eine nach innen gerkümmte Abstützfläche 2o, die zusammen mit der Innenkontur des Dichtringes 12 einen ovalen Freiraum 21 für den Federring 17 begrenzt* dessen ovale Erstreckung schräg verläuft und annähernd parallel zur kegelförmigen Gehäussitzflache 16 liegt.The metal support ring 19 has an inwardly curved one Support surface 2o which, together with the inner contour of the sealing ring 12, forms an oval free space 21 for the spring ring 17 limited * whose oval extension runs obliquely and is approximately parallel to the conical housing seat surface 16.
Der an der Stützfläche 15 der Klappenscheibe 3 anliegende eine U-Profilschenkel 22 des Dichtringes 12 ist über den Haltering 14 fest zwischen dem Metallstützring I9 und der Klappenscheibe 3 eingespannt, während der andere U-Profilschenkel 23 mit dem U-Profilboden l8 eine bewegliche Dichtlippe bildet. Zu diesem Zweck ist zwischen dem U-Profilschenkel 23 und dem Haltering 14 ein geringes Spiel vorhanden. Damit ein Herausziehen des beweglichen U-Profilschenkels 23 aus dem Haltering l4 vermieden wird, trägt der U-Profilschenkel 23 eine Nase 24, die in eine mit Spiel versehne Nut 25 des Haltöringes 14 formschlüssig eingreift. Die kegelmantelförmige Gehäusesitzfläche 16 erweitert sich zur Seite des fest eingespannten U-Profilschenkels 22 hin, so daß eine einwandfreie Abdichtung unabhängig davon gewährleistet ist, ob der Mediumdruck von der einen oder anderen Seite an der Klappenscheibe 3 ansteht.The abutting on the support surface 15 of the valve disc 3 a U-profile leg 22 of the sealing ring 12 is about the Retaining ring 14 firmly between the metal support ring I9 and the Clamped valve disc 3, while the other U-profile leg 23 forms a movable sealing lip with the U-profile base l8. For this purpose, there is a slight play between the U-profile leg 23 and the retaining ring 14. With it a pulling out of the movable U-profile leg 23 from the retaining ring l4 is avoided, the U-profile leg 23 has a nose 24, which is positively locked in a groove 25 of the retaining ring 14 that is provided with play intervenes. The conical shell-shaped housing seat surface 16 widens to the side of the firmly clamped U-profile leg 22 out, so that a perfect seal is guaranteed regardless of whether the medium pressure of the one or on the other side of the valve disc 3.
Im Bereich der Stützfläche 15 besitzt die Klappenscheibe 3 zwei Ringschneiden 26, die in den fest eingespannten U-Profilschenkel 22 des Dichtringes 12 eingreifen und diesen Schenkel dadurch fest mit der Klappenscheibe 3 verklammern. Am Übergang vom fest eingespannten U-Profilschenkel 22 zum U-Profilboden 18 ist der Dichtring 12 mit einem durch Werkstoffanhäufung gebildeten Versteifungsrand 27 versehen, der dem Kunststoffdichtring eine höhere Profileigensteifigkeit gibt, die einen Teil der Anpresskrärte aufbringen kamt.In the area of the support surface 15, the valve disc 3 has two annular cutting edges 26 which are inserted into the firmly clamped U-profile leg 22 of the sealing ring 12 engage and thereby clamp this leg firmly to the valve disc 3. At the transition from the firmly clamped U-profile leg 22 to the U-profile bottom 18 is the sealing ring 12 with an accumulation of material formed stiffening edge 27 provided, the plastic sealing ring gives a higher profile rigidity, which came up with a part of the contact pressure.
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Claims (2)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BOPP & REUTHER AG, 6800 MANNHEIM, DE |
|
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BOPP & REUTHER ARMATUREN GMBH, 68305 MANNHEIM, DE |