DE1094062B - Flachschieber mit einer durch einen Kurbeltrieb od. dgl. bewegbaren Schieberplatte - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Diese Erfindung bezieht sich auf Flachschieber zur Durchflußregelung und zum Absperren von Flüssigkeitsströnien.

Es ist der Zweck dieser Erfindung, die Verwendung der obengenannten Ventilart unter bestimmten schwierigen Verhältnissen zu ermöglichen, nämlich im besonderen bei anomalen Drücken und großen Temperaturwechseln, und ebenfalls in Fällen, wo hohe Betätigungskräfte nicht zur Anwendung gelangen können. In diesem Zusammenhang mag eine Brennstoffleitung für Flugzeuge genannt sein. Dabei sind Drücke in dem zur Brennstoffleitung gehörenden Rohrsystem oder auch im Ventil möglich, die zu übermäßigen Beanspruchungen des Ventilaufbaues führen können. Das Ventil andererseits muß ein geringes Gewicht haben. Die genannten Drücke ergeben sich aus der Eigenart der Strömung, ihrer Lenkung, aus Staustellen usw. oder auch durch den großen Temperaturbereich, der schnell durchlaufen werden kann, wodurch dann die Ausdehnung einer angestauten Flüssigkeitsmenge auftritt. Weiterhin ergibt sich aus der Notwendigkeit, leicht zu bauen, daß Sorgfalt auf die Anwendung kleiner Bedienungskräfte gelegt werden muß, da die Ventile meistens an unzugänglichen Stellen angeordnet sind und deshalb durch Hebelverbindungen oder Hilfsmotoren betätigt werden müssen, woraus sich schlechte Möglichkeiten für die Gewichtsersparnis ergeben.

Bei einem Schieber ist eine nennenswerte Fläche der Schieberplatte dem Flüssigkeitsdruck ausgesetzt, wodurch diese entsprechend stark gegen ihre Führungen im Schiebergehäuse gepreßt wird. Im Falle einer Gleitführung erreicht die Reibung einen entsprechend hohen Wert, wodurch sich gleichermaßen hohe Betätigungskräfte ergeben.

Es sind bereits Flachschieber bekanntgeworden, deren kreisrunde Schieberplatte durch einen Plattenträger mit dem Antrieb verbunden ist und bei dem der Plattenträger mit Rollen versehen ist, die auf Laufbahnen abrollen, welche im Schiebergehäuse auf wenigstens einer dem Druck abgekehrten Seite der Schieberplatte außerhalb des Öffnungsquerschnitts angeordnet sind. Diese bekannten Flachschieber sind aber nur als Großgasschieber für Hüttenwerke bestimmt und geeignet, wobei es auf den Raumbedarf nicht ankommt und wobei nur geringe Strömungsmitteldrücke zu überwinden sind und stets eine ausreichende Antriebskraft zur Verfügung steht. Zur Betätigung der Schieberplatte dient nämlich eine Spindel, die platzraubend ist und nur unter Anwendung einer größeren Antriebskraft zu bewegen ist. Auch kann die Spindel und damit die Schieberplatte des bekannten Flachschiebers nicht mit der Beschleunigung betätigt werden, wie sie bei den bei der Erfindung in Betracht

Flachschieber mit einer durch einen

Kurbeltrieb od. dgl. bewegbaren

Schieberplatte

Anmelder:

Saunders Valve Company Limited,

Cwmbran, Newport, Monmouthshire

(Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Maxton, Patentanwalt,
Köln, Bismarckstx. 31

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 5. September 1953

Stanley Grapes Shand, Hereford (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

kommenden Verwendungszwecken aus Sicherheitsgründen erforderlich ist.

Eine bauliche Vereinfachung und Raumersparnis gegenüber dieser bekannten Konstruktion ist dadurch möglich, daß die Schieberplatte durch einen Kurbelantrieb bewegbar ist. Derartige Bauweisen sind auch bereits bekannt.

Bei einigen von ihnen sind Doppelplatten mit runder Form vorgesehen, die an ihren Rückseiten drehbeweglich miteinander verbunden sind.

Ein aus nur einer Platte bestehender bekannter Flachschieber mit Kurbeltrieb ist mit Dichtsitzringen aus elastischem Material ausgestattet, die über Membranen, die im Gehäuse dicht befestigt sind, beweglich angeordnet sind und federnd in Richtung der Schieberplatte gedrückt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen derartigen Schieber mit einfachem gedrängtem Aufbau zu erstellen, der bei geringen Stellkräften, geringer Reibung und kleinem Verschleiß eine rasche Betätigung auch gegen hohen Staudruck mit kleinen Stellkräften zuläßt ; derartige Bedingungen liegen bekanntlich bei der Anwendung als Brennstoffventil in Flugzeugen vor.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flachschieber mit einer durch einen Kurbeltrieb od. dgl. bewegbaren Schieberplatte und mit über Membranen, die im Gehäuse dicht befestigt sind, beweglich angeordneten

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Dichtsitzringen aus elastischem Material, die federnd ringe in bekannter Weise so angeordnet, daß der An-

in Richtung der Schieberplatte gedrückt werden. preßdruck an die Platten lediglich durch Federn 23

Die Erfindung besteht darin, daß bei Verwendung erzeugt wird.

eines Doppelplattenschiebers mit runden Schieber- Im deutschen Patent 853 234 ist eine vorzugsweise platten, die über eine Zapf verbindung an ihren Rück- 5 Form der Dichtung dargelegt. Es handelt sich dabei Seiten drehbar beweglich aneinander anliegen und bei um Kükenhähne, bei denen das Küken in im Hahnder Schließ- und Öffnungsbewegung im Gehäuse ab- gehäuse lose angeordneten Sitzringen drehbar ist. Die rollen, wobei die Kurbel die Zapfverbindung zwischen Sitzringe haben genügend Spiel, um sich zusammen den Platten umgreift, zur leichten und raschen Betäti- mit dem Küken ein wenig in Umfangsrichtung des gung des Schiebers zwischen der Kurbel und der Zapf- io Kükens verschieben zu können. Biegsame, ringförmige verbindung ein Pleuel eingeschaltet ist, die Platten Membranen sind an ihrem äußeren Umfang im Geüber die Zapfverbindung an einem Träger drehbar häuse eingespannt und werden durch Federwirkung angeordnet sind, welcher mit Rollen versehen ist, die gegen die Sitzringe gedrückt. An ihren dem Küken an der Innenwand des Gehäuses außerhalb des Durch- abgewandten Flächen sind die Membranen dem Flüsflusses laufen, und die Dichtsitzringe auf der der 15 sigkeitsdruck in der Leitung ausgesetzt, so daß sie die Schieberplatte zugewandten Seite eine Ausnehmung Sitzringe gegen das Küken drücken,
aufweisen, die dem Druck des Zuflußmediums ausge- Im deutschen Patent 846 348 wird nun noch die setzt ist. Lehre gegeben, bei Kükenhähnen dieser Art dem Flüs-

In Weiterentwicklung des Grundgedankens der Er- sigkeitsdruck wirksamen Zugang zu beiden Seiten findung kann der Plattenträger drei Arme aufweisen, 20 der Membranen zu geben, so daß die Netto-Flüssigan denen je eine Rolle drehbar angebracht ist, wobei keitsdruckwirkung auf Null vermindert wird und der der eine Arm in der vertikalen Mittelebene des Schie- Anpreßdruck lediglich durch die Federn erzeugt wird, bers liegt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Rollen Bei der dargestellten Ausführungsform des Flachsämtlich oder zum Teil in Vertiefungen des Schieber- Schiebers nach der Erfindung werden an den Dichgehäuses laufen. Die Anordnung von Rollen in Drei- 25 tungsringen 17 und 18 entsprechende Membranen 24 eckform für Schieberplatten ist an sich bekannt. und 25, die mit den Gehäusehälften dichtend in Ver-

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bindung stehen, angeordnet.

besteht das Pleuel aus zwei gleichen Teilen, deren Der auf die Rückseite der Membranen wirkende

jedes Teil zwischen dem vertikalen Arm des Platten- Flüssigkeitsdruck, der den Sitzring gegen die Schie-

trägers und einer Schieberplatte liegt und eine Aus- 30 berplatte zu drücken bestrebt ist, wird ausgeglichen

nehmung für die am vertikalen Arm des Plattenträgers durch die bekannte Anordnung einer Ausnehmung 26

befindliche Rolle hat. im Sitzring, zu der die Flüssigkeit Zugang hat. Durch

Wenn die Dichtsitzrinne, wie an sich bekannt, über entsprechende Bemessung der Ausnehmung kann bemetallische Druckringe in Richtung der Schieber- wirkt werden, daß die Nettowirkung des Flüssigkeitsplatte gedrückt werden, dann werden diese Metall- 35 druckes den Sitzring von der Schieberplatte wegringe gemäß der Erfindung zweckmäßigerweise in je drückt. Der die notwendige Anlage des Sitzringes an einem besonderen, in das Ventilgehäuse eingesetzten, der Platte hervorrufende Druck ist der Unterschied zugleich den Anschluß für die Leitungen bildenden zwischen diesem Flüssigkeitsdruck und dem Druck Teil gleitend untergebracht. der Feder. Da in solchen Fällen ein stärkerer Feder-

Die Erfindung möge an Hand der Zeichnungen 40 druck notwendig ist, ist es ratsam, in üblicher Weise

weiter erklärt werden. Dabei ist eine größere Anzahl von Federn 23 über einen Metall-

Fig. 1 eine Vorderansicht einer bevorzugten Aus- ring 27 zur Wirkung gelangen zu lassen. Die beiden

führungsform des Schiebers, Platten 38, 39 stützen sich über eine an ihren Rück-

Fig. 2 ein Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 1, seiten befindliche Zapf verbindung 41, 42 gegenein-

Fig. 3 eine Vorderansicht, jedoch von der entgegen- 45 ander drehbeweglich ab. Die Zapfverbindung wird von

gesetzten Seite wie Fig. 1, wobei eine Hälfte des der Nabe eines sternförmigen Trägers 19 umfaßt. An

Schiebergehäuses weggelassen ist (Fig. 2 und 3 zeigen der Außenfläche der Nabe des sternförmigen Trägers

den Schieber in geschlossenem Zustand), greift zur Betätigung der Platten ein Pleuel 28 an, das

Fig. 4 ein Schnitt durch den Schieber in dessen mit seinem anderen Ende an einem Kurbelarm 29 an-

Offenstellung. 50 gelenkt ist, wobei diese genannte Anordnung sich

Das dargestellte Schiebergehäuse besteht aus zwei innerhalb der Schieberplatten befindet.

Hälften 11 und 12, die am Umfang durch Schrauben, Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der stern-

wie bei 13 gezeigt, zusammengehalten werden und mit förmige Halter 19 dreiarmig, wobei ein Arm 31 sich

entsprechenden Ansätzen zum Anschluß an ein Rohr- _ZUm Antrieb hin erstreckt und das Pleuel so geformt

system versehen sind, wie es durch den Flansch 14 55 ist, daß es sich frei von dem Arm 31 des Trägers 19

mit Dichtungsring 15 auf der einen Seite und einem bewegt und eine leichte Pendelbewegung des Pleuels

Schraubflansch 16 auf der anderen Seite dargestellt ist. 28 bei Schließ- und Öffnungsbewegung des Schiebers

An den Schieberplatten liegen Dichtungsringe 17 erlaubt.

und 18 an, die die Gehäusebohrung 22 umgeben. Ob- Der Arm 31 trägt eine Rolle 32, während die beiden

wohl die Dichtungsringe in diesem Falle so angeord- 60 seitlich abstehenden Arme 33 ebenfalls je eine Rolle

net sind, daß eine Anlage auf der Druckseite eintritt, 34 aufweisen. Der Ann 31 ist gegabelt zur Aufnahme

wenn der Schieber geschlossen ist, kann die Flüssig- der Rolle 32, während die Rollen 34 auf Wellen der

keit bei offenem Schieber um die Schieberplatten zwi- Arme 33 angeordnet sind. Alle drei Rollen befinden

sehen ihnen hindurchtreten und in den für den Antrieb sich bei jeder Schieberplattenstellung außerhalb der

vorgesehenen Raum 21 des Gehäuses gelangen. Wenn 65 Gehäusebohrung 22.

z. B. in der Schließstellung Flüssigkeit im Raum 21 Der Abstand zwischen den gegenüberliegenden bei niedriger Temperatur eingeschlossen ist und sich Führungsbahnen jeder Rolle im Gehäuse ist etwas durch Temperaturanstieg ausdehnt, können leicht ge- größer als die Durchmesser der Rollen gehalten, so fährliche Drücke entstehen, die zur Gehäusezerstörung daß bei jeweilig einseitigem Druck gegen die Schieberführen könnten. Um dies zu vermeiden, sind die Dicht- 70 platten jede Rolle immer nur mit einer Führungsbahn

in Berührung steht, d. h. also, daß ein Abrollen und kein Gleiten vorliegt. Dieses benötigte Spiel ist geringfügig und wird vorzugsweise auf einen Kleinstwert gehalten, um das Spiel der Schieberplatten in Durchflußrichtung des Mediums ebenfalls gering zu halten. Aus diesem Grunde ist das Spiel in den Zeichnungen nicht hervorgehoben.

Um ein Kippen des Halters um die Plattenachse zu vermeiden oder zu begrenzen, kann man eine oder mehrere der Rollen in entsprechenden Nuten im Gehäuse laufen lassen. Wie dargestellt, läuft die mittlere Rolle 32 in solchen Nuten 35. Entsprechend ist diese Rolle wesentlich größer gehalten als die Dicke der Schieberplatten, wohingegen die beiden anderen Rollen 34 lediglich in ihrem Durchmesser um einen Bruchteil größer sind als die Schieberplattendicke, wobei der Abstand der Führungsbahnen 36, auf denen sie laufen, in der oben geschilderten Weise bemessen ist.

Das Pleuel könnte einfach gehalten sein, mit gegabelten oder geschlitzten Enden; im vorliegenden Falle besteht es jedoch aus zwei gleichen Platten, deren jede zwischen dem vertikalen Arm des Plattenträgers und einer Schieberplatte liegt. Jede Platte des Pleuels hat eine im wesentlichen dreieckige Ausnehmung 44 für die Rolle 32 und den Arm 31 des Trägers 19. In der Nähe des Randes der Schieberplatten hat der Halter eine Verdickung 45, die als Abstandhalter für die beiden Platten 38 und 39 dient. Es besteht keine Tendenz der beiden Platten, sich voneinander weg zu bewegen, da sie durch die Dichtringe 26 aufeinander zu gedrückt werden.

Der Kurbelarm 29 ist auf einer Welle 46 starr befestigt, die seitlich angeordnet ist und aus dem Gehäuse herausragt und mit Betätigungsmitteln, wie etwa Hebel oder Zahnräder, in Verbindung stehen kann. Bei 47 ist die Welle 46 abgedichtet, um Leckverluste zu vermeiden. Da der Schieber auf der Druckseite dichtet, ist es bei geschlossenem Schieber möglich, die Welle 46 ohne Ausbauen des Gehäuses oder Leeren des Leitungssystems neu mit Dichtungsmitteln zu versehen. Dazu ist die Befestigung des Kurbelarmes 29 so angeordnet, daß die Welle herausgenommen werden kann. Die Welle wird dabei normalerweise unter Zuhilfenahme eines Flansches 48 und einer Kappe 49, die durch Schrauben auf der Gehäusehälfte 12 befestigt sind, gehalten.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Flachschieber mit einer durch einen Kurbelantrieb od. dgl. bewegbaren Schieberplatte und mit über Membranen, die im Gehäuse dicht befestigt sind, beweglich angeordneten Dichtsitzringen aus elastischem Material, die federnd in Richtung der Schieberplatte gedrückt werden, da durch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Doppelplattenschiebers mit runden Schieberplatten, die über eine Zapfverbindung an ihren Rückseiten drehbar beweglich aneinander anliegen und bei der Schließ- und Öffnungsbewegung im Gehäuse abrollen, wobei die Kurbel die Zapfverbindung zwischen den Platten umgreift, zur leichten und raschen Betätigung des Schiebers zwischen der Kurbel und der Zapfverbindung ein Pleuel eingeschaltet ist, die Platten über die Zapfverbindung an einem Träger drehbar angeordnet sind, welcher mit Rollen versehen ist, die an der Innenwand des Gehäuses außerhalb des Durchflusses laufen, und die Dichtsitzringe auf der der Schieberplatte zugewandten Seite eine Ausnehmung aufweisen, die dem Druck des Zuflußmediums ausgesetzt ist.

2. Flachschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenträger drei Arme aufweist, an denen je eine Rolle drehbar angebracht ist, und der eine Arm in der vertikalen Mittelebene des Ventils liegt.

3. Flachschieber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen sämtlich oder zum Teil in Vertiefungen des Ventilgehäuses laufen.

4. Flachschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pleuel aus zwei gleichen Teilen besteht, deren jedes Teil zwischen dem vertikalen Arm des Plattenträgers und einer Schieberplatte liegt und eine Ausnehmung für die am vertikalen Arm des Plattenträgers befindliche Rolle hat.

5. Flachschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe, wie an sich bekannt, über Metallringe federnd an die Schieberplatte angedrückt werden und daß diese Metallringe in je einem besonderen, in das Ventilgehäuse eingesetzten, zugleich den Anschluß für die Leitungen bildenden Teil gleitend untergebracht sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 853 234, 846 348,
742, 529 439;

französische Patentschrift Nr. 792 448;

belgische Patentschrift Nr. 503 511;

britische Patentschrift Nr. 671 546;

USA.-Patentschriften Nr. 2 611 575, 2 293 017,
253 881, 2 063 655.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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