CH112451A - Drosselklappenventil. - Google Patents

Description

  Drosselklappenventil.    Gegenstand vorliegender Erfindung ist  ein Drosselklappenventil mit in einem Ge  häuse drehbar gelagerter Drosselklappen  scheibe. Solche Drosselklappenventile sind  für Wasserleitungen häufig in Anwendung  gebracht worden, wobei die     Klappenscheiben     auf einer Welle befestigt sind, die diametral  und in der Ebene der Scheibe durch diese ge  führt sind, derart, dass der Umfang der  Scheibe an zwei Stellen durch die Wellen  enden unterbrochen ist, welche Wellenenden  in dem Gehäuse der Leitung     etc.    gelagert sind.  Es sind solche Ventile bekannt geworden, bei  denen der Umfang der Scheibe mit mindestens  einer Nute versehen wird, in denen zur Ab  dichtung dienende Dichtungsstreifen einge  baut werden, die an den Wellenenden be  festigt sind.

   Es haben sieh stets Schwierig  keiten in der vollkommenen Abdichtung ge  geben. Diese Schwierigkeiten sind haupt  sächlich darauf zurückzuführen, dass es un  möglich war, die Dichtungsstreifen auf die  richtige Länge herzustellen, damit sie sich  auch den eintretenden Formänderungen an-    passen könnten, zum Beispiel einer Form  änderung der Röhre oder des Gehäuses. Die  wenig biegsamen Streifen konnten nicht  gleichzeitig überall gut dichtend an der  Gehäusewand anliegen in der Nähe der Welle,  insbesondere dann, wenn die     Scheibe    unter  Druck stand. Gemäss vorliegender Erfindung  ist nun die     Drosselklappenscheibe    um eine  Achse drehbar gelagert; die in einem Winkel  zur Mittelebene der Scheibe steht.

   Die Mittel  ebene der Scheibe fällt also mit einer     ach-          sialen    Ebene nicht zusammen. Durch diese  Anordnung wird erreicht, dass der ganze  Umfang der     Drosselklappenscheibe    ununter  brochen liegt und mit einer in sich geschlos  senen Nute versehen werden kann, in welche  federnde Dichtungsringe oder Dichtungs  segmente eingebaut werden können. Die       Drosselklappenscheibe    kann daher ähnlich  wie ein Motorkolben mittelst einer oder meh  rerer Ringe oder Ringteile abgedichtet wer  den. Die Ausführung kann dabei. in zwei  Arten erfolgen.

   In einem Falle kann die       Mittelebene    der     Drosselklappenscheibe    senk-      recht. zur Achse der Rohrleitung oder des  Ventils stehen, in welchem Falle dann die  die Scheibe tragende Welle schräg zur  Ventilachse steht. Bei dieser     Anordnung    ist  es nicht nötig, das Ventilgehäuse zweiteilig  zu machen, und die Innenwandung des Ge  häuses, mit welcher der Umfang der Drossel  hlappenscheibe zusammenarbeitet, kann sym  metrisch sein, da beim Drehen der     Scheibe     um ihre Welle beim Öffnen nur zwei Punkte  der Scheibe mit der Innenwand des Gehäuses  in Berührung stehen. Der Durchmesser der       Drosselklappenscheibe    ist derselbe wie für  die Innenwandung.

   Bei der zweiten Ausfüh  rungsform steht die die     Drosselklappenscheibe     tragende Welle im rechten Winkel zur Ven  tilachse, während die     Drosselklappenscheibe     in einem Winkel zu dieser Achse steht, der  kleiner     bezw.    grösser als 90   ist. Um eine       Drosselklappenscheibe    dieser Art einbauen zu  können, ist es nötig, das Ventilgehäuse zwei  teilig zu machen. Der Umfang der Drossel  <B>Z:,</B> arbeitet mit einer Innenwand  des Ventilgehäuses zusammen, die einen Teil  einer Kugeloberfläche bildet.  



  In jedem Falle wird eine Druckkomponente  in der Richtung der Welle verlaufen, wenn  das Ventil geschlossen ist. Dieser Druck kann  durch Drucklager     etc.    aufgenommen werden;  ferner können Mittel vorgesehen sein, um den       Flüssigkeitsdruck    auf die Dichtungsringe  einwirken zu lassen.  



  In der beiliegenden Zeichnung sind bei  spielsweise Ausführungsformen des Erfin  dungsgegenstandes dargestellt, und zwar  zeigt:       Fig.    1 einen     Achsialschnitt    durch eine  erste Ausführungsform, einzelne Teile in       Ansicht;          Fig.    2 ist ein     Axialschnitt    durch die Aus  führung nach     Fig.    1, um 90   zu dieser ge  dreht, teilweise in Ansicht;

         Fig.    3 und     .1    zeigen eine zweite Ausfüh  rungsform in     entsprechenden        Ansichten;          Fig.    5 zeigt ein Detail der Ausführung  nach     Fig.    3 und d;       Fig.    6     zeigt    eine Detailvariante der Aus  führung nach     Fig.    1;         Fig.    7 und 8 zeigen schematisch den Ein  bau je zweier Ventile in zwei Wasser  leitungen;       F'ig.    9, 10 und 11 zeigen ein weiteres       Ausführungsbeispiel    mit Einrichtung zum  Beeinflussen der Dichtungsringe durch den  Flüssigkeitsdruck;

         Fig.    12 zeigt ein Detail.  



  In der Zeichnung bezeichnet 1 eine Rohr  leitung, in welcher ein Ventilgehäuse 2 ein  gebaut ist. In letzterem ist eine     Drosselklap-          penscheibe    3     mittelst    einer Welle 5 drehbar in  Lagern 6 gelagert. Der Umfang 7 der  Scheibe 3 ist mit einer Nute 8 versehen, in  welcher eine elastische Dichtung 9     (Fig.    5)  eingebaut ist Die Dichtung weist einen  Ring 10 auf, der aus einem Dichtungsring 11  und einem innern federnden Ring 1? besteht.  Der Ring 11 besitzt eine ununterbrochene  äussere Dichtungsfläche, die sich überlappt  bei 13     (Fig.    12). Der zweite Ring 12 ist  mittelst Stiftes     1-1    mit dem Ring 11 ver  bunden.

   Der Stift     1.1    ragt in eine     Ausneh-          mung    15. Die elastische Packung ist nicht  absolut     notivendi"-,    da der Umfang der       Scheibe    3 selbst genau bearbeitet     werden     kann, um dicht: an der Innenwandung des  Ventilgehäuses anzuliegen und     abzuschliessen.     Die Scheibe 3 ist kreisförmig, ebenso auch  die Nute 8, die Dichtung 9 und die Innen  wandung des Ventilgehäuses.

   Die Packung 9  kann aus Segmenten zusammengesetzt sein,  die sich     überlappen,    wobei jeweils der Ring  1? die Stossstelle der innern     Ringsegmente     11     abdeckt.    Die Mittelebene der Scheibe 3  steht nun in einem Winkel zur Achse der  Welle 5, und zwar ist der Winkel so gross,  dass die Welle 5 die Nuten     bezw.    Dichtungs  ringe nicht schneidet. Die Achse der Welle 5  steht nach     Fig.    1 und     \?    in einem     Winkel     zur Mittelachse oder zur Achse des Ventils  und der Leitung 1.  



  Bei der in     Fit;.    3, I und 8     dargestellten          Ausführungsform    steht die Achse der Welle  im rechten Winkel zur Achse des Ventil  gehäuses 2 und der Röhre 1. Die Scheibe 3  dagegen steht wieder in einem Winkel zur      Wellenachse. Der Durchmesser der Scheibe 3  ist etwas grösser als der Durchmesser der  Innenwandung der Röhre 1     bezw.    des Ventil  gehäuses 2. Um einen dichten Abschluss er  reichen zu können, ist das Ventilgehäuse 2  mit einer Innenwandung 16 versehen, die  einen Teil einer Kugeloberfläche bildet,  deren Durchmesser demjenigen der Scheibe 3  entspricht, wobei dieser Durchmesser grösser  ist als der Durchmesser der zylindrischen  Innenwandung des Ventilgehäuses 2. Das  Ventilgehäuse 2 selbst ist zweiteilig.

   Die  Teilebene fällt mit einer Ebene durch die  Achse der Welle 5 zusammen und steht senk  recht zur Achse des Rohres 1 und des Ventil  gehäuses 2. Die Scheibe 3 ist mit Dichtungs  ringen versehen, deren äussere Fläche als       äquatoriale    Kugelzone ausgebildet     ist.     



  Der Druck der Flüssigkeit in der Leitung 2  wirkt senkrecht auf die     Scheibe    3. Wird z. B.  angenommen, dass die Flüssigkeit im Sinne  der Pfeile,     Fig.    1, 3 und 10, fliesst, so wird  eine Druckkomponente in der Richtung der  Welle 5 entstehen; dieser Druck wird von  den Lagern 6 aufgenommen, und zwar mit  Hilfe eines     Widerlagers.    Dieses     Widerlager     besitzt eine Druckscheibe 17, die an der  Welle 5 befestigt ist. Die Druckscheibe 17  lagert auf ihrem Gegenlager 18, das senk  recht zur Welle 5 im Gehäuse 2 gelagert ist,  und zwar ist das Gegenlager 18 mit einer  Stopfbüchse 19 versehen, in welcher die  Welle 5 läuft und welche in einem Stutzen  20 des Ventilgehäuses 2 auswechselbar an  geordnet ist.

   Das Gegenlager 18 mit der       Stopfbüchse    19 wird durch eine Kappe 21  gehalten, die am Ventilgehäuse angeschraubt  ist. Diese Druckkomponente ist gleich dem  Druck der Flüssigkeit auf die Scheibe 3,  multipliziert mit dem Sinus des Winkels, den  die Achse der Welle 5 mit der Mittelebene  der Scheibe 3 einschliesst.  



  Das untere Ende der Welle 5 tritt durch  eine     Stopfbüchse    22 aus dem Ventilgehäuse  aus. Da der Austritt der Welle 5 aus dem  Ventilgehäuse auf der     Abflussseite    des Ven  tils sitzt, kann diese     Stopfbüche    22 auch ohne  Schaden weggelassen werden.    Das obere Ende der Welle 5 kann auch,  wie in     Fig.    6 dargestellt, gelagert werden.  Das Ventilgehäuse weist einen Stutzen 201  auf, in welchem eine Stopfbüchse 221 zum  Abdichten der Welle 5 vorgesehen ist. Die  Stopfbüchse ist mit gewölbten Wänden 222  versehen, die eine Druckplatte 180 abstützen.  Auf der Druckplatte 180 liegt ein Druck  ring 171, der mit der Welle 5 starr verbun  den ist und der auf der     Platte    180 aufliegt.

    Eine Kappe 210 ist mit der     Druckplatte    180  verbunden. Bei dieser Bauart ist das Druck  widerlager dem Einfluss der     Undichtheiten     nicht ausgesetzt, falls die Dichtung der Welle  5 mangelhaft sein sollte.  



  Wie in     Fig.    7 und 8 dargestellt, kön  nen gleichzeitig zwei oder mehr Leitungen  durch eine Ventilanordnung beherrscht wer  den. Zwei Ventile können auf ein und die  selbe Welle in umgekehrter Anordnung be  festigt werden, so dass das     Enddrucklager     des einen Ventils ausbalanciert wird durch  die Druckkomponente des andern Ventils.  



  Bei der Ausführung nach     Fig.    7 kom  men Ventile zur Verwendung, wie in     Fig.    1  dargestellt. Die Teilleitungen 1 stehen in  einem Winkel zueinander,     wobei    der Winkel  das Doppelte des Winkels zwischen der       Scheibenmittelebene    und der Wellenachse  beträgt. Bei der Ausführungsform nach     Fig.    8  sind zwei parallel laufende Leitungen vor  gesehen. Bei dieser Ausführung sind in den  beiden     Teilleitungen    je ein Ventil eingebaut,  die auf einer gemeinsamen Welle befestigt  sind.

   Bei beiden Ausführungen nach     Fig.    7       und;    8 sind die Ventilgehäuse je durch ein  gemeinsames Lager 61 miteinander verbun  den, und dieses steht unter Druck, wie in       Fig.    7 dargestellt. Ein Abdichten der Wel  lenenden über das Verbindungsstück 61 hin  weg ist nicht möglich; ist aber die Druck  richtung, wie in     Fig.    8 durch Pfeil an  gedeutet, so sind die     Abdichtungs-Stopf-          büchsen    22 für die Enden der Welle 5 not- .  wendig.  



  Die Abdichtung 10 der Scheibe 3 gemäss  Ausführung nach     Fig.    3 ist für kleinere  Ventile ausreichend. Um eine gute Dichtung      zu erhalten, sind Löcher 23     (Fig.    5) vor  gesehen, welche die Nute 8 am Umfang 7  der Scheibe 3 mit der Druckseite des  Ventils verbinden, derart, dass die Dich  tung 10 durch den Wasserdruck nach aussen  an die Innenwandung des Ventils getrieben  wird.  



  In     Fig.    9 ist eine Anordnung gezeigt,  gemäss welcher der Druck auf die Ring  packung reguliert werden kann. Bei dieser       Ausführung    ist die Kappe 211 mit einer  Nabe 212 versehen, in welcher eine mit Ge  winde versehene Spindel 213 eingeschraubt  ist. Die Spindel 213 ragt in eine zentrale  Bohrung 51 der Welle 5 und ist aussen mit  einem Handrad 214 versehen. Das in der       Bohrring    51 liegende Ende der Spindel 213  ist mit zwei Kolben 215 versehen. Von der  Bohrung 51 zweigt eine Leitung 216 nach  der Nute 8 ab, in     welch    letzterer die Dich  tung 10 liegt. Eine zweite Leitung 217 führt  von der Bohrung 51 nach der Ablaufseite  und eine Leitung 218 nach der Druckseite  des Ventils.

   Die Abmessungen und Abstände  zwischen den Bohrungen     216,-    217, 218 und  der Abstand der beiden Kolben 215 vonein  ander ist so gewählt, dass der Raum zwischen  den Kolben 215 die Nute 8 entweder mit  der Druckseite oder mit der Ablaufseite des  Ventils verbinden kann. Eine Entlastungs  leitung 2171 ist in der Bohrung 51     vor-          geehen,    die zwischen     dem    Boden der Boh  rung und der Leitung 217 verläuft. Diese  Vorrichtung ermöglicht, die Dichtung 10 in  der Nute 8 unter einen veränderbaren Druck  zu setzen.  



  Die     Fig.    10 und 11 zeigen eine weitere  Ausführung dieser     Druckkontrolleinrichtung.     Bei dieser Ausführung erstreckt sich die  Bohrung 51 bis zur Mitte der Scheibe 3 und  mündet dort in eine ringförmige Kammer  2161. Die Kammer 2161 verbindet radial  verlaufende Zweigleitungen 2162, die nach  der Nute 8 führen, miteinander. Durch die  Leitungen 2162 wird der Druck gleichmässig  auf dem ganzen Umfang der     Scheibe    3 ver  teilt, und zwar sowohl gegen die Druckseite,  wie gegen die Entlastungsseite zu.

   Eine Ent-         lastungsbohrung    21.72 verbindet die Bohrung  51 mit der     Ausflussseite    des     Ventils.    Das in       Fig.    10 dargestellte Ventil entspricht im -we  sentlichen demjenigen nach     Fig.    1, wobei  aber als     Wellenwiderlager    die Ausführung  nach     Fig.    6 vorgesehen ist. Die Handhabung  ist folgende:  Durch Drehen des Handrades 214 wer  den die Kolben 215 verstellt, so dass die  Druckzuleitung 218 mit den Leitungen 2162  in Verbindung kommt.

   Das Druckwasser  presst dann die Dichtungsringe 10 an die  Innenwandung des Ventilgehäuses     \'.        Beim     Öffnen des Ventils     -wird    der Druck auf die  Dichtung vermindert, indem die Nuten 8  mit der Ableitung 21.7 verbunden werden, so  dass die Dichtungsringe von der Innenwan  dung des Gehäuses zurücktreten. Das Ventil  kann dann leicht geöffnet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Drosselklappenventil mit in einem Ge- liäuse drehbar gelagerter Drosselklappen- 'In dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe um eine schräg zur Mittelebene der Scheibe stehende Axe drehbar ist. UNTERANSPRüCHE 1. Drosselklappenventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe kreisrund ist.

   2. Drosselklappenventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe auf einer senkrecht zur Rohrage liegen den Welle starr befestigt ist. 3. Drosselklappenventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen wand des Ventilgehäuses, gegen welche sich die Drosselklappenscheibe anlegt, zylindrisch ist. 4. Drosselklappenventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe mit einer nachgiebigen Dichtung versehen ist, die an die Innenwandung anzuliegen kommt.

   5. Drosselklappenventil nach Patentanspruch und Unteranspruch 4. dadurch gekenn zeichnet, da.ss die Dichtung neben der Welle, auf welcher die Scheibe sitzt, durchgeführt ist. 6. Drosselklappenventil nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um die Dichtung durch Flüssigkeitsdruck gegen die Gehäusewandung einzustellen. 7. Drosselklappenventil nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, da.ss Mittel vorgesehen sind, um den Druck auf die Dichtung vor dem Offnen des Ventils mindern zu können. B.

   Drosselklappenventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ventile auf ein und derselben Welle in umgekehr ter Anordnung befestigt sind, so dass das Enddrucklager des einen Ventils durch die Druckkomponente des andern Ventils ausbalanciert ist. 9. Drosselklappenventil nach Patentanspruch, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt. 10. Drosselklappenventil nach Patentanspruch, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt. 11. Drosselklappenventil nach Patentanspruch, wie in Fig. 10 und 11 dargestellt.