DE2303431C2

DE2303431C2 - Quick-closing valve for ventilation lines in shelter structures

Info

Publication number: DE2303431C2
Application number: DE19732303431
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: ANTON PILLER KG 3360 OSTERODE DE
Current assignee: ANTON PILLER KG 3360 OSTERODE DE
Priority date: 1973-01-24
Filing date: 1973-01-24
Publication date: 1983-12-15
Also published as: DE2303431A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Schnellverschlußventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.The invention relates to a quick-release valve according to the preamble of claim.

An Schaellschlußventile dtv eingangs genannten Art wird die Forderung geiiellt, daß bei Detonationen und Explosionen, deren Druckwei'jn in die Leitungen eintreten, ein Schließen des Ventils gewährleistet ist, bevor energiereiche Druckspitzen in die nachgeschalteten Systeme, insbesondere Filteranlagen und dergleichen, gelangen können.At the shut-off valve dtv type mentioned at the beginning the requirement is met that in the event of detonations and Explosions, the pressure of which in the pipes occur, a closing of the valve is guaranteed before high-energy pressure peaks in the downstream Systems, in particular filter systems and the like, can get.

Bei einem bekannten Schnellschlußventil der gattungsgemäßen Art ist das Ventilgehäuse als Schweißkonstruktion aus dickwandigen Blechen hergestellt. Der Ventilverschlußkörper ist als konusförmiger Ventilteiler ausgebildet und mit der Konusspitze in Schließrichtung auf der Achse angeordnet. Schnellschlußventile dieser Art werden üblicherweise in Betonwände eingegossen DE-Z. »Zivilschutz«, Heft 2,1961, Seiten 58-62; DE-PS 11 53 259). Sie sind aufwendig in der Herstellung und weisen aufgrund der Formgebung des Ventilverschlußkörpers, für den zusätzlich noch eine vollflächige gitterförmige Auflage vorgesehen ist, einen relativ hohen Strömungswiderstand auf.In a known quick-acting valve of the generic type, the valve housing is a welded construction made from thick-walled sheet metal. The valve closure body is designed as a conical valve divider formed and arranged with the cone tip in the closing direction on the axis. Quick-closing valves this Art are usually poured into concrete walls DE-Z. "Civil Defense", No. 2,1961, pages 58-62; DE-PS 11 53 259). They are complex to manufacture and have due to the shape of the valve closure body, for the additional a full-surface Lattice-shaped support is provided, a relatively high flow resistance.

Es isi weiter ein Schnellschlußventil für Be- und Entlüftungsleitungen in Schutzraumbauten bekannt (CH-PS 4 38 040), das ein rohrförmiges Gehäuse aufweist, das in einer Wand axial und radial unbeweglich angeordnet wird. In dem rohrförmigen Gehäuse ist hierbei eine Buchse über ein radiales Stützkreuz angeordnet, in der eine Achse axial verschiebbar gelagert ist, auf der an ihren Enden jeweils ein Ventilverschlußkörper befestigt ist, der aus zwei gegeneinanderstoßenden rotationssymmetrischenA quick-acting valve for ventilation lines in shelter structures is also known (CH-PS 4 38 040), which has a tubular housing that is axially and radially immovable in a wall is arranged. In the tubular housing there is a bushing over a radial support cross arranged, in which an axis is axially displaceably mounted, on which one at its ends Valve closure body is attached, which consists of two mutually abutting rotationally symmetrical

Schalen gebildet ist. Die beiden Ventilverschlußkörper wirken" dabei jeweils mit einem Dichtungseinsatz in einem Flansch zusammen, der an dem betreffenden Ende des rohrförmigen Gehäuses angeschraubt ist, an den Anschlußleitungen anflanschbar sind. Bei diesem Schnellschlußventil dient der in Durchströmrichtung hinten liegende Ventilverschlußkörper dazu, die Schließbewegung des in Durchströmrichtung vorn liegenden Ventilverschlußkörpers einzuleiten, so daß dieser seine Schließstellung erreicht hat, bevor eine Druckwelle den zu verschließenden Querschnitt erreicht hat Auch ein solches Ventil isr trotz der strömungsgünstig ausgebildeten Ventilverschlußkörper ungünstig aufgrund der Querschnittserweiterung des Strömungskanals im Bereich wischen Jen beiden Ventilverschlußkörpern. Daneben bandelt es sich um eine relativ aufwendige Konstruktion.Shells is formed. The two valve closure bodies each act with a sealing insert a flange together which is screwed to the relevant end of the tubular housing the connecting lines can be flange-mounted. In this quick-acting valve, it is used in the direction of flow valve closure body located at the rear, the closing movement of the front in the flow direction to initiate lying valve closure body, so that it has reached its closed position before a Pressure wave has reached the cross-section to be closed. Even such a valve is in spite of the aerodynamically designed valve closure body unfavorable due to the cross-sectional expansion of the Flow channel in the area between the two valve closure bodies. In addition, it is wrapped around a relatively complex construction.

Der Strömungswiderstand eines Ventils ist relativ unbedeutend, solange die betreffenden Schutzbauten mit einer eigenen Srromversorgung, beispielsweise in Form von Notstromaggregaten ausgerüstet sind. Bei kleinen Schutzraumbauten steht eine Notstromversorgung im allgemeinen nicht zur Verfügung. Bei Stromausfall muß hier die Belüftung von Hand durchgeführt werden. Hierbei ist ein niedriger Strömungswiderstand von großer Bedeutung. Da die Zahl kleiner Schutzraumbauten, wie sie für den Zivilschutz typisch sind, groß sind und andererseits hierfür die tnvestitionsmittel beschränkt sind, kommt es gleichzeitig darauf an, Schnellschlußventile für derartige Schutzbauten darüber hinaus kostengünstig bereitstellen zu können.The flow resistance of a valve is relatively insignificant as long as the protective structures concerned are used with its own power supply, for example in In the form of emergency power generators. at In general, an emergency power supply is not available to small shelter structures. at If there is a power failure, ventilation must be carried out by hand. Here is a low flow resistance of great importance. Because the number of small shelters, like those for civil defense are typical, are large and, on the other hand, the investment funds for this are limited, it happens at the same time on providing quick-acting closing valves for such protective structures, in addition, inexpensively to be able to.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Schnellschlußventil der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß der Strömungswiderstand des Ventils minimiert wird und gleichzeitig das Ventil bei einer ausreichenden mechanischen Sicherheit in einer eine kostengünstige Serienfertigung ermöglichenden Leichtbauweise herzustellen.The invention is therefore based on the object to further develop a quick-acting valve of the generic type in such a way that the flow resistance of the valve is minimized and at the same time the valve with sufficient mechanical To produce safety in a lightweight construction that enables inexpensive series production.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß das Ventilgehäuse im Bereich des Ventilschlußkörpers aus zwei identischen Blechschalen besteht, die am inneren Umfang axial Rohrstutzen aufweisen, daß der Ventilversfhlußkörper in an sich bekannter Weise aus zwei gegeneinander stoßenden rotationssymmetrischen Schalen gebildet ist, daß im Bereich des Ventilverschlußkörpers in dessen Ruhestellung ein im wesentlichen gleicher Durchschnittsquerschnitt vorgesehen ist, und daß die Achse in den Buchsen befestigt ist, so daß die auf das Gehäuse einwirkenden Zugkräfte über die Achse übertragbar sind.To solve this problem, according to the invention, in a device of the type mentioned above it is provided that the valve housing in the region of the valve closing body consists of two identical sheet-metal shells consists, which have axially pipe stubs on the inner circumference that the Ventilversfhlußkörper in itself is formed in a known manner from two mutually abutting rotationally symmetrical shells that in Area of the valve closure body in its rest position has an essentially the same average cross section is provided, and that the axis is fixed in the sockets so that the on the housing acting tensile forces can be transmitted via the axle.

Sicherheitsventile der gattungsgemäßen Art lassen sich beispielsweise aus dünnen Blechen tiefziehen. Die notwendige mechanische Festigkeit wird dabei dadurch erzielt, daß die Achse, auf der der Ventilverschlußkörper verschiebbar gelagert ist, durch ihre Befestigung an den Buchsen die Steifigkeit des Gehäuse sicherstellt, wobei sie gleichzeitig die Aufgabe eines Zugankers hat, über den die Druckkräfte auf den stromab liegenden Gehäuseteil auf den stromauf liegenden Rohrabschnitt übertragen werden, der normalerweise an eine in axialer Richtung, beispielsweise in einer Wand, starr befestigte Rohrleitung angeschlossen wird. Das Ventil zeichnet sich darüber hinaus durch sein geringes .Gewicht aus, durch das die Montage erleichtert wird.Safety valves of the generic type can be deep-drawn from thin metal sheets, for example. the The necessary mechanical strength is achieved by the fact that the axis on which the valve closure body is slidably mounted by their attachment to the bushings ensure the rigidity of the housing, while at the same time acting as a tie rod, Via the pressure forces on the downstream housing part on the upstream pipe section be transmitted, which is normally fixed rigidly to an axial direction, for example in a wall Pipeline is connected. The valve is also characterized by its low weight, which makes assembly easier.

Die Erfindung ist in der Zeichnung als Längsschnitt einer Ausführungsform veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. The invention is illustrated in the drawing as a longitudinal section of an embodiment and in the following described in detail with reference to the drawing.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Ventilgehäuse aus zwei Gehäuseabschnitten 2 und 4, die im Bereich des Ventilverschlußkörpers 6 mit einem vergrößerten Durchmesser ausgebildet sind und imIn the illustrated embodiment, the valve housing consists of two housing sections 2 and 4, which are formed in the area of the valve closure body 6 with an enlarged diameter and in the

Bereich des größten Gehäusedurchmessers miteinander verbunden sind.Area of the largest housing diameter are connected to each other.

Die beiden Gehäuseteile 2 und 4 weisen im Bereich der Gehäuseerweiterung jeweils eine rotationssymmetrische Schale 8 und 10 auf, die an ihrem inneren Durchmesser einen nach außen gerichteten Rohrstutzen 12,14 aufweisen, während am äußeren Durchmesser ein sich radial nach außen erstreckender Flansch 16, 18 vorgesehen ist, der durch einen Außenbördel versteift ist Die beiden Schalen 8 und 10 sind vorzugsweise identisch ausgebildet An die Rohrstutzen 12 und 14 sind jeweils Rohrabschnitte 20,22 angeschweißt, die an ihren Enden mit Flanschen 24 verbunden sind. Innerhalb der Rohrabschnitte 20 und 22 sind jeweils Stützkreuze 28, 30 eingeschweißt, die axiai in dem Gehäuse eine Befestigungsbuchse 32 bzw. 34 tragen. Zwischen den Befestigungsbuchsen 32 und 34 ist koaxial in dem Ventilgehäuse eine Achse 36 eingespannt auf der der Ventiiverschlußkörper 6 axial verschiebbar gelagert ist Druckstö3e sind in der Zeichnung durch den rechten Anschluß zu erwarten. Nach dieser Seite hin stützt sich der Ventilverschlußkörper gegen eine Schulter 38 auf der Achse 36 ab. Auf der gegenüberliegendeir Seite erfolgt die Abstützung des Ventilverschlußkörpers über eine Druckfeder 40, die zwischen dem Ventilverschlußkörper und einer Mutter 42 auf der Achse 36 angeordnet istThe two housing parts 2 and 4 each have a rotationally symmetrical one in the area of the housing extension Shell 8 and 10, which has an outwardly directed pipe socket on its inner diameter 12, 14, while on the outer diameter a flange 16, 18 extending radially outward is provided, which stiffened by an outer flange The two shells 8 and 10 are preferably of identical design each pipe sections 20,22 welded to their Ends with flanges 24 are connected. Within the Pipe sections 20 and 22 are each welded support crosses 28, 30, the axiai in the housing Wear mounting bushing 32 or 34. Between the mounting sleeves 32 and 34 is coaxial in the Valve housing an axis 36 clamped on which the valve closure body 6 is axially displaceably mounted Pressure surges are to be expected in the drawing through the connection on the right. On this side is supported the valve closure body against a shoulder 38 on the axis 36 from. On the opposite side the valve closure body is supported by a compression spring 40 which is positioned between the valve closure body and a nut 42 is arranged on the axle 36

Der Ventilverschlußkörper 6 besteht aus zwei dünnwandigen rotationssymmetrischen Schalen 44 und 46, die in ihrer Achse mit einer durch einen Bördel verstärkten öffnung 48 und 50 versehen sind. Mit diesen Öffnungen 48 und 50 sind die beiden Schalen 44 und 46 auf eine auf der Achse 36 geführten Gleitbuchse 52 angeordnet. Diese Gleitbuchse weist einen Anschlag 54 auf und kann in ihrem übrigen Bereich mit einem Feingewinde versehen sein, auf das die beiden Schalen 44 und 46 mit einem entsprechenden Gewinde in den öffnungen 48 und 50 aufgeschraubt sind.The valve closure body 6 consists of two thin-walled, rotationally symmetrical shells 44 and 46, which are provided on their axis with an opening 48 and 50 reinforced by a flange. With these Openings 48 and 50 are the two shells 44 and 46 on a sliding bush 52 guided on the axis 36 arranged. This sliding bush has a stop 54 and can in its remaining area with a Be provided with a fine thread on which the two shells 44 and 46 with a corresponding thread in the Openings 48 and 50 are screwed on.

Die beiden Schalen 44 und 46 sind vorzugsweise in ihrer Grundform identisch ausgebildet. Im Bereich ihres äußeren Umfanges weisen die Schalen dabei jeweils einen gekrümmten Abschnitt 56 auf, der vorzugsweise als Kreisbogen ausgebildet ist. Die Tangente an die Krümmung im Bereich der Schalenkante liegt dabei etwa parallel zur Rotationsachse der Schale. Radial einwärts von dem gekrümmten Abschnitt 46 ist ein Abschnitt in Form eines sehr flachen Konus vorgesehen, der in einen quer zur Rotationsachse liegenden ebenen Abschnitt 58 übergeht. Im zusammengebauten Zustand stoßen dJe beiden Schalen mit ihren Rändern stumpf >o gegeneinander. Die Vorspannung in der Berührungsstelle wird durch entsprechend weites Aufschrauben der Schale 46 auf die Gleitbuchse 52 erreicht. Durch das Gewinde wird dabei gleichzeitig im Bereich der Öffnungen 48 und 50 ein fesler Abstand eingehalten. Die a Schalen bilden somit zusammen mit der Gleitbuchse 52 einen voluminösen Hohlkörper mit stark gerundeten Kanten.The two shells 44 and 46 are preferably identical in their basic shape. In the area of their outer circumference, the shells each have a curved section 56, which is preferably designed as a circular arc. The tangent to the curvature in the area of the shell edge lies approximately parallel to the axis of rotation of the shell. A section in the form of a very flat cone is provided radially inward from the curved section 46 and merges into a flat section 58 lying transversely to the axis of rotation. In the assembled state, the two shells butt against each other with their edges. The pretensioning at the point of contact is achieved by screwing the shell 46 onto the sliding bushing 52 accordingly. At the same time, the thread maintains a fixed distance in the area of the openings 48 and 50. The a shells thus form, together with the sliding bush 52, a voluminous hollow body with strongly rounded edges.

Die beiden Gehäuseteile 8 und 10 und die Schalen 44 und 46 sind in ihrer Form so aufeinander abgestimmt, so daß der Durchgang zwischen dem Ventilverschlußkörper in seiner Ruhestellung und dem Gehäuse an jeder Stelle im wesentlichen den gleichen Durchtrittsquerschnitt hat. Auf diese Weise kann die Luft mit konstanter Geschwindigkeit durch den zwischen Ge-ei, häuse und Ventilverschlußkörper gebildeten Ringspalt 60 hindurchströmen, woüurch in Verbindung mit den gekrümmten Flächen ein sehr niedriger Strömungswiderstand sichergestellt istThe two housing parts 8 and 10 and the shells 44 and 46 are matched to one another in terms of their shape, see above that the passage between the valve closure body in its rest position and the housing at each Place has essentially the same passage cross-section. This way the air can with constant speed through the between Ge-ei, housing and valve closure body formed annular gap 60 flow through, whereby in connection with the curved surfaces ensure a very low flow resistance

' Die Schale 46 ist auf einem Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser des Rohrstutzens 12 mit einer Ringnut 62 versehen, in der eine Rundschnurweichdichtung 64 angeordnet ist, die beim Ansprechen des Ventiles mit der Innenseite des schalenförmigen Gehäuseabschnittes 8 zusammenwirktThe shell 46 is larger in diameter is provided as the diameter of the pipe socket 12 with an annular groove 62 in which an O-ring soft seal 64 is arranged, which when the valve responds with the inside of the cup-shaped Housing section 8 cooperates

Die beiden Schalen 46 und 56 sind ebenso wie die beiden Gehäuseschalen 8 und 10 vorzugsweise als Blechtiefziehteile ausgebildet wodurch sich für den Ventilverschlußkörper 6 eine extrem geringe zu beschleunigende Masse erreichen läßt Damit sind extrem hohe Beschleunigungen möglich, die ein sehr schnelles Schließen des Ventils gewährleisten und somit das Durchdringen energiereicher Druckspitzen mit hohem Reflexionsdruck verhindern.The two shells 46 and 56 are like the two housing shells 8 and 10 preferably as Sheet metal deep-drawn parts are formed, which results in an extremely low level for the valve closure body 6 accelerating mass can thus be achieved extremely high accelerations are possible, which is a very ensure fast closing of the valve and thus the penetration of high-energy pressure peaks prevent high reflection pressure.

Um bei den auftretenden Druckstößen ein Verformen des Ventilverschlußkörpers zu verhindern, ist die dem Druckstoß zugewandte Schale 44 mit Durchbrüchen 66 versehen, durch die bei einem Drucksic-J ein Druckausgleich möglich ist, so daß der auf die Schaben wirkende Außendruck durch einen entsprechenden Innendruck kompensiert werden kann. Zusätzlich können die Schalen auf ihrer Innenseite noch durch radiale Rippen 68 und /Ο versteift werden. Auch im Bereich der Durchbrüche 66 läßt sich eine Versteifung erzielen, und zwar durch in das Innere des Ventil-Verschlußkörpers gerichtete Bördelränder.In order to prevent deformation of the valve closure body when pressure surges occur, the dem Shell 44 facing pressure surge is provided with openings 66 through which pressure equalization in the case of a pressure sic-J is possible, so that the external pressure acting on the cockroaches by a corresponding internal pressure can be compensated. In addition, the shells can be equipped with radial ribs on their inside 68 and / Ο are stiffened. A stiffening can also be achieved in the area of the openings 66, and by means of beaded edges directed into the interior of the valve closure body.

Durch die geringe Masse des Verschluükörpers 6 und die damit verbundenen niedrigen Beschleunigungskräfte, die zu seiner Bewegung notwendig sind, brauchen beim Auftreffen der Dichtung 64 auf die Gehäusewand auch nur geringe Reaktionskräfte aufgenommen werden, so daß auch bei relativ dünner Gehäusewandung Beschädigungen der Gehäusewandung nicht zu befürchten sind.Due to the low mass of the closure body 6 and the associated low acceleration forces, which are necessary for its movement, need when the seal 64 hits the housing wall only small reaction forces are absorbed, so that even with relatively thin housing walls Damage to the housing wall is not to be feared.

Die Schalen 8 und 6, aus denen das Gehäuse im Bereich des Ventilverschlußkörpers besteilt haben einen relativ geringen Verformungswiderstand. Die Steifigkeit des Gehäuses wird durch die Achse 36 sichergestellt die gleichzeitig die Aufgabe eines Zugankers hat, über die die beim Schließen in dem Gehäuseteil 2 auftretenden Reaktionskräfte unmittelbar in den Gehäuseteil 4 übertragen werden.The shells 8 and 6, from which the housing in the area of the valve closure body have included a relatively low resistance to deformation. The rigidity of the housing is determined by the axis 36 ensures that at the same time has the task of a tie rod over which the when closing in the Housing part 2 occurring reaction forces are transmitted directly into the housing part 4.

Wenn das Ventil bei einem Druckstoß geschlossen hat wird es durch die Kraft der Feder 40 wieder geöffnet, sobald sich der Druck hinreichend abgebaut hat.When the valve has closed in the event of a pressure surge, the force of the spring 40 causes it to close again opened as soon as the pressure has reduced sufficiently.

Das erfindungsgemäße Ventil läßt sich auch als kombiniertes Drucksogventil ausbilden. In diesem Fall wäre auch die Schale 44 des Ventilverschlußkörpers mit einer Ringnut und einer darin untergebrachten Ringsehnurc'ichtung zu versehen, die dann mit der entsprechenden Fläche der Schale 10 zusammenwirken würde. In diesem Fall müßte auch rechts des Ventil«:rschlußkörpers eine entsprechende Druckfeder vorgesehen sein. Der Ventilverschlußkörper würde dann also zwischen zwei Druckfedern in seiner Mittenstellung gehalten.The valve according to the invention can also be designed as a combined pressure suction valve. In this case would also be the shell 44 of the valve closure body with an annular groove and a ring seal housed therein which would then interact with the corresponding surface of the shell 10. In this case, there should also be a closing body to the right of the valve a corresponding compression spring can be provided. The valve closure body would then held in its central position between two compression springs.

Die Feder 40 unds soweit bei einem kombinierten Druck-Sog-Ventil vorgesehen, die entsprechende Gegenfeder, sind so auszulegen, daß der Verwilverschlußkörper auch bei maximalem Luftdurchsatz im normalen Lüfterbetrieb in seiner Mittelstellung verbleibt. Da bei strömungsgünstiger Ausbildung des Ventildurchgangs und bei Ausbildung des Ventildurchgangs als Strömungskanal mit konstantem Querschnitt nur ein geringer Strömungswiderstand mit einem DruckabfaliThe spring 40 and so far in a combined Pressure-suction valve provided, the corresponding counter spring, are to be designed so that the Verwilverschlußkörper remains in its middle position even with maximum air throughput in normal fan operation. Included flow-favorable design of the valve passage and with the formation of the valve passage as a flow channel with a constant cross-section only a low flow resistance with a pressure drop

von weniger DECA-PASCAL auftritt, können die Druckfedern sehr weich ausgebildet sein, so daß bei einem Ansprechen des Ventils keine wesentlichen Federkräfte zu überwinden sind. Dies wirkt sich wiederum positiv auf die Schließgeschwindigkeit aus.less DECA-PASCAL occurs, the compression springs can be made very soft, so that with a response of the valve no significant spring forces have to be overcome. This affects in turn has a positive effect on the closing speed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Quick-release valve for ventilation lines in shelter structures with an axially fixed axis carried by bushes carried by radial cross-braces, on which a thin-walled valve closure body is mounted so as to be displaceable in the closing direction against a spring force, and the valve housing is formed from two mutually abutting rotationally symmetrical shells connecting pipe sections, characterized in that the valve housing in the area of the valve closure body (6) consists of two identical sheet-metal shells (8, 10) which have axially pipe stubs (12, 14) on the inner circumference, so that the valve closure body (6) is connected to is formed in a known manner from two mutually abutting rotationally symmetrical shells (44,46) that in the region of the valve closure body in its rest position an essentially identical average cross-section is provided, and that the axis. (36) is fastened in the sockets (32, 34) in such a way that the tensile forces acting on the housing can be transmitted via the axle.