DE1154321B

DE1154321B - Druckmittelantrieb fuer Ventile und aehnliche taetige Verschluesse, insbesondere vonKesselwagen-Bodenventilen

Info

Publication number: DE1154321B
Application number: DEG30681A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans-Martin Pape; Dipl-Ing Rudolf Letzas; Artur Kirsten
Original assignee: Gustav F Gerdts KG
Current assignee: Gustav F Gerdts KG
Priority date: 1960-10-12
Filing date: 1960-10-12
Publication date: 1963-09-12

Description

Druckmittelantrieb für Ventile und ähnliche tätige Verschlüsse, insbesondere von Kesselwagen-Bodenventilen Die Erfindung betrifft einen Druckmittelantrieb für Ventile und ähnliche tätige Verschlüsse, insbesondere von Kesselwagen-Bodenventilen, mit Auslösung von mindestens zwei verschiedenen Stellen aus, mit einem in einer Richtung unter Federdruck stehenden Verschlußteil.
Die Verwendung von hydraulischen Stellvorrichtungen zum Betätigen von solchen Verschlüssen ist allgemein bekannt. So ist es z. B. bei einer solchen Vorrichtung bekanntgeworden, für die Betätigung des Verschlußteils nicht nur zwei vollkommen getrennte Druckleitungen mit zwei ebenfalls getrennt angeordneten hydraulischen Stellgliedern zu verwenden, sondern es sind außerdem auch noch relaisbeeinflußte Steuerschieber erforderlich, die den Durchfluß eines dauernd strömenden Druckmittels steuern, für das ferner noch eine zusätzliche Pumpe benötigt wird, um dieses auf dem notwendigen Steuerdruck zu halten. Derartige Vorrichtungen sind deshalb auch nur für eine Regelung geeignet.
Besonders bei Kesselwagen-Bodenventilen hat sich die Notwendigkeit ergeben, die Betätigung von mindestens zwei örtlich auseinanderliegenden Stellen, z. B. von beiden Seiten des Kessels aus, durchzuführen. Die speziell bei Kesselwagen-Bodenventilen auftretende Forderung, das Ventil von mehreren Stellen aus betätigen zu können, bereitet jedoch dem Konstrukteur bei hydraulischer Betätigung insofern. einige Schwierigkeiten, als die Gefahr besteht, daß unbeabsichtigt die Betätigung von beiden Seiten erfolgt, was leicht zu Störungen oder Beschädigungen in der hydraulischen Anlage führen kann. Auch bei Ventilverklemmungen und anderen Funktionsstörungen ist bei Verwendung von Baldverdrängern die Gefahr gegeben, daß die Bälge infolge der hierbei auftretenden überhöhten Druckkräfte zerstört werden. Aus diesem Grunde mußte bisher bei Anordnung von mehreren örtlich auseinanderliegenden Betätigungsstellen entweder auf die hydraulische Betätigung verzichtet werden, oder aber man entschloß sich zu einem Kompromiß, indem man das Ventil von der einen Seite hydraulisch und von der anderen Seite mechanisch betätigte.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, unter Ausschaltung der bestehenden Schwierigkeiten einen hydraulischen Druckmittelantrieb zu schaffen, der den gestellten Forderungen gerecht wird.
Die Lösung dieses Problems wird in der Vereinigung folgender Merkmale gesehen: a) das Verschlußteil steht in. bekannter Weise in Schließrichtung unter Federdruck, b) an jeder der Auslösestellen ist ein. einfach wirkender, an sich bekannter handbetätigter Verdränger für das Antriebsdruckmittel .angeordnet, c) die Verdränger sind mit ihrem Handantrieb über an sich bekannte elastische Zwischenglieder verbunden, und d) die von den einfach wirkenden Verdrängern zu dem einzigen Stellglied des Ventils ad. dgl. führenden Leitungen sind vor dem Stellglied in einer einzigen Leitung zusammengefaßt.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Druckmittelantriebes hat den Vorteil, daß sie einfacher und damit weniger störanfällig ist. Besonders die Verwendung nur eines einzigen Stellgliedes und die Zusammenführung der einzelnen Abzweigungen vor dem Stellglied in eine einzige Druckleitung wirkt in dieser Richtung, zumal sich hierdurch auch die Herstellungs-, Material- und Montagekosten verringern. Die elastischen Zwischenglieder, können nach weiteren Merkmalen der Erfindung Federkräfte oder Rutschkupplungen sein.
Als Verdränger und als Stellglied können die üblichen Kolben- oder Membranen Verwendung finden. Es wird jedoch als vorteilhaft angesehen, Faltenbälge zu verwenden, weil diese einfach und billig sind und vor allem Dichtungsschwierigkeiten - wie sie beispielsweise zwischen Kolben und Zylinder auftreten - vermeiden.
Das aus einem Faltenbalg bestehende Stellglied wird im Innern des Rohranschlußteiles untergebracht, um dieses gegen äußere Einflüsse zu schützen und gleichzeitig die zwischen Kesselboden und Fahrgestell für die Unterbringung der Stellvorrichtung zur Verfügung stehende Bauhöhe nicht zu überschreiten.
Bei Anwendung eines kräftigen und damit relativ steifen Metall-Faltenbalges, der demnach nur eine geringe Hubhöhe erreichen kann, die nicht ausreicht, schlägt die Erfindung vor, nicht nur die Balgausdehnung, sondern auch noch zusätzlich die Balgzusammenpressung heranzuziehen und dadurch den Hub zu verdoppeln. Durch ,diese Maßnahme wird der Balg auf Druck und.auf Zug beansprucht, wobei das Ventil in der zusammengepreßten Lage geschlossen und in der ausgedehnten Lage geöffnet ist, so daß der Balg bei der Bewegung von der einen Endlage zur anderen in der Mitte die entspannte Balgposition durchwandert. Während nun die Balgausdehnung vom Antriebsdruckmittel bewirkt wird, erfolgt die Balgzusammenpressung über die entspannte Mittelstellung hinaus durch eine zusätzliche Feder.
Ferner sind für die Faltenbälge, vorzugsweise für diejenigen der Verdränger - um diese insbesondere gegen Gberdehnung und auch gegen zu starke Zusammenpressung ausreichend zu schützen - vorzugsweise verstellbare Anschläge als Hubbegrenzer vorgesehen.
Weitere Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen.
In, der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel als Kesselwagen-Bodenventil schematisch im Schnitt dargestellt.
Hiernach ist in dem Kesselboden 1 ein Ventil 2 eingebaut.
Als Stellglied für die Betätigung des Verschlußteils 3 dient ein Faltenbalg 4, der in einem unterhalb des Bodenventils 2 angeordneten Rohranschlußteil 5 gelagert ist. An der dem Verschlußteil 3 zugekehrten Seite des Stellgliedes 4 ist ein Stößel 6 angeordnet, dessen freies Ende 7 zur Ventilöffnung in eine als Widerlager dienende Aushöhlung 8 des Verschlußteils 3 eingreift.
Ferner ist eine den Faltenbalg 4 umfassende Balgfeder 9 vorgesehen, die sich mit ihrem einen Ende an dem Widerlager eines fest .angeordneten äußeren Schutzrohres 10 und mit ihrem anderen Ende an dem Widerlager eines den Faltenbalg 4 umgebenden und mit diesem fest verbundenen inneren Schutzrohres 11 abstützt.
An der unteren Seite des Faltenbalges 4 ist eine Leitung 12 angeschlossen, in die zwei von den Verdrängern 13 und 14 kommende Leitungen 15 und 16 münden.
Die aus Faltenbälgen bestehenden Verdränger 13 und 14 sind durch Handräder 17 und 18 einzeln und unabhängig voneinander betätigbar.
Zwischen den Verdrängern 13 und 14 und den Handrädern 17 und 18 ist jeweils ein nachgiebiges Zwischenglied, beispielsweise eine Schraubenfeder 19 oder eine Rutschkupplung 20, eingeschaltet, welche bei normalem Gegendruck die von dem Handrad 17 bzw. 18 ausgehende Öffnungskraft auf den Verdränger 13 und 14 überträgt, oder aber sich bei erhöhtem Gegendruck, wie er beispielsweise durch die gleichzeitige Betätigung beider Verdränger hervorgerufen wird, zusammendrückt bzw. durchrutscht.
Die Federkraft kann z. B. .auch aus einem gummielastischen Polster, aus einer Luftfeder od. dgl. bestehen.
Das freie Ende der jeweils in das Innere des Verdrängers 13 und 14 hineinragenden Leitung ist vorzugsweise als verstellbarer Anschlag 21 ausgebildet, der ebenfalls aus einem elastischen Puffer bestehen kann. Ein weiterer, vorzugsweise verstellbarer Anschlag 22, der außerhalb eines jeden Verdrängers vorgesehen ist, dient der Einstellung des Verdrängerhubes und schützt den Verdränger gleichzeitig gegen überdehnung.
Bei der auf der Zeichnung dargestellten Ausführung befindet sich die Druckflüssigkeit in den Verdrängern 13 und 14. Sie kann aber auch außerhalb der Verdränger in diese umgebenden Gehäusen untergebracht sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Druckmittelantrieb für Ventile und ähnliche tätige Verschlüsse, insbesondere von Kesselwagen-Bodenventilen, mit Auslösung von mindestens zwei verschiedenen Stellen aus, mit einem in einer Richtung unter Federdruck stehenden Verschlußteil, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale: a) das Verschlußteil (3) steht in Schließrichtung unter Federdruck, b) an jeder der Auslösestellen ist ein einfach wirkender handbetätigter Verdränger (13, 14) für das Antriebsdruckmittel angeordnet, c) die Verdränger (13, 14) sind mit ihrem Handantrieb über elastische Zwischenglieder (19, 20) verbunden, d) die von den einfach wirkenden Verdrängern (13, 14) zu dem einzigen Stellglied (4) des Ventils od. dgl. führenden Leitungen (15, 16) sind vor dem Stellglied (4) in einer einzigen Leitung (12) zusammengefaßt.
2. Druckmittelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elastische Zwischenglieder zwischen den Handantrieben (17, 18) und den Verdrängem (13, 14) Federkräfte eingeschaltet sind.
3. Druckmittelantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Federkraft eine Schraubenfeder (19), eine Luftfeder oder ein gummielastisches Polster ist.
4. Druckmittelantrieb nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, das als elastisches Zwischenglied wenigstens eine Rutschkupplung (20) vorgesehen ist.
5. Druckmittelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft (19) bzw. die Reibungskraft der Rutschkupplung (20) die Kräfte der Schließfeder des Verschlußteils (3) und den Mediumsdruck insbesondere des Kesselinhaltes überwiegt.
6. Druckmittelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das das Verschlußteil (3) betätigende Stellglied (4) unterhalb des Verschlußteils (3) in einem Rohranschlußteil (5) befestigt ist.
7. Druckmittelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (4) und/oder das Verschlußteil (3) an den einander zugekehrten Seiten mit einem Stößel (6) versehen sind. B.
Druckmittelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdränger (13, 14) und als Stellglied (4) in an sich bekannter Weise Faltenbälge Verwendung finden.
9. Druckmittelantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Faltenbalg des Stellgliedes (4) eine Balgfeder (9) entgegen der Öffnungsrichtung des Verschlußteils (3) einwirkt und den Faltenbalg (4) bei zurückfließendem Druckmittel über die entspannte Mittellage hinaus zusammenpreßt.
10. Druckmittelantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Balgfeder (9) den Faltenbalg (4) umfaßt, wobei das eine Federende in Höhe der den Hub ausführenden Balgseite sich an einem ortsfest gelagerten Widerlager und das andere Federende in Höhe der ortsfest angeordneten Balgseite an einem mit der die Hubbewegung ausführenden Seite des Faltenbalges (4) fest verbundenen Widerlager abstützt.
11. Druckmittelantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der als Stellglied (4) dienende Faltenbalg von Schutzrohren umgeben ist, die zwischen sich die Balgfeder (9) aufnehmen, wobei das innere Schutzrohr (11) mit der den Hub ausführenden Seite des Faltenbalges fest verbunden ist und als bewegliches Widerlager für die Balgfeder (9) dient, während das äußere Schutzrohr (10) das ortsfeste Widerlager bildet.
12. Druckmittelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Verdrängen (13,14) durch Anschläge (21, 22) begrenzt ist.
13. Druckmittelantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der mit den Verdrängern (13, 14) verbundenen Leitungen (15, 16) in das Innere der Verdrängen (13, 14) hineinragen und als einen die Zusammenpressung des Verdrängers (13, 14) begrenzenden Anschlag einen verstellbaren, elastischen Puffer (21) tragen.
14. Druckmittelantrieb nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch außerhalb der Verdrängen (13, 14) vorgesehene, verstellbare Anschläge (22) zur Hubeinstellung der Verdrängen und zur Sicherung gegen Überdehnung. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 102 541, 314 523, 527 270, 536 266, 713 595; deutsche Auslegeschrift Nr. 1089 606; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1799 042; schweizerische Patentschrift Nr. 244 911; britische Patentschrift Nr. 809 618.