DE2213587B2 - THROTTLE - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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Description
Die Erfindung betrifft eine Drosselklappe, insbesondere Absperrvorrichtung für die Druckleitung von Wasserkraftanlagen, mit einem den Strömungskanal durchquerenden, an zwei gegenüberliegenden Wandteilen desselben befestigten, im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Steg und mit einer am Steg schwenkbar gelagerten Klappenscheibe.The invention relates to a throttle valve, in particular a shut-off device for the pressure line of Hydroelectric power plants, with one crossing the flow channel, on two opposite wall parts the same attached, in cross-section essentially rectangular web and with one on the web pivoting valve disc.
Für kleinere Rohrleitungen ist eine Drosselklappe aus der FR-PS 12 88115 bekannt, bei welcher die Klappenscheibe am Steg mittels zweier Radiallager gelagert ist.For smaller pipelines, a throttle valve is known from FR-PS 12 88115, in which the The valve disc is mounted on the web by means of two radial bearings.
Bei einer weiteren, aus der DT-PS 10 78 391 bekannten Drosselklappe ist die Klappenscheibe mittels einer Reihe von Radiallagern am Steg gelagert.In another throttle valve known from DT-PS 10 78 391, the valve disc is by means of supported by a number of radial bearings on the bridge.
Die DT-PS 8 15 938 zeigt eine Drosselklappe, deren Klappenscheibe mittels eines Schaniers, dessen Dreh- ^0 achse in einer zentralen Ausnehmung der Klappenscheibe liegt, an einer im Durchflußkanal liegenden Stütze befestigt ist.The DT-PS 8 15 938 shows a throttle valve whose valve disc is by means of a Schaniers whose rotational axis ^ 0 in a central recess of the flap disc, is fixed at a position in the flow support.
Bei allen diesen bekannten Drosselklappen erfolgt die gesamte Lagerung der Klappe im Durchflußkanal mittels Radiallagern.In all of these known throttle valves, the entire mounting of the valve takes place in the flow channel by means of radial bearings.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der eingangs geschilderten Drosselklappe für die Aufnahme der großen durch das Betriebsmedium, beispielsweise Wasser ausgeübten Kräfte eine einfachere Lagerung zwischen Klappenscheibe und Steg zu ermöglichen.The invention is based on the object in the case of the throttle valve described at the beginning for the recording the large forces exerted by the operating medium, for example water, facilitate storage between the valve disc and the web.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs beschriebenen Drosselklappe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwenkachse der Klappenscheibe eine der beiden Seiten derselben tangiert und längs einer Kante des Steges verläuft, und daß zur Zentrierung der Klappenscheibe in der Schwenkachse mindestens zwei Lager vorgesehen sind.This object is achieved according to the invention in the throttle valve described above in that the The pivot axis of the valve disc is tangent to one of the two sides of the same and along an edge of the Web runs, and that for centering the valve disc in the pivot axis at least two bearings are provided.
Auf diese Weise müssen die zwei Lager praktisch nur das Eigengewicht der Klappenscheibe tragen und ^0 können dementsprechend leicht und einfach ausgebildet werden. Die vom Durchflußmedium herrührenden Kräfte aber werden von der Klappenscheibe direkt auf die Kante des Stegs übertragen. Diese Kantenlagerung ist sehr einfach herzustellen und erlaubt eine kontinuierliehe Belastung des Stegs.In this way, the two camps have practically carry only the weight of the disc and ^ 0 can be trained accordingly easy and simple. The forces resulting from the flow medium, however, are transmitted from the valve disc directly to the edge of the web. This edge support is very easy to produce and allows continuous loading of the web.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß sich die Kante, auf der die Klappenscheibe schwenkbar aufliegt, im wesentlichen über die ganze in der Schwenkachse bestehende Breite der Klappenscheibe erstreckt.Another advantageous embodiment is that the edge on which the valve disc pivotally rests, essentially over the entire width of the valve disc existing in the pivot axis extends.
In der Zeichnung, anhand welcher die Erfindung näher erläutert wird, sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt. EsIn the drawing, on the basis of which the invention is explained in more detail, embodiments of the Subject of the invention shown in simplified form. It
F i g. 1 einen Axialschnitt durch ein Absperrorgan,F i g. 1 an axial section through a shut-off device,
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 in F i g. 1,F i g. 2 shows a section along line 11-11 in FIG. 1,
F i g. 3 einen Axialschnitt durch ein anderes Absperrorgan. F i g. 3 shows an axial section through another shut-off element.
Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Absperrorgan für Druckleitungen von Wasserkraftanlagen ist in einem allseitig geschlossenen Kanal ein am gegenüberliegenden Wandteilen 1 und 2 des Kanal starr befestigter, den Kanal durchquerender Steg 3 vorgesehen. In Fi g. 1 ist eine Klappenscheibe 4 in ausgezogenen Linien in der Geschlossenstellung dargestellt. Der in der Zeichnung von links kommende Wasserstrom ist somit unterbrochen. Die aus der an der Klappenscheibe 4 vorhandenen Druckdifferenz enstehende Last wird vom Steg 3 übernommen und auf die Wandteile 1 und 2 übertragen. Die Klappe 4 ist am Steg 3 schwenkbar gelagert und ist in F i g. 1 strichpunktiert in der Offen-Stellung dargestellt. In the shut-off device shown in FIGS for pressure lines of hydropower plants in a channel that is closed on all sides, there is one on the opposite side Wall parts 1 and 2 of the channel rigidly attached, the channel traversing web 3 is provided. In Fi g. 1 is a valve disc 4 shown in solid lines in the closed position. The one in the drawing The water flow coming from the left is thus interrupted. The from the existing on the valve disc 4 The load resulting from the pressure difference is taken over by the web 3 and transferred to the wall parts 1 and 2. The flap 4 is pivotably mounted on the web 3 and is shown in FIG. 1 shown in phantom in the open position.
Die Schwenkachse der Klappe 4 fällt mit einer Kante 5 des Stegs 3 zusammen, welche zur Übertragung der von der Klappe 4 ausgeübten Last auf den Steg 3 dient. Wie ersichtlich weist der Querschnitt des Stegs 3 in Strömungsrichtung eine größere Ausdehnung auf als quer dazu. Dies ist in zweifacher Hinsicht günstig, weil der Steg in der Geschlossen-Stellung der Klappe mit relativ kleinem Materialaufwand eine große Last aufnehmen kann und in der Offen-Stellung der Klappe wenig Strömungswiderstand bietet.The pivot axis of the flap 4 coincides with an edge 5 of the web 3, which is used to transmit the Load exerted by the flap 4 on the web 3 is used. As can be seen, the cross section of the web 3 in FIG Direction of flow a greater extent than across it. This is beneficial in two ways because the web in the closed position of the flap with a relatively small amount of material a large load can accommodate and offers little flow resistance in the open position of the flap.
Im dargestellten Beispiel nach F i g. 1,2 ist ferner eine senkrecht zum Steg 3 verlaufende Stütze 6 vorhanden, welche den Steg 3 mit einem weiteren Wandteil 7 des Kanals fest verbindet, was eine Verbesserung der Tragfähigkeit des Stegs 3 ergibt. Diese Stütze 6 kann als Anschlag für die Klappe 4 in deren Geschlossen-Stellung ausgebildet sein. Dadurch wird in Geschlossen-Stellung ein Teil der Last von diesem Anschlag übernommen, wenn die Klappe infolge exzentrischer Anordnung der Schwenkachse Schließtendenz aufweist. Die Stütze 6 ist als Zwillingsstütze ausgebildet, und im Zwischenraum zwischen den Stützenhälften sind Teile eines Antriebsmechanismus für die Klappe 4 angeordnet. Dieser Antriebsmechanismus weist einen an der Stütze 6 befestigten Stellmotor 8 auf, der mittels einer Kolbenstange 9 mit der Klappe 4 verbunden ist und dessen Zylinderraum 11, der auf der der Kolbenstange 9 gegenüberliegenden Seite des Kolbens 10 liegt, gesteuertes Druckmedium enthält.In the example shown in FIG. 1,2 is also a perpendicular to the web 3 extending support 6 available, which the web 3 with a further wall part 7 of the Channel firmly connects, which results in an improvement in the load-bearing capacity of the web 3. This support 6 can be used as Be formed stop for the flap 4 in its closed position. This is in the closed position part of the load taken by this stop when the flap is eccentric as a result Arrangement of the pivot axis has a tendency to close. The support 6 is designed as a twin support, and in Parts of a drive mechanism for the flap 4 are arranged between the support halves. This drive mechanism has a servomotor 8 fastened to the support 6, which by means of a The piston rod 9 is connected to the flap 4 and its cylinder space 11, which is on top of that of the piston rod 9 opposite side of the piston 10, contains controlled pressure medium.
Zum öffnen der Klappe 4 wird der Zylinderraum 11 unter Druck gesetzt, so daß der Kolben 10 nach oben geschoben wird, während für das Schließen der Klappe 4 der Zylinderraum 11 entlastet wird, so daß die Klappe unter der Wirkung des Eigengewichts der Kolbenstange 9 und des Kolbens 10 sowie durch den Drück, der vom strömenden Medium auf die Oberseite des Kolbens 10 ausgeübt wird, schließt. Wird die Klappe 4 bei strömendem Medium geschlossen, entsteht infolge der dabei auftretenden besonderen Druckverteilung bekanntlich ein Schließmoment, weil die resultierende Kraft mit Abstand von der Schwenkachse auf die Klappe 4 wirkt. Dabei wird ein Teil der Last auf den Steg 3 und ein Teil auf die Kolbenstange 9 übertragen.To open the flap 4, the cylinder space 11 pressurized so that the piston 10 is pushed upwards while for closing the flap 4, the cylinder space 11 is relieved, so that the flap under the effect of the own weight of the piston rod 9 and the piston 10 and by the pressure from the flowing medium is exerted on the top of the piston 10, closes. If the flap 4 at closed to the flowing medium, is known to arise as a result of the special pressure distribution that occurs a closing moment, because the resulting force is at a distance from the pivot axis on the Flap 4 works. A part of the load is transferred to the web 3 and part to the piston rod 9.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Steg 3 in der Geschlossen-Stellung der Klappe 4 auf der Abströmseile der Klappe angeordnet und nimmt die von der Klappe 4 ausgeübte Kraft in Form einer Streckenlast auf. Eine Durchbiegung der Klappe 4 längs der Schwenkachse kann somit durch dei Steg 3 weitgehend verhindert werden. Gegen eine senkrecht dazu auftretende Durchbiegung ist die Klappe durch Rippen 12 versteift, die in der Offen-Stellung der Klappe in Strömungsrichtung liegen und deshalb nur einen kleinen Druckverlust für das strömende Medium erzeugen.As can be seen from Fig. 1, the web 3 is in the closed position of the flap 4 on the outflow ropes the flap arranged and takes the force exerted by the flap 4 in the form of a line load on. A bending of the flap 4 along the pivot axis can thus be largely due to the web 3 be prevented. The flap is protected against a deflection occurring perpendicular thereto by ribs 12 stiffened, which are in the open position of the flap in the flow direction and therefore only a small one Generate pressure loss for the flowing medium.
In der Schwenkachse, die mit der Kante 5 des Stegs 3 zusammenfällt, sind mindestens zwei Lager angeordnet, die so dimensioniert sind, daß sie das Eigengewicht der Klappe 4 zu tragen vermögen und die Zentrierung der Klappe 4 in der Schwenkachse sichern. Diese Lager sind in F i g. I und 2 nicht dargestellt.In the pivot axis, which coincides with the edge 5 of the web 3, at least two bearings are arranged, which are dimensioned so that they are able to bear the weight of the flap 4 and the centering of the Secure flap 4 in the pivot axis. These bearings are shown in FIG. I and 2 not shown.
Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig.3 ist ein Stellmotor 13 außerhalb der Wand des Kanals angebracht. Eine Kolbenstange 14 ragt in eine alsIn the embodiment of Figure 3 is a Servomotor 13 attached outside the wall of the channel. A piston rod 14 protrudes into an as
Hohlrippe ausgebildete Zwillingsstütze 6 hinein, wo die Kolbenstange mittels eines Kreuzkopfes IS in Längsführungen 17 geführt ist. Eine Pleuelstange 16 verbindet die Klappe 4 mit dem Kreuzkopf 15. Der Sieg 3 weist die notwendigen Durchtrittsöffnungen 18 für die Pleuelstange 16 auf. In der Offen-Stellung der Klappe 4 ist die Pleuelstange 16 ganz im Hohlraum der Stütze 6 untergebracht und vor der Strömung des Mediums geschützt.Twin support 6 formed as a hollow rib into it, where the piston rod is guided in longitudinal guides 17 by means of a cross head IS. A connecting rod 16 connects the flap 4 to the cross head 15. The victory 3 has the necessary passage openings 18 for the connecting rod 16. In the open position of the flap 4, the connecting rod 16 is completely accommodated in the cavity of the support 6 and protected from the flow of the medium.
Bei beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen gehört die Stütze 6 zu den Verbindungsmitteln zwischen Stellmotor 8 bzw. 13 und Steg 3. Der Kraftfluß des Antriebsmechanismus fließt also auf direktem Weg zwischen Klappe 4, Stellmotor 8 bzw. 13 und Steg 3.In both embodiments described, the support 6 is one of the connecting means between Servomotor 8 or 13 and web 3. The power flow of the drive mechanism therefore flows directly between flap 4, servomotor 8 or 13 and web 3.
Anstelle des hydraulischen Stellmotors 13 könnte ein mechanischer Stellmotor vorgesehen werden, welcher den Kreuzkopf 15 auf und ab bewegt. Ein solcher Antriebsmechanismus könnte einen Motor aufweisen oder auch nur von Hand betätigt werden.Instead of the hydraulic servomotor 13, a mechanical servomotor could be provided which moves the crosshead 15 up and down. Such a drive mechanism could include a motor or can only be operated by hand.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (2)
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Families Citing this family (1)
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Legal Events
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