DE10131795C1 - Absperrorgan für Rohrleitungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan (1) mit einem in eine Rohrleitung einsetzbaren Gehäuse (2) und einem aus einer Führungsklappe (3) sowie einer darauf translatorisch verschieblichen Dichtklappe (4) bestehenden Drehklappenpaar (5), welches von einem Zahnradgetriebe (6) in eine Öffnungsstellung und gegen einen Anschlag (7) im Gehäuse (2) in eine Dichtstellung verschwenkbar ist, wobei das Zahnradgetriebe (6) von einem auf einer das Gehäuse (2) quer durchsetzenden Antriebswelle (8) drehfest angeordneten Ritzel (9) und einer auf einem Fortsatz (10) der Dichtklappe (4) angeordneten Zahnstange (11) gebildet ist. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absperrorgan dieser Art zu schaffen, welches bei größtmöglicher Funktionssicherheit die beim Stand der Technik erforderlichen Federn entbehrlich werden läßt und für besonders hohe Temperaturbeanspruchungen geeignet ist. DOLLAR A Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß senkrecht zur ersten Zahnstange (11) an der Rückseite (3a) der Führungsklappe (3) ein Schieber (12) mit einer zweiten, gleichfalls mit dem Ritzel (9) in ständigem Eingriff befindlichen Zahnstange (13) gleitverschieblich geführt ist, der (12) mit seinem ersten Ende (12a) in der Dichtstellung den Anschlag (7) im Gehäuse (2) formschlüssig hintergreift und der (12) mit seinem zweiten Ende (12b) in der Öffnungsstellung unter Freigabe des ersten Endes (12a) form- und kraftschlüssig in eine Ausnehmung (14) auf dem Fortsatz (10) kuppelnd eingreift.

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan mit einem in eine Rohrleitung einsetzbaren Gehäuse und einem aus einer Führungsklappe sowie einer darauf translatorisch verschieblichen Dichtklappe bestehenden Drehklappenpaar, welches von einem Zahnradgetriebe in eine Öffnungsstellung und gegen einen Anschlag im Gehäuse in eine Dichtstellung verschwenkbar ist, wobei das Zahnradgetriebe von einem auf einer das Gehäuse quer durchsetzenden Antriebswelle drehfest angeordneten Ritzel und einer auf einem Fortsatz der Dichtklappe angeordneten Zahnstange gebildet ist.

Bei einem Absperrorgan dieser Art gemäß der DE 35 04 608 C2 und der EP 0 224 516 B1 erfolgt die translatorische Bewegung der Dichtklappe auf der Führungsklappe stets entgegen der Vorspannungskraft von Tellerfederpaketen, die auf der Rückseite der Führungsklappe von einem durch Öffnungen in dieser greifenden und mit der Rückseite der Dichtklappe verschraubten Spannbolzen gehaltert sind. Durch die vorgespannten Federkräfte werden in der Dichtstellung die Zahnflanken des Zahnradgetriebes erheblich belastet. Durch die Temperaturbelastung der Federn, die dem Mediumstrom ausgesetzt sind, ändert sich deren Kennlinie bei häufigen Öffnungs- und Schließbewegungen. Dies kann dazu führen, daß je nach Temperaturbelastung und den kinematischen Kräften des Mediumstromes nicht in jedem Fall eine Dichtheit gewährleistet werden kann. Eine Undichtigkeit kann sich beispielsweise dadurch ergeben, daß die Dichtklappe von dem Mediumstrom im Bereich des schwächsten Federpaketes entgegen der verbleibenden Federkraft aufgehebelt werden kann.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, hegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Absperrorgan der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welches bei größtmöglicher Funktionssicherheit die beim Stand der Technik erforderlichen Federn entbehrlich werden läßt und daher auch für besonders hohe Temperaturbeanspruchungen geeignet ist.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß senkrecht zur ersten Zahnstange an der Rückseite der Führungsklappe ein Schieber mit einer zweiten, gleichfalls mit dem Ritzel in ständigem Eingriff befindlichen Zahnstange gleitverschieblich geführt ist, der mit seinem ersten Ende in der Dichtstellung den Anschlag im Gehäuse formschlüssig hintergreift und der mit seinem zweiten Ende in der Öffnungsstellung unter Freigabe des ersten Endes form- und kraftschlüssig in eine Ausnehmung auf dem Fortsatz kuppelnd eingreift. Nunmehr befindet sich das Ritzel nicht nur mit der ersten Zahnstange auf dem Fortsatz der Dichtklappe, sondern auch mit einer zweiten an der Rückseite der Führungsklappe gleitverschieblich geführten zweiten Zahnstange im Eingriff. Diese zweite Zahnstange arretiert in der Dichtstellung die Führungsklappe und damit das Drehklappenpaar dadurch, daß sie mit ihrem ersten Ende den Anschlag im Gehäuse formschlüssig hintergreift und mit ihrem zweiten Ende in der Öffnungsstellung unter Freigabe des ersten Endes kraft- und formschlüssig in die Ausnehmung auf dem Fortsatz kuppelnd eingreift und damit die Führungsklappe mit der Dichtklappe unverrückbar kuppelt. Da bei dieser Ausführungsform die beim Stand der Technik erforderlichen Federpakete entbehrlich sind, kann nunmehr durch die Flankenpressung des Zahnradgetriebes eine stets sich selbst regulierende Schließkraft der Dichtklappe erbracht werden.

Vorteilhaft ist die Größe und Form sowie die Teilung der Zähne des Ritzels derart auf die Zähne der beiden Zahnstangen abgestimmt, daß bei einer Drehung des Ritzels durch die Antriebswelle aus der Schließstellung des Drehklappenpaares die Dichtklappe in Richtung auf die Führungsklappe in eine Teil-Öffnungsstellung unter Freilassung eines Spaltes zwischen den beiden Klappen verschoben und zugleich der Schieber mit seinem ersten Ende aus seiner Hintergriffstellung mit dem Anschlag gelöst ist und mit seinem zweiten Ende form- und kraftschlüssig in die Ausnehmung auf dem Fortsatz in eine Arretierungsstellung eingreift.

Der Spalt zwischen den beiden Klappen ist erforderlich, um eine Doppelpassung zwischen dem zweiten Ende der zweiten Zahnstange und der Ausnehmung zu unterbinden. Nach dem form- und kraftschlüssigen Eingriff dieses zweiten Endes in die Ausnehmung auf dem Fortsatz der Dichtklappe ist das Drehklappenpaar derart miteinander gekuppelt, daß es bei einer Weiterdrehung des Ritzels in gleichem Drehsinn von der Teil- Öffnungsstellung gemeinsam in die vollständige Öffnungsstellung verschwenkt werden kann, die nach einem Drehwinkel von etwa 90° erreicht wird. Dabei beträgt der Schwenkwinkel des Ritzels von der vollständigen Dichtstellung in die vollständige Öffnungsstellung des Drehklappenpaares ca. 120°.

Zur genauen Einjustierung und Abstimmung der Eingriffe der zweiten Zahnstange mit ihren beiden Enden, nämlich einenends hinter den Vorsprung und andernends in die Ausnehmung auf dem Fortsatz der Dichtklappe ist der Anschlag im Gehäuse in Richtung der Längsachse des Gehäuses verstellbar und arretierbar.

Zu diesem Zweck wird nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Anschlag von einem einen Vorsprung im Gehäuse mit Gewindebohrung durchsetzenden Schraubbolzen gebildet, der an seinem einen Ende von einer Schraubmutter gekontert ist und an seinem anderen Ende einen T-förmigen Anschlag trägt. Dieser T-förmige Anschlag kann an seiner Rückseite sodann von dem ersten Ende der zweiten Zahnstange hintergriffen und mit seinem zweiten Ende entsprechend der Einjustierung des Anschlages exakt form- und kraftschlüssig in die Ausnehmung auf dem Fortsatz kuppelnd eingreifen.

Zur sicheren Kupplung der Führungsklappe mit der Dichtklappe in Verbindung mit dem Ritzel der Antriebswelle weist die Ausnehmung auf dem Fortsatz eine Teilhohlkugel-Abschnittsform, eine Hohlkegelform oder eine Hohlkeilform auf, gegen welche das mit einer entsprechenden Gegenform sowie Gegenfläche versehene zweite Ende des Schiebers zur sicheren Halterung des Drehklappenpaares mit der erforderlichen Vorspannkraft verspannt ist. Diese Verspannung erfolgt bewußt nicht nur mittels der einander kontaktierenden Reibflächen zwischen dem zweiten Ende des Schiebers und der Ausnehmung auf dem Fortsatz, sondern auch unter Zuhilfenahme von über das Ritzel von der Antriebswelle zu übertragenden Vorspannkräften, obgleich die Öffnungsbewegung des Drehklappenpaares in Bewegungsrichtung des zweiten Endes der zweiten Zahnstange in Richtung auf die Ausnehmung erfolgt. Diese Verspannung ist insbesondere zur Erzielung einer sicheren Abdichtung, d. h. für eine funktionssichere Schwenkbewegung des Drehklappenpaares von seiner vollständig geöffneten Stellung in seine Schließstellung erforderlich.

Zu diesem Zweck sind nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Vorspannkraft zwischen dem zweiten Ende des Schiebers und der Ausnehmung auf dem Fortsatz größer als die Trägheitskräfte des Drehklappenpaares in Verbindung mit den kinematischen Kräften des durch das Gehäuse strömenden Mediums bemessen. Dadurch wird ein ungewolltes Heraushebeln des zweiten Endes der zweiten Zahnstange aus der Ausnehmung aus dem Fortsatz während des Schließvorganges verhindert.

Aus diesem Grunde wird nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Vorspannkraft erst nach der Anlage der Führungsklappe an dem Anschlag im Gehäuse von dem Ritzel der Antriebswelle gelöst. Erst nach Erreichen des Anschlages kann das Ritzel die zweite Zahnstange aus der Ausnehmung herausheben und zugleich am anderen Ende den Anschlag im Gehäuse hintergreifen, so daß die Führungsklappe festgesetzt ist. Zugleich wird dabei die Dichtklappe translatorisch auf der Führungsklappe in ihre Dichtstellung verschoben.

Zur Vermeidung von jedweden Funktionsstörungen, beispielsweise durch Verschmutzungen, sind das Ritzel, die erste Zahnstange und die zweite Zahnstange vollständig in einem Gehäuse an der Rückseite der Führungsklappe abdichtend gegen den Mediumstrom gekapselt.

Die Dichtflächen von Dichtklappe und Gehäuse sind in an sich bekannter Weise kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei die größere Grundseite des Kegelstumpfes dem Mediumstrom zugekehrt ist.

Dabei kann je nach Mediumstrom eine Dichtfläche Metall auf Metall sowie ein eintropieelastischer Dichtring auf Metall installiert werden. Um bei bestimmten Medien geringer Zähigkeit eine sichere entropieelastische Abdichtung zu erzielen, ist die Dichtklappe an ihrer von der Führungsklappe abgewandten Seite mit einem von Schrauben lösbar gehaltenen Ring versehen, der an seinem Außenumfang mit einer im Querschnitt L-förmigen Ausnehmung versehen ist, die mit einer entsprechenden, im Querschnitt L-förmigen Ausnehmung im angrenzenden Bereich der Dichtklappe eine U-förmige Nut zur Einlage eines auswechselbaren Dichtringes bildet. Dieser Dichtring kann sowohl aus einem entropieelastischen Körper als auch aus einem Metall-Dichtring bestehen und ist in jedem Fall aufgrund der vorbeschriebenen Ausbildung der Nut leicht auswechselbar und sogar in der Nut verspannbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen:

Fig. 1 die Ansicht eines Diametralschnittes durch das Absperrorgan in seiner Dichtstellung gemäß der Linie I-I von Fig. 5,

Fig. 2 die Schnittansicht von Fig. 1 in einer Teil- Öffnungsstellung des Drehklappenpaares,

Fig. 3 das Drehklappenpaar von Fig. 2 in seiner vollständig geöffneten Stellung nach einer Drehung von 90°,

Fig. 4 eine Teilschnittansicht durch den Anschlag von Fig. 1 gemäß der Linie IV-IV in vergrößerter Darstellung,

Fig. 5 die Ansicht des Absperrorgans in Richtung des Pfeiles V von Fig. 1 bei teilweise geschnittenem Gehäuse des Zahnradgetriebes und

Fig. 6 das Abperrorgan von Fig. 5 nach einer vollständigen Öffnung des Drehklappenpaares.

Gemäß den Fig. 1 bis 3 besteht das Absperrorgan 1, aus einem in eine nicht dargestellte Rohrleitung einsetzbaren Gehäuse 2 und einem von einer Führungsklappe 3 und einer darauf translatorisch verschieblichen Dichtklappe 4 gebildeten Drehklappenpaar 5, welches von einem Zahnradgetriebe 6 in eine Öffnungsstellung (s. Fig. 3) und gegen einen Anschlag 7 im Gehäuse 2 in eine Dichtstellung (s. Fig. 1) verschwenkbar ist. Das Zahnradgetriebe 6 wird von einem auf einer das Gehäuse 2 quer durchsetzenden Antriebswelle 8 drehfest angeordneten Ritzel 9 und einer auf einem Fortsatz 10 der Dichtklappe 4 angeordneten ersten Zahnstange 11 gebildet. Senkrecht zu dieser ersten Zahnstange 11 ist an der Rückseite 3a der Führungsklappe 3 ein Schieber 12 mit einer zweiten, gleichfalls mit dem Ritzel 9 in ständigem Eingriff befindlichen Zahnstange 13 gleitverschieblich sowie formschlüssig geführt. Dieser Schieber 12 hintergreift mit seinem ersten Ende 12a in der Dichtstellung des Drehklappenpaares 5 gemäß Fig. 1 den Anschlag 7 im Gehäuse 2 formschlüssig und greift mit seinem zweiten Ende 12b in den Öffnungsstellungen (s. Fig. 2 und 3) unter Freigabe des ersten Endes 12a form- und kraftschlüssig in eine Ausnehmung 14 auf dem Fortsatz 10 kuppelnd ein.

Die Dichtklappe 4 wird von der Führungsklappe 3 sowohl mit einer äußeren Führungsfläche 4a auf deren Außenumfangsfläche 3b als auch mit einer inneren Führungsfläche 4b auf dem Fortsatz 10 in einer Kreisringfläche 3c translatorisch in beiden Richtungen des Doppelpfeiles 15 verschieblich geführt. Eine Relativdrehung der beiden Klappen 3, 4 zueinander ist durch entsprechende, hier nicht weiter interessierende Mittel ausgeschlossen.

Die Größe und Form sowie die Teilung der Zähne des Ritzels 9 ist derart auf die Zähne der beiden Zahnstangen 11 und 13 abgestimmt, daß bei einer Drehung des Ritzels 9 durch die Antriebswelle 8 aus der Schließstellung der Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn die Dichtklappe 4 auf der Führungsklappe 3 in Richtung des Pfeiles 16 in eine Teil-Öffnungsstellung gemäß Fig. 2 unter Freilassung eines Spaltes S zwischen den beiden Klappen 3, 4 verschoben wird.

Zugleich wird der Schieber 12 mit seinem ersten Ende 12a aus seiner Hintergriffstellung mit dem Anschlag 7 gemäß Fig. 1 gelöst und mit seinem zweiten Ende 12b form- und kraftschlüssig in die Ausnehmung 14 auf dem Fortsatz 10 in eine Arretierungsstellung des Drehklappenpaares 5 gemäß Fig. 2 verschoben, wobei sich die Dichtfläche 17 der Dichtklappe 4 von der Dichtfläche 18 im Gehäuse 2 gelöst hat.

Nach einer Weiterdrehung des Ritzels 9 im Gegenuhrzeigersinn wird das Drehklappenpaar 5 gemeinsam in die vollständige Öffnungsstellung gemäß Fig. 3 verschwenkt. Der Schwenkwinkel α des Ritzels 9 von der Dichtstellung gemäß Fig. 1 in die vollständige Öffnungsstellung des Drehklappenpaares 5 beträgt ca. 120° (s. Fig. 3).

Wie insbesondere aus Fig. 3 entnommen werden kann, ist der Anschlag 7 im Gehäuse 2 in Richtung dessen Längsachse 19 in beiden Richtungen des Doppelpfeiles 15 verstellbar und arretierbar. Um dies zu bewerkstelligen, ist der Anschlag 7 von einem einen Vorsprung 20 im Gehäuse 2 mit Gewindebohrung 20a durchsetzenden Schraubbolzen 21 gebildet, der an seinem einen Ende zur Arretierung von einer Schraubmutter 22 gekontert ist und an seinem anderen Ende einen T-förmigen Anschlag 23 mit der Anschlagfläche 7 trägt.

Zur Erzielung einer sämtlichen Erfordernissen genügenden Verspannung der Dichtklappe 4 mit der Führungsklappe 3 ist gemäß Fig. 1 die Ausnehmung 14 auf dem Fortsatz 10 mit einer Hohlkegelform versehen, in welche das mit einer entsprechend kegelförmigen Gegenform versehene zweite Ende 12b des Schiebers 12 mit einer Gegenfläche 12c gegen die Fläche 14a mit der erforderlichen Kraft verspannt ist. Die Hohlkegelform der Ausnehmung 14 kann auch durch eine Hohlkugel-Abschnittsform oder durch eine Hohlkeilform ersetzt werden, gegen welche das mit einer entsprechenden Gegenform versehen zweite Ende 12b des Schiebers 12 zusammenwirkt.

Diese Vorspannkraft zwischen dem zweiten Ende 12b des Schiebers 12 und der Ausnehmung 14 ist größer als die Trägheitskräfte des Drehklappenpaares 5 in Verbindung mit den kinematischen Kräften des durch das Gehäuse 2 strömenden Mediums bemessen. Sie wird nicht nur durch die beiden Reibflächen 12c, 14a, deren Größe und deren Rauhigkeit, sondern auch durch die vom Ritzel 9 über die zweite Zahnstange 13 übertragene Kraft bestimmt, mit welcher die beiden Flächen 12c, 14a gegeneinander verspannt werden. Diese Kraft wird letztlich von dem hydraulischen oder elektromotorischen Antrieb der Antriebswelle 8 bestimmt.

Diese Vorspannkraft ist nicht so sehr für den Öffnungsvorgang, d. h. von der Überführung des Drehklappenpaares 5 aus der Position der Fig. 1 in die Fig. 3 wesentlich, sondern umgekehrt für den Schließvorgang, d. h. von der Überführung des Drehklappenpaares 5 aus der Position der Fig. 3 in die Fig. 2 und von dort in die Fig. 1. Erst nachdem die Führungsklappe 3 mit ihrer Rückseite 3a an den Anschlag 7 anlegt, kann diese Vorspannkraft von dem Ritzel 9 durch eine Drehung im Uhrzeigersinn aufgehoben werden. Dabei gelangt das Drehklappenpaar 5 in einer ersten Bewegungsphase von der vollständigen Öffnungsstellung gemäß Fig. 3 mit der Rückseite 3a der Führungsklappe 3 gegen den Anschlag 7 in die Teil-Öffnungsstellung gemäß Fig. 2, und sodann wird in einer zweiten Bewegungsphase der Schieber 12 von dem Ritzel 9 aus seinem form- und kraftschlüssigen Eingriff aus der Ausnehmung 14 herausgehoben und etwa zeitgleich mit seinem ersten Ende 12a in seine Hintergriffstellung mit dem Anschlag 7 verschoben sowie zugleich über die erste Zahnstange 11 die Dichtklappe 4 translatorisch mit den den Führungsflächen 4a und 4b auf den Führungsflächen 3b, 3c der Führungsklappe 3 in ihre Dichtstellung gemäß Fig. 1 verschoben. Um eine Behinderung dieser translatorischen Bewegung der Dichtklappe 4 durch die Verspannung des zweiten Endes 12b des Schiebers 12 mit der Ausnehmung 14 auzuschließen, ist es besonders vorteilhaft, den Grund der Ausnehmung 14 in Richtung auf das freie Ende des Fortsatzes 10 über eine gewisse Strecke freizuschneiden.

Aufgrund des ständigen Eingriffs des Ritzels 9 mit den beiden Zahnstangen 11, 13 erfolgen sowohl beim Öffnungs- als auch beim Schließvorgang zwei Bewegungen gleichzeitig, nämlich einerseits die translatorische Bewegung der Dichtklappe 4 und andererseits die Verschiebung des Schiebers 12 in die eine oder andere der vorbeschriebenen Positionen.

Das Ritzel 9, die erste Zahnstange 11 und die zweite Zahnstange 13 sind vollständig in einem Gehäuse 24 an der Rückseite 3a der Führungsklappe 3 abdichtend gegen den in Richtung des Pfeiles 25 anströmenden Mediumstromes gekapselt. Das Gehäuse 24 ist mit einem Deckel 26 und mehreren Schrauben 27 dicht verschlossen. Dadurch werden Verunreinigungen des Ritzels 9 sowie der beiden Zahnstangen 11, 13 unterbunden.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist, sind die Dichtflächen 18 vom Gehäuse 2 und 17 von der Dichtklappe 4 kegelstumpfförmig ausgebildet. Dabei sind bei der Materialauswahl der Dichtflächen 17, 18 sowohl Metall auf Metall als auch Metall mit einem entropieelastischen Körper möglich. Um die Dichtklappe 4 mit unterschiedlichen Dichtkörpern versehen zu können, ist die Dichtklappe 4 an ihrer von der Führungsklappe 3 abgewandten Seite mit einem von Schrauben 28 lösbar gehaltenen Ring 29 versehen, der an seinem Außenumfang mit einer im Querschnitt L-förmigen Ausnehmung 30 versehen ist, die mit einer entsprechenden, gleichfalls im Querschnitt L-förmigen Ausnehmung 31 angrenzenden Bereich der Dichtklappe 4 eine U-förmige Nut 32 zur Einlage eines auswechselbaren Dichtringes 33 bildet. Dieser Dichtring 33 kann über die Schrauben 28 unter eine Vorspannung gesetzt werden, so daß er beim Überführen des Drehklappenpaares 5 aus der Dichtstellung gemäß Fig. 1 in die beiden Öffnungsstellungen gemäß den Fig. 2 und 3 nicht vom Mediumstrom herausgespült werden kann.

In Fig. 4 ist in einem Teilausschnitt die Hintergriffstellung des ersten Endes 12a des Schiebers 12 hinter die Anschlagfläche 7 des Schraubbolzens 21 dargestellt. Wie daraus gleichfalls ersichtlich ist, wird der Schieber 12 zwischen zwei Seitenschienen 34, 35 und einer Deckelschiene 44 geführt, die mit Schrauben 36 an der Rückseite 3a der Führungsklappe 3 befestigt sind.

In den Fig. 5 und 6 sind mit den Fig. 1 bis 4 übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Wie aus der Schließstellung der Fig. 5 entnommen werden kann, durchsetzt die Antriebswelle 8 das Gehäuse 2 exzentrisch und ist mit beiden Enden 8a und 8b in Gleitlagern 37, 38 gelagert sowie entsprechend abgedichtet. Die Kraftübertragung von der Antriebswelle 8 erfolgt auf das Ritzel 9 mittels der Paßfeder 39, die in eine entsprechende Nut 40 der Antriebswelle 8 eingreift. Der Zapfen 8c der Antriebswelle 8 kann über eine Schlupfkupplung mit einem Schneckengetriebe gekuppelt werden. Die Schlupfkupplung ist sinnvoll, um bei Erreichung der Vorspannkraft des Endes 12b mit der Reibfläche 12c an der Gegenfläche 14a der Ausnehmung 14 durchzuschlupfen und damit die Lebensdauer des Getriebes 9, 11, 13 zu erhöhen. Diese Schlupfkupplung wird wirksam, sobald das zweite Ende 12b des Schiebers 12 mit der erforderlichen Vorspannkraft in der Ausnehmung 14 auf dem Fortsatz 10 verspannt ist. Ein weiteres Mal kann die Schlupfkupplung in Tätigkeit treten, wenn die Dichtposition der Dichtklappe 4 gemäß Fig. 1 erreicht ist.

Fig. 6 zeigt die vollständig geöffnete Position des Drehklappenpaares 5, wobei die Führungsklappe 3 gegen einen justierbaren sowie über eine Mutter 41 gekonterten Schraubbolzen 42 als zweiten Anschlag 43 fährt, um eine Überdrehung des Drehklappenpaares 5 in der Öffnungsposition zu unterbinden. Mittels der Kontermutter 41 ist auch dieser Schraubbolzen 42 exakt als Anschlag einjustierbar.

Bezugszeichenliste

1

Absperrorgan

2

,

24

Gehäuse

3

Führungsklappe

3

a Rückseite der Führungsklappe

3

3

b Außenumfangsfläche der Führungsklappe

3

3

c Kreisringfläche der Führungsklappe

3

4

Dichtklappe

4

a,

4

b Führungsflächen der Dichtklappe

4

5

Drehklappenpaar

6

Zahnradgetriebe

7

Anschlag

8

Antriebswelle

8

a,

8

b Enden der Antriebswelle

8

c Zapfen der Antriebswelle

9

Ritzel

10

Fortsatz

11

,

13

Zahnstangen

12

Schieber

12

a,

12

b Enden des Schiebers

12

12

c Reibfläche des Schiebers

12

14

Ausnehmung

14

a Reibfläche der Ausnehmung

14

15

,

16

,

25

Pfeile

17

Dichtfläche der Drehklappe

4

18

Dichtfläche im Gehäuse

2

19

Längsachse des Gehäuses

2

20

,

43

Vorsprünge im Gehäuse

2

20

a Gewindebohrung

21

,

42

Schraubbolzen

22

,

41

Schraubmuttern

23

T-förmiger Anschlag

26

Deckel

27

,

28

,

36

Schrauben

29

Ring

30

,

31

L-förmige Ausnehmungen

32

,

40

Nuten

33

Dichtring

34

,

35

Führungsschienen

37

,

38

Gleitlager

39

Paßfeder

44

Deckelschiene
S Spalt
α Schwenkwinkel

Claims (14)

1. Absperrorgan mit einem in eine Rohrleitung einsetzbaren Gehäuse und einem aus einer Führungsklappe sowie einer darauf translatorisch verschieblichen Dichtklappe bestehenden Drehklappenpaar, welches von einem Zahnradgetriebe in eine Öffnungsstellung und gegen einen Anschlag im Gehäuse in eine Dichtstellung verschwenkbar ist, wobei das Zahnradgetriebe von einem auf einer das Gehäuse quer durchsetzenden Antriebswelle drehfest angeordneten Ritzel und einer auf einem Fortsatz der Dichtklappe angeordneten Zahnstange gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß senkrecht zur ersten Zahnstange (11) an der Rückseite (3a) der Führungsklappe (3) ein Schieber (12) mit einer zweiten, gleichfalls mit dem Ritzel (9) in ständigem Eingriff befindlichen Zahnstange (13) gleitverschieblich geführt ist, der (12) mit seinem ersten Ende (12a) in der Dichtstellung den Anschlag (7) im Gehäuse (2) formschlüssig hintergreift und der (12) mit seinem zweiten Ende (12b) in der Öffnungsstellung unter Freigabe des ersten Endes (12a) form- und kraftschlüssig in eine Ausnehmung (14) auf dem Fortsatz (10) kuppelnd eingreift.

2. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe und Form sowie die Teilung der Zähne des Ritzels (9) derart auf die Zähne der beiden Zahnstangen (11, 13) abgestimmt ist, daß bei einer Drehung des Ritzels (9) durch die Antriebswelle (8) aus der Schließstellung des Drehklappenpaares (5) die Dichtklappe (4) in Richtung auf die Führungsklappe (3) in eine Teil-Öffnungsstellung unter Freilassung eines Spaltes (S) zwischen den beiden Klappen (3, 4) verschoben und zugleich der Schieber (12) mit seinem ersten Ende (12a) aus seiner Hintergriffstellung mit dem Anschlag (7) gelöst ist und mit seinem zweiten Ende (12b) form- und kraftschlüssig in die Ausnehmung (14) auf dem Fortsatz (10) in eine Arretierungsstellung eingreift.

3. Absperrorgan nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Weiterdrehung des Ritzels (9) in gleichem Drehsinn aus der Dichtstellung in die Teil- Öffnungsstellung das Drehklappenpaar (5) gemeinsam in die vollständige Öffnungsstellung verschwenkt ist.

4. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel (α) des Ritzels (9) von der Dichtstellung in die vollständige Öffnungsstellung des Drehklappenpaares ca. 120° beträgt.

5. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (7) im Gehäuse (2) in Richtung der Längsachse (19) des Gehäuses (2) verstellbar und arretierbar ist.

6. Absperrorgan nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (7) von einem einen Vorsprung (20) im Gehäuse (2) mit Gewindebohrung (20a) durchsetzenden Schraubbolzen (21) gebildet ist, der an seinem einen Ende von einer Schraubmutter (22) gekontert ist und an seinem anderen Ende einen T-förmigen Anschlag (23) trägt.

7. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (14) auf dem Fortsatz (10) eine Teilhohlkugel-Abschnittsform, eine Hohlkegelform oder eine Hohlkeilform aufweist, gegen welche das mit einer entsprechenden Gegenform sowie Gegenfläche (12c) versehene zweite Ende (12b) des Schiebers (12) zur sicheren Halterung des Drehklappenpaares (5) mit der erforderlichen Vorspannkraft verspannt ist.

8. Absperrorgan nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft zwischen dem zweiten Ende (12b) des Schiebers (12) und der Ausnehmung (14) auf dem Fortsatz (10) größer als die Trägheitskräfte des Drehklappenpaares (5) in Verbindung mit den kinematischen Kräften des durch das Gehäuse (2) strömenden Mediums bemessen ist.

9. Absperrorgan nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft erst nach der Anlage der Führungsklappe (3) an dem Anschlag (7) im Gehäuse (2) von dem Ritzel (9) der Antriebswelle (8) lösbar ist.

10. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Verschwenken des Drehklappenpaares (5) von der Öffnungsstellung in die Schließstellung in einer ersten Bewegungsphase die Rückseite (3a) der Führungsklappe (3) gegen den Anschlag (7) gelangt, sodann in einer zweiten Bewegungsphase der Schieber (12) von dem Ritzel (9) aus seinem form- und kraftschlüssigen Eingriff mit der Ausnehmung (14) herausgehoben ist und zugleich mit seinem ersten Ende (12a) in seine Hintergriffstellung mit dem Anschlag (7) und die Dichtklappe (4) translatorisch auf der Führungsklappe (3) in ihre Dichtstellung verschoben ist.

11. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (9), die erste Zahnstange (11) und die zweite Zahnstange (13) vollständig in einem Gehäuse (24) an der Rückseite (3a) der Führungsklappe (3) abdichtend gegen den Mediumstrom gekapselt sind.

12. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen (17, 18) von Dichtklappe (4) und Gehäuse (2) kegelstumpfförmig ausgebildet sind.

13. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtklappe (4) an ihrer von der Führungsklappe (3) abgewandten Seite mit einem von Schrauben (28) lösbar gehaltenen Ring (29) versehen ist, der an seinem Außenumfang mit einer im Querschnitt L-förmigen Ausnehmung (30) versehen ist, die mit einer entsprechenden, im Querschnitt L-förmigen Ausnehmung (31) im angrenzenden Bereich der Dichtklappe (4) eine U-förmige Nut (32) zur Einlage eines auswechselbaren Dichtringes (33) bildet.

14. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszapfen (8c) der Antriebswelle (8) über eine einjustierbare Schlupfkupplung mit einem Antrieb gekuppelt ist.