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Absperrorgan.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Absperrorgan für Druckmittelleitungen mit einem in dem die Absperrbewegung vollziehenden Körper gelagerten Gleitstück zum Abschluss der Mündung der Druckmittelleitung im Gehäuse in der Schlussstellung. Nach der Erfindung durchsetzt, wenn eine Umgehungsleitung angeordnet ist, diese Leitung die Betätigungsspindel und wird von einem von dieser Spindel betätigten Absperrorgan beherrscht. Um das Gleitstück nicht nur durch Wasserdruck, sondern zwangschlüssig in der Schlussstellung anzupressen, ist eine besondere Anpressvorrichtung vorgesehen. Die Betätigungsspindel trägt einen als Kurvenscheibe ausgebildeten Flansch, der mit durch Schlitze des Dreh- stückes hindurchragenden Stiften des Gleitstiiekes in Eingriff steht.
Das Gleitstück kann zweiteilig ausgeführt sein, in welchem Falle die Bewegung eines jeden Gleitstückteils beispielsweise durch Organe, welche in der zur Gleitstückachse senkrechten Bohrung angeordnet sind, auf den andern Gleitstückteil übertragen werden. Um die Verdrehung des Gleitstückes zu erleichtern, trägt das Gleitstück oder das Gehäuse vorspringende Organe, die in der Schlussstellung des Gleitstüekes in Ausnehmungen der Gehäusewand bzw. des Gleitstückes eintreten, bei Verdrehung des Absperrorganes jedoch die Abhebung des Gleitstückes von der Gehäusewand bewirken.
Ist das Absperrorgan nach Art eines Mehrweghahnes ausgebildet, so trägt das abgekürzte, nur einen Endteil einer der Bohrungen im Drehstück ausfüllende Gleitstück ein Dichtungsstüek von grösseren Abmessungen, das in einer Erweiterung des Endes der Bohrung im Drehstück Platz findet. Die Dichtungsflächen des Gleitstückes können ferner aus anderm Metall sein, als das sie verbindende Mittelstück. Unter Umständen erweist es sich auch als vorteilhaft, den Querschnitt der Durchströmkanäle gegen die Ausnehmung des Gehäuses hin abnehmen zu lassen.
Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, u. zw. zeigt Fig. 1 und 2 einen Vertikal-und einen Horizontalschnitt durch eine Ausführungsform, Fig. 3 und 4 zwei ebensolche Schnitte durch eine zweite Ausführungsform, Fig. 5 und 6 zwei Schnitte durch eine dritte Ausführungsform, Fig. 7 eine vierte Ausführungsform im Schnitt ; Fig. 8 und 9 zeigen eine fünfte Ausführungsform in Vertikal-und Horizontalschnitt, Fig. 10 und 11 eine sechste Ausführungsform ebenfalls in zwei Schnitten, Fig. 12 und 13'eine siebente Ausführungsform in zwei Schnitten, Fig. 14,15, 16,17
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An den zylindrischen Raum 2 des Gehäuses 1 (Fig. 1 und 2) schliessen die Anschlussstutzen 3 an.
In diesem Raum oder der Büchse 2 ist das zylindrische Drehstück 4 durch einen Zapfen 5 und eine Spindel 6 gelagert, die durch die zentrale Bohrung 7 des den Raum 2 abschliessenden Deckels 8 hindurchgeht. Die Abdichtung der Spindel 6 erfolgt durch den Konus 9 und die Stopfbüehsenpackung 10. Durch die doppelseitige Lagerung des Drehstückes 4 werden unzulässige Ausbiegungen und ungenaue Einstellung unter dem Einfluss des Druckmittels verhindert. Ein Handgriff 11 an der Spindel C dient zur Verstellung des Absperrorganes.
Das Drehstüek 4, das einen etwas kleineren Durchmesser besitzt, als der zylindrische Gehäusehohlraum 2 und sich daher in ihm reibungslos dreht, ist von zwei zueinander rechtwinkeligen Bohrungen 12 und 1. 3 durchsetzt. Der Durchmesser der Bohrung 12 ist gleich gross wie der der Druckmittelleitung 3, während der Durchmesser der Bohrung 1. 3 grösser ist. In der Bohrung 13 befindet sich ein Gleitstück 14 von Zylinderform, dessen Stirnflächen 15 Teilflächen eines Zylindermantels von gleichem Durchmesser wie der Gehäusehohlraum 2 sind. Das Gleitstück 14 kann daher mit seinen Stirnflächen 15 genau an der Wand des Gehäusehohlraumes 2 anliegen.
In seinem Mittelteil besitzt das Gleitstück 14 eine mit der
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zu gestatten, das erstere jedoch an Verdrehung zu hindern, ist in dem Drehstück ein Schlitz 16 vorgesehen, in den ein am Gleitstück 14 befestigter Stift 17 hineinragt.
Befindet sich das Absperrorgan in der dargestellten geschlossenen Stellung, fällt also die Achse der Bohrung 13 und des Gleitstückes 14 mit der Achse des Durchströmkanales 3 zusammen, so ist der Kanal 3 durch die Stirnflächen 15 des Gleitstückes 14 abgeschlossen. Der auf der einen Seite der Leitung herrschende Druck presst das in dem Drehstück 4 verschiebbare Gleitstück 14 gegen den gegenüberliegenden Wandteil des Gehäusehohlraumes 2 und bewirkt dadurch eine vollkommene Abdichtung. Durch eine Verdrehung des Handgriffes 11 um 90 wird in die Leitung 3 die freie Bohrung 12 und die Bohrung 18 des Gleitstückes eingeschaltet und das Absperrorgan ist geöffnet.
Um die Abmessungen des Absperrorganes zu verkleinern, kann man den Kanal 3 gegen die Büchse 2 hin verjüngen, wie die unterbrochenen Linien 19 der Fig. 2 andeuten. Man kann entweder unter Beibehaltung der Kana ; lachse eine gleichmässige Verjüngung wählen, oder auch den Boden des Kanales achsenparallel lassen und nur die andern Mantelteile konvergieren lassen, wodurch man eine Neigung der Kanalachse gegen die Horizontale bewirkt.
In der Zeichnung ist ein kreisförmiger Querschnitt der Kanäle 12 und 13 und des Gleit- stückes 14 angenommen. Es kann statt dessen jedoch auch eine beliebige andere Querschnittsform gewählt werden.
Spindel 6 und Drehstüet : können aus einem Stück wie in der dargestellten Ausführungsform oder aus getrennten, miteinander gekuppelten Stücken bestehen.
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dreiteilig ausgeführt, die beiden, die Dichtungsflächen, tragenden Stirnstücke werden durch ein gemeinsames Mittelstüek aus a, nderm Material fest oder lose verbunden.
Bei grösseren Absperrorgane und hohen Drücken kann zwecks Betätigung eine Übersetzung
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und 34 wird das Gleitstück 14 nach links geschoben, so dass es nicht mehr in Reibungseingriff mit der Büchse 2 steht. Hierauf treten die Nasen 31, 32 in Eingriff mit den Stiften 29 und verdrehen dadurch
Gleitstück 14 und Drehstück 4 in die Offenstellung. Soll das Absperrorgan wieder geschlossen werden, so wird die Spindel 6 aus der Offenstellung weiter im Uhrzeigersinn um 2700 verdreht und darauf um ungefähr 30 in die Stellung der Fig. 6 zurückgedreht.
Durch die erste Verdrehungsbewegung werden Gleit- und Drehstück durch die Nasen 31, 32 um 270 in die Schlussstellung verdreht und durch die Rückdrehung der Spindel wird das Gleitstück 14 durch den Druck des Abschnittes 34 des Flansches 30 angepresst. Es würde auch schon eine Verdrehung. um 900 das Dreh- und GleitstÜck in die Verschlussstellung bringen, es würde jedoch dann die Richtung der mechanischen Anpressung dem Druckmitteldruck entgegengesetzt sein, während bei Drehung um 270 die beiden Drücke sieh addieren, wodurch die Dichtung verbessert wird.
Um trotz der Drehung des Drehstückes um 2700 den Handgriff 11 nicht so weit drehen zu müssen, kann zwischen Handgriff und Welle 6 eine Übersetzung (Zahnrad-oder Hebel- übersetzung) ins Schnelle eingeschaltet werden.
Fig. 7 zeigt eine Abänderung der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6, bei der zwar ebenfalls die Abhebung des Gleitstückes 14 durch den Zug des Abschnittes eines als Exzenter ausgebildeten Flansches erfolgt, dieser Flansch jedoch nur einen solchen exzentrischen Abschnitt 34 aufweist, an den sich zwei Nasen 31, 32 anschliessen und der mit dem Stift : 29 des Gleitstückes 14 zusammenarbeitet. In dem Gleitstück ist hier eine zum Teil über den Umfang des Gleitstückes vorragende Rolle 37 oder eine Nase ober-und unterhalb des Leitungsquerschnittes 3 und in selber Höhe in der Wand des Hohlraumes 2 eine Ausnehmung 38 angeordnet.
In der gezeichneten Verschlussstellung tritt die Rolle 37 in die Ausnehmung 38 ein und das Druckmittel kann das Gleitstück anpressen, wird dagegen das Drehstück 4 im Uhrzeigersinn verdreht, so wird das Gleitstück abgehoben und die Rolle 37 tritt aus der Ausnehmung 88 und läuft auf die Wand des Raumes 2 auf. Beim Absperren der Druckmittelleitung zeigt das fühlbare Einschnappen der Rolle 37 in die Ausnehmung 38 das Erreichen der Sclussstellung an.
Nach Fig. 8 und 9 sind Spindel 6 und Gleitstück 14 durch einen Exzenter 39 miteinander ver- bunden, der die Anpressung herbeiführt. Die Verdrehungsbewegung von Drehstück 4 und Gleitstück-M wird durch zwei am Bund 23 der Spindel 6 sitzende Arme 40 bewirkt, die mit den Stiften 29 des Gleit- stückes in Eingriff stehen. Der Bund 23, der in dem Drehstück 4 gelagert ist, trägt einen exzentrischen Zapfen 39, der in eine Ausnehmung 41 des Gleitstückes hineinragt.
Wenn aus der dargestellten Schliesslage das Organ in die Offenlage gebracht werden soll, so wird die Spindel im Uhrzeigersinn gedreht, wobei zunächst das Exzenter die Abhebung des Gleitstückes bewirkt und sodann vermittels der Arme 40 das Gleitstück in die Offenstellung gedreht wird. Durch weitere Drehung der Spindel im gleichen Sinne wird das Gleitstück wieder in Schlussstellung gedreht und durch darauffolgende Rückdrehung der Spindel die Anpressung des Gleitstückes an die Kanalmündung, wie dargestellt, herbeigeführt.
Die Fig. 10 und 11 zeigen das Absperrorgan nach den Fig. 1 und 2 mit einer Vorrichtung zum Abheben des Gleitstückes ähnlich der in der Fig. 7 beschriebenen. Symmetrisch zur horizontalen Symmetrieebene besitzt das Gleitstück zwei Ausnehmungen 42, in denen Kugeln 43 laufen. Gegenüber den Ausnehmungen 42 sind im Gehäuse 2 in der der Schluss stellung des Gleitstückes entsprechenden Stellung Ausnehmungen 44 angeordnet. In der gezeichneten Schlussstellung treten die Kugeln 43 in die Ausnehmungen 44 ein und das Gleitstück kann durch das Druckmittel angepresst werden. Bei Verdrehung des Drehstückes 4 wird dagegen das Gleitstück 14 durch das Auflaufen der Kugeln 43 auf die Gehäusewand abgehoben.
In der Ausnehmung 42 kann ein besonderer Lagerkörper 45 für die Kugeln 43 angeordnet sein.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 7,10, 11 könnte die Anordnung auch so getroffen sein, dass die Rollen oder Kugeln im Gehäuse gelagert sind und in der Schlussstellung des Absperrorganes in Ausnehmungen des Gleitstückes eingreifen.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 12 und 13 dient gleichfalls zur Abhebung des Gleitstückes beim Verlassen der Schliessstellung eine im Gleitstück um eine fixe Achse drehbar gelagerte Rolle 46 ; diese greift jedoch nicht wie bei der Ausführung nach Fig. 7 in der Schliessstellung in eine Ausnehmung des Gehäuses, sondern ragt frei in den Kanal 3 des Anschlussstutzens. Bei Verdrehung des Drehstückes läuft die Rolle auf die Gehäusewand auf und bewirkt das Abheben des Gleitstückes. Man kann die Rolle 46, wie Fig. 13 zeigt, derart im Gleitstück lagern, dass sie bei vollzogenem Abschluss des Kanales 3 an dessen Wand, u. zw. an jener Stelle, wo dieselbe an die Gehäusewand anschliesst, liegt, so dass bei Eröffnung sofort die Abhebung des Gleitstückes erfolgt.
Man kann auch das Gleitstück zweiteilig ausführen und sind solche Konstruktionen in den Fig. 14, 15 und 16 veranschaulicht.
Bei der Ausführung nach Fig. 14 ist in jedem Ende der Bohrung 13 des Drehstückes 4 je ein kurzer zylindrischer Stummel 14 gelagert, der ein Diehtungsstück 35 trägt, das in einer Erweiterung der Bohrung 13 Platz findet. Zwischen den Stummeln 14 ist ein Rohrstutzen 47 von etwas geringerem äusseren Durchmesser als die lichte Weite der Bohrung 12 angeordnet. Durch das Druckmittel wird der in der
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mittels des Rohrstutzens 47 den andern Gleitstückteil gegen die Gehäusewandung bzw. gegen die Mündung des Kanales 3.
Bei der Ausführung nach Fig. 15 sind gleichfalls zwei Gleitstückteile 14 in den Enden der Bohrung 13 gelagert ; dieselben übertragen jedoch nicht ihre Bewegung durch ein zwischengelagertes Organ aufeinander, sondern sind mit den Dichtungsstücken 35 derart lose eingepasst, dass beim Abheben des einen Gleitstück- teils von der Gehäusewand der Übertritt des Druckmittels in die Bohrung 12 erfolgt und der andere
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tungsstücke 35 gelangt, an die Mündung des Kanales 3 gepresst wird.
Bei der Ausführung nach Fig. 16 sind in Längsbohrungen 50 der Gleitstückteile 14 Rückschlag- ventile 51 eingeschaltet, welche derart angeordnet sind, dass von der Seite der Dichtungsstücke 35 eintretendes Druckmittel die Ventile 51 öffnet, von der Bohrung 12 eintretendes Druckmittel dieselben jedoch schliesst. Das Druckmittel hebt daher den einen Gleitstückteil von der Gehäusewand ab, tritt durch die Bohrung 50 über das Rückschlagventil 51 in die Bohrung 12, tritt sodann in die Bohrung 50 des andern Gleitstückteiles, schliesst dort das Rückschlagventil 51 und presst diesen Gleitstückteil gegen die Mündung des Kanales 3.
Fig. 17 zeigt eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes nach Art eines Dreiweghahnes.
Die Zuströmung des Druckmittels erfolgt in der Richtung des Pfeiles 27. Die beiden Bohrungen ,. M des Drehstückes 4 haben denselben Durchmesser wie die Kanäle 3. Die Länge des Gleitstückes 14 ist nur sehr gering, so dass es in die Bohrung 12 nicht eintritt. Auf dem kurzen zylindrischen Stummel 14 sitzt das Dichtungsstück 35, das in rechtsseitiger Erweiterung 36 der Bohrung 13 Platz findet.
Das in der Richtung des Pfeiles 27 einströmende Druckmittel strömt bei der gezeichneten Stellung des Absperrorganes in die zur Einströmrichtung senkrechte Leitung ein und presst das Gleitstück 14 mit dem Dichtungskopf 35 gegen die gegenüberliegende Kanalmündung, diese dadurch absperrend, während die zwei andern Wege frei sind.'Durch Verdrehung des Gleitstückes kann dann wahlweise einer der beiden andern Wege abgesperrt werden.
Fig. 18 zeigt ein Absperrorgan nach der Erfindung z. B. für zwei übereinanderliegende Leitungen 3 ; die zwei Drehstücke 4, die diese Leitungen steuern, sind zu einem Stück vereinigt. Es können in gleicher Weise auch nicht parallele übereinanderliegende Leitungen mit dementsprechend gegeneinander versetzten und miteinander verbundenen Drehstücken ausgestattet sein. Die übrige Ausbildung des Absperrorganes gleicht der Fig. l und 2.
Ausser den beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen sind noch mannigfache andere konstruktive Ausführungen des Absperrorganes nach der Erfindung möglich, welche alle den im Eingange der Beschreibung erörterten Erfindungsgedanken verkörpern. Insbesondere können die verschiedenen Mittel zur mechanischen Anpressung des Gleitstückes an die abzudichtenden Stellen mit den zur Abhebung des Gleitstückes dienenden Mitteln unter Berücksichtigung des Einflusses des Druckmittels in beliebiger Weise kombiniert werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Absperrorgan für Druckmittelleitungen mit einem in dem die Absperrbewegung vollziehenden Körper gelagerten Gleitstück zum Abschluss der Mündung der Druckmittelleitung im Gehäuse in der Schlussstellung und einer Umgehungsleitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgehungsleitung die Betätigungsspindeldurchsetzt und von einem von dieser SpindelbetätigtenAbsperrorganbeherrschtwird.