CN1435585A - 转动闸门 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于介质输送管道的转动闸门，它包括一外壳(1)，该外壳能安装在两个管道端部之间并具有一用来关闭管道的关断构件(9)和一用来起动该关断构件的起动装置(8)，该外壳具有一第一容纳区(4)、一第二容纳区(5)和一驱动区(3)，该第一容纳区用来容纳处于该转动闸门闭合位置的关断构件，该第二容纳区用来容纳处于该转动闸门开启位置的关断构件，而该驱动区用来容纳起动装置(8)，而且该驱动区(3)与该第一和第二容纳区(4，5)分开地布置在该外壳(1)内。该转动闸板的特征在于其紧凑和耐腐蚀的结构形式。

Description

转动闸门

技术领域

本发明涉及一种介质输送管道的转动闸门，它包括一外壳，该外壳能安装在两个管道端部之间并具有用来关闭管道的关断构件和用来起动该关断构件的起动装置，该外壳具有第一容纳区、第二容纳区和驱动区，该第一容纳区用来容纳处于该转动闸门闭合位置的关断构件，该第二容纳区用来容纳处于该转动闸门开启位置的关断构件，而该驱动区用来容纳起动装置。

背景技术

在管道结构中，闸门或闸板用作在主管路和分配管路中的关断构件。该关断构件安装在介质输送管道中，并且实质上由第一区、第二区和第三区组成，其中第一区用来连接到该管路上，第二区用来容纳处于该关断构件开启状态的关断构件，而第三区用来容纳传统设计成一心轴机构的起动装置。该闸门通常具有位于闸门外壳两侧的凸缘，借助于这些凸缘能将该关断构件安装在管道中。该管道可设计成供应系统的分配管网。管道内的介质可为气体、水或污水。在其他领域例如化学处理工程中也可使用具有盘状关断构件的闸门或闸板，该关断构件与管道轴线垂直并且在与管道轴线垂直地延伸的平面中运动离开管道。

该关断盘的运动类型可以是在该平面内直线运动、旋转运动或枢转。在这种情况下，旋转运动的轴线与管道轴线垂直地延伸并且可能位于断流盘的内部或外部。这种结构类型的最重要优点是总长度相对较小，也就是说沿着管道轴线方向所需的空间最小。然而，当以上提及的三个区，即第一容纳区、第二容纳区和驱动区依次地排成线形时，总体高度变得较大，也就是说在管路铺设在土地内并具有一总体高度大的关断构件时，管路自身必需埋藏在相对较大的深度处。

EP1 063 457 A2披露一种通用转动闸门。它描述在高真度状态应用于高纯气体沉淀设备的可称作摇锤闸门的闸门。该转动闸门作为调节构件与种涡轮真空泵一起用于真空系统中，因而系统真空度能尽可能精确地进行设置。外壳和闸门由金属制成的多个单独零件构成并设计成用于相对较低的压力阻力。在从开启位置枢转之后，该闸门进入关闭位置并压在外壳内的基座上。将关断盘连接在起动装置上的杠杆臂与在起动装置转轴范围内的斜面协作。借助于这个斜面完成下述工作：在该绕枢轴转动的结束时，该盘沿着轴线方向朝基座运动。

发明内容

根据此现有技术，本发明的目的提出一种转动闸门，它由尽可能少以及尽可能简单地制成的多个单独零件构成以便尽可能紧凑和抗腐蚀。该转动闸门还能尽可能简单地安装在现有管道系统中。

这个目的借助于一种用于介质输送管道的转动闸门来实现，该转动闸门包括外壳，该外壳能安装在两个管道端部之间并具有用来关闭管道的关断构件和用来起动该关断构件的起动装置，该外壳具有第一容纳区、第二容纳区和驱动区，该第一容纳区用来容纳处于该转动闸门闭合位置的该关断构件，该第二容纳区用来容纳处于该转动闸门开启位置的该关断构件，而该驱动区用来容纳起动装置，而且该驱动区与该第一和第二容纳区分开地布置在该外壳内。该驱动区的空间上分开安排明显地有助于增加该转动闸门的抗腐蚀性和使用寿命。

本发明的最佳改进可从所附权利要求得到了解。

本发明的优点在于：该转动闸门尽可能紧凑地构成。这是以如下方式实现的：两个容纳区以及驱动区形成该外壳的三个区域，在管道轴线方向上观察时这三个区域基本上具有相等的尺寸。这也以如下方式实现：在该管道轴线方向上观察时，容纳区和驱动区基本上按等边三角形方式相互邻接地安排在该外壳中。该转动闸门结构形式紧凑的结果是铺设在地下的管道不再需要埋藏在不必要的大深度处。

本发明的优点还在于：该转动闸门能用一种简单方法生产。这是以如下方式实现的：该驱动区、第一容纳区以及第二容纳区的至少最大部分设计成一单件式外壳。这也以如下方式实现：该外壳实际上设计成相对于一与该管道轴线垂直地穿过该外壳延伸的镜像表面镜像对称。

本发明的优点进一步在于：该转动闸门甚至在用于输送腐蚀介质的管道中时也能保证尽可能长的使用寿命。这是以如下方式实现的：在驱动区内的驱动装置安排成相对于第一和第二容纳区内的介质而言是密封的。这也例如以如下方式实现：与容纳区在一起的外壳和驱动区在各自情况下用耐腐蚀材料制成。这也例如以如下方式实现：与该容纳区在一起的外壳和驱动区在各自情况下从一塑料注射成型法模具中生成。这也可以如下方式实现：该关断构件的所有由该介质接触的区域用耐腐蚀材料制成。这还可进一步以如下方式实现：该关断构件的所有由该介质接触的区域用简单或增强塑料制成。

本发明的优点还在于：该转动闸门能以简单方式安装在现有管道之中。这以如下方式实现：该外壳在第一容纳区内两个相对侧面的每一侧面上具有用来连接到介质输送管道上的连接区，至少该连接区的材料是可与该管道的材料相一致的。这还可以如下方式实现：该连接区设计成电焊套筒。

附图说明

下面参照附图描述本发明的示例性实施例，附图中：

图1表示带有封闭盖的本发明转动闸门的视图；

图2表示图1转动闸门的进一步视图；

图3表示图1和2转动闸门的透视图；

图4表示不带封闭盖的图1转动闸门的视图；

图5表示图4转动闸门的透视图；

图6表示带有关断构件和起动装置的图1至3转动闸门的视图；

图7表示通过图6转动闸门的截面图；

图8表示带有力矩限制装置的图6转动闸门的视图；

图9表示通过图8转动闸门的截面图；

图10表示待装转动闸门的透视图；

图11表示图10转动闸门的视图；以及

图12表示图10转动闸门的另一视图。

具体实施方式

图1描述本发明转动闸门的外壳1，该图为外壳1的顶视图，也就是说沿着与该管道轴线，X垂直的方向的视图。外壳1设计成相对于与管道轴线X垂直地延伸的镜像表面Y镜像对称或基本镜像对称。在外壳1的顶部设置成一从上方闭合该外壳的封闭盖7。可以看出驱动区3横向邻近管道轴线X。

图2描述图1外壳1的侧视图。在图1和2中可以看到驱动区3、第一容纳区4和第二容纳区5。还可以看出封闭盖7接触第二容纳区5。驱动区3用来容纳起动装置8，它在图6至9中看得更加清楚。起动装置8用来起动关断构件9。关断构件9能借助于在驱动区3内的起动装置8从第一容纳区4进入第二容纳区5。当该关断构件处于闭合位置时，关断构件9容纳在第一容纳区4中，而当该关断构件处于敞开位置时，关断构件9容纳在封闭盖7下方的第二容纳区5中。因此，连接在外壳1的第一容纳区4上的管道对于介质开始。封闭盖7能用粘接或焊接法不可分离地或者用螺旋连接法可分离地连接在外壳1上。封闭盖7能增加外壳1的稳定性。当关断构件9需要更换以及当外壳1的内壁需要清理时，封闭盖7还可以如下方式设计成使它能拆下。外壳1可任选地还可由实际上镜像对称的两个半件构成。

在图3中可以看出驱动区3、第一容纳区4和第二容纳区5如何占用例如外壳1内大致相等尺寸的一部分。例如在管道轴线X方向上观察时，三个区域3、4、5能具有大致相等尺寸的横截面积。容纳区4、5和驱动区3彼此相对地大致布置在等边或者至少是等腰三角形的拐角点处。因此外壳1在与管道轴线X垂直地延伸的平面中具有尽可能小的表面区域。借助于这种安排能获得尽可能紧凑的关断构件结构。安装具有本发明关断构件的管路系统必须的挖掘工作限制到最小程度。外壳1的总高也最小化，也就是说该管道能实质上更加紧靠地表面在其下方。

图4和5以与图1和3类似的方式描述外壳1但不带封闭盖7。为了打开外壳1的内部视图，关断构件9也已省略。在外壳1内部能看到引导肋10和密封表面11，它们用来引导和密封关断构件9。起动装置8也省略。在驱动区3内可看到支承点13。该支承点13布置在两个容纳区4、5和驱动区3之间的分界面上。支承点13可同样设计成在外壳1的前侧面和后侧面上镜像对称。外壳1可用例如简单或增强塑料或者用其他耐腐蚀材料在注射成型法模具中制成。用于地下铺设管道的塑料例如可以是聚乙烯或聚丙烯。而所用的增强材料可为玻璃纤维、碳纤维或其他非聚合材料。由管道内介质接触的所有区域用适当的塑料制成。这能保证高度的耐腐蚀性。

图6和7描述在管道轴线X的方向上观察的外壳1。图7描述在与管道轴线X垂直的平面中的外壳1剖视图。这个平面也可以是外壳1的对称平面Y。在图6和7中也可清楚地看出两个区4、5和驱动区3的紧凑安排。在图3、5和6中还能在外壳1的外侧面上看出具有肋12。肋12可设计成纵向和/或横向肋。肋12尤其是用作外壳1壁的加强肋。借助于布置增强肋12，外壳1的壁能做成实质上更薄，从而大大帮助减少外壳1的材料和重量。支承点13布置在三个区3、4、5会合处。关断构件9实际上是用塑料制成的盘状物。盘9在支承位置13区域内牢固地连接在杠杆臂14上，后者继而活动连接在由心轴16进行上下运动的螺母15上。心轴16、螺母15和杠杆臂14最好全部用金属制成。然而，该心轴、螺母和杠杆臂在出现的力允许时也可用塑料或者例如用纤维增强塑料制成。

杠杆臂14可为单侧或双侧结构。作为双侧型式，两个相同的杠杆臂14布置在外壳1的两侧。驱动区3不接触介质。心轴16可连接在未示出的驱动心轴的驱动马达上。借助于与杠杆臂14和螺母15结合的心轴16，能实现在盘9运动和心轴16运动之间的步进。这种结合的结果是心轴16具有比在市场上可得到的转动闸板更短的长度。这有助于缩小外壳1并使该转动闸板结构形状尽可能紧凑。借助于所述步进，心轴16也承受较小的载荷，因而能按照相应较简单和较方便的方式来设计。

例如用金属制成的轴17也布置在支承点13的区域内。轴17还用作围绕轴线X″转动的转动支承，轴线X″布置成与管道轴线X平行。驱动区3的密封关闭通过密封装置20来实现，密封装置20布置在轴17上并处于轴17和在支承位置13区域内的外壳1前、后侧面之间。心轴16安装在驱动区3内并由两个板19保持，板19还用作螺母15的上、下邻接件。

图8和9也以与图6和7相似的方式来描述该关断构件。在图8中可以看出在螺母15和心轴16的结合在一起起动时盘9如何转离第一容纳区4进入第二容纳区5。盘9和杠杆臂14描述成处于两个不同位置。在上方位置盘9已经完全转离第一容纳区4并进入第二容纳区5，因而管道完全打开以便介质通过，而在第二位置盘9仍部分地位于第一容纳区4内。在图8中还可看到用来相对于介质密封轴17和驱动区3的密封装置20。

在图8和9中，在心轴16的顶部安排用来限制起动装置8转矩的装置21。在此处转矩限制装置21设计成滑动离合器，但也可设计成例如剪切销。滑动离合器21防止心轴16以过度转矩起动。尤其是在盘9的两个端部位置，也就是说不但在该关断构件的完全敞开位置而且在其完全闭合位置，这能防止过大的力施加到盘9上。借此而实现的是：该关断构件对于在打开和关闭期间的过失操作不敏感。滑动离合器21可按以下方式来设计以致于当转矩过大时能发出听得见的声音或其他信号。

在图6、7和8中还能看出密封装置22如何布置在盘9和外壳1之间。密封装置22是例如用弹性材料制成的部件，它在所述较低位置情况下倚靠在盘9的下部区域周边上，而在盘9的上部区域安排成位于盘9边缘区域内的两个侧面上。根据制造方法，密封装置22最好嵌入盘9的注射模具，并在随后以盘9的塑料注射涂覆。作为替代，密封装置22和盘9还可按照以已知为双部件注射成型法相互结合。按照这种方法，首先用第一塑料将该结合件的例如密封组件22的第一部件注射到模具中，然后在它上面注射例如盘9的第二部件的塑料。密封装置22还可在最后组装中用机器人或手工固定在盘9上。因此塑性盘9与弹性密封装置22形成一单元。

图10、11和12再一次图解地描述该关断构件。图10以与图3和5类似的透视图方式表示该关断构件。在图10、11和12中尤其可以看出一用来将外壳1连接到管道的连接区23、用于外壳1排放的泄放装置24、用来指示盘9位置的位置指示器25以及用来封闭驱动区3和外壳1的封闭件26。用来指示该关断构件位置的位置指示器25连接在心轴16上。该位置指示器25可设计成机械、电或电磁指示器。取决于该指示器的结构，该闸门位置指示器25还可在离开该转动闸门较远距离处读出。

连接区23用能与连接管道材料相一致并能焊接到管道上的塑料制成。该连接区23可设计成例如电焊的套筒。该转动闸门能用于管子直径范围相当大的管道之中，例如DN(标准直径)15至DN300mm。它能用于气体、水和污水系统的分配管网和家用气体连接中。该关断构件的特性为：带有各种任选项例如位置指示器25和泄放装置24的单元结构来区分，它尽可能简单和紧凑地构成，并且在介质接触区域中没有处于腐蚀危险的部件。

Claims (24)

1.一种用于介质输送管道的转动闸门，它包括一外壳(1)，所述外壳能安装在两个管道端部之间并具有一用来关闭管道的关断构件(9)和一用来起动所述关断构件的起动装置(8)，所述外壳具有一第一容纳区(4)、一第二容纳区(5)和一驱动区(3)，所述第一容纳区用来容纳处于所述转动闸门闭合位置的所述关断构件，所述第二容纳区用来容纳处于所述转动闸门开启位置的所述关断构件，而所述驱动区用来容纳起动装置(8)，其特征在于，所述驱动区(3)与所述第一和第二容纳区(4，5)分开地布置在所述外壳(1)内。

2.如权利要求1所述的转动闸门，其特征在于，所述起动装置(8)布置在所述驱动区(3)中，以便与所述第一和第二容纳区(4，5)内的介质密封开。

3.如权利要求1或2中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，所述驱动区(3)，所述第一容纳区(4)以及所述第二容纳区(5)的至少最大部分设计成一单件式外壳(1)。

4.如权利要求1至3中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，两个所述容纳区(4，5)以及所述驱动区(3)形成所述外壳(1)的三个区域，在管道轴线X方向上观察时所述三个区域基本上具有相等的尺寸。

5.如权利要求1至4中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，在所述管道轴线X方向上观察时，所述容纳区(4，5)和所述驱动区(3)基本上按一等边三角形方式相互邻接地安排在所述外壳(1)中。

6.如权利要求1至5中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，所述外壳(1)实际上设计成相对于一与所述管道轴线X垂直地穿过所述外壳延伸的镜像表面Y镜像对称。

7.如权利要求1至6中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，所述外壳(1)与所述容纳区(4，5)一起和驱动区(3)在各自情况下用耐腐蚀材料制成。

8.如权利要求1至7中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，所述外壳(1)与所述容纳区(4，5)一起和驱动区(3)在各自情况下在塑料注射成型法中由一模具中制成。

9.如权利要求1至8中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，所述转动闸门的所有由所述介质接触的区域用一耐腐蚀材料制成。

10.如权利要求1至9中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，所述转动闸门的所有由该介质接触的区域用一简单或增强塑料制成。

11.如权利要求1至10中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，布置一用来限制所述起动装置(8)转矩的转矩限制装置(21)。

12.如权利要求1至11中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，所述转矩限制装置例如设计成一滑动离合器(21)。

13.如权利要求1至12中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，所述起动装置(8)实质上由金属制成。

14.如权利要求1至13中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，所述起动装置(8)具有一心轴(16)，所述心轴安排成借助于一螺母(15)和一杠杆臂(14)可操作地连接在所述关断构件(9)上。

15.如权利要求1至14中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，所述关断构件(9)和所述杠杆臂(14)借助于一普通转动支承(17)相互固定连接，所述转动支承安排在所述外壳(1)内的所述第一容纳区(4)、所述第二容纳区(5)和所述驱动区(3)之间的交界面处。

16.如权利要求1至15中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，在所述转动支承(17)和所述介质之间安排用来密封不与所述介质接触的密封装置(20)。

17.如权利要求1至16中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，一用来指示所述闸门位置的位置指示器(25)安排成可连接到所述心轴(16)上。

18.如权利要求1至17中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，所述位置指示器(25)设计成一能在一定距离处被读取的机械、电或电磁指示器。

19.如权利要求1至18中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，所述外壳(1)在所述第一容纳区(4)两个相对侧面的每一侧面上具有一用来连接到所述介质输送管道上的连接区(23)，至少所述连接区(23)的材料是可与所述管道的材料相一致的。

20.如权利要求1至19中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，所述连接区(23)设计成一电焊套筒。

21.如权利要求1至20中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，在所述第二容纳区(5)内布置一用来闭合所述第二容纳区(5)和用来覆盖所述外壳(1)的封闭盖(7)。

22.如权利要求1至21中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，在所述驱动区(3)内布置一用来闭合所述驱动区(3)和所述外壳(1)的封闭件(26)。

23.如权利要求1至22中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，一驱动马达安排成可连接到所述心轴(16)上。

24.如权利要求1至23中至少一项所述的转动闸门，其特征在于，在所述外壳(1)上布置一用来泄放介质压力的泄放装置(24)。

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