GASDICHTE ABSPERRKLAPPE

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft eine gasdichte Absperrklappe (1) mit einem Klappenblatt (10), das entlang eines Verfahrwegs (26) von einer geöffneten in eine geschlossene Stellung verfahrbar ist, in der das Klappenblatt (10) auf einen Klappensitz (15) gasdicht angedrückt ist, wobei das Klappenblatt (10) an einer Seite schwenkbar gelagert ist, wobei ein Linearantrieb (20) vorgesehen ist, mit dem das Klappenblatt (10) verfahrbar ist und wobei eine Kulisse (25) vorgesehen ist, die den Verfahrweg (26) vorgibt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine gasdichte Absperrklappe.

[0002] Bei Absperrklappen handelt es sich um eine Armatur zur Durchfluss-Steuerung beispielsweise in einer Lüftungsanlage. Gasdichte Varianten einer Absperrklappe kommen z.B. bei Absperrung Lüftungstechnischer Systeme von Sicherheitsbereichen (Containments) zum Einsatz.

[0003] Aus der DE 10 2015 111 908 A1 ist eine gasdichte Absperrklappe bekannt, die zwei Klappenblätter umfasst, die ein flächiges Bauteil umfassen, mit dem eine Öffnung verschließbar ist, wobei die Klappenblätter, durch eine Achse, deren Enden in eine Nut greifen, dreh- und verschiebbar sind. Die beiden Klappenblätter sind jeweils an einem Ende des flächigen Bauteils in einem Gelenkbereich miteinander flexibel verbunden und durch ein Antriebselement aus einem Material mit Formgedächtniseigenschaft bewegbar, das am Gelenkbereich oder den flächigen Bauteilen befestigt ist.

[0004] Aus der DE10 2007 013 665 A1 ist Mischklappe für die Luftströme einer Klimanalge bekannt, die zwei Klappenblätter umfasst, von denen eines asymmetrisch gelagert ist. An dem asymmetrisch gelagerten Klappenblatt ist ein Gelenk angeordnet, das in ein Ende des anderen Klappenblatts eingreift. Durch eine strömungseingangsseitige Anordnung des Gelenks in Offenstellung der Mischklappe wird die einströmende Luft nach außen in Richtung eines umgebenden Gehäuses gelenkt, um unterschiedliche Luftströme durch Unterdruck zu vermischen, der hinter der Mischklappe entsteht.

[0005] Aus der DE 31 48 709 A1 ist eine an einem Ende schwenkbar gelagerte Absperrklappe bekannt, deren Schwenkbewegung zwischen einer Öffnungs- und Schließstellung durch eine elektromotorischen Antrieb bewirkt wird.

[0006] Es besteht ein Bedarf an einer gasdichten Absperrklappe mit hochwirksamer, von außerhalb des Klappengehäuses nachweisbarer Abdichtungsleistung bei kostengünstigem Aufbau und geringem Eigengewicht der Klappe.

[0007] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gasdichte Absperrklappe mit hochwirksamer, von außerhalb des Klappengehäuses nachweisbarer Abdichtungsleistung bei kostengümstigem Aufbau und geringem Eigengewicht bereitzustellen.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0009] Demnach wird die Aufgabe gelöst durch eine gasdichte Absperrklappe mit einem Klappenblatt, das entlang eines Verfahrwegs von einer geöffneten in eine geschlossene Stellung verfahrbar ist, in der das Klappenblatt auf einen Klappensitz gasdicht angedrückt ist, wobei das Klappenblatt an einer Seite schwenkbar gelagert ist, wobei ein Linearantrieb vorgesehen ist, mit dem das Klappenblatt verfahrbar ist und wobei eine Kulisse vorgesehen ist, die den Verfahrweg vorgibt.

[0010] Aufgrund des Linearantriebs für das Klappenblatt der erfindungsgemäßen Absperrklappe in Verbindung mit einer Kulissensteuerung wird eine auch unter Stresseinwirkung sichere Abdichtungsleistung bei kostengünstigem Aufbau erzielt.

[0011] Bevorzugt umfasst der Linearantrieb zwei synchron laufende Spindeln, auf denen jeweils eine Spindelmutter mittels einer Gelenkführung mit dem Klappenblatt verbunden ist, um dieses zu verfahren und in seiner Schließstellung über zwei Anpresspunkte auf einen Dichtsitz zu pressen. Außerdem umfasst die Kulisse beidseits des Klappenblatts zwei identische Kulissenführungen in denen das Klappenblatt über Gleitbolzen oder Rollenlager geführt ist, die das Klappenblatt in der Schließstellung über zwei weitere Anpresspunkte zusätzlich auf den Dichtsitz pressen. Damit sichern bei dieser bevorzugten Ausführungsform insgesamt vier Anpresspunkte das Klappenblatt in seiner Schließstellung.

[0012] Zugunsten einer besonders effektiven Antriebsleistung und einer hohen Abdichtungsqualität ist durch den Linearantrieb die schwenkbar gelagerte Seite des Klappenblatts antreibbar. Vorzugsweise ist dabei das Klappenblatt um in etwa 90 Grad schwenkbar.

[0013] Vorteilhafterweise ist die Kulisse zur Optimierung des Verfahrwegs derart ausgestaltet

• dass die Einleitung der Horizontalbewegung des Klappenblatts im ersten Drittel des Verfahrweges entlang der Kulisse durch ein Gefälle des Verfahrweges in der Kulisse begünstigt ist,
• dass das Klappenblatt im mittleren Drittel des Verfahrweges entlang der Kulisse in eine quasiparallele Position zum Klappensitz verbracht wird und ohne Berührung des Klappenblatts mit dem Klappensitz verfahrbar ist, und
• dass das Klappenblatt im letzten Drittel des Verfahrweges entlang der Kulisse aus einer quasiparallelen Position zum Klappensitz heraus senkrecht auf den Klappensitz angedrückt wird.

[0014] Zugunsten der Optimierung der durch das Klappenblatt in Schließstellung bereitgestellten Abdichtungsfunktion ist bei größerer Klappendimensionen vorteilhafterweise vorgesehen, dass oberhalb des Klappensitzes ein Vorsprung vorgesehen ist, der so angeordnet ist, dass das Klappenblatt in der geschlossenen Stellung zwischen dem Klappensitz und dem Vorsprung zu liegen kommt.

[0015] Die erfindungsgemäße gasdichte Klappe kann auch mit zwei in identischer (symmetrischer) Weise ausgebildeten, gesteuerten und angetrieben Klappenblättern bereitgestellt sein. Zu diesem Zweck ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Klappe in spiegelbildlicher Anordnung ein weiteres Klappenblatt umfasst, das an derselben Seite wie das vorstehend erstgenannte Klappenblatt schwenkbar gelagert und mit demselben Linearantrieb wie dieses gesteuert durch eine Kulisse zur Vorgabe des Verfahrwegs verfahrbar ist, die der Kulisse des erstgenannten Klappenblatts entspricht.

[0016] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

[0017] Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen gasdichten Klappe mit zwei Klappenblättern in geschlossener Stellung,

Fig. 2

eine Seitenansicht der Klappe von Fig. 1, wobei auf einer Seite ein Wandelement des Klappengehäuses zur Klarheit der Darstellung entfernt ist,

Fig. 3

eine schematische Darstellung des Dichtsitzrahmens für die beiden sich hier in geöffneter Stellung befindlichen Klappenblätter der Klappe von Fig. 1 und für ihre Kulissenführung und Betätigung,

Fig. 4

eine Seitenansicht der Anordnung von Fig. 3, und

Fig. 5

eine schematische Detailansicht einer Ausführungsvariante des Klappensitzes der erfindungsgemäßen Klappe.

[0018] Die in Fig. 1 gezeigte gasdichte Klappe 1 umfasst ein quaderförmiges Gehäuse 2 mit vier Seitenwänden, von denen lediglich drei Seitenwände 3, 4 und 5 gezeigt sind, während die vierte Seitenwand demontiert ist. An seinen Ober- und Unterseiten (An- und Abströmseiten) ist das Gehäuse 2 offen. In die Unterseite des Gehäuses 2 ist ein tragender Dichtsitzrahmen 6 für zwei rechteckige Klappenblätter 10 und 10' und für deren Führung und Antrieb eingesetzt. Von zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Dichtsitzrahmens 6 stehen Stege 7 und 7' hoch (an den 2 gegenüberliegenden Seitenwänden, senkrecht zum Linearantrieb angeordnet und oberhalb des Dichtsitz des Klappenblattes führend), die sich bis an die Seitenwände 3 und 4 erstrecken und Kulissen 25, 25a und 25', 25a' zur Festlegung eines Verfahrwegs 26 der Klappenblätter 10 und 10' festlegen, wie nachfolgend näher erläutert.

[0019] Der Dichtsitzrahmen 6 umfasst beidseits seiner Längsmittenachse parallel zu dieser verlaufend zwei voneinander beabstandete zentrale Streben, von denen in Fig. 3 lediglich die Strebe 8 sichtbar ist, die als Auflager für einen jeweiligen innenliegenden Längsrand der beiden Klappenblätter 10 und 10' in geschlossenen Stellung dienen, wobei die Oberseiten der außenliegenden Längsstreben 9 und 9' des Dichtsitzrahmens 6 Auflager für die außenliegenden Längsränder der beiden Klappenblätter 10 und 10' in der geschlossen Stellung bilden. Diese Auflager bilden Teil eines nachfolgend näher erläuterten Klappensitzes 15. Die anderen beiden einander gegenüberliegenden Seitenstreben 12, 13 der Dichtsitzrahmens 6 bilden für die Schmalseiten der sich in Schließstellung befindlichen Klappenblätter 10 und 10' Auflager. Vorteilhafterweise umfassen die Klappenblätter 10 und 10' auf ihrer Unterseite randseitig umlaufende Dichtungselemente, die einen dichten Sitz der sich in Schließstellung befindlichen Klappenblätter 10 und 10' auf den Dichtsitzrahmenstreben gewährleisten. Zu einem dichten Sitz der Klappenblätter 10 und 10' auf den Dichtsitzrahmenstreben trägt außerdem auf die Längsränder der Klappenblätter 10 und 10' in Schließstellung einwirkende Druckkräfte bei.

[0020] Die beiden zentralen Streben (von denen nur die Strebe 8 in Fig. 3 sichtbar ist) des Dichtsitzrahmens 6 tragen Spindellager eines motorbetätigten Spindelantriebs 20 für die beiden Klappenblätter 10 und 10'. Der Spindelantrieb 20 umfasst zwei Spindeln 21 und 22, die mit ihren unteren Enden in die Spindellager eingreifen, sich von diesen senkrecht nach oben erstrecken und mit ihren oberen Enden in Widerlager eingreifen, die in einem schienenartigen, länglichen Gehäuse 23 untergebracht ist, das an der Innenseite der Seitenwand 5 und der in Fig. 1 nicht montierten gegenüberliegenden Seitenwand festgelegt ist und sich parallel sowie in Gegenüberlage zu den zentralen Streben des Dichtsitzrahmens erstreckt. Auf den Gewindespindeln 21 und 22 sitzen als Antriebsübertragungselemente Muttern 24 und 24a, die über Gelenke mit den innenliegenden Längsrändern der Klappenblätter 10 und 10' verbunden sind (s. Fig. 3).

[0021] Durch die Auf- und Abwärtsbewegung der Muttern 24 and 24a entlang den Spindeln 21 und 22 erfahren die Längsränder der Klappenblätter 10 und 10' eine Hubbewegung in vertikaler Richtung, die durch die endseitige Führung von der außenliegenden Längsränder der Klappenblätter 10 und 10' in den Kulissen 25, 25a und 25', 25a' zur Festlegung des Verfahrwegs 26 der Klappenblätter aus ihrer in Fig. 3 und 4 gezeigten Öffnungsstellung in die in Fig. 1 gezeigte Schließstellung umgesetzt wird. Die Führung der Klappenblätter 10 und 10' in den Kulissen 25, 25a und 25', 25a' erfolgt durch Gleitbolzen oder Rollenlager, die in den einander gegenüberliegenden Enden des außenliegenden Rands jedes Klappenblatt festgelegt sind und von dort in die Kulissen vorstehen.

[0022] In der Schließstellung wirken die außenliegenden Längsränder der sich in dieser Stellung in horizontaler Lage befindlichen Klappenblätter 10 und 10' jeweils mit dem Klappensitz 15, 15' zusammen, der das Auflager in Gestalt der Oberseiten der Längsstreben 9 und 9' des rechteckigen Dichtsitzrahmens 6 und einen keilförmigen Vorsprung 16 umfasst, der an der Innenseite der Gehäuse-Seitenwand 3 festgelegt ist und sich entlang dieser erstreckt (s. Fig. 5). Dadurch, dass die außenliegenden Klappenblätter- Längsränder während der abschließenden Bewegung der Kappenblätter 10 und 10' in Ihre horizontale Öffnungsstellung mit ihrer Oberseite an der Schrägfläche des jeweiligen Vorsprungs auflaufen und durch den Spindelantrieb entlang derselben ein Stück vorangetrieben werden, werden die Dichtungen auf der Unterseite der Klappenblätter zugunsten einer gasdichten Abdichtung entlang dem Klappenblätter-Außenrand durch die nach außen gerichtete Horizontalbewegung der Klappenblätter 10 und 10' zusammengedrückt.

[0023] Die Dichtungen auf der Unterseite der Klappenblätter werden durch den Spindelantrieb in dieser letzten Phase seiner Antriebsaktivität außerdem über die gesamte Länge der beiden zentralen Dichtsitzrahmenstreben (gezeigt ist lediglich die Strebe 8 in Fig. 3) durch die nach unten gerichtete Beaufschlagungskraft des Spindelantriebs über die innenliegenden Ränder der Klappenblätter zusammengedrückt. Infolge des Zusammendrückens an ihren innen- und außenliegenden Längsrändern des Dichtsitzrahmens 6 erfahren auch die Dichtungen an den Schmalseiten des Dichtsitzrahmens 6 ein Zusammendrücken, so dass entlang des gesamten Umrisses der Klappenblätter 10, 10' diese eine gasdichte Abdichtung bereitstellen.

[0024] Die Kulissen 25 und 25', 25a und 25a' zur Bereitstellung des Verfahrwegs 26 der um in etwa 90 Grad schwenkbaren Klappenblätter 10 und 10' besitzen eine spezielle Bogenform, die folgendes bewirkt:

• die Einleitung der Horizontalbewegung der Klappenblätter im ersten Drittel des Verfahrweges 26 entlang den Kulissen ist durch ein Gefälle des Verfahrweges 26 in der Kulisse 25 begünstigt,
• die Klappenblätter werden im mittleren Drittel des Verfahrweges 26 entlang den Kulissen in eine quasiparallele Position zum Klappensitz 15 verbracht und sie sind ohne Berührung der Klappenblätter mit ihrem jeweiligen Klappensitz 15 verfahrbar ist, und
• die Klappenblätter werden im letzten Drittel des Verfahrweges 26 entlang den Kulissen aus einer quasiparallelen Position zum Klappensitz 15 heraus senkrecht auf den Klappensitz 15 angedrückt.

Bezugszeichenliste

[0025] 

1

gasdichte Klappe

2

Gehäuse

3

Seitenwand

4

Seitenwand

5

Seitenwand

6

Dichtsitzrahmen

7, 7'

Steg

8

zentrale Strebe

9, 9'

Längsstrebe

10, 10'

Klappenblatt

11, 11'

Gleitbolzen

12

Seitenstrebe

13

Seitenstrebe

15

Klappensitz

16

Vorsprung

20

Linearantrieb

21

Spindel

22

Spindel

23

Gehäuse

24

Mutter

24a

Mutter

25, 25'

Kulisse

25a, 25a'

Kulisse

26

Verfahrweg

Ansprüche

1. Gasdichte Absperrklappe (1) mit einem Klappenblatt (10), das entlang eines Verfahrwegs (26) von einer geöffneten in eine geschlossene Stellung verfahrbar ist, in der das Klappenblatt (10) auf einen Klappensitz (15) gasdicht angedrückt ist, wobei
das Klappenblatt (10) an einer Seite schwenkbar gelagert ist,
ein Linearantrieb (20) vorgesehen ist, mit dem das Klappenblatt (10) verfahrbar ist und
eine Kulisse (25) vorgesehen ist, die den Verfahrweg (26) vorgibt.

2. Absperrklappe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (20) ein Spindelantrieb ist.

3. Absperrklappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Linearantrieb die schwenkbar gelagerte Seite des Klappenblatts (10) antreibbar ist.

4. Absperrklappe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenblatt (10) um in etwa 90 Grad schwenkbar ist.

5. Absperrklappe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitung der Horizontalbewegung des Klappenblatts (10) im ersten Drittel des Verfahrweges (26) entlang der Kulisse (25) durch ein Gefälle des Verfahrweges (26) in der Kulisse (25) begünstigt ist.

6. Absperrklappe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenblatt (10) im mittleren Drittel des Verfahrweges (26) entlang der Kulisse (25) in eine quasiparallele Position zum Klappensitz (15) verbracht wird und ohne Berührung des Klappenblatts (10) mit dem Klappensitz (15) verfahrbar ist.

7. Absperrklappe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenblatt (10) im letzten Drittel des Verfahrweges (26) entlang der Kulisse (25) aus einer quasiparallelen Position zum Klappensitz (15) heraus senkrecht auf den Klappensitz (15) angedrückt wird.

8. Absperrklappe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Klappensitzes (15) ein Vorsprung (16) vorgesehen ist, der so angeordnet ist, dass das Klappenblatt (10) in der geschlossenen Stellung zwischen dem Klappensitz (15) und dem Vorsprung (16) zu liegen kommt.

9. Absperrklappe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (1) in spiegelbildlicher Anordnung ein weiteres Klappenblatt (10') umfasst, das an derselben Seite wie das erstgenannte Klappenblatt (10) schwenkbar gelagert und mit demselben Linearantrieb (20) wie dieses gesteuert durch eine Kulisse (25a) zur Vorgabe des Verfahrwegs (26) verfahrbar ist, die der Kulisse (25) des erstgenannten Klappenblatts entspricht.

Zeichnung