DE2035024A1 - Ventil - Google Patents

Description

DR.-ΙΝβ. DIPL.-ΙΝβ. M.SC. OIPU.-PHYS. DR. DIPL.-PHVS.

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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• 26. Juni 1970

UWE-Unterwasser-Eleetric GmbH & Co. KG 7070 Schwäbisch Gmünd

Ventil

Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Steuerung der Strömung eines Mediums in einem Rohr, bei dem eine Klappe um eine senkrecht zur Rohrachse gerichtete Drehachse zwischen einer Schieß- ™ stellung, in der die Klappe den Rohrquerschnitt im wesentlichen ganz abdeckt, und einer Offenstellung, in der die Klappe parallel zur Rohrachse liegt, hin- und herve^rdrehbar ist.

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Bei den bekannten Ventilen dieser Gattung haben Klappe und Rohrinnenquerschnitt die gleiche Form und Größe, so daß die Klappe in ihre? Schließstellung zum Zwecke der praktisch vollständigen Abdeckung des Rohrquerschnittes senkrecht zur Rohrlängsachse steht. Die Klappe muß also, um aus ihrer Offenstellung, in der sie parallel zur Rohrachse liegt, in die Schließstellung zu gelangen, um einen Winkel von 90 gedreht werden. Dies erfordert, insbesondere wenn zum Verdrehen der Klappe Getriebemittel vorgesehen werden müssen, die Überwindung eines relativ langen Drehweges und damit eine verhältnismäßig lange Zeit.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Klappenventil vorzuschlagen, das sich rascher und unter Überwindung eines kürzeren Weges als die bekannten Klappenventile schließen und öffnen läßt.

Die'Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausdehnung der Klappe senkrecht zur Drehachse größer als die Rohrquerschnittsfläche in dieser Richtung ist und die Klappe somit in der Schließstellung zur Rohrachse einen Winkel einnimmt, der kleiner als 90° ist.

Da auf diese Weise die Klappe, um aus ihrer Offen- in die Schließstellung zu gelangen, um einen kleineren Winkel als 90° verdreht werden muß, kann sie rascher geschlossen werden.

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Im Verfolg der Erfindung hat sich weiter gezeigt, daß nach dem Herausdrehen der Klappe aus ihrer Offenstellung in Richtung auf die Schließstellung bei Erreichen einer bestimmten Zwischenstellung Strömungsverhältnisse, sowie Druck- und Unterdruckbedingungen auftreten, die zur Ausbildung starker Kräfte auf die Klappe derart führen, daß diese plötzlich die Tendenz hat, in die Sdiießstellung zu schlagen. Dieses Schlagen in die '

Schließstellung erfolgt so plötzlich und mit solcher Stärke, daß erhebliche Kräfte erforderlich sind, um dieser Schlagbewegung entgegenwirken und die Klappe in Zwischenstellung zu halten oder stetig in die Schließstellung zu überführen. Das Letztere aber ist wichtig, um einen bei einem plötzlichen Verschluß der Klappe auftretenden Strömungsrückstau, der unter

er ' ■ " ■ Umständen zu einer Beschädigung der strömungs/zeugenden Pumpe und der zu ihr führenden Rohr- oder Schlauchleitungen führen kann_s zu vermeiden. Die Erfindung hat sich daher mit dem Problem beschäftigt, wie diesem plötzlichen Zuschlagen der Ventilklappe abgeholfen werden kann.

Es wurde gefunden, daß dies dadurch geschehen kann, daß die M

Drehachse der Klappe gegenüber der zu ihr parallelen Klappenmittellinie entgegen der Strömungsrichtung versetzt und außerhalb der Rohrmittelachse angeordnet ist.

Wenn dies geschieht, werden Strömungs- und Druckverhältnisse im Bereich der Klappe derart, daß ein plötzliches Zuschlagen der Klappe verhindert ist und die Klappe stetig und weich in ihre Schließstellung überführt werden kann.

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Es wurde weiterhin gefunden, daß das erfindungsgemäße Schnellschluß-Ventil mit Vorteil insbesondere in die Zuführleitung zur Düse einer Massage- oder Gegenstromvorrichtung für Schwimmbecken eingebaut werden kann, weil das Ventil robust ist und auch von Laien sicher und störungsfrei betätigt werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung aus der nachstehenden Beschreibung und den Patentansprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Massage-

und Gegenstromvorrichtung für Schwimmbecken mit erfindungsgemäßem Ventil;

Fig. 2 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Ventils entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Schnittansicht des Ventils entlang der Linie 3 ■ 3 in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine in eine Schwlmmbeckenwand 1 eingebaute Massage- und/oder Gegenstromvorrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 2 versehen ist. Wesentliches Teil dieser Vorrichtung, die im Einzelnen hier nicht beschrieben zu werden braucht, ist eine schwenkbar gelagerte Düse 3j> die unterhalb des bei k angedeuteten Wasserspiegels des Schwimmbeckens angeordnet und über ein Rohrstück 5 sowie eine Leitung

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mit dem Druckstutzen einer kräftigen (nicht dargestellten) Pumpe verbunden ist. Der Saugstutzen der Pumpe ist über eine Leitung mit öinem Seiher verbunden, der gewöhnlich am Boden des Schwimmbeckens angeordnet ist. Als Antrieb für die Pumpe dient ein Elektromotor, der über einen wasserdicht abgeschlossenen Schalter 7 und Leitungen 8 geschaltet wird. Im Betrieb \ saugt die Pumpe Wasser aus dem Schwimmbecken an und spritzt es durch die Düse 3 in kräftigem Strahl unterhalb des Wasserspiegels 4 in das Becken zurück. Der Strahl erzeugt im Schwimmbecken eine kräftige Strömung, gegen die ein Schwimmer am Platze verharrend anschwimmen kann. Weiterhin kann der aus der Düse 3 austretende Strahl zu Massageζwe&en ausgenutzt werden. Die Vorrichtung weist weiterhin eine oberhalb des Wasserspiegels ins Freie mündende und durch eine Steuereinrichtung 9 in ihrem Öffnungsquerschnitt veränderbare Leitung 11 auf, die in die Düse 3 führt. Auf diese Weise kann der aus der Düse austretende Wasserstrahl wahlweise mit Luft vermischt werden» so daß ein sogenannter "Luftperlstrahl" entsteht. ' j

In dem einen kreisförmigen Innenquerschnitt besitzenden Rohrstück 5 (Fig. 2) ist ein erfindungsgemäßes Schnellschluß-Ventil angeordnet, um die Stärke des aus der Düse 3 austretenden Strahles regulieren zu können. Das Ventil umfaßt eine im wesentlichen ellipsenförmige Scheibe oder Klappe 12, die mittels einer Drehachse 13 in Lageraugen I^ am Rohrstück 5 drehbar gelagert ist. Die Drehachse 13 verläuft parallel zur kurzen Achse der Ellipse. Auf der Drehachse 13 sitzt drehfest ein Zahnrad 15 (Fig. 2), das mit einer Schnecke 16 kämmt. Die Schnecke 16 ist auf einer Welle 17 angeordnet, die durch einen

(Fig. 1)
Drehgriff 1-8/verdreht werden kann. Beim Verdrehen der Welle 17 wird die Drehachse Ϊ3 angetrieben und die Klappe 12 verschwenkt.

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Aufgrund der elliptischen Form der Klappe 12 ist ihre Ausdehnung senkrecht zur Drehachse 13 (Fig. 1) größer als die Rohrquerschnitt sflache (Fig. 2) in Richtung senkrecht zur Drehachse« Somit deckt - vgl. Fig. 3 - die Klappe 12 den Rohrquerschnitt bereits dann praktisch völlig ab, lienn sie aus ihrer in Fig, 3 gestrichelt gezeichneten Offenstellung um einen Winkel 19 verschwenkt wird, der beträchtlich kleiner als 90°-_s z. B. 30°, sein kann. Im Gegensatz zu einer Klappe, die in Form und Größe gleich dem Rohrinnenquerschnitt ist,'kann die Klappe 12 sojciit rascher geschlossen oder geöffnet werdenj, da sie hierzu nur über eine kleineren Winkelweg bewegt werden muß. Zur Verdeutlichung der Verhältnisse ist in Figo 3 eine mit dem Rohrinnenquerschnitt übereinstimmende Klappe 12a strichpunktiert eingezeichnet. . Der tischen Offen- und Schließstellung dieser Klappe 12a gelegene Winkel ist in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 19a bezeichnet. Dieser Winkel beträgt immer 90°.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht_s ist die Klappe 12 an ihrem linken Ende geradlinig abgeschnitten. Hierdurch verbleibt auch in Schließstellung der Klappe 12 zwischen der Innenwand des Rohrstückes 5 und der Klappenkante ein freier Raum, durch den hindurch eine Restströmung bei laufender Pumpe aufrechterhalten werden kann.

Wie weiterhin aus Fig. 1 und 3 hervorgeht, fällt die Drehachse 13 der Klappe 12 nicht mit deren Mittellinie zusammen. Die Drehachse ist vielmehr gegenüber der zu ihr parallelen Klappenmittellinie entgegen der Strömungsrichtung, die in Fig. 1 und 3 von rechts nach links verläuft, versetzt. Wei-

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terhin ist die Drehachse, wie aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, auch außerhalb der Mittelachse des Rohrstückes 5 angeordnet. Durch diese außermit^ife Anordnung der Drehachse 13 wird erreicht, daß beim Herausschwenken der Klappe 12 aus ihrer Offenstellung aufgrund der sich dann ausbildenden Strömungs- und Druckverhältnisse keine Kräfte auf die Klappe 12 einwirken, die diese plötzlich in ihre Schließstellung schlagen lassen, wie dies der I Fall wäre, wenn die Drehachse mit der KIa penmittellinie zusammenfallen würde. Auf diese Weise kann üie K' *ppe mit geringem Kraftaufwand bequem in Zwischenstellung gehalten werden. Insbesondere wird durch diese Ausbildung auch das für die Verdrehung der Klappe 12 benutzte, aus dem Zahnrad 15 und der Schnecke 16 bestehende Getriebe nicht überbeansprucht.

Das erfindungsgemäße Schnellschluß-Ventil läßt sich für die Steuerung beliebiger fließ- oder rieselfähiger Stoffe, insbesondere Gase und Flüssigkeiten, einsetzen. Es kann weiterhin auch in Rohre eingebaut werden, die keinen kreisförmigen, sondern z. B. einen quadratischen oder rechteckigen Quer- λ

schnitt besitzen. In diesem Falle muß die Form der Klappe 12 entsprechend angepaßt, d. h. z. B. rechteckig so ausgebildet werden, daß die Ausdehnung der Klappe senkrecht zur Drehachse größer als die Rohrquerschnittsfläche in dieser Richtung ist. In jedem Fall wird hierdurch der Vorteil erreicht, daß die Klappe in der Schließstellung zur Rohrlängsachse einen Winkel einnimmt, der kleiner als 90° ist. Auch bei von der Ellipsenform abweichenden Klappen ist es vorteilhaft, die Drehachse d_ter Klappe außermittig anzuordnen.

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Claims (7)

A 38 210 m m - 134 26. Juni 1970 Patentansprüche

1. Ventil zur Steuerung der Strömung eines Mediums in einem Rohr, bei dem eine Klappe um eine senkrecht zur Rohrachse gerichtete Drehachse zwischen einer Schließstellung_s in der die Klappe den Rohrquerschnitt im wesentlichen ganz abdeckt, und einer Offenstellung, in der die Klappe parallel zur Rohrachse liegt, hin- und herverdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung der Klappe (12) senkrecht zur Drehachse (13) größer als die Rohrquerschnittsfläche in dieser Richtung ist und die Klappe (12) somit in der Schließstellung zur Rohrachse einen Winkel (19) einnimmt, der kleiner als 90 ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (12) Ellipsenform hat und in einem Rohr (5) von kreisförmigem Querschnitt so angeordnet ist, daß die kurze Achse der Ellipse parallel zur Drehachse (13) der Klappe verläuft.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (13) der Klappe (12) gegenüber der zu ihr parallelen Klappenmittellinie entgegen der Strömungsrichtung versetzt und außerhalb der Rohrmittelachse angeordnet ist.

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4. Ventil nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (12) geometrisch so geformt ist, daß sie in der Schließstellung einen kleinen Teil des Rohrquerschnitts zur Aufrechterhaltung einer Restströmung freiläßt.

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5· Ventil nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (12) elliptisch ausgebildet und am einen Ende ihres größeren Durchmessers ein Teil der Ellipsenfläche weggeschnitten ist.

6. Ventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (13) der Klappe (12) ein Zahnrad (15) trägt, das über eine Schnecke (16) verdrehbar ist.

7. Ventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es in die Zuführleitung (5, 6") zur Düse ^ (3) einer Massage- oder Gegenstromvorrichtung (2) für Schwimmbecken eingebaut ist.

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