DE1004007B

DE1004007B - Shut-off device

Info

Publication number: DE1004007B
Application number: DES33389A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alois Siebeck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-05-11
Filing date: 1953-05-11
Publication date: 1957-03-07

Description

kl. 47 g 43/02kl. 47 g 43/02

INTERNAT. KL. F 06 fcINTERNAT. KL. F 06 fc

PATENTAMTPATENT OFFICE

ANMELDETAG:REGISTRATION DAY:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL:

S 33389 XII/47 g 11. MAI 1953S 33389 XII / 47 g 11 MAY 1953

7. MÄRZ 19 5 77 MARCH 19 5 7

Absperrorgane für Flüssigkeiten oder Gase müssen, insbesondere wenn sie für den Untertagebetrieb bestimmt sind, möglichst geringe Abmessungen aufweisen. Daneben sollen sie rasch zu öffnen und zu schließen sein, und die zum öffnen und Schließen aufzuwendenden Kräfte sollen möglichst klein gehalten werden. Da die Größe der Absperrorgane in erster Linie vom Durchflußquerschnitt abhängig ist, kann beim Vergleich verschiedener Konstruktionen die Bauhöhe als Vielfaches des Durchflußquerschnittes D ίο angegeben werden. Bei Absperrorganen mit Keilschiebern ist, da der Keil vollständig aus der Durchflußöffnung herauf bewegt werden muß, die Bauhöhe stets größer als 2 D. Bei Absperrorganen mit steigender Spindel ist dabei noch die durch das Steigen des Handrades erforderliche zusätzliche Höhe zu berücksichtigen. Ferner kommt noch ein zusätzlicher Raumbedarf für Gehäuse, Stopfbuchsen, Führungen usw. hinzu. Bei älteren Konstruktionen betrug die Bauhöhe daher 6 bis 9 D. Es sind bereits Absperrorgane bekannt, bei denen zur Vermeidung des Raumbedarfes Teleskopspindeln verwendet wurden. Bei den Absperrorganen mit Teleskopspindeln hebt sich der nach außen aus dem Gehäuse herausragende Teil der Spindel nur um 0,5 D. Unter Berücksichtigung des zusatzliehen Raumbedarfes für Stopfbuchse, Handrad usw. könnte bei diesen bekannten Vorrichtungen die gesamte Bauhöhe auf 3,5 D vermindert werden. Um eine möglichst geringe Bauhöhe zu erreichen, hat der Erfinder schon früher vorgeschlagen, Gewindespindeln mit entgegengesetzt gängigen Gewinden zu verwenden, die sich bei ihrer Drehung einerseits in einem Muttergewinde im Gehäuse hochschrauben, während sich gleichzeitig eine mit dem Sperrkeil verbundene Mutter an dem unteren Teil des Gewindes hochschraubt. Auch bei dieser Vorrichtung hebt sich das Handrad nur um 0,5 D, und der zusätzliche Raumbedarf für die Stopfbuchse ist dadurch vermindert, daß die Gewindespindel durch die Stopfbuchse nach außen geführt und auf das Ende der Gewindespindel das Handrad oder der Bedienungshebel aufgesetzt ist. Bei dieser Vorrichtung, die sich gut bewährt hat, betrug die Bauhöhe immer noch etwas mehr als 3 D. Um die Bauhöhe noch weiter zu vermindern, hat der Erfinder bereits vorgeschlagen, die mit zwei entgegengesetzt gängigen Gewinden versehene Gewindespindel nicht nach außen zu führen, sondern sie in einer drehbaren Büchse zu führen, an deren Drehung sie durch geeignete Mittel, beispielsweise durch eine Führung in einer Nut, teilnimmt. Es zeigte sich jedoch, daß dabei hohe Reibungswiderstände auftreten.Shut-off devices for liquids or gases must have the smallest possible dimensions, especially if they are intended for underground operation. In addition, they should be able to be opened and closed quickly, and the forces required for opening and closing should be kept as small as possible. Since the size of the shut-off devices is primarily dependent on the flow cross-section, the overall height can be specified as a multiple of the flow cross-section D ίο when comparing different designs. In the case of shut-off devices with wedge valves, since the wedge must be moved completely out of the flow opening, the overall height is always greater than 2 D. In the case of shut-off devices with a rising spindle, the additional height required by the rise of the handwheel must be taken into account. Furthermore, additional space is required for the housing, stuffing boxes, guides, etc. In older designs, the overall height was therefore 6 to 9 D. Shut-off devices are already known in which telescopic spindles were used to avoid the space requirement. In the shut-off devices with telescopic spindles, the part of the spindle protruding outward from the housing only rises by 0.5 D. Taking into account the additional space required for stuffing box, handwheel, etc., the overall height of these known devices could be reduced to 3.5 D. . In order to achieve the lowest possible overall height, the inventor has proposed earlier to use threaded spindles with oppositely running threads, which on the one hand screw up in a nut thread in the housing when they rotate, while at the same time a nut connected to the locking wedge is attached to the lower part of the Screwed up the thread. With this device, too, the handwheel only rises by 0.5 D, and the additional space required for the stuffing box is reduced by the fact that the threaded spindle is guided outwards through the stuffing box and the handwheel or the operating lever is placed on the end of the threaded spindle. In this device, which has proven itself, the overall height was still a little more than 3 D. In order to reduce the overall height even further, the inventor has already proposed that the threaded spindle, which is provided with two oppositely running threads, should not lead to the outside, but instead to guide them in a rotatable sleeve, in the rotation of which it participates by suitable means, for example by a guide in a groove. It was found, however, that high frictional resistance occurs.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei einer möglichst geringen Bauhöhe, die sich bis auf 2,5 D vermindern läßt, eine weitgehende Verminderung der AbsperrorganAccording to the present invention, with a construction height that is as low as possible, which can be reduced to 2.5 D , the shut-off device is largely reduced

Anmelder:Applicant:

Dipl.-Ing. Alois Siebeck, Ratingen
bei Düsseldorf, Kaiserswerther Str. 4 bDipl.-Ing. Alois Siebeck, Ratingen
near Düsseldorf, Kaiserswerther Str. 4 b

Dipl.-Ing. Alois Siebeck, Ratingen bei Düsseldorf,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Alois Siebeck, Ratingen near Düsseldorf,
has been named as the inventor

Reibungsverluste dadurch erreicht, daß die um etwa die halbe Hubhöhe steigende Gewindespindel einerseits in einem Muttergewinde am Sperrteil, andererseits in einem gleichgängigen Muttergewinde in einer drehbaren, mit dem Handrad bzw. Handhebel verbundenen Mutter oder Gewindebuchse schwimmt. Auf diese Weise wird erreicht, daß beim öffnen bzw. beim Schließen des Ventils die Längsverschiebung der Gewindespindel wie bei den bekannten Anordnungen nur halb so groß ist als der Hub des Sperrteiles. Die mit dem Handhebel oder dem Handrad verbundene Gewindebüchse kann aber so weit nach innen geführt werden, daß die Gewindespindel nicht nach außen tritt, wodurch die geringe Bauhöhe erreicht wird, und es werden gleichzeitig die hohen Reibungswiderstände vermieden, die auftreten, wenn die Gewindespindel mit Nut und Feder geführt ist.Friction losses achieved by the fact that the threaded spindle, which increases by about half the stroke height, on the one hand in a female thread on the locking part, on the other hand in a co-threaded female thread in one rotatable nut or threaded bushing connected to the handwheel or hand lever floats. on this way it is achieved that the longitudinal displacement of the threaded spindle when opening or closing the valve as in the known arrangements is only half as large as the stroke of the locking part. the The threaded bushing connected to the hand lever or the handwheel can, however, be guided so far inwards be that the threaded spindle does not step to the outside, whereby the low overall height is achieved, and at the same time, the high frictional resistance that occurs when the threaded spindle is avoided is guided with tongue and groove.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in Bild 1 und 2 in der Schließstellung in senkrechten Längs- und Querschnitten dargestellt.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in Figures 1 and 2 in the closed position vertical longitudinal and cross-sections shown.

Mit dem Handrad 17 ist eine mit Innengewinde versehene Büchse 3 verbunden, die mittels der Stopfbuchse 12 drehbar in das Gehäuse eingesetzt ist. Die Gewindespindel ist in ihrer unteren Hälfte mit einem Gewinde 7 versehen. Im oberen Teil kann die Spindel kolbenartig verstärkt sein, und die Verstärkung ist mit einem Gewinde 1' versehen. Das Gewinde 1' läuft in dem Muttergewinde in der Büchse 3, das Gewinde 7 in dem Mutterstein 4, an dem die Absperrplatte 13 des Sperrkeiles befestigt ist. Da gemäß der Erfindung die Spindel in den Gewinden schwimmt, kann sich bei Betätigung des Handrades 17 sowohl das Gewinde 1' in der Büchse 3 hochschrauben als auch das Gewinde 7 in dem Mutterstein 4. Sind die Reibungswiderstände an beiden Stellen gleich groß, so werden beide Bewegungen gleichzeitig vor sich gehen, und die Spindel wird sich etwa mit der halben Geschwindigkeit drehen wie das Handrad. Treten an einer der beiden Stellen größere Reibungswiderstände auf als an der anderen,With the handwheel 17 an internally threaded bush 3 is connected, which by means of the stuffing box 12 is rotatably inserted into the housing. The threaded spindle is in its lower half with a Thread 7 provided. In the upper part, the spindle can be reinforced in the manner of a piston, and the reinforcement is provided with a thread 1 '. The thread 1 ′ runs in the nut thread in the bush 3, the thread 7 in the nut block 4 to which the shut-off plate 13 of the locking wedge is attached. Since according to the invention the If the spindle floats in the thread, both the thread 1 ' Screw up in the bush 3 as well as the thread 7 in the nut block 4. Are the frictional resistances Equal in both places, so both movements will take place at the same time, and so will the spindle will turn at about half the speed as the handwheel. Step in one of the two places greater frictional resistance than on the other,

609 838/222609 838/222

so wird sich zuerst das Gewinde, an dem die kleineren Reibungswiderstände auftreten, vollständig in sein Muttergewinde einschrauben, worauf dann die Bewegung in dem zweiten Muttergewinde erfolgt. In jedem Falle wird erreicht, daß in der Endstellung, die zweckmäßig durch Anschläge festgelegt ist, der Sperrteil den doppelten Weg zurückgelegt hat als die Spindel, so daß bei voll geöffnetem Absperrorgan die Gewindespindel nicht in den freien Querschnitt hineinragt, weil kein Teil der Gewindespindel außen aus dem Gehäuse herausgetreten ist. Die Bauhöhe des Ahsperrorgans ist bei geöffnetem Absperrorgan genau die gleiche wie bei geschlossenem Absperrorgan und beträgt etwa 2,5 D. so the thread on which the smaller frictional resistance occurs will first screw itself completely into its nut thread, whereupon the movement in the second nut thread will take place. In any case, it is achieved that in the end position, which is expediently determined by stops, the locking part has covered twice the distance than the spindle, so that when the shut-off device is fully open, the threaded spindle does not protrude into the free cross-section because no part of the threaded spindle is outside has come out of the housing. When the shut-off element is open, the overall height of the shut-off element is exactly the same as when the shut-off element is closed and is around 2.5 D.

Um die Reibung zwischen dem Gewindeteil 1' und dem Muttergewinde möglichst klein zu halten, empfiehlt es sich, diese Teile so zu gestalten, daß sich die Gewinde nur auf einer verhältnismäßig kurzen Länge berühren. Dies wird bei Bild 1 dadurch erreicht, daß der das Gewinde tragende obere Teil kolbenartig gestaltet und entsprechend kurz gehalten ist, während sich das Muttergewinde über die gesamte Länge der Büchse erstreckt. Gemäß Bild 3 kann auch umgekehrt der kolbenartige obere Teil der Spindel entsprechend lang gehalten sein, während in der Büchse 3 sich das Muttergewinde nicht über deren ganzen Länge erstreckt, sondern nur über einen kurzen Abschnitt nahe der unteren öffnung der Büchse.In order to keep the friction between the threaded part 1 'and the nut thread as small as possible, recommends it is to design these parts so that the thread is only on a relatively short length touch. This is achieved in Figure 1 in that the upper part carrying the thread is designed like a piston and is kept correspondingly short, while the nut thread extends over the entire length of the Rifle extends. According to Figure 3, the piston-like upper part of the spindle can also vice versa be kept long, while in the sleeve 3 the nut thread does not extend over its entire length, but only over a short section near the lower opening of the can.

Damit bei der Drehung der Büchse 3 keine größeren zusätzlichen Reibungswiderstände auftreten, kann diese bei 18 in Kugellagern geführt sein. Um während des ganzen Öffnungs- bzw. Schließvorganges ein konstantes Übersetzungsverhältnis und gleiche Reibungswiderstände zu erlangen, weisen zweckmäßig die beiden Gewinde gleiche Ganghöhe auf. Daraus ergibt sich, wenn das Gewinde 1' einen größeren Durchmesser hat als das Gewinde 7, für die beiden Gewinde, wie in den Diagrammen neben Bild 1 dargestellt, eine unterschiedliche Steigung. Die Gewinde 1' und 7 können entsprechend den früheren Vorschlägen des Erfinders Steilgewinde sein.So that when the sleeve 3 is rotated, no major additional frictional resistance can occur these should be guided in ball bearings at 18. To be included during the entire opening and closing process To achieve a constant transmission ratio and the same frictional resistances, expediently have the both threads have the same pitch. This results when the thread 1 'has a larger diameter has one thread as the thread 7 for the two threads, as shown in the diagrams next to Figure 1 different slope. The threads 1 'and 7 can according to the earlier proposals of the inventor Be high-helix threads.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. shut-off device with non-rising handwheel and threaded spindle, characterized in that the threaded spindle rising by about half the stroke height on the one hand in a nut thread on the locking part, on the other hand in a co-rotating nut thread in a rotatable with the handwheel or hand lever connected threaded bushing floats.

2. Shut-off element according to claim 1, characterized in that the stuffing box extends from the housing cover extends inward and protrudes piece with the slide open in the closure.

3. shut-off device according to claim 1 or 2, characterized in that the ridge bearing of the Handwheel is arranged in a recess of the housing cover below the stuffing box.

4. shut-off device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the in the threaded sleeve guided part of the threaded spindle has a larger diameter than that in the thread part of the threaded spindle guided on the locking part.

5. shut-off device according to claim 4, characterized in that the guided in the threaded bushing Part of the threaded spindle has only slight expansion in the axial direction and the thread in the threaded sleeve extends over its entire length.

6. shut-off device according to claim 4, characterized in that the thread in the threaded sleeve has only a small extension in the axial direction and the length of the thread in this guided part of the spindle thread is approximately equal to half the spindle length.

7. shut-off device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rotatable Threaded bushing sealed against the housing by a sealing ring of a known form is.

8. shut-off device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the rotatable Threaded bushing is mounted on ball bearings.

Considered publications:
German patent specifications No. 19 332, 245 155,

24161, 394 286, 405 549, 508 737, 577 982, 529 169, 037;
British Patent No. 323 126.

1 sheet of drawings