<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein Schnellschlussventil mit einem Schliessorgan, das durch eine Schliessfeder in seine Sperrstellung gedrängt wird und das mit einer Gewindespindel verbunden ist, die durch einen Drehgriff und eine Mutter gegen die Kraft der Schliessfeder in eine geöffnete Stellung verstellbar ist, wobei das Schliessorgan durch ein zusätzliches Betätigungsmittel, das von einem Elektromagneten auslösbar ist, unabhängig von der Betätigung des Drehgriffes in seine geschlossene Stellung zurückführbar ist.
Es ist bereits ein ferngesteuertes Absperrorgan bekannt, das einen federbelasteten Ventilteller aufweist, der mittels eines Handrades und einer Spindel, die in eine Mutter eingreift, anhebbar ist. Die Spindel bildet einen Teil einer zweiteiligen Stange, deren unterer Teil den Ventilteller trägt und der über eine elektromagnetisch oder mechanisch zu bedienende Kupplung mit dem das Spindelgewinde tragenden oberen Stangenteil verbunden ist.
Durch elektromagnetische oder mechanische Betätigung der Kupplung kann der untere Stangenteil mit dem Ventilteller freigegeben werden.
Ein solches Absperrorgan ist zum schnellen Unterbrechen z. B. eines Flüssigkeitsstromes in einer Rohrleitung gut geeignet. Für den gleichen Zweck sind auch schon Schnellschlussschieber bekanntgeworden, deren Schliessorgane durch eine in einer Spindelmutter gelagerte Spindel betätigt werden können. Die Spindelmutter ist dabei zweiteilig ausgebildet. Zur Schnellauslösung können die beiden Mutterteile zwecks Freigabe der Spindel auseinandergeschoben werden.
Die bekannten Bauarten sind z. B. zur Unterbrechung der Wasserzufuhr zu Freistrahlturbinen geeignet und demzufolge sehr gross und schwer ausgebildet.
Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Schnellschlussventil zu schaffen, das z. B. als Sicherheitsventil in Vakuumanlagen verwendet werden kann. Die dafür erforderlichen Schliesszeiten sind sehr kurz und sollen weniger als 30 msec betragen.
Diese Aufgabe wird bei einem Schnellschlussventil der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das vom Elektromagneten auslösbare Betätigungsmittel ein Sperrstück ist, das die Gewindespindel umschliesst und gegenüber dieser axial verschiebbar, jedoch nicht drehbar ist. und dass ferner das Sperrstück durch eine vom Elektromagneten auslösbare Klinke gegen Drehung gesichert ist.
Durch diese Ausbildung ergibt sich auf einfachste Art eine wesentliche Verkleinerung der beim Schliessvorgang zu bewegenden Massen und der Auslösekraft.
Zweckmässig ist der Drehgriff so ausgebildet, dass er sich mit einer Reibfläche auf einer ortsfesten Unterlage, z. B. dem Gehäuserand, derart abstützt, dass die mit ihm verbundene Mutter durch Selbsthemmung gegen Drehung infolge der von der Schliessfeder ausgeübten Kraft gesichert ist.
Um zu vermeiden, dass beim Betätigen des Drehgriffes zum öffnen des Schliessorgans infolge der Reibung des Drehgriffes auf der Unterlage eine grosse Kraft aufgewendet werden muss, kann zweckmässig auf der Gewindespindel zwischen der Mutter und dem Sperrstück ein Spreizorgan angeordnet sein, das beim Drehen des Drehgriffes in Öffnungsrichtung den Drehgriff von der ortsfesten Auflagefläche abhebt.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Schnellverschlussventil, Fig. 2 eine Ansicht des Spreizorganes, teilweise im Schnitt, Fig. 3 einen Grundriss des Spreizorganes nach Fig. 2 und Fig. 4 in grösserem Massstab und unter Weglassung der andern Teile einen Grundriss des Sperrstückes in seinem Zusammenwirken mit der Auslöseklinke.
Das Gehäuse des in Fig. 1 dargestellten Schnellschlussventils weist zwei Anschlüsse-12'und 12"--für ein durchströmendes Medium auf. Darin befestigt ist eine Lagerplatte --13-- mittels des Seegerringes - -14--. Zwischen der Lagerplatte --13-- und einem Absatz des Gehäuses-12-eingefügt ist ein Dichtring --15-- mit einer Dichtung --16-- und einem vakuumdicht angeschweissten Federbalg--17--.
EMI1.1
aufweist, frei nach unten federn kann (vgl. auch Fig. 4).
Oben auf dem Ende --24"-- der Klinke liegt der Anker--26--eines Elektromagneten--27--auf und wird von der Klinke in der oberen Stellung gehalten.
EMI1.2
<Desc/Clms Page number 2>
und kann mittels der Muttern --30-- über eine Scheibe --31-- und Kugeln --32-- bei geschlossener Ventilstellung an diesem zum Anliegen gebracht werden. Eine Scheibe--33--, die mittels eines Seegerringes --34- im Griffkopf-28'-befestigt ist, dient als Anschlag für den Spindelabsatz --22'''-- und damit zur Hubbegrenzung für das Schliessorgan--18--. Eine Rippe--35--verhindert das Herausfallen des Ankers - und eine durchsichtige Kappe --36-- dient als Endverschluss und zur Beobachtung der Ventilstellung.
In Fig. 1 ist zwischen der Mutter --28a-- und dem Sperrstück --23-- eine Spreizvorrichtung --37-dargestellt, die in den Fig. 2 und 3 genauer dargestellt ist. Diese Spreizvorrichtung braucht jedoch nicht unbedingt vorhanden zu sein.
Die Spreizvorrichtung weist zwei Spreizscheiben-38, 38'- auf, in denen Stifte-40, 40'-- angeordnet sind. Eine vorgespannte Zugfeder --41-- verbindet die beiden Stifte-40, 40'--. Die beiden Spreizscheiben-40, 40'-weisen drei schräge Nuten--44--auf, die als Laufbahnen für Kugeln-39-dienen. Die Nuten sind durch als Anschläge für die Kugeln --39-- dienende Wände --43,43'-- begrenzt.
Die Wirkungsweise des Schnellverschlussventils ist folgende : Das Ventil nach Fig. 1 kann von Had durch Drehen des Griffes --28-- nach links geöffnet und durch Drehen nach rechts wieder geschlossen werden. Beim Öffnen dreht sich die Mutter --28a-- nach links und hebt dabei die Spindel --22-- über das linksgängige Steilgewinde-22'-. Die Spindel kann sich dabei nicht drehen, weil der Keil--23"--des Sperrstückes --23-- dies verhindert.
Das Sperrstück --23-- liegt mit seinem Arm--23'-- (Fig. 4) am Nocken --24'-- der Klinke --24-- an, und kann sich daher nicht nach links, d. h. im Gegenuhrzeigersinn drehen. Somit bewegt sich die
EMI2.1
diese in der Mutter--28--drehen, wird aber durch die Teile--23, 24--daran gehindert. Dabei wird ständig ein gewisses Drehmoment auf das Sperrstück ausgeübt, das infolgedessen mit einer bestimmten Kraft an der Klinke anliegt. Wird der Griff in der obersten Stellung oder in irgendeiner Zwischenstellung losgelassen, so
EMI2.2
--22-- durchGehäuses --12-- auf. Der Durchmesser dieser Auflage ist derart gross gewählt, dass Selbsthemmung auftritt, wodurch der Griff sich nur drehen kann, wenn an diesem selbst ein zusätzliches Drehmoment ausgeübt wird.
Dies geschieht beim Schliessen des Ventils durch Drehen des Griffes--28--nach rechts. Dabei bewegt sich die Spindel wieder axial nach unten. Das Ventil kann aber auch jederzeit geschlossen werden, indem durch Auslösen der Klinke--24--die Drehung des Sperrstückes --23-- nach links freigegeben wird, so dass sich die Spindel - 22-- zusammen mit dem Sperrstück --23-- unter dem Zug der Feder--20--drehen kann, wodurch sich die Spindel --22-- entsprechend ihrem Steilgewinde von der Mutter --28a-- geführt nach unten bewegen kann. Das Auslösen der Klinke --24-- erfolgt durch Erregen des Elektromagnetes--27--.
Dadurch wird der Anker --26-- nach unten bewegt, so dass er den Arm der Klinke --24-- ebenfalls nach unten bewegt und den Arm --23'-- des Sperrstückes --23-- freigibt. Der Griff--28--bleibt dabei in Ruhe und lediglich das Schliessorgan --18-- mit der Zugstage--19-und die Gewindespindel --22-- bewegen sich nach unten. Es sind somit nur kleine Massen zu bewegen, was kurze Schliesszeiten ergibt. Zum öffnen des Ventils genügt es, den Griff --28-- wieder in der gleichen Richtung bis zum Anschlag zu drehen.
Da der Griff --28-- zum Öffnen immer in der gleichen Richtung gedreht werden muss, ist es naheliegend, dass zum öffnen
EMI2.3
bewegter Teller sein muss, wie in Fig. l dargestellt, sondern dass über entsprechende Verbindungen mittels der beschriebenen Mechanik ein anders geartetes Ventil geöffnet und geschlossen werden kann. Füg den Fall, dass bei grösseren Ventilen und beim öffnen unter Vakuum die Kräfte mit dieser Anordnung zu gross werden, kann durch Anbringen der Spreizvorrichtung --37-- eine wesentliche Verbesserung erzielt werden (vgl. Fig. 2 und 3). Diese befindet sich zwischen der Mutter --28a-- und dem Sperrstück--23--. Die in den Spreizscheiben - 38. 38'--angebrachten schrägen Kugelbahnen bewirken unter dem Zug der Feder--41--eine Vergrösserung des Abstandes-A-.
Damit kommen diese beiden Scheiben in jeder Ventilstellung oben an der Mutter --28a-- und unten am Sperrstück-23--zum Anliegen. Wird das Ventil jetzt geöffnet, so bewirkt dieses Anliegen, dass die obere Scheibe durch die Reibung nach links mitgenommen wird, wobei die Reibungskraft grösser als der Rollwiderstand der Kugeln ist. Somit rollen die Kugeln--33--auf ihren schrägen Bahnen bis zu den Anschlägen--43, 43'--. Von da an ist der Widerstand so gross, dass die Mutter--28a-- auf der Scheibe --38-- rutscht und dieser gleichzeitig als Axiallager dient, da durch diese Drehung der Griff --28-- von seiner Auflage aussen auf dem Gehäuse --12-- etwas abgehoben wurde.
Damit findet gleichzeitig eine beträchtliche Verminderug des erforderlichen Drehmomentes statt, da die gleiche senkrechte
EMI2.4
Damit die Scheibe --38'-- sich nicht beliebig drehen kann, ist noch der Anschlag--43--angebracht. Beim Schliessen des Ventils rollen zuerst die Kugeln --33-- auf ihrer schrägen Laufbahn zurück, bis der Griff
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
bleiben die Scheiben--38, 38'--in Kontakt mit ihren oberen und unteren Anschlägen, hergestellt durch die Feder-41--. Das Ventil kann also auch mit dieser Spreizeinrichtung-37-gleich bedient werden wie sonst, doch ist der Kraftaufwand kleiner.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schnellschlussventil mit einem Schliessorgan, das durch eine Schliessfeder in eine Sperrstellung gedrängt wird und das mit einer Gewindespindel verbunden ist, die durch einen Drehgriff und eine Mutter gegen die Kraft der Schliessfeder in eine geöffnete Stellung verstellbar ist, wobei das Schliessorgan durch ein zusätzliches Betätigungsmittel, das von einem Elektromagneten auslösbar ist, unabhängig von der Betätigung des Drehgriffes
EMI3.2
Elektromagneten (26,27) auslösbare Betätigungsmittel ein Sperrstück (23) ist, das die Gewindespindel (22) umschliesst und gegenüber dieser axial verschiebbar, jedoch nicht drehbar ist, und dass ferner das Sperrstück (23) durch eine vom Elektromagneten (26,27) auslösbare Klinke (24) gegen Drehung gesichert ist.
EMI3.3