DE2235640A1 - Drehschieber und dichtung hierfuer - Google Patents

Description

PONT-A-MOUSSON S.A. 91,. Avenue de la liberation, 54 Nancy (Frankreich)

Drehschieber und Dichtung hierfür

Die Erfindung betrifft Drehschieber und Dichtungen hierfür. - V ■ ■;

Es sind Drehschieber bekannt-, die als Dichtung eine Manschette aus einem Elastomer aufweisen, die in das- Ge-' häuse des Schiebers eingesetzt sowie dort befestigt ist und deren Unförmiger Querschnitt mit einem Flansch oder einem Wulst versehen ist, der unter den günstigeren Bedingungen für die Wirksamkeit den Kontakt mit der Klappe gewährleisten kann. · .

Bestimmte Drehschieber yeisen übrigens eine versetzte 309811/0657 " ² "

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Drehachse für dieSfchieb er platte auf, und unter diesen letzteren gibt es einige, deren Manschette mit zwei Dichtungswülsten versehen ist. Dies verleiht den Dichtungen einen mittleren Querschnitt in Form eines "H".

Mehrere dieser Dichtungen in U- oder H-Form weisen das gemeinsame Merkmal auf, daß, wenn die Schieber frei, das heißt wenn sie nicht zwischen zwei Rohrschüssen des Kanalisationssystems montiert sind, ihre endseitigen Bunde, die die beiden Schenkel des U oder des H bilden, über ihre gesamte radiale Breite axial vorstehen im Hinblick auf den Endquerschnitt bzw. die Stirnfläche des S_chiebergehäuses. Die Entstehung eines Wulstes, der dazu bestimmt ist, die Abdichtung zwischen der Schieberplatte und dem Sitz zu gewährleisten, folgt aus der Umformung dieses axialen Vorsprungs in einen radialen in Richtung der Schieberachse gerichteten Vorsprung, wenn dieser zwischen den Montageflanschen der Rohrleitungen eingeklemmt wird, wobei die Weiterbewegung oder die Verdrängung des aufliegenden Materials einfach der Regel folgt, nach der eine gegebene Masse aus Kautschuk bzw. Gummi ein konstantes Volumen einnimmt. Außerdem spielt natürlich die Entstehung eines radialen Wulstes, der jeweils in axialer Richtung in freiem Zustand vorsteht, eine Rolle bei der Abdichtung zwischen dem Schieber und dem benachbarten Flansch.

Es ergibt sich häufig, daß man in einer Leitung einen solchen Schieber montieren muß, sei es zwischen zwei Rohrelementen, die weite Herstellungstoleranzen im Durchmesser haben, sei es zwischen Stahlrohren mit zylindrischem Schaft und mit einem angeschweißten Plansch, die eine stumpfkegelige Öffnung aufweisen, die sich in Richtung auf den Schaft hin verjüngt und deren Durchmesser folglich über dem Nemidurchmesser der Leitung

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liegt. Unter diesen Bedingungen wird der axiale Vorsprung des Bundes der- Manschette nicht ausreichend zusammengepresst, um einen radialen Wulst-entstehen zu lassen, der in VerlDindung mit dem Drehschieber in zufriedenstellender Weise eine Abdichtung des 'Schiebers in. der Schließstellung gewährleisten kann. Dieser Nachteil hat natürlich mehr Bedeutung für die mit einer exzentrischen Sehieberplatte versehenen Schieber, V. bei denen der Wulst oder die Wülste in der Nachbarschaft der Endflanken des Schiebers erzeugt werden. Dies kann übrigens schädlich sein für die ·Abdichtung zwischen dem- Schieber iindder Rohrleitung., . - ' ; ' :.-._

Diese Schwierigkeiten können zwar durch Zwischen set ζ eneines "■ Einsatzes zwischen das Schieb ergehäuse und den!Rohrflansch beseitigt werden, 3edoeh schafft man /"dann zwischen dem Rohr-_ flansch und-dem Einsatz ein zusätzliches Spiel, dessen Abdichtung ebenfalls gewährleistet werden muß. ._;," ■ "■'"". .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Ifach- V teile zu beseitigen, indem eine -Binrichtung vorgesehen wird, , die eine gute axiale Züsammendrückung der Mansch.ette in TJ- oder H-Porm gestattet, ganz gleich, wie .1 die Her stellungst oleranz en der Rohrelemente, im Durchmesser sein mögen, zwischen denen das Schiebergehäuse eingespannt wird.- :. . : . ; .

Ausgehend von einem Drehschieber mit exzentrischer Schieberplatte und mit einer aus einer Manschette bestehenden: Dichtung_y die mindestens einen radial vorstehendenWulstausdem gleichen Material wie diese aufweist, wird als ijösung : erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß an jedem Ende der Manschette: ein Bund vorgesehen ist:, dessen Endfläche einen inneren- Abschnitt, "der in

Fluent mit der Stirnfläche des Gehäuses des Drehschiebers liegt, und einen Umfangsabschnitt aufweist, der in freiem Zustand, nämlich vor der Montage des Drehschiebers in einer Leitung, einen über die Stirnfläche axial hinausgehenden Vorsprung begrenzt.

Aufgrund dieser Ausbildung ist die axiale Zusammendrückung der Manschette nicht mehr abhängig von Toleranzänderungen im Durchmesser der Rohre. Denn die Verspannung berührt die beiden Yorsprünge der Manschette nicht mehr, und die Manschette bewahrt unter allen Umständen günstige Voraussetzungen für die Anlage gegen das Schiebergehäuse während der Verspannung des Drehschiebers zwischen zwei Rohrelementen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Vorsprung des genannten Umfangsabschnittes, der gegenüber der Stirnfläche des Schiebergehäuses vorsteht, ein Profil in Form eines einzigen Sägezahns aufweist, dessen Flanke nächst der Drehachse der Manschette gegenüber dieser Achse stark geneigt ist und in Richtung derselben konvergiert, während die andere radial nach außen verlaufende Flanke parallel zu der Achse verläuft.

Die Erfindung richtet sich ebenfalls auf die Manschette, die die Dichtung des obigen Drehschiebers bildet, wobei diese Manschette für sich genommen zu berücksichtigen ist.

Andere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen*

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Drehschiebers in

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freiem Zustand, nämlich vor dessen Montage in der Kanalisation, im Schnitt entlang der axialen Mittel- '

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. ebene; . ^;- ' .

Pig. 2 eine ähnliche Ansieht des Schiebers wie in Fig. 1, jedoch nach dessen Montage zwischen zwei Kanalisationselementen;'

Fig. 3 eine- Teilansicht des Schiebers wiederum im Schnitt - entlang seiner'Mngsmittelebene, wobei der Schieber zwischen zwei' Kanallsätionseiementen montiert ist, ' ^:" von denen' ein Element 'einen Innendurchmesser aufweist, der den Nenhdurchmesser des Drehschiebers übersteigt;

Fig. 4 eine Teilansicht einer anderen Aüsführungsform eines ' Schiebers Im Schnitt■''entlang der Längämittelebene mit einer Schwälbenschwanzbefestigung seiner Manschette;

Fig. 5 eine ähnliche· Ansicht wie in Fig. 4» jedoch zur "Darstellung einer weiteren Ausführungsformf bei der die Erfindung auf eine Manschette gerichtet ist, die an" ' einer mit Riefen versehenen Schulter eingehakt wird;

Fig. 6 eine ähnliche Teilansicht wie in' den .vorangegangenen Figuren zur Darstellung"e'lher weiteren Aüsführungsf orm * des Eihhakens der Manschette *ah einem radial vorstehenden Bund, der vom Gehäuse des Schiebers getragen L:ist.'*' '"'^r" ''" '*']'■ : ''"''",-"'[ ;.'.";..."". ' .V."-''..'..;./■'.','■

Nachaem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung dort in Anwendung auf einen Dreh_r „■

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Schieber mit exzentrischer Schieberplatte erläutert, der in an sich bekannter Weise ein Gehäuse 1 mit einer Achse X-X, einer Schieberplatte 2, die auf zwei zueinander koaxialen Drehzapfen 3, 4 exzentrisch montiert ist, die in dem Gehäuse 1 um eine diametrale zu der Achse X-X senkrechte Achse Y-Y drehbar sind, und eine Dichtung 5 aufweist, die aus einer aus einem Elastomer bestehenden Manschette gebildet und die in einer zylindrischen Bohrung 6 des Gehäuses 1 befestigt sowie mit einem Wulst 7 versehen ist, gegen den sich in der Schließstellung des Drehschiebers in abdichtender Weise die Schieberplatte 2 legt, wobei die Schließstellung durch die Drehsteuerung eines der Drehzapfen 3, 4 gewährleistet ist.

Die Manschette 5 weist einen U-fÖrmigen axialen Querschnitt auf, das heißt, daß sie zwei jeweils am Ende gelegene äußere Bunde 8 aufweist, mit denen sie den Rand der Bohrung 6 des Gehäuses 1 übergreift. Die End- oder Stirnseiten der Bunde 8 umfassen jeweils einen inneren ringförmigen Abschnitt 9 und einen äußeren ringförmigen Abschnitt 10. Die beiden inneren ringförmigen Abschnitte 9 sind eben und verlaufen senkrecht zur Achse X-X. Ihr gegenseitiger Abstand e, ge-messen in axialer Richtung des Drehschiebers, ist konstruktiv gleich der Dicke, gemessen in der selben Richtung des Gehäuses 1 des Drehschiebers, ah dem die Manschette" befestigt

ist. ^: ' -' ■■■■■'■' "-■ ■ ■ ■"■■· ·■■■■■.-· ^; - ·:■■■■■ ■·■

Dagegen sind die äußeren ringförmigen Abschnitte 10 der äußeren Stirnseiten der Manschette stumpfkegelig oder ähnlich ausgebildet und verlaufen jeweils divergent einer gegenüber dem anderen radial nach außen. Jeder von ihnen begrenzt seitlich im Hinblick auf die Stirnfläche 11 des Gehäuses 1 einen

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ringförmigen Vorsprung 12, der in Jeder axialen Ebene ein - ■ Sägezahnprofil bestehend aus einem einzigen Zahn aufweist* Die Planke, di e durch den genannten Umf angsäbschnitt 10 ge-* bildet'und dazu bestiiiinit ist, der Planke äes Plansehes des Rohres zugewandt zu weiden, bevor die befestigung an dem iSchiefter erfolgt* gehört zu- einer■ stüiäp£kegeligeii fläche, die gegenüber'der Achse X-X "des Drehs chiebers und in Sichtung auf das Innere des Gehäuses ί hiß^ konvergiert* Me andere Planke 13 des Sägezahne 11 gehört zu der äußeren zylindrischen Omfangsf lache. der Manschette- 5* ^v .^: -

Zwischen der genannten zylindrischen Fläche 13 und dem Gehäuse 1 des Schiebers besteht, während der Schieber frei ist, das heißt wenn eriiicht in einer Leitung montiert ist, ein ringförmiger Zwischenraum 14 mit rechteckigem Querschnitt, der während der Montage einen freien Rückfluß oder eine freie Bewegung des ringförmigen Vorsprungs 12 in radialem nach außen strebendem Sinne in Richtung auf den Umfang hin unter der Einwirkung der axialen Zusammendrtickung zwischen den Planken der Plansche b1 und b2 der Rohrelemente T1 und T2 (Pig. 4) sowie dem Gehäuse 1 des Schiebers, das zwischen diesen Planschen verspannt wird.

Man stellt schließlich fest, daß das Gehäuse 1 des Drehschiebers außerdem bei 15 zwei kreisringförmige Vorsprünge aufweist, die konzentrisch zur Achse X-X sind und die die Ausbildung von zwei kreisringförmigen Nuten mit rechteckigem Querschnitt bei 16 zulassen, wobei in jeder der beiden Nuten ein Ansatz 17 seinen Sitz findet, der einstückig mit der Manschette 5 hergestellt ist und ein perfektes Einhaken und damit eine sichere formschlüssige Verriegelung der Manschette gewährleistet.

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Fig. 2 zeigt ebenfalls im Schnitt entlang der axialen Längsmittelebene den Drehschieber nach seiner Montage zwischen zwei Flanschen b1 und b2 von zwei Rohrelementen T1, T2. Gemäß dieser Figur haben die beiden Plansche einen Innendurchmesser D, Dies ist der Durchmesser, für den der Drehschieber normalerweise konstruiert ist.

Man sieht nun, wie der kreisringförmige Zwischenraum 14 teilweise ausgefüllt worden ist durch das Zurückfließen oder Hinfließen von Kautschuk bzw. Gummi, welcher Vorgang aus der Zusammendrückung des Materials zwischen den Planschen b1, b2 und dem Gehäuse 1 des Drehschiebers resultiert. Die Kautschuk- bzw. Gummimasse, die die Vorsprünge 12 in freiem Zustand (Fig. 1) bildet, wird in die Nuten 16 umgelegt bzw. hineingedrückt, und die stumpfkegeligen Flächen 10 gelangen bei 10a in die Verlängerung der inneren ebenen Abschnitte 9.

Fig. 3 zeigt, wie ein Flansch b3, der eine zur Anlage an den Schieber bestimmte kreisförmige Flanke mit einem Durchmesser D1 aufweist, der größer ist als der Nenndurchmesser D der Rohrelemente T1 und T3, an denen der Schieber normalerweise montiert ist, ebenfalls eine hervorragende Abdichtung gestattet. Denn der entsprechende axiale Vorsprung 12, der an der Manschette vorgesehen und normalerweise der Zusammendrückung ausgesetzt ist, wird ebenfalls wirkungsvoll bei 12a durch den Flansch b3 zusammengepresst, und zwar trotz der Verringerung der radialen Breite dieses Flansches.

Fig. 4 ist eine Teilansicht einer anderen Ausführungsform, gemäß der die Manschette 5 an dem Gehäuse 1 des Drehschiebers mittels Bunde 8a mit Schwalbenschwanzprofil eingehängt bzw. eingehakt ist. Man bemerkt bei 14 stets ein freies kreisring-

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förmiges Intervall, das für das Fließen,des Vorsprungs 12 der Manschette nach der Zusammendrüekung desVorspungs 12 zwischen den Planschen zur Verfugung steht. _:Y; Y Y YY - "

Pig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform, gemäß, derjede ^ / der beiden zum Einhaken bestimmten Planken des Gehäuses 1 des Drehschiebers, die den Anschlußflanschen-der:;Eöhr^ "γ...= Γ zugewandt sind, mehrere ringsum laufende sowie zur Schieber— achse,konzentrische Riefen umfasst, die dazu bestimmtYsind, .^:-. das Einhaken der Manschette 5 nach deren Zusammenpressung zwischen dem Gehäuse desBrehschiebers und den Plan sehen.. Y γ der Rohrelemente zu übernehmen. ^: :^' i ■

Schließlich zeigt Pig. 6, wie. ein Ansatz 19 der radial in Achsrichtung vorstehend .einteilig mit; dem Gehäuse 1 des Drehsehiebers ausgebildet und. dazu bestimmt ist, sichYin eine weitere Nut 20 einzulegen, die an der Manschette 5., ■ ausgebildet ist, gestattet, selbst in den Pälleii ge— / γ schweißter Plansche sehr großer Innendurchmesser'\vrie^ der- Y jenige b3 von Pig. 3 jegliche axiale/VerSjchiebung/de;r" Y ;. ; Manschette 5 unter der Einwirkung derYEiräft zu vermeiden,* "_; die durch die Schieberplatte 2 in Schließstellung durch/ die Druckeinwirkung auf den Wulst 6 übertragen wird. :, _: ■ -

Aufgrund der beschriebenen Merkmale gewährleistet die Erfindung stets eine gute Abdichtung sowohl zwiaäien der .Y. Schieberplatte 2 und der Manschette 5 wie zwischehv dem ;'v^v; Y Gehäuse 1 des Drehsehiebers und den Rohrelementen. γ>-; <■ ,.γ

Das Sägezahnprofil 10 mit einer Planke 10, die in Richtung ; auf das Ende des Schiebers konvergiert, von jedem> der beiden Vorsprünge 12 der Manschette neigt dazu, denYKautschuk oder

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das Gummi während der Zusammendrückung zwischen den Planschen eher in Richtung auf den Umfang hin fließen zu lassen und vervollständigt bzw. vollendet so die Anlage der Manschette an das Gehäuse des Drehschietiers.

Schließlich gestattet das Vorhandensein der beiden kreisringförmigen Zwischenräume 14 das freie Fließen des Kautschuks bzw. des Gummis nach außen.

Diese beiden letzteren Vorkehrungen verhindern so jegliches Heraustreiben einer nur ungenügend eingehakten oder ein zu breites Relief in Richtung der Achse aufweisenden Manschette während der Betätigung der Schieberklappe 2.

Alle diese Vorteile sind besonders vorteilhaft für einen Drehschieber mit exzentrischer Schieberplatte, wo der Ein- . fluß der Klemm- oder Spannwirkung der Manschette 5 durch die Flansche der Rohrelemente wesentlich deutlicher hervortritt, was die Anpressung des Kautschuks oder Gummis gegen die Schieberplatte anbetrifft, als dies der Fall ist bei einem Drehschieber mit zentrisch gelagerter Schieberplatte, wo die Abdichtung in dem zentralen Teil der Manschette stattfindet, wobei die Umstände und Bedingungen der Verspannung zwischen den Flanschen praktisch keine Rolle spielt.

- Patentansprüche -11 -

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Claims (1)

1. P a ~t e η t an s ρ r ü c he

   Drehschieber mit einer exzentrschen Schieberplatte und mit einer aus einer ..Manschette bestehenden Dichtung, die mindestens einen radial vorstehenden Wulst aus dem gleichen Material wie diese ,aufweist,, dadurch ,gek. e η η ζ ei p.-h.*· n fet*, daß an Jedem Ende der.Manschette (5) ein; Bund (B) vorgesehen ist, dessen Endfläche einen inneren Abschnitt (9)» der in Flucht mit der Stirnfläche (11) des Gehäuses (T) des Drehschiebers liegt, und einen Umfangsabschnitt (10) aufweist,, der. in freiem Zustand, nämlich vor der Montage des Dreh-Schiebers in einer Leitung, einen über die Stirnfläche (11) axial Mnausrägenden Yorsprung(12) begrenzt. ^:

   2, Drehschieber nach Anspruch-1;, dadurch g e k e η xt- ze i c h η et ,daß jed.er' axiale Vorsprung (12). am Ende der Manschette (5) ein Sägezahnprofil (10, 13),. auf weist, ■ dessen äußere Seite (.18) in radialer Richtung parallel zur Achse (Z-X) des Drehschiebers verläuft, während die andere Seite (10) gegenüber dieser Achse, geneigt ist und zum Inneren des Drehschiebers hin konvergiert.: --y · _: ^;

   3. Drehschieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e.-k e η η ζ e i c h η e t , daß in jeder S_eitenflache (11) des Gehäuses (1) des Drehsciiieb^ers eine Nut (16) vorgesehen ist, deren Außendurchmesser großer als der Außendurchmesser des Bundes (8) am Ende der Manschette (5) ist und deren ' axialer Querschnitt den entsprechenden Querschnitt des Bundes (δ) übersteigt, s,o daß während der Montage des Dreh- , Schiebers zwischen zwei Rohrleitungselementen die Kautschuk-

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   oder G-ummimasse, aus der jeder der axialen Vorsprünge (12) der Manschette (5) gebildet ist, in Richtung auf den Umfang hin in die entsprechende Nut (16) fließen kann, während die Manschette (5) zwischen dem Plansch des benachbarten Rohrleitungselementes und dem Gehäuse (1) des Drehschiebers zusammengepresst wird.

   4. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Gehäuse (1) des Drehschiebers ausgebildeter Bund (19) in radialer Richtung in Richtung auf die Achse (X-X) hin vorsteht und durch eine Nut (20) aufgenommen ist, die in der Manschette (5) ausgebildet ist.

   5. Mit einem Profil versehene Manschette, die als Dichtung für den Drehschieber gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-4 vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß jede ihrer beiden Endseiten in freiem Zustand einen ebenen kreisringförmigen Teil (9) umfasst, auf dem in radialer Richtung nach außen eine stumpfkegelige Fläche (10) folgt, die einen kreisringförmigen axialen Vorsprung (12) in Verbindung mit einer äußeren zylindrischen Fläche (13) begrenzt, die koaxial zur Achse (X-X) der Manschette verläuft.

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