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Die Erfindung betrifft eine Armatur, bei der ein Absperrkörper mittels eines ersten Elements bewegbar ist, wobei das erste Element durch Verdrehen eines zweiten Elements verschiebbar ist, wobei zumindest ein mit dem ersten Element in Verbindung stehendes Bauteil eine Drehbewegung des ersten Elements beim Anliegen an einem Anschlag verhindert.
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Armaturen, auch Absperrorgane oder Stellglieder genannt, dienen zum Sperren und Öffnen von Rohrleitungen bzw. zum Regulieren von Fluidströmen. Schieber, Klappen und Hähne sind von ihrer Funktion her Schaltarmaturen, d.h. sie dienen vorwiegend dem Sperren und Öffnen von Rohrleitungen. Ventile sind ihrem Prinzip nach Stellarmaturen. Mit ihnen kann die Durchflussmenge in feinen Stufungen reguliert werden.
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Der Absperrkörper der gattungsgemäßen Armaturen wird mittels eines ersten Elements bewegt. Auf diese Weise wird der freie Querschnitt für die Fluidströmung variiert. Unter Fluiden versteht man sowohl Flüssigkeiten als auch Gase.
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Die Erfindung betrifft Armaturen bei denen das erste Element durch Verdrehen eines zweiten Elements verschiebbar ist.
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In der
DE 102 45 766 A1 wird eine Armatur zum Verschließen von Rohrleitungen beschrieben mit einem bewegbaren Absperrkörper. Der Absperrkörper ist mittels eines ersten Elements bewegbar. Als erstes Element wird dabei eine Hülse mit einer Gewindebohrung eingesetzt. Durch Verdrehen eines zweiten Elements wird die Hülse verschoben. Als zweites Element dient eine Spindel. Beim Verdrehen der Spindel über ein Handrad schraubt sich die Spindel in das Innengewinde der Hülse und verschiebt auf diese Weise die Hülse, so dass der Absperrkörper bewegt wird. Mit der Hülse steht ein Bauteil in Verbindung, das eine Drehbewegung der Hülse beim Anliegen an einem Anschlag verhindert. Bei dem Bauteil handelt es sich um einen Kloben, der in die Hülse eingeschraubt ist und gleichzeitig als Indikatororgan dient. Der Anschlag wird von den Seitenwänden eines Langlochs gebildet, das in einem Gehäuseteil eingebracht ist, welches Hülse und Spindel umgibt.
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Als Bauteile, die ein Mitdrehen des ersten Elements verhindern, werden bei herkömmlichen Armaturen häufig Arretierkloben eingesetzt, die mit dem ersten Element in Verbindung stehen. Durch Verdrehen des zweiten Elements wird das erste Element verschoben. Beim Verschieben des ersten Elements reibt der Arretierkloben entlang des Anschlags. Dadurch entstehen am Anschlag Riefen bis hin zu Spanabtragungen. Zudem wird eine Verschiebung des ersten Elements durch hohe Reibungskräfte erschwert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Armatur anzugeben, bei der eine Abnutzung des Anschlags verringert und eine Verschiebung des Absperrkörpers erleichtert wird. Dabei soll eine Konstruktion zur Anwendung kommen, die kostengünstig ist und sich durch einen geringen Wartungsaufwand auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest eine Komponente von zumindest einem Bauteil bei Verschiebung des ersten Elements entlang zumindest einem der Anschläge abrollt.
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Im Gegensatz zum Stand der Technik wird kein länglicher oder runder Arretierkloben eingesetzt, der entlang des Anschlags gleitet und damit reibt, sondern ein Bauteil, das zumindest eine Komponente aufweist, die entlang des Anschlags abrollt. Dadurch werden Abnutzungserscheinungen an dem Anschlag deutlich reduziert.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist das Bauteil einen Außenring auf, der beim Verschieben des ersten Elements entlang des Anschlags abrollt.
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Als Bauteil eignet sich beispielsweise ein Wälzlager. Wälzlager sind Lager, bei denen zwei zueinander bewegliche Komponenten, der sogenannte Innenring sowie der Außenring, durch rollende Körper getrennt sind. Zwischen den drei Hauptkomponenten Innenring, Außenring und Wälzkörper tritt hauptsächlich Rollreibung auf. Da die Wälzkörper im Innen- und Außenring auf gehärteten Stahlflächen mit optimierter Schmierung abrollen, ist die Rollreibung dieser Lager relativ gering.
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Der Innenring des Wälzlagers dreht sich nicht, sondern steht mit dem ersten Element der Armatur in Verbindung. Beim Verdrehen des zweiten Elements wird das erste Element zunächst mitbewegt bis der Außenring des Wälzlagers an einen Anschlag trifft. Beim Verschieben des ersten Elements rollt der Außenring entlang des Anschlags ab, so dass Abnutzungserscheinungen deutlich reduziert werden.
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Bei einer besonders günstigen Ausführung der Erfindung ist das Bauteil als Laufrolle ausgebildet. Laufrollen sind selbsthaltende, ein- oder zweireihige Baueinheiten mit besonders dickwandigen Außenringen. Erfindungsgemäß rollt der Außenring, bei Verschiebung des ersten Elements, entlang des Anschlags ab.
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Das erste Element wird bei der Armatur vorzugsweise von einer Spindel, das zweite Element von einer Spindelmutter gebildet. Die Spindelmutter wird auch als Gewindebuchse bezeichnet. Die Spindelmutter ist drehbar gelagert und wird von einem Antrieb in Rotation versetzt. Dabei bewegt sich das Innengewinde der Spindelmutter um das Außengewinde der Spindel und verschiebt auf diese die Spindel. Mit der Spindel steht ein Bauteil in Verbindung, das verhindert, dass sich die Spindel mitdreht. Sobald das Bauteil an einen Anschlag gelangt wird ein Mitdrehen verhindert.
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Der Anschlag wird vorzugsweise von den seitlichen Wänden einer Öffnung gebildet. Bei der Öffnung handelt es sich beispielsweise um ein Langloch. Das Bauteil ist in der Öffnung angeordnet. Beim Verdrehen der Spindelmutter bewegt sich die Spindel zunächst mit, bis das Bauteil an die seitlichen Wände der Öffnung gelangt. Dann rollt der Außenring des Bauteils beim Öffnen der Armatur an einer seitlichen Wand der Öffnung ab. Beim Schließen der Armatur dreht sich die Spindel zunächst wieder mit, bis das Bauteil an die gegenüberliegende Seitenwand der Öffnung gelangt und dort der Außenring des Bauteils wieder entlang der Seitenwand abrollt.
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Die Öffnung ist vorzugsweise in einen Aufsatz eingebracht, der zwischen einem Gehäuse und einem Antrieb der Armatur angeordnet ist. Dabei erweist es sich als besonders günstig, wenn der Aufsatz von einem Bügel gebildet wird, in den eine Bügelnut als Öffnung eingebracht wurde.
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Bei einer besonders günstigen Ausführung der Erfindung ist an dem ersten Bauteil eine Anordnung angebracht, an der das Bauteil befestigt ist. Bei der Anordnung kann es sich um eine Scheibe handeln, welche die Spindel umgibt und drehfest mit dieser verbunden ist. Das Bauteil wird an dieser Scheibe befestigt. Wird als Bauteil ein Wälzlager eingesetzt, so wird der Innenring an der Scheibe befestigt. Der Außenring des Wälzlagers rollt beim Öffnen und Schließen der Armatur entlang den Seitenwänden der Bügelnut ab.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst.
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Dabei zeigt
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1 einen Schnitt einer Armatur,
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2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Bauteils zur Drehbegrenzung,
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3 eine perspektivische Darstellung der Armatur.
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1 zeigt einen Schnitt durch einen Schieber. Bei der Armatur handelt es sich um einen Keilplattenschieber. Durch einen Absperrkörper 1 wird eine Rohrleitung für einen Fluidstrom 2 entweder gesperrt oder geöffnet. Bei dem Absperrkörper 1 handelt es sich um eine Dichtplatte, die innerhalb eines Gehäuses 3 des Schiebers angeordnet ist.
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Der Absperrkörper 1 wird mittels eines ersten Elements 4 bewegt. Bei dem ersten Element 4 handelt es sich um eine Spindel. Die Spindel ist mit dem Absperrkörper 1 verbunden. Das erste Element 4 ragt in ein zweites Element 5 hinein. Das zweite Element 5 ist als Hülse mit einem Innengewinde ausgeführt. Bei dem zweiten Element 5 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um eine Spindelmutter, die auch als Gewindebuchse bezeichnet wird.
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Das zweite Element 5 ist drehbar gelagert und wird von einem Stellantrieb 6 in Rotation versetzt. Dabei dreht sich das Innengewinde des zweiten Elements 5 um das Außengewinde des ersten Elements 4. Dadurch wird beim Öffnen der Armatur das erste Element 4 nach oben, beim Schließen der Armatur nach unten verschoben. Damit sich das erste Element 4 beim Öffnen und Schließen der Armatur nicht mitdreht ist es mit zwei Bauteilen 7 verbunden. Bei den Bauteilen 7 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um Laufrollen.
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Die vergrößerte Darstellung gemäß 2 zeigt, dass an dem ersten Element 4 eine Anordnung 8 angebracht ist, an der die beiden Bauteile 7 befestigt sind. Bei der Anordnung 8 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um eine Scheibe, welche das erste Element 4 umgibt und mit diesem drehfest verbunden ist. Die Laufrollen sind an einander gegenüberliegenden Seiten der Scheibe angeschraubt.
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Die Bauteile 7 umfassen als Komponenten jeweils einen Innenring 9 und einen Außenring 10. Jeder Innenring 9 ist mit einer Schraube 11 an der Anordnung 8 festgelegt. Der Außenring 10 ist drehbar um den Innenring 9 gelagert.
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Wird das zweite Element 5 gemäß 1 verdreht, so dreht sich das erste Element 4 zunächst etwas mit, bis die Bauteile 7 jeweils an einem Anschlag 12 anliegen.
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3 zeigt, dass im Ausführungsbeispiel die Anschläge 12 von den Seitenwänden von Öffnungen 13 gebildet werden. Die Öffnungen 13 sind als Langlöcher auf einander gegenüberliegenden Seiten eines Aufsatzes 14 eingebracht. Der Aufsatz ist zwischen einem Gehäuse 3 und einem Antrieb 6 der Armatur angeordnet. Bei dem Aufsatz 14 handelt es sich um einen Bügel. Die Öffnungen 13 sind als Bügelnuten ausgebildet, die sich längs in Verschiebrichtung der Spindel erstrecken.
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Soll der Keilplattenschieber geöffnet werden, so wird das zweite Element 5, die Spindelmutter, durch den Antrieb 6 in eine Drehrichtung in Rotation versetzt. Dabei dreht sich das erste Element 4, die Spindel, zunächst etwas mit, bis die Bauteile 7, die Laufrollen, an ihren zugehörigen Anschlag 12 gelangen, der jeweils von den Seitenwänden der Öffnungen 13 gebildet wird. Erfindungsgemäß rollt zumindest eine Komponente 10, der Außenring, von jedem Bauteil 7 an der jeweiligen Seitenwand beim Verschieben der Spindel ab.
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Beim Öffnen der Armatur rollen die Außenringe an einer Seitenwand ihrer jeweiligen Bügelnut nach oben. Wird die Armatur dann wieder geschlossen so ändert sich die Drehrichtung der Spindelmutter. Zunächst dreht sich die Spindel dann wieder ein Stück mit, bis die Laufrollen an der gegenüberliegenden Seitenwand der Bügelnut anschlagen. Dann rollen die Außenringe der Laufrollen an diesen Seitenwänden nach unten.
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Durch das Abrollen der Laufrollen werden Abnutzungserscheinungen an der Bügelnut deutlich reduziert, im Vergleich zum Entlanggleiten von Arretierkloben entsprechend herkömmlicher Armaturen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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