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Drosselklappe, insbesondere für Hochdruckrohrleitungen zu Wasserkraftanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drosselklappe in Schweissbauweise, insbesondere für Hochdruckrohrleitungen zu Wasserkmftanlagen.
Bei gegossenen Drosselklappen wird in der Regel der eigentliche Drosselklappenkörper mittels einer Nabe auf die Klappenwelle aufgesetzt und durch Keile oder Stifte gegenüber dieser auf Verdrehung gesichert. Auch bei geschweissten Drosselklappen wurde diese Bauweise zum Teil beibehalten. Dabei ist auf der Welle ein besonderer Nabenkörper befestigt, an dem die Versteifungsrippen sowie die Blecbhaut angeschweiss sind. Alle diese Ausführungen haben den Nachteil, dass sich durch die Naben ein verhältnismä- ssig dicker Klappenkörper ergibt, der einen entsprechend grossen Druckverlust in der Rohrleitung bedingt.
Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass durch die Verstiftung oder die Verkeilung eine Schwächung der Welle und der Nabe eintritt, die durch entsprechend grössere Bemessung ausgeglichen werden muss.
Darüberhinaus sind aber auch bereits verschiedene gegossene und geschweisste Klappen vorgeschlagen worden, bei denen eine besondere Nabe vermieden wird. So ist eine gegossene Klappe bekannt, bei der die die Drehzapfen bildende Welle in ihrem mittleren Bereich als ein im Querschnitt quadratischer hohler Kasten ausgebildet ist, an den zwei Klappenhälften angeschraubt sind.
Nach einem andern bekannten Vorschlag werden auf eine in ihrem Mittelteil zwischen den beiden Drehzapfen vierkantig ausgebildete Welle in achssenkrechten Ebenen liegende Versteifungsrippen aufgeschrumpft, die im Bereich der Welle eine relativ grosse Höhe aufweisen und dort mit dem Wellenquerschnitt entsprechend geformten Ausschnitten versehen sind, während sie weiter aussen nur eine geringe Höhe aufweisen. Die Blechhaut ist im Bereich der Welle zwischen die Rippen eingesetzt, so dass die Rippen in diesem Bereich über die Blechhaut in die Strömung vorstehen.
Gemäss der Erfindung wird nun eine Drosselklappe mit einer die Drehzapfen bildenden, im Bereich zwischen den beiden Drehzapfen im wesentlichen vierkantigen Welle vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass der vierkantige Teil der Welle wenigstens im Anschlussbereich an die Zapfen und gegebenenfalls im Bereich der in achssenkrechten Ebenen liegenden Versteifungsrippen voll ausgebildet, dazwischen aber mit Aussparungen versehen ist, so dass er dort etwa I-förmigen oder U-förmigen Querschnitt aufweist.
Eine Drosselklappe mit einer derart ausgebildeten Welle hat gegenüber den bereits bekannten Drosselklappen den Vorteil, dass sich bei geringerer Dicke und niedrigerem Gewicht eine grössere Biegesteifigkeit in bezug auf die bei geschlossener Drosselklappe senkrecht zur Mittelebene wirkende maximale Biegebeanspruchung erzielen lässt. Von Vorteil ist auch, dass an der Welle längs der Verbindungsnähte mit der Blechverkleidung und gegebenenfalls den Versteifungsrippen Materialanhäufungen vermieden sind und sich daher hochwertige, weitgehend spannungsfreie Schweissnähte ergeben.
Die Erfindung ist inAusführungsbeispielen in der Zeichnung veranschaulicht und wird im folgenden an Hand der Zeichnung im einzelnen noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Drosselklappe in einer Ansicht senkrecht zu ihrer Mittelebene und Fig. 2 dasselbe Ausführungsbeispiel in einem Schnitt senkrecht zur Drehachse.
Die Drosselklappenwelle weist zwischen den als Drehzapfen 1 ausgebildeten Enden ein Mittelstück 2 mit im Bereich der Rippen 3 und derStirnflanschen4rechteckigem, im Bereich der pyramidenstumpfför-
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migenAussparungen 5 1-förmigem, durch die Längsstege 6 und den Quersteg 7 gebildeten Querschnitt auf.
An die Rippen 3 sind senkrecht zur Drehachse die Versteifungsbleche 8,9 und an die Längsstege 6 des Mit- telstückes 2 die Verkleidungsbleche 10, zwischen denen längs des äusserenRandes die Dichtungen 11 ange- ordnet sind, geschweisst. Dabei sind die Rippen 3 und die Längsstege 6 längs der Schweissnähte mit etwa der gleichen Dicke ausgeführt wie die Versteifungsbleche 8,9 und die Verkleidungsbleche 10, so dass zu- folge der Vermeidung von Materialanhäufungen die Voraussetzung ftir die Erzielung hochwertiger und weitgehendst spannungsfreier Schweissnähte gegeben ist.
Die Aussparungen 5 sind so bemessen, dass das
Mittelstück 2 und damit die gesamte Drosselklappe bei geringem Gewicht und bei-in Richtung senkrecht zur Drosselklappenmittelebene - geringer Dicke die grössrmögliche Biegesteifigkeit in Richtung der maxi- mal auftretenden Biegebeanspruchung aufweist.