DE10060004B4

DE10060004B4 - Absperrorgan mit einer verschwenkbaren Drehklappe und einer an einem Stützring gehaltenen, entropieelastischen Ringdichtung

Info

Publication number: DE10060004B4
Application number: DE10060004A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Overbeck
Original assignee: Warex Valve GmbH
Current assignee: Warex Valve GmbH
Priority date: 2000-12-02
Filing date: 2000-12-02
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2020-12-03
Also published as: DE10060004A1; US20020130290A1; US6722630B2

Abstract

Absperrorgan mit einem in eine Rohrleitung einsetzbaren, einteiligen Gehäuse und einer von einer Antriebswelle exzentrisch verschwenkbaren Drehklappe, die in ihrer Schließposition von einer an einer Stirnseite des Gehäuses von einem Stützring gehaltenen sowie durch eine Leitungsverbindung von einem Fluid beaufschlagbaren, aufblähbaren, entropieelastischen Ringdichtung mit U-förmigem Querschnitt gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist, wobei der Stützring in einem außerhalb der Ringdichtung liegenden Bereich mit mehreren Innensechskantschrauben am Gehäuse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (7) mit zwei kreisringförmigen, aufeinanderzu gerichteten Vorsprüngen (11, 12) in je eine Kreisringnut (13, 14) in jeder Stirnfläche (15, 16) des Stützringes (6) dichtend eingreift, in jede ihrer Seitenaußenflächen (17, 18) je ein vorspringender Dichtring (19, 20) integriert ist und der Stützring (6) an seiner Innenumfangsfläche (23) mit einer Fluiddruckkammer (22) in Form einer umlaufenden Kreisringnut versehen ist, in welcher eine gegenüber der Außenatmosphäre fluiddicht abgedichtete Fluidanschlußleitung (24) zur Druckbeaufschlagung der Ringdichtung (7) derart direkt einmündet,...

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan mit einem in eine Rohrleitung einsetzbaren, einteiligen Gehäuse und einer von einer Antriebswelle exzentrisch verschwenkbaren Drehklappe, die in ihrer Schließposition von einer an einer Stirnseite des Gehäuses von einem Stützring gehaltenen sowie durch eine Leitungsverbindung von einem Fluid beaufschlagbaren, aufblähbaren, entropieelastischen Ringdichtung mit U-förmigem Querschnitt gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist, wobei der Stützring in einem außerhalb der Ringdichtung liegenden Bereich mit mehreren Innensechskantschrauben am Gehäuse befestigt ist.

Bei einem bekannten Absperrorgan dieser Art nach der DE 195 42 568 C2 ist der in den U-förmigen Querschnitt der Ringdichtung eingreifende Innenbereich des Stützringes an seinem Außenbereich mit Bohrungen für den Durchgriff selbstdichtender Schrauben durchsetzt und mit diesen lösbar sowie fluiddicht stirnseitig im Rücksprung des Gehäuses befestigt sowie an seiner Außenumfangsfläche über einen O-Ring gegenüber dem Rücksprung im Rohrgehäuse abgedichtet. Dabei hat sich trotz der unbestrittenen Vorteile dieses Absperrorgans bei verschiedenen Auswechslungen des Stützringes mit der Ringdichtung herausgestellt, daß sich der O-Ring an der Außenumfangsfläche des Stützringes am Gehäuse enorm „festgesaugt" hatte, was die Entfernung des Stützringes auch nach Lösen und Herausnahme der selbstdichtenden Schrauben erheblich erschwert. Ferner hat sich der Aufwand mit den selbstdichtenden Schrauben als nachteilig herausgestellt, weil bei einer Undichtigkeit nur einer Schraube das die Ringdichtung beaufschlagende Fluid dadurch nach außen entweichen konnte.

Ferner ist aus der DE-OS 15 00 181 ein Absperrorgan der vorstehend genannten Art bekannt geworden, das aufgrund der darin beschriebenen Querschnitts- und Materialwahl einen äußerst schwierig herzustellenden Dichtring offenbart, weil dessen Außenfläche verhältnismäßig fest und uneleastisch, hingegen der mittlere Innenbereich mit einer Abdichtfläche elastisch ausgebildet sein sollen. Insgesamt sind für die Abdichtung in einem einteiligen Gehäuse eine komplizierte Ringdichtung aus einem entropieelastischen Werkstoff, ein starrer Ring und ein Stützring offenbart. Zur Befestigung des Stützringes findet sich kein Hinweis. Das kann nur bedeuten, daß der Stützring entweder bei der Montage in dem einteiligen Gehäuse durch Verspannung im Flansch der Rohrleitung gegen den Dichtring gepreßt wird, was zu Undichtigkeiten führt oder als Schrumpfring in das Gehäuse eingespannt wird. In jedem Fall ist zur Reparatur eines defekten Dichtringes Fachpersonal erforderlich, welches den gesamten Aufbau und die fluidführenden Leitungen dieses Absperrorgans kennen muß. Bei Verwendung eines derartigen Absperrorgans in einem Mediumstrom mit abrasiven Partikeln oder Kristallen verschleißt die entropieelastische Ringdichtung relativ schnell und muß durch eine neue ersetzt werden. Zu diesem Zweck muß das gesamte Absperrorgan aus der entsprechenden Rohrleitung herausgebaut und an den Hersteller zurückgesandt werden, der sodann die defekte Ringdichtung entfernen und durch eine neue ersetzen muß. Eine solche Reparatur ist nicht sehr zeit- und kostenaufwendig, sondern auch mit dem Nachteil behaftet, daß zur Vermeidung größerer Stillstandzeiten entweder in die Rohrleitung ein neues, in Reserve gehaltenes Absperrorgan eingesetzt oder auf die Reparatur des entfernten Absperrorgans gewartet werden muß.

In der US 1, 844, 641 ist ein gattungsfremdes Absperrorgan offenbart, welches aus einem zweiteiligen Gehäuse mit beidendigen Ringflanschen besteht, mit denen es in eine Rohrleitung eingesetzt wird. Die beiden Gehäusehälften werden über einen Ring mit entropieelastischer Ringdichtung über Schrauben gegeneinander verspannt sowie starr durch Spannschrauben und durch Schrumpfringe miteinander verbunden und bilden einen ringförmigen, inneren Rücksprung. Zum Lösen eines derartigen mehrteiligen durch Spannbolzen und Schrumpfringe zusammengehaltenen Gehäuses sowie zum Auswechseln des Ringes mit seiner entropieelastischen Ringdichtung ist unbedingt Fachpersonal erforderlich. Aus diesem Grunde muß entweder das gesamte Absperrorgan an die Herstellerfirma zur Reparatur eingesandt und auf dessen Reparatur gewartet werden, wodurch sich die Stillstandzeit verlängert, oder es muß ein neues Absperrorgan eingesetzt werden, was wiederum die Betriebskosten erhöht.

Aus der DE 38 74 059 T2 ist ein gattungsfremdes Absperrorgan offenbart, welches keinen Stützring aufweist, sondern mit welchem die entropieelastische Ringdichtung mit zwei aufeinanderzu gerichteten Vorsprüngen den Innenbereich des Gehäuses dichtend umgreift und von einer zentralen Antriebswelle der Drehklappe durchsetzt ist. Diese Antriebswelle muß beidendig fluiddicht gegenüber sowohl dem die Rohrleitung durchströmenden Medium als auch gegenüber dem Fluid zur Aufblähung der entropieelastischen Ringdichtung abgedichtet werden. Zum Austausch dieser Ringdichtung ist unbedingt Fachpersonal erforderlich, weil sowohl die Abdichtungen der Antriebswelle bei deren Entfernung und Wiedereinsetzung und ebenso auch die Entfernung und Ersetzung einer defekten Ringdichtung durch eine neue nicht von Hilfskräften durchgeführt werden kann. Aus diesem Grunde muß auch dieses Absperrorgan an die Herstellerfirma zur Reparatur eingesandt und auf dessen Reparatur gewartet werden, wodurch sich die Stillstandzeit entsprechend verlängert, oder es muß ein neues Absperrorgan eingesetzt werden, was wiederum die Betriebskosten nicht unbeträchtlich erhöht.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Absperrorgan der eingangs genannten Gattung zu schaffen, dessen entropieelastische Ringdichtung im Falle einer Undichtigkeit durch Herausnahme mit dem Stützring unter erheblicher Herabsetzung der Stillstandzeiten der betreffenden Rohrleitung leicht und rasch sowie unter Vermeidung weiterer Dichtungsprobleme repariert werden kann.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ringdichtung mit zwei kreisringförmigen, aufeinanderzu gerichteten Vorsprüngen in je eine Kreisringnut in jeder Stirnfläche des Stützringes dichtend eingreift, in jede ihrer Seitenaußenflächen je ein vorspringender Dichtring integriert ist und der Stützring an seiner Innenumfangsfläche mit einer Fluiddruckkammer in Form einer umlaufenden Kreisringnut versehen ist, in welche eine gegenüber der Außenatmosphäre fluiddicht abgedichtete Fluidanschlußleitung zur Druckbeaufschlagung der Ringdichtung derart direkt einmündet, daß sie nur den Stützring durchsetzt sowie mit herkömmlichen Innensechskantschrauben am Gehäuse befestigt ist. Durch die spezielle Ausbildung der Ringdichtung mit den beiden aufeinanderzu gerichteten Vorsprüngen in Verbindung mit den an jeder ihrer Seitenaußenflächen integrierten vorspringenden Dichtringe ist ein Rücksprung in der Stirnseite des betreffenden Gehäuses nicht mehr erforderlich, vielmehr kann nunmehr der Stützring mit der Ringdichtung auf eine ebene Stirnfläche des Gehäuses aufgelegt und mit herkömmlichen Innensechskantschrauben mit letzterem verbunden werden kann. Dabei können diese Innensechskantschrauben auch durch andere versenkbare Schrauben ersetzt werden.

Die Fluidanschlußleitung ist mit einer herkömmlichen Verschraubung und diese zur Abdichtung entweder mit einem dichtenden Metallring oder einem Klebemittel versehen. Im Gegensatz zum nächstkommenden Stand der Technik gemäß der DE 195 42 568 C2 führt die Fluidanschlußleitung nicht mehr durch das Gehäuse, sondern direkt von der Außenumfangsfläche radial nur in den Stützring. Dadurch entfällt die bisher erforderliche Abdichtung mittels eines O-Ringes an der Außenumfangsfläche des Stützringes. Da die beiden kreisringförmigen, aufeinanderzu gerichteten Vorsprünge der Ringdichtung, die in je eine Kreisringnut an der Stirnfläche des Stützringes eingreifen, infolge ihrer Anpressung durch die an den Seitenaußenflächen angeordneten vorspringenden Dichtringe als O-Ring-Dichtungen wirken, wird der gesamte Druckkammerraum zum Aufblähen der Ringdichtung fluiddicht gegenüber sowohl der Außenatmosphäre als auch gegenüber dem Innenraum der Rohrleitung in einfacher, aber sehr effektiver Weise abgedichtet.

Durch die in die Ringdichtung integrierten Dichtringe an den beiden Seitenaußenflächen sind die bisher notwendigen selbstdichtenden Schrauben zur Befestigung des Stützringes am Gehäuse nicht mehr erforderlich. Dadurch vereinfacht sich nicht nur die Montage und Demontage von Stützring mit Ringdichtung, sondern ist auch erheblich rascher durchzuführen. Und schließlich ist auch ein Festsaugen einer dieser Ringdichtungen, wie bei dem bisherigen O-Ring nach dem nächstkommenden Stand der Technik nicht mehr feststellbar.

Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die kreisringförmigen, aufeinanderzu gerichteten Vorsprünge der Ringdichtung in ihrer Querschnittsform der Querschnittsform der aufnehmenden Kreisringnut formschlüssig angepaßt und in ihrem Bereich auf den beiden Seitenaußenflächen die vorspringenden Dichtringe angeordnet. Durch das Übermaß der beiden vorspringenden Dichtringe gegenüber den Seitenaußenflächen werden nach dem Anziehen der Innensechskantschrauben und damit des Stützringes am Gehäuse sowie nach dem Einsatz und Festspannung des Absperrorgans innerhalb einer Rohrleitung von diesen beiden Dichtringen auch die beiden kreisringförmigen, aufeinanderzu gerichteten Vorsprünge der Ringdichtung wie O-Ringe abdichtend in ihre Ringnuten gepreßt. Dadurch wird sowohl eine Außenabdichtung gegenüber dem durch die Rohrleitung strömenden Fluid als auch eine Innenabdichtung gegenüber dem die entropieelastische Ringdichtung aufblähenden Fluid erzielt. Zu diesem Zweck weisen die in jeder der Seitenaußenflächen integrierten Dichtringe vorteilhaft einen halbkreisförmigen oder kreisabschnittsförmigen Querschnitt auf.

Zur weiteren Vereinfachung der Montage und Demontage ist der Stützring auf die ihm zugekehrte Stirnfläche des Gehäuses aufgelegt und lediglich an den zwei diametral gegenüberliegenden Bereichen der Durchführung der Drehklappenwelle von zentrierenden Eindrehungen umfaßt. Diese zentrierenden Eindrehungen lassen sich deshalb nicht vermeiden, weil von den beiden diametral gegenüberliegenden Bereichen zur Durchführung der Drehklappenwelle das Gehäuse entsprechend verbreitert werden muß. Diese Verbreiterung wird nunmehr zur Zentrierung des Stützringes auch mit seinen dazwischenliegenden Bereichen zum Gehäuse ausgenutzt. Nach Zentrierung des Stützringes kann er mit der aufblähbaren Ringdichtung unmittelbar mit den herkömmlichen Innensechskantschrauben in einfacher Weise am Gehäuse befestigt werden. Eine umlaufende Zentrierung in Form eines ausgeprägten Rücksprunges ist nicht mehr erforderlich.

Das Gehäuse ist an seiner von der Ringdichtung abgewandten Stirnfläche in an sich bekannter Weise von einem in eine Ringnut eingelegten O-Ring gegenüber dem an dieser Stirnfläche angreifenden Rohrleitungsende abgedichtet.

Zur Schonung der entropieelastischen Ringdichtung und damit zur Verlängerung ihrer Standzeiten wird die Drehklappe in ihre und aus ihrer Schließposition berührungslos zur Ringdichtung verschwenkt. Die Ringdichtung wird erst nach Erreichen der Schließposition der Drehklappe aufgebläht und vor dem Herausschwenken der Drehklappe aus ihrer Schließposition drucklos gestellt ist. Dadurch fährt die Ringdichtung beim Schließvorgang mit der Drehklappe berührungslos und damit reibungsarm in ihre Schließposition, da erst hiernach die Druckbeaufschlagung der Ringdichtung erfolgt. Umgekehrt wird die Drehklappe erst dann geöffnet, wenn die Ringdichtung drucklos gestellt ist. In beiden Fällen befindet sich sowohl vor als auch nach dem Dichtvorgang zwischen der Außenumfangsfläche der Ringdichtung und der Außenumfangsfläche der Drehklappe ein geringfügiger, umlaufender Spalt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen:
1 die Ansicht des Absperrorgans von der der Antriebswelle der Drehklappe abgewandten Seite,
2 die Schnittansicht des Absperrorgans entlang der Linie II-II von 1,
3 die Schnittansicht entlang der Linie III-III von 1 durch eine erste Ausführungsform einer Kupplung zwischen Antriebswelle und Drehklappe mittels Spannstiften bei druckloser Ringdichtung,
3a die Schnittansicht entlang der Linie III-III von 1 mit einer zweiten Ausführungsform mit einer formschlüssigen Steckkupplung zwischen Antriebswelle und Drehklappe bei druckfluidbeaufschlagter Ringdichtung,
4 die Rückansicht des Absperrorgans von 1,
5 die Ausschnittvergrößerung V von 3a,
6 die Schnittansicht entlang der Linie VI-VI von 1 durch den Anschluß der Druckfluidleitung zum Aufblähen der Ringdichtung und
7 die Schnittansicht entlang der Linie VII-VII von 1 durch eine mit einer herkömmlichen Innensechskantschraube erfolgten Befestigung des Stützringes am Gehäuse.
Das Absperrorgan 1 gemäß den 1 bis 4, welches in eine nicht dargestellte Rohrleitung einsetzbar ist, besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 2 und einer von einer Antriebswelle 3 verschwenkbaren Drehklappe 4, die in ihrer Schließposition gemäß der 3a von einer an einer Stirnfläche 5 des Gehäuses 2 über einen Stützring 6 befestigten, von einem Fluid beaufschlagbaren, aufblähbaren entropieelastischen Ringdichtung 7 abgedichtet ist. Der Stützring 6 ist mit dieser Ringdichtung 7 gemäß den 1 und 7 über herkömmliche Innensechskantschrauben 8, die in den 3 und 3a nur als Symmetrieachsen angedeutet sind, im Gehäuse 2 befestigt. Zu diesem Zweck weist der Stützring 6 gemäß 7 eine den Kopf der Innensechskantschraube 8 aufnehmende Ausnehmung 9 und das Gehäuse 2 eine Sackbohrung 10 mit Innengewinde auf.
Eine gesonderte Abdichtung in irgendeiner Form ist für diese Innensechskantschrauben 8 nicht mehr erforderlich.
Gemäß den 2, 3 sowie 5 bis 7 ist die Ringdichtung 7 erfindungsgemäß mit zwei kreisringförmigen, aufeinanderzu gerichteten Vorsprüngen 11, 12 versehen, die in je eine Kreisringnut 13, 14 in jeder Stirnfläche 15, 16 des Stützringes 6 dichtend eingreifen.
Außerdem ist in jede der Seitenaußenflächen 17, 18 der Ringdichtung 7 je ein vorspringender Dichtring 19, 20 integriert.
Die kreisringförmigen, aufeinanderzu gerichteten Vorsprünge 11, 12 der Ringdichtung 7 sind in ihrer Querschnittsform der Querschnittsform der aufnehmenden Kreisringnut 13, 14 formschlüssig angepaßt. Im Bereich dieser Vorsprünge 11, 12 sind auf den beiden Seitenaußenflächen 17, 18 der Ringdichtung 7 die vorspringenden Dichtringe 19, 20 angeordnet. Da diese Dichtringe 19, 20 gegenüber den beiden Stirnflächen 15, 16 des Stützringes 6 ein Übermaß aufweisen, wird der Dichtring 20 bereits beim Anziehen der Innensechskantschrauben 8 von 7 und der Dichtring 19 während des Einbaus des Absperrorgans 1 in eine Rohrleitung mittels einer Flanschverbindung in Richtung der Pfeile 21 von 5 zusammengepreßt. Durch diese Zusammenpressung erfahren auch die aufeinanderzu gerichteten Vorsprünge 11, 12 der Ringdichtung 7 eine einem O-Ring ähnliche Kompression und dichten die Fluidkammer 22 fluiddicht gegenüber den Stirnflächen 15, 16 des Stützringes 6 ab. Dadurch werden mehrere Probleme gleichzeitig gelöst, nämlich

a) durch die in die Ringdichtung 7 integrierten Dichtringe 19, 20, die einen halbkreisförmigen oder kreisabschnittsförmigen Querschnitt aufweisen können, wird der Innenraum der nicht dargestellten Rohrleitung gegenüber der Außenatmosphäre abgedichtet,
b) zugleich werden durch die Kompression der Dichtringe 19, 20 auch die Vorsprünge 11, 12 komprimiert und damit die Dichtung zur Abdichtung des Fluidraumes 22 aktiviert, und
c) bei drucklosem Zustand der Ringdichtung 7 kann im Reparaturfall der Stützring 6 mit der Ringdichtung 7 problemlos – ohne Überwindung von Ansaugkräften der Dichtringe 19, 20 – vom Gehäuse 2 gelöst und entweder die defekte gegen eine andere Ringdichtung 7 auf dem Stützring 6 ausgetauscht oder der komplette Satz von Stützring 6 mit Ringdichtung 7 ausgewechselt werden.

Um diesen Austausch problemloser zu gestalten, werden die beschriebenen, keine Dichtung mehr benötigenden, in die Sackbohrungen 10 des Gehäuses 2 eingreifenden Innensechskantschrauben 8 verwendet. Es versteht sich, daß diese Innensechskantschrauben 8 auch durch andere im Stützring 6 versenkbare Schrauben ersetzt werden können.
Wie insbesondere den 5 bis 7 entnommen werden kann, ist der Stützring 6 an seiner Innenumfangsfläche 23 mit der Fluiddruckkammer 22 in Form einer umlaufenden Kreisringnut versehen, in welche direkt eine gegenüber der Außenatmosphäre fluiddicht abgedichtete Fluidanschlußleitung 24 zur Druckbeaufschlagung der Ringdichtung 7 einmündet. Diese Fluidanschlußleitung 24 durchsetzt von außen radial den Stützring 6 und mündet an ihrem anderen Ende in einen Kanal 25 ein, in welche eine Verschraubung 26 für die Fluidzuführung 27 eingedichtet ist. Diese Verschraubung 26 ist mit dem Kanal 25 gegenüber der Außenatmosphäre entweder über eine Metallringdichtung oder ein Klebemittel, beispielsweise Loctide, abgedichtet. Durch diese Ausbildung ist eine zusätzliche Abdichtung der Fluidanschlußleitung 24 gegenüber dem Gehäuse 2 wie beim nächstkommenden Stand der Technik gemäß der DE 195 42 568 C2 nicht mehr erforderlich. Dabei ist die Gesamtbreite b des Schraubanschlusses 26 für die Fluidanschlußleitung 24 geringfügig kleiner als die Breite B des Stützringes 6 mit den Dichtringen 19, 20 der Ringdichtung 7 in komprimiertem Zustand.
Wie außerdem aus 6 hervorgeht, befindet sich in drucklosem Zustand der entropieelastischen Ringdichtung 7 zwischen ihrer Außenumfangsfläche 28 und der Außenumfangsfläche 29 der Drehklappe 4 ein umlaufender Ringspalt S. Erst bei Erreichen der Schließposition der Drehklappe 4 gemäß 7 wird die Fluiddruckkammer 22 über die Fluidanschlußleitung 24 beaufschlagt und die entropieelastische Ringdichtung 7 aufgebläht, wodurch ihre Außenumfangsfläche 28 gegen die Außenumfangsfläche 29 der Drehklappe 4 gepreßt wird und der Spalt S verschwindet, so, wie es in den 2, 3a, 5 und 7 dargestellt ist. Dadurch ist die Drehklappe 4 in ihre und aus ihrer Schließposition berührungslos zur Ringdichtung 7 verschwenkbar und diese 7 erst nach Erreichen der Dichtposition der Drehklappe 4 aufgebläht. Vor dem Herausschwenken der Drehklappe 4 aus ihrer Dichtposition wird die Fluiddruckkammer 22 und damit die Ringdichtung 7 drucklos gestellt.
Wie aus den 2, 3, 3a sowie 5 bis 7 entnommen werden kann, weist das Gehäuse 2 an seiner von der Ringdichtung 7 abgewandten Stirnfläche 30 einen in eine Ringnut 31 eingelegten O-Ring 32 auf, womit das Gehäuse 2 mit dem an dieser Stirnfläche 30 angreifenden, nicht dargestellten Rohrleitungsende abgedichtet ist. Diese Art der Abdichtung ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt.
Wie am anschaulichsten in 2 in Verbindung mit 1 einerseits und aus den 3 und 3a andererseits offenbart ist, wird der Stützring 6 zur Montage auf die ihm zugekehrte Stirnfläche 35 des Gehäuses 2 aufgelegt, bis lediglich an den zwei diametral gegenüberliegenden Bereichen 34, 35 der Durchführung der Drehklappenwelle 3 konzentrierenden Rücksprüngen 36, 37 umfaßt. Auf diese Weise wird nicht nur die Montage, sondern auch die Fertigung des Absperrorgans 1 gegenüber dem Stand der Technik erheblich vereinfacht.
In den 3 und 3a sind zwei unterschiedliche Verbindungen zwischen der Antriebswelle 3 und der Drehklappe 4 dargestellt:
In 3 ist die Antriebswelle 3 über zwei Spannstifte 40 mit der Drehklappe 4 gekuppelt. Diese Ausführungsform ist mit dem Vorteil einer im Durchmesser durchgehenden Antriebswelle 3 und daher mit einer einfachen Fertigung und einem einfachen Aufbau verbunden.
In 3a besteht diese Verbindung aus einer formschlüssigen Zapfenkupplung 38, die im wesentlichen aus einem mehrkantigen Kupplungszapfen 39 und einer formschlüssigen, nicht dargestellten Aufnahmeöffnung in der Drehklappe 4 besteht.
Die Antriebswellen 3 sind in den 3 und 3a mit aus dem Stand der Technik bekannten Lagerbuchsen und Abdichtungen im Gehäuse 2 gelagert. Da diese Lagerung und ihre Abdichtung keine Berührung zum Erfindungsgegenstand aufweisen, wird von einer weitergehenden Beschreibung abgesehen.
Zum Öffnen der Drehklappe 4 und damit zur Freigabe des Förderstromes wird die Drehklappe 4 über die Antriebswelle 3 in Richtung des Pfeiles 41 von 2 verschwenkt. Diese Verschwenkung erfolgt jedoch erst, wenn die Fluiddruckkammer 22 drucklos gestellt und damit die Ringdichtung 7 entspannt ist. Dann befindet sich zwischen der Außenumfangsfläche 28 der Ringdichtung 7 und der Außenumfangsfläche 29 der Drehklappe 4 der in den 3 und 6 dargestellte Ringspalt S. Somit kann die Drehklappe 4 berührungslos aus ihrer Schließposition herausgeschwenkt werden.
Zum Schließen des Durchflußstromes wird die Drehklappe 4 in Richtung des Pfeiles 42 in ihre aus Position 2 ersichtliche Lage zurückgeschwenkt. Nach Erreichen dieser erneuten Schließposition wird über die Fluidanschlußleitung 24 die Fluiddruckkammer 22 beaufschlagt, die Ringdichtung 7 aufgebläht und dadurch die Außenumfangsfläche 28 der Ringdichtung 7 gegen die Außenumfangsfläche 29 der Drehklappe 4 gepreßt, so, wie es in vergrößerter Darstellung aus den 5 und 7 hervorgeht. In dieser Lage ist der Spalt S gleich Null und damit der Durchflußstrom geschlossen.
Da sowohl das Herausschwenken der Drehklappe 4 gemäß dem Pfeil 41 in ihre Öffnungsposition als auch das Hineinschwenken der Drehklappe 4 gemäß dem Pfeil 42 in ihre Schließlage berührungslos zur Ringdichtung 7 erfolgt, wird dieser einer entsprechenden geringeren Reibung unterzogen, wodurch sich seine Standzeit erhöht.
In 4 sind mit der 1 sowie mit 3 übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Wie daraus hervorgeht, ist die Drehklappe 4 mit der Antriebswelle 3 in der in 3 dargestellten Art über die Spannstifte 40 gekuppelt.
Darüber hinaus sind in den 1 und 4 strichpunktiert Teilkreise 33 mit Bohrungen 43 von nicht dargestellten Rohrleitungsenden mit Flanschverbindungen eingezeichnet, zwischen denen das Absperrorgan 1 eingesetzt und mit Flanschschrauben verspannt wird, die durch die Bohrungen 43 greifen. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Verspannung sind die Bohrungen 43 für die Flanschschrauben in gleichem Abstand auf dem Teilkreis 33 angeordnet. Dabei können die Flanschschrauben im oberen Bereich 34 des Gehäuses 2 mit Spiel durch ovale Öffnungen 44 im Gehäuse 2 greifen.

1: Absperrorgan
2: Gehäuse
3: Antriebswelle
4: Drehklappe
5, 30: Stirnfläche des Gehäuses 2
6: Stützring
7: Ringdichtung
8: Innensechskantschraube
9: Ausnehmung
10: Sackbohrung
11, 12: Vorsprünge der Ringdichtung 7
13, 14: Kreisringnuten im Stützring 6
15, 16: Stirnflächen des Stützringes 6
17, 18: Seitenaußenfläche der Ringdichtung 7
19, 20: Dichtringe
21, 41, 42: Pfeile
22: Fluiddruckkammer
23: Innenumfangsfläche des Stützringes 6
24: Fluidanschlußleitung
25: Kanal
26: Verschraubung
27: Fluidzuführung
28: Außenumfangsfläche der Ringdichtung 7
29: Außenumfangsfläche der Drehklappe 4
31: Ringnut im Gehäuse 2
32: O-Ring
33: Teilkreis
34, 35: diametral gegenüberliegende Bereiche
36, 37: Eindrehungen
38: Zapfenkupplung
39: Kupplungszapfen
40: Spannstifte
43: Bohrungen
44: Öffnungen im Gehäuse 2
b: Gesamtbreite des Schraubanschlusses 26
B: Breite des Stützringes 6
S: Ringspalt

Claims

Absperrorgan mit einem in eine Rohrleitung einsetzbaren, einteiligen Gehäuse und einer von einer Antriebswelle exzentrisch verschwenkbaren Drehklappe, die in ihrer Schließposition von einer an einer Stirnseite des Gehäuses von einem Stützring gehaltenen sowie durch eine Leitungsverbindung von einem Fluid beaufschlagbaren, aufblähbaren, entropieelastischen Ringdichtung mit U-förmigem Querschnitt gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist, wobei der Stützring in einem außerhalb der Ringdichtung liegenden Bereich mit mehreren Innensechskantschrauben am Gehäuse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (7) mit zwei kreisringförmigen, aufeinanderzu gerichteten Vorsprüngen (11, 12) in je eine Kreisringnut (13, 14) in jeder Stirnfläche (15, 16) des Stützringes (6) dichtend eingreift, in jede ihrer Seitenaußenflächen (17, 18) je ein vorspringender Dichtring (19, 20) integriert ist und der Stützring (6) an seiner Innenumfangsfläche (23) mit einer Fluiddruckkammer (22) in Form einer umlaufenden Kreisringnut versehen ist, in welcher eine gegenüber der Außenatmosphäre fluiddicht abgedichtete Fluidanschlußleitung (24) zur Druckbeaufschlagung der Ringdichtung (7) derart direkt einmündet, daß sie (24) nur den Stützring (6) durchsetzt sowie mit herkömmlichen Innensechskantschrauben (8) am Gehäuse (2) befestigt ist.
Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisringförmigen, aufeinanderzu gerichteten Vorsprünge (11, 12) der Ringdichtung (7) in ihrer Querschnittsform der Querschnittsform der aufnehmenden Kreisringnut (13, 14) formschlüssig angepaßt und in ihrem Bereich auf den beiden Seitenaußenflächen (17, 18) die vorspringenden Dichtringe (19, 20) angeordnet sind.
Absperrorgan nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeder der Seitenaußenflächen (17, 18) integrierten Dichtringe (19, 20) einen halbkreisförmigen oder kreisabschnittsförmigen Querschnitt aufweisen.
Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (6)auf die ihm zugekehrte Stirnfläche (33) des Gehäuses (2) aufgelegt und lediglich an den zwei diametral gegenüberliegenden Bereichen (34, 35) der Durchführung der Drehklappenwelle (3) von zentrierenden Eindrehungen (36, 37) umfaßt ist.
Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehklappe (4) in ihre und aus ihrer Schließposition berührungslos zur Ringdichtung (7) verschwenkbar und diese (7) erst nach Erreichen der Schließposition der Drehklappe (4) aufgebläht und vor dem Herausschwenken der Drehklappe (4) aus ihrer Schließposition drucklos gestellt ist.
Absperrorgan nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich in drucklosem Zustand der. entropieelastischen Ringdichtung (7) zwischen ihrer Außenumfangsfläche (28) und der Außenumfangsfläche (29) der Drehklappe (4) ein umlaufender Ringspalt (S) befindet.
Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) an seiner von der Ringdichtung (7) abgewandten Stirnfläche (30) in an sich bekannter Weise von einem in eine Ringnut (31) eingelegten O-Ring (32) mit dem an dieser Stirnfläche (30) angreifenden Rohrleitungsende abgedichtet ist.