CH555501A - Absperrorgan mit einer schwenkbaren klappe. - Google Patents

Description

  
 



   Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Absperrorgan zum Regeln des Durchflusses eines strömenden Mediums durch einen allseitig geschlossenen Kanal, insbesondere für Druckleitungen von Wasserkraftanlagen, mit einem an zwei einander gegenüberliegenden Wandteilen des Kanals befestigten, den Kanal durchquerenden Steg, einer im Kanal liegenden, am Steg schwenkbar abgestützten Klappe zum Absperren des Kanals, und einem Antriebsmechanismus zum Schwenken der Klappe. Nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes ist dieses Absperrorgan dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus einen Stellmotor aufweist, welcher einerseits mit der Klappe, andererseits mit dem Steg verbunden ist, wobei die Verbindungsmittel zwischen Klappe und Stellmotor bzw. zwischen Stellmotor und Steg im wesentlichen in einer senkrecht zur Schwenkachse der Klappe verlaufenden, den Kanal durchschneidenden Ebene liegen.



   Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Absperrorgans besteht nach dem Unteranspruch 2 des Hauptpatents darin, dass der Stellmotor im Innern des Kanals liegt.



   Das geschilderte Absperrorgan kann im Sinne der vorliegenden Erfindung dadurch verbessert werden, dass die Hauptachse des Stellmotors zumindest angenähert in Strömungsrichtung des strömenden Mediums verläuft, und weiter dadurch, dass der Stellmotor am Steg unmittelbar anliegt.



   In der Zeichnung, anhand welcher die Erfindung näher erläutert wird, ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Absperrorgan, und
Fig. 2 einen Querschnitt in grösserem Masstab durch ein Lager zur Zentrierung der in Fig. 1 gezeigten Klappe.



   Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Absperrorgan für Druckleitungen von Wasserkraftanlagen ist in einem allseitig geschlossenen Kanal ein an gegenüberliegenden Wandteilen des Kanals starr befestigter, den Kanal durchquerender Steg 3 vorgesehen. In Fig. 1 ist eine Klappe 4 in einer mittleren Stellung dargestellt. Der in der Zeichnung von links kommende Mediumsstrom ist somit gedrosselt. Die aus der an der Klappe 4 vorhandenen Druckdifferenz entstehende Last wird vom Steg 3 übernommen und auf die Wandteile des Kanals übertragen.



   Die Klappe 4 ist am Steg 3 schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse der Klappe 4 fällt mit der Achse einer Kante 5 des Stegs 3 zusammen, welche zur Übertragung der von der Klappe 4 ausgeübten Last auf den Steg 3 dient. Der Querschnitt des Stegs 3 weist in Strömungsrichtung eine grössere Ausdehnung auf als quer dazu.



   Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Steg 3 in der Geschlossen Stellung der Klappe 4 auf der Abströmseite der Klappe angeordnet und nimmt die von der Klappe 4 ausgeübte Kraft in Form einer Streckenlast auf. Eine Durchbiegung der Klappe 4 längs der Schwenkachse kann somit durch den Steg 3 weitgehend verhindert werden. Gegen eine senkrecht dazu auftretende Durchbiegung kann die Klappe durch Rippen versteift werden, die in der Offen-Stellung der Klappe in Strömungsrichtung liegen und deshalb nur einen kleinen Druckverlust für das strömende Medium erzeugen.



   In der Schwenkachse, die mit der Achse der Kante 5 des Stegs 3 zusammenfällt, sind mindestens zwei Lager angeordnet, die so dimensioniert sind, dass sie das Eigengewicht der Klappe 4 zu tragen vermögen und die Zentrierung der Klappe 4 in der Schwenkachse sichern. Eines dieser Lager ist in Fig. 2 dargestellt.



   Ein Stellmotor 19 ist unmittelbar am Steg 3 angeschraubt, d. h. der Stellmotor 19 liegt am Steg 3 an. Auf diese Weise ist der Kraftfluss des Antriebsmechanismus auf kürzestem Weg geschlossen. Eine Torsionsbeanspruchung des Stegs 3 infolge der beim Schliessen der Klappe auf die Klappe einwirkenden dynamischen Kräfte des strömenden Mediums kann gewünschtenfalls mittels einer in der Zeichnungsebene liegenden Stütze oder mittels parallel zur Zeichnungsebene liegender Stützen verkleinert werden, die den Steg mit der Wand des Kanals verbinden.



   Die Hauptachse des Stellmotors 19 verläuft in Strömungsrichtung des strömenden Mediums, d. h. des zu regelnden Druckwasserstroms. In der Offen-Stellung der Klappe 4 ist der Strömungswiderstand aller im Kanal befindlichen Teile also sehr günstig.



   Das Druckmittel für die Betätigung des Stellmotors 19 wird durch Bohrungen im Steg 3 geführt, welche seitlich, ausserhalb des Kanals an eine nichtgezeigte Steuervorrichtung angeschlossen werden können. Der Stellmotor 19 ist als doppeltwirkender Stellmotor mit Zylinderräumen 11 und 20 ausgebildet. Es kann Druckmedium in den Zylinderraum 20 gegeben werden zwecks Unterstützung der Schliessbewegung der Klappe.



   Für die Klappe 4 ist zur Abstützung über der ganzen Länge des Stegs 3 ein am Steg angeschweisster Rundstab 21 vorgesehen, der eine abgerundete Kante 5 mit einer zylindrischen Gleitfläche 22 aufweist, auf welcher die Klappe 4 linienförmig abgestützt und um die Achse der Fläche 22 schwenkbar ist.



  Der Rundstab 21 überbrückt im Steg 3 vorhandene Aussparungen 23, durch welche an der Klappe 4 befestigte Lagerbügel 24 hindurchgreifen. Der Vorteil einer solchen Abstützungsart liegt in der einfachen Herstellungsweise, welche keine engen Toleranzen erfordert.



   Der Rundstab 21 kann beispeilsweise aus rostfreiem Stahl bestehen, und die an der Klappe vorhandene Gegenfläche kann von einer Leiste 25 aus Bronze gebildet werden. Die Bügel 24 können an ihrer dem Rundstab 21 zugewandten Innenseite mit Bronze belegt sein und den Rundstab mit so reichlichem Spiel umfassen, dass eventuell auftretenden Durchbiegungen des Stegs 3 und der Klappe 4 genügend Freiheit gegeben ist.

 

   Bei grossen Klappen kann es vorteilhaft sein, über der Länge des Stegs 3 mehr als einen Antriebsmechanismus, d. h.



  beispielsweise zwei in je einer schwenkachssenkrechten Ebene angeordnete Stellmotoren samt Verbindungsmitteln vorzusehen.



   Die Kante 5, bzw. der Rundstab 21 sollen sich über mehr als die Hälfte der in der Schwenkachse bestehenden Breite der Klappe erstrecken.



   PATENTANSPRUCH



   Absperrorgan nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptachse des Stellmotors (19) zumindest angenähert in Strömungsrichtung des strömenden Mediums verläuft.



   UNTERANSPRUCH
Absperrorgan nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellmotor (19) am Steg (3) unmittelbar anliegt.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

   Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Absperrorgan zum Regeln des Durchflusses eines strömenden Mediums durch einen allseitig geschlossenen Kanal, insbesondere für Druckleitungen von Wasserkraftanlagen, mit einem an zwei einander gegenüberliegenden Wandteilen des Kanals befestigten, den Kanal durchquerenden Steg, einer im Kanal liegenden, am Steg schwenkbar abgestützten Klappe zum Absperren des Kanals, und einem Antriebsmechanismus zum Schwenken der Klappe. Nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes ist dieses Absperrorgan dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus einen Stellmotor aufweist, welcher einerseits mit der Klappe, andererseits mit dem Steg verbunden ist, wobei die Verbindungsmittel zwischen Klappe und Stellmotor bzw. zwischen Stellmotor und Steg im wesentlichen in einer senkrecht zur Schwenkachse der Klappe verlaufenden, den Kanal durchschneidenden Ebene liegen.

   Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Absperrorgans besteht nach dem Unteranspruch 2 des Hauptpatents darin, dass der Stellmotor im Innern des Kanals liegt.

   Das geschilderte Absperrorgan kann im Sinne der vorliegenden Erfindung dadurch verbessert werden, dass die Hauptachse des Stellmotors zumindest angenähert in Strömungsrichtung des strömenden Mediums verläuft, und weiter dadurch, dass der Stellmotor am Steg unmittelbar anliegt.

   In der Zeichnung, anhand welcher die Erfindung näher erläutert wird, ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Absperrorgan, und Fig. 2 einen Querschnitt in grösserem Masstab durch ein Lager zur Zentrierung der in Fig. 1 gezeigten Klappe.

   Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Absperrorgan für Druckleitungen von Wasserkraftanlagen ist in einem allseitig geschlossenen Kanal ein an gegenüberliegenden Wandteilen des Kanals starr befestigter, den Kanal durchquerender Steg 3 vorgesehen. In Fig. 1 ist eine Klappe 4 in einer mittleren Stellung dargestellt. Der in der Zeichnung von links kommende Mediumsstrom ist somit gedrosselt. Die aus der an der Klappe 4 vorhandenen Druckdifferenz entstehende Last wird vom Steg 3 übernommen und auf die Wandteile des Kanals übertragen.

   Die Klappe 4 ist am Steg 3 schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse der Klappe 4 fällt mit der Achse einer Kante 5 des Stegs 3 zusammen, welche zur Übertragung der von der Klappe 4 ausgeübten Last auf den Steg 3 dient. Der Querschnitt des Stegs 3 weist in Strömungsrichtung eine grössere Ausdehnung auf als quer dazu.

   Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Steg 3 in der Geschlossen Stellung der Klappe 4 auf der Abströmseite der Klappe angeordnet und nimmt die von der Klappe 4 ausgeübte Kraft in Form einer Streckenlast auf. Eine Durchbiegung der Klappe 4 längs der Schwenkachse kann somit durch den Steg 3 weitgehend verhindert werden. Gegen eine senkrecht dazu auftretende Durchbiegung kann die Klappe durch Rippen versteift werden, die in der Offen-Stellung der Klappe in Strömungsrichtung liegen und deshalb nur einen kleinen Druckverlust für das strömende Medium erzeugen.

   In der Schwenkachse, die mit der Achse der Kante 5 des Stegs 3 zusammenfällt, sind mindestens zwei Lager angeordnet, die so dimensioniert sind, dass sie das Eigengewicht der Klappe 4 zu tragen vermögen und die Zentrierung der Klappe 4 in der Schwenkachse sichern. Eines dieser Lager ist in Fig. 2 dargestellt.

   Ein Stellmotor 19 ist unmittelbar am Steg 3 angeschraubt, d. h. der Stellmotor 19 liegt am Steg 3 an. Auf diese Weise ist der Kraftfluss des Antriebsmechanismus auf kürzestem Weg geschlossen. Eine Torsionsbeanspruchung des Stegs 3 infolge der beim Schliessen der Klappe auf die Klappe einwirkenden dynamischen Kräfte des strömenden Mediums kann gewünschtenfalls mittels einer in der Zeichnungsebene liegenden Stütze oder mittels parallel zur Zeichnungsebene liegender Stützen verkleinert werden, die den Steg mit der Wand des Kanals verbinden.

   Die Hauptachse des Stellmotors 19 verläuft in Strömungsrichtung des strömenden Mediums, d. h. des zu regelnden Druckwasserstroms. In der Offen-Stellung der Klappe 4 ist der Strömungswiderstand aller im Kanal befindlichen Teile also sehr günstig.

   Das Druckmittel für die Betätigung des Stellmotors 19 wird durch Bohrungen im Steg 3 geführt, welche seitlich, ausserhalb des Kanals an eine nichtgezeigte Steuervorrichtung angeschlossen werden können. Der Stellmotor 19 ist als doppeltwirkender Stellmotor mit Zylinderräumen 11 und 20 ausgebildet. Es kann Druckmedium in den Zylinderraum 20 gegeben werden zwecks Unterstützung der Schliessbewegung der Klappe.

   Für die Klappe 4 ist zur Abstützung über der ganzen Länge des Stegs 3 ein am Steg angeschweisster Rundstab 21 vorgesehen, der eine abgerundete Kante 5 mit einer zylindrischen Gleitfläche 22 aufweist, auf welcher die Klappe 4 linienförmig abgestützt und um die Achse der Fläche 22 schwenkbar ist.

   Der Rundstab 21 überbrückt im Steg 3 vorhandene Aussparungen 23, durch welche an der Klappe 4 befestigte Lagerbügel 24 hindurchgreifen. Der Vorteil einer solchen Abstützungsart liegt in der einfachen Herstellungsweise, welche keine engen Toleranzen erfordert.

   Der Rundstab 21 kann beispeilsweise aus rostfreiem Stahl bestehen, und die an der Klappe vorhandene Gegenfläche kann von einer Leiste 25 aus Bronze gebildet werden. Die Bügel 24 können an ihrer dem Rundstab 21 zugewandten Innenseite mit Bronze belegt sein und den Rundstab mit so reichlichem Spiel umfassen, dass eventuell auftretenden Durchbiegungen des Stegs 3 und der Klappe 4 genügend Freiheit gegeben ist.

   Bei grossen Klappen kann es vorteilhaft sein, über der Länge des Stegs 3 mehr als einen Antriebsmechanismus, d. h.

   beispielsweise zwei in je einer schwenkachssenkrechten Ebene angeordnete Stellmotoren samt Verbindungsmitteln vorzusehen.

   Die Kante 5, bzw. der Rundstab 21 sollen sich über mehr als die Hälfte der in der Schwenkachse bestehenden Breite der Klappe erstrecken.

   PATENTANSPRUCH

   Absperrorgan nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptachse des Stellmotors (19) zumindest angenähert in Strömungsrichtung des strömenden Mediums verläuft.

   UNTERANSPRUCH Absperrorgan nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellmotor (19) am Steg (3) unmittelbar anliegt.