DE2759000A1

DE2759000A1 - Klappenventil

Info

Publication number: DE2759000A1
Application number: DE19772759000
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1977-12-30
Publication date: 1979-07-05
Also published as: GB2011586A; IT1101340B; CH633085A5; FR2413594B1; AT392338B; IT7831164A0; FR2413594A1; US4259980A; GB2011586B; DE2759000C2; ATA888478A

Description

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Patentanwälte DIpI. Ing. Hans-Jürgen MflUer Dr. rer. nat. Vb'ims Kerendt

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Unser Zeichen: A 14 070 Lh/fi

Fritz MÜLLER

Am Bahnhof

7118 Ingelfingen-Criesbach

Klappenventi1

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Die Erfindung betrifft ein Klappenventil mit Absperrklappe, insbesondere für aggressive Medien, mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse drehbar angeordneten Absperrscheibe, die mit einer in dem Gehäuse geführten und aus diesem herausführenden Spindel zur Betätigung der Absperrscheibe verbunden ist.

Klappenventile der vorgenannten Art sind bekannt. Sie können mit zentrisch oder exzentrisch gelagerten Absperrscheiben versehen sein, einen einteiligen oder zweiteiligen Außenring besitzen, ferner kann die Spindel oder der Lagerzapfen an die Absperrscheibe angegossen oder angeschweißt sein oder sie kann lose durch die Absparrscheibe hindurchgesteckt sein.

Die einzelnen Ausführungsformen hängen mehr oder weniger vom Einsatzfall oder von den jeweiligen Fertlgungsmöglichkeiten ab.

Bei Verwendung derartiger Klappenventile für aggressive Medien ist es erforderlich, daß alle mit dem jeweiligen Medium in Berührung kommenden Teile aus einem gegenüber dem Medium beständigen Material bestehen.

Es sind daher bereits Klappenventile vorgeschlagen worden, deren Absperrscheiben aus Kunststoff bestehen oder mit Kunststoff ummantelt sind. Auch ist es bekannt, das gehäusefeste Außenfutter der Klappe aus einem Elastomer oder einem anderen geeigneten Kunststoffmaterial herzustellen.

Bei den bekannten Klappenventilen, deren Absperrscheiben kunststoffummantelt sind, reicht jedoch der Kunststoff-

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mantel nur bis zum Übergang zwischen der Absperrscheibe und der mit dieser verbundenen Spindel. Auch das Futter, mit dem das Gehäuse ausgekleidet ist, ist nur in den Ubergangsbereich der Spindelführung etwas hereingezogen.

Es ist jedoch bekannt, daß bei den Drehbewegungen der Absperrklappen, z.B. infolge der Gleitbewegung, kleine Mengen des Mediums durch bzw. zwischen den Dichtungen hindurchkriechen oder hindurchdiffundieren können, so daß beim Betrieb mit aggressiven Medien unerwünschte und schädliche Korrosionsbildungen auftreten.

Es ist versucht worden, diese Korrosionsbildung durch den Einsatz besonderer Dichtungen und/oder die Verwendung von korrosionsfestem Edelstahl für die Teile, die mit dem aggressiven Medium in Berührung gelangen könnten, zu vermeiden.

Trotz dieser Maßnahmen, die konstruktiv und materialmäßig relativ aufwendig sind, war das Ergebnis jedoch nicht zufriedenstellend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Klappenventil der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß Korrosionserscheinungen, insbesondere infolge von durch die Dichtungen hindurchkriechenden Medien praktisch vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Absperrleiste und die Spindel mit einem einstückigen Kunststoffmantel versehen ist, der bis zu einem Bereich (Bereichen) außerhalb des Gehäuses herausgeführt ist.

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Der einstückige Kunststoffmantel, der beständig gegen das betreffende Medium ist, schützt die Absperrklappe und die Spindel vollständig gegenüber dem Medium, so daß, falls durch die Dichtungen kleine Mengen des Mediums hindurchkriechen sollten, diese nur an der Außenseite des Kunststoffmantels entlangwandern und erst außerhalb des Gehäuses z.B. in die freie Atmosphäre austreten können.

Vorzugsweise ist das Gehäuse, insbesondere wenn es sich um ein Gehäuse aus einem metallischen Material handelt, und die Spindelführung(en) mit einem einstückigen Futter aus Kunststoff ausgekleidet, das bis zu einem Bereich(en) außerhalb des Gehäuses herausgeführt ist.

Das einstückige Futter schützt das Gehäuse gegen das aggressive Medium, wobei, wenn kleinste Mengen des Mediums durch die Dichtungen hindurchkriechen sollten, dieses Medium nur zwischen dem Mantel der Absperrklappe und dem Futter des Gehäuses nach außen wandern und zur Atmosphäre austreten kann.

Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines Klappenventils nach der Erfindung besteht darin, daß die aus Absperrscheibe und fest mit ihr verbundener Spindel bestehende Absperrklappe mit einem Kunststoffmaterial umspritzt wird, das dann die ummantelte Absperrklappe in ein Werkzeug eingelegt und ein Futter aus Kunststoff um die ummantelte Absperrklappe gespritzt wird.

Zweckmäßigerweise hat hierbei das Material für das Futter ein stärkeres Schrumpfvermögen als das Material für die Klappenummantelung.

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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eines Klappenventils zeigt.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch das Ventil nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch das Ventil nach Fig.

Fig. 4 zeigt im Schnitt vergrößert eine Einzelheit X von Fig. 2.

Das Klappenventil 10 nach der Zeichnung besteht ais einem, nur schematisch angedeuteten, Gehäuse 24, in das eine Absperrklappe 12 eingebaut ist, die ihrerseits aus einer Absperrscheibe 14 und einer Spindel 16, 18 besteht. Die Spindel besteht aus einem - bezogen auf die übliche Einbauposition- oberen Spindelteil 16 und einem unteren Spindelteil 18. Beide Spindelteile 16, 18 sind drehbar im Gehäuse geführt und gelagert, außerdem ist der obere Spindelteil mit einem aus dem Gehäuse herausragenden Vierkant 20 versehen, mittels welchem die Spindel 16, 18 und damit die Absperrscheibe 14 gedreht und in die gewünschte Position gebracht werden kann. Dies kann manuell erfolgen, selbstverständlich können hierzu aber auch motorische Antriebe vorgesehen werden.

Wie dargestellt, sind die Absperreeheibe 14 und die Spindelteile 16, 18 einstückig ausgebildet, beispielsweise können die Spindelteile 16, 18 an die Absperrscheibe 14 angegossen oder angeschweißt oder in anderer Weise geeignet fest mit

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der Absperrscheibe 14 verbunden sein. Die Absperrklappe kann aber auch zweiteilig sein, vorgezogen wird jedoch die einteilige Ausführungsform.

Die Absperrklappe 12, d.h. ihre Absperrscheibe und die beiden angeformten Spindelteile 16, 18, ist nun mit einem einteiligen Kunststoffmantel 22 versehen, der die Absperrscheibe 14, den unteren Spindelteil 18 und den oberen Spindelteil 16 vollständig umgibt und der an beiden Enden der Spindel 16, 18 bis zu einem Bereich 30 außerhalb des Gehäuses 24 herausgeführt ist. In der Praxis kann der überzug oder Mantel 22 etwas aus dem Gehäuse herausstehen oder in geeigneter Weise bündig mit dem Gehäuse abschließen.

Ist nun die Absperrklappe 12 in ein Gehäuse eingebaut, so kann das Medium, wenn kleine Mengen des Mediums durch die Dichtungen hindurchkriechen, nur zwischen der Außenseite des Mantels 22 und der Innenseite des Gehäuses 24 hindurchwandern und in den Bereichen 30 nach außen austreten, ohne daß dieses aggressive Medium mit der Absperrklappe 14 oder den Spindelteilen 16, 18 in Berührung gelangen kann.

Ein solcher Aufbau ist beispielsweise dann möglich, wenn das Gehäuse 24 ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial besteht, das gegen das jeweilige Medium beständig ist.

In der dargestellten Ausführungsform ist das Gehäuse 24 mit einem Futter 26 versehen, mit welchem die gesamte Innenseite des Gehäuses 24 und die Innenseite der Spindelführungen 42, 44 über ihre gesamte Länge belegt sind. Das Futter 26 ist einstückig ausgebildet und es erstreckt sich im Bereich der Spindelführungen 42, 44 bis zu den äußeren

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axialen Enden 31 der beiden Führungen, oder mit anderen Worten, bis zu den Bereichen 30 außerhalb des Gehäuses Das Futter kann an den Stellen 31 bündig mit dem Gehäuse endigen oder etwas über das Gehäuse nach außen überstehen.

Das Futter 26 besteht somit aus einem rohrförmigen Abschnitt 46, der auch die nicht-gezeigte, mit der Absperrscheibe 14 zusammenwirkende Dichtung enthält, zwei quer zu dem Abschnitt 46 verlaufende rohrförmige Halsstücke 48, 50, sowie zwei ebene Flansche 40, die die Dichtflächen für die nicht-gezeigten Rohrleitungen bilden, in die das Klappenventil eingebaut ist bzw. mit denen es zusammengeflanscht ist.

Das Futter 26 ist durch ein elastisches Stützfutter 28 abgestützt, das zwischen dem Futter 26 und dem Gehäuse angeordnet ist. Im Bereich der Spindelabschnitte 16, 18 umschließt das Stützfutter 28 hülsenförmig das Futter 26 über einen Teil der axialen Länge der Spindelabschnitte 16 und 18. Das Gehäuse 24 und der hülsenförmige Teil des Stützfutters 28 sind in diesem Bereich konisch ausgebildet, so daß beim Zusammenbau die hülsenförmigen Teile 52 des Stützfutters 28 durch das Gehäuse 24 radial gegen das Futter 26 angedrückt werden, so daß zwischen dem Futter und dem Mantel 22 im Bereich der hülsenförmigen Teile 52 jeweils eine Dichtung gebildet wird.

Eine weitere Dichtung wird jeweils zwischen der Schulter am übergang von der Absperrscheibe 14 zu den Spindelabschnitten 16, 18 und der Schulter 54 des Futters 26 gebildet.

Das elastische Stützfutter kann beispielsweise aus einem Elastomer, wie Perbunan bestehen, das Futter 26 und der

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Mantel 22 aus einem Tetrafluoräthylen-Material, wie z.B. Teflon oder Halar, während die Absperrscheibe 14 und die Spindelabschnitte 16, 18, z.B. aus Stahlguß bestehen können.

Bei der Herstellung wird zunächst die Absperrscheibe 14 zusammen mit den Ventilabschnitten 16, 18 hergestellt, z.B. gegossen,oder es können auch die Ventilabschnitte an die Scheibe 14 angeschweißt oder in anderer Weise geeignet fest mit ihr verbunden werden. Danach wird die so aus der Absperrscheibe 14 und den Spindelabschnitten 16, 18 gebildete Absperrklappe 12 mit dem Mantel 22 versehen, d.h. zweckmäßigerweise umspritzt. Die ummantelte Absperrklappe 12 wird dann in ein Spritzwerkzeug eingelegt, das, wie Fig. 4 vergrößert zeigt, aus den beiden Werkzeugteilen 32 und 34 aufgebaut ist. Wie dargestellt, ist das Spritzwerkzeug 32 mit einem Bund 38 versehen, der die Schulter 36 übergreift und den mit dem Mantel 22 versehenen Spindelabschnitt 16 halsförmig oder kragenförmig umschließt. Das axiale Maß des Bundes 38 kann z.B. 2 bis 3 mm betragen. Der Innendurchmesser des rohrförmigen Teiles 46 des Futters 26 ist damit während des Spritzvorganges etwa 4 bis 6 mm größer als der Außendurchmesser der Absperrscheibe 14 einschließlich der Ummantelung 22 und das Material des Futters 26 muß nun ein ausreichendes Schrumpfvermögen haben, um diese Differenz auszugleichen und auf das Außenmaß der Absperrscheibe zu schrumpfen, so daß sich das Futter im Bereich des Abschnittes 46 nach dem Erkalten an den Außenumfang der mit dem Mantel 22 versehenen Absperrscheibe 14 anlegt.

Beim Spritzen des Futters 26 ist darauf zu achten, daß sich das Material des Futters 26 nicht mit dem bereits gespritzten

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Mantel 22 verbindet. Dies kann durch geeignete Materialwahl vermieden werden, es ist aber auch möglich, während des Spritzvorganges über die rohrförmigen Teile des Mantels 22, die die Spindelabschnitte 16 und 18 ummanteln, eine dünne Hülse zu schieben, die nach dem Spritzen herausgezogen wird, oder es kann die Außenfläche des Mantels 22 im Bereich der Spindelabschnitte 16, 18 mit einem geeigneten Trennmittel bestrichen werden. Das Schrumpfvermögen des Materials des Futters 26 reicht aus, um sich an die Außenwand des Mantels 22 anzulegen, beispieleweise wenn vorübergehend eine Zwischenhülse verwendet wird, um die beiden Materialien beim Spritzen des Futters 26 zu trennen.

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Claims

Patentansprüche

Klappenventil mit Absperrklappe, insbesondere für aggressive Medien, mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse drehbar angeordneten Absperrscheibe, die mit einer in dem Gehäuse geführten und aus diesem herausführenden Spindel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Absperrscheibe (14) und die Spindel (16, 18) mit einem einstückigen Kunststoffmantel (22) versehen sind, der bis zu einem Bereich(en)(30) außerhalb des Gehäuses (24) herausgeführt ist.

Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (24) und die Spindelführungen (42, 44) an ihrer Innenseite mit einem einstückigen Futter (26) aus Kunststoff belegt sind, das in den Spindelführungen (42, 44) bis zu deren axialen äußeren Enden (31) herausgeführt ist.

Klappenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Futter (26) durch ein elastisches Stützfutter (28) im Bereich der Spindelabschnitte (16, 18) hülsenförmig umschlossen und unter Bildung einer Dichtstelle radial gegen den die Spindelabschnitte (16, 18) umgebenden Mantel (22) angedrückt ist.

Verfahren zur Herstellung eines Klappenventils nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die aus Absperrscheibe und fest mit ihr verbundener Spindel bestehende Absperrklappe mit einem Kunststoff-

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material umspritzt wird, daß die ummantelte Absperrklappe dann in ein Werkzeug eingelegt und ein Futter aus Kunststoff um die ummantelte Absperrklappe derart gespritzt wird, daß der Innendurchmesser des Futters beim Spritzen etwas größer ist als der Außendurchmessor der Absperrscheibe.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Material für das Futter ein ausreichendes Schrumpfvermögen besitzt, um sich nach dem Erkalten an den Außenumfang der Absperrscheibe anzulegen.

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