DE2335724A1

DE2335724A1 - Klappenventil

Info

Publication number: DE2335724A1
Application number: DE19732335724
Authority: DE
Inventors: David Atherton Hills
Original assignee: Hersey Products Inc
Current assignee: Hersey Products Inc
Priority date: 1972-07-13
Filing date: 1973-07-13
Publication date: 1974-01-31
Also published as: JPS4958427A; JPS5123732B2; US3789874A; CA978831A; GB1376714A

Description

9134-73/Kö/S
Convention Date:
July 13, 1972

Hersey Products Inc., Dedham, Mass., V.St.A.

Klappenventil

Die Erfindung betrifft ein Klappenventil mit schwenkbar an einem Klappenhalter angeordnetem Klappenmechanismus.

Bekanntlich ist es bei Klappenventilen erwünscht, daß die Schließkraft, d.h. die die Klappe in der Schließrichtung spannende oder drückende Kraft, verändert werden kann, wenn die Strömungsverhältnisse im Ventil sich ändern. So ist aus der USA-Patentschrift 3 478 778 ein Klappenventil bekannt, bei dem eine Zugfeder einen Nockenarm spannt und eine die Klappe in der Schließrichtung drückende Drehkraft ausgeübt wird, die sich beim weiteren Öffnen der Klappe verringert, da der Momentarm,über den die Federkraft an der Klappe angreift, in dem Maße abnimmt, wie die Klappe sich öff-, net.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Klappenventil zu schaffen, bei dem die auf die Klappe einwirkende Schließkraft in vorbestimmter Weise so auf die Strömungsverhältnisse im Ventil abgestimmt werden kann, daß eine gewünschte Durchflußmengen/Druckabfall-Kurve über den gesamten Betriebsbedingungsbereich erhalten wird, wobei das Klappenventil sich unter Fabrikationsbedingungen verläßlich und reproduzierbar herstellen lassen und verläßlich im Gebrauch sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Klappenventil der eingangs

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genannten Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen in seinem mittleren Teil schwenkbar am Klappenhalter befestigten Nockenarm, eine zwischen dem Klappenhalter und dem einen Ende des Nockenarmes angeordnete Druckfeder und eine Anordnung, die das andere Ende des Nockenarmes mit dem Klappenmechanismus verbindet, derart, daß die vom Nockenarm auf den Klappenmechanismus ausgeübte Kraft in einer durch eine Querachse des Nockenarmes in Richtung auf dessen anderes Ende sowie durch eine Querachse des Klappenmechanismus verlaufenden Ebene angreift. Die Druckfeder drückt dabei das eine Ende des Nockenarmes vom Klappenhalter weg, und die Schließkraft wird in der genannten Ebene übertragen.

Vorzugsweise greift die Kraft der Feder am einen Ende des Nockenarmes über eine die Feder erfassende Buchse oder Hülse an, die am Nockenarm um eine Querachse schwenkbar befestigt ist, und eine drehbare Rolle am anderen Ende des Nockenarmes erfaßt eine drehbare Rolle am Klappenmechanismus.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in Draufsicht eine bevorzugte Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Klappenventils und

Figur 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 in Figur 1.

Das in Figur 1 und 2 gezeigte Klappenventil hat einen Klappenhalter 10 mit einem Flansch 12, in dem eine O-Ringnut 14 zum Montieren an im Gebrauch stromaufwärtigen Apparate- oder sonstigen Teilen vorgesehen ist.

Im Klappenhalter 10 ist auf einer Querstange 16 ein Klappenmechanismus 18 schwenkbar gelagert.

Der Klappenmechanismus 18 hat einen durch eine Unterlagscheibe 22 befestigten Gummiring 20. Die Klappe 24 weist gegenüber dem Ventilsitz 26 eine gewisse Universalbeweglichkeit auf, indem eine Plastikmuffe 28, die gegenüber dem Klappenarm 30 in Winkelrichtung gleitbar ist, vorgesehen ist, wobei der Schnappring 32 und die Unterlagscheibe 34 entsprechend angeordnet sind. Zwei vom Klappen-

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halter 30 stromabwärts vorstehende Arme 36 tragen eine Welle 38, auf der eine Plastikrolle 40 drehbar gelagert ist.

Ein Nockenarm 46 ist auf einer Welle 42, die in Armen 44 des Klappenhalters 10 befestigt ist, schwenkbar gelagert. Am oberen Ende des Nockenarmes 46 ist auf einer Ouerwelle 48 eine Buchse oder Hülse 50 aus Plastik zum Erfassen einer Feder schwenkbar ange lenkt. In einem Schlitz 52 am anderen Ende des Nockenarmes 46 ist auf einer Ouerwelle 54 eine Nockenrolle 56 aus korrosionsbeständigem Stahl drehbar gelagert.

Zwischen einem Federhalteteil 58 des Klappenhalters 10 und der Buchse 50 ist eine Druckfeder 60 angeordnet.

Im Betrieb drückt in der Schließstellung die von der Druckfeder 60 ausgeübte Kraft den Nockenarm 46 um die Querachse der Welle 42. Die Rolle 56 übt daher eine.Kraft auf die Rolle 38 aus, durch welche die Gummischeibe 20 der Ventilklappe gegen den Ventil. sitz 26 gedrückt wird. Da die Rollen 56 und 40 Zylinderflächen haben, greift die von der Rolle 56 auf die Rolle 40 ausgeübte Kraft in der Ebene durch die Querachsen der Wellen 54 und 38 an. Und zwar nicht nur in der Schließstellung, sondern in sämtlichen Stellungen des Klappenventils. Wenn der Wasserdruck soweit ansteigt, daß das Klappenventil aufspringt und dann sich in zunehmendem Maße öffnet, schwenkt der Nockenarm 46 um die Welle 42 gegen die durch gestrichelte Linien angedeutete Lage. Bei Bewegung in dieser Richtung verringert sich der wirksame Hebelarm der die Achsen der Rollen verbindenden Ebene um die Achse der Welle 16 erheblich, so daß er sih auf die auf den Klappenmechanismus ausgeübte Drehkraft weit mehr auswirkt als die Tatsache, daß die von der Feder 60 ausgeübte Kraft wegen der zusätzlichen Kompression zunimmt. Vorzugsweise wirkt sich die abnehmende Drehkraft so aus, daß die Druckabfall/Dur'chflußmengen-Kurve über den gesamten Betriebsbereich von Nulldurchfluß bis zu dem der maximalen Nennkapazität entsprechenden Durchfluß annähernd flach bleibt, obwohl die Hebelarme und Federeigenschaften sowie andere bekannte Parameter auch so verändert werden können, daß die genannte Kurve eine Richtungsänderung erfährt.

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Vorstehend ist also ein Klappenventil beschrieben, dessen die Klappe in die Schließstellung drückende Drehkraft beim Öffnen der Klappe abnimmt und das einen Klappenhalter mit schwenkbar daran befestigtem Klappenmechanismus und einem (in seinem Mittelteil schwenkbar angelenkten) Nockenarm sowie eine zwischen dem Klappenhalter und dem einen Ende des Nockenarmes angeordnete Druckfeder, welche den Klappenmechanismus mit einer Schließkraft, die in einer durch eine Querlinie nahe dem anderen Ende des Nockenarmes und eine Querlinie am Klappenmechanismus definierten Ebene angreift, beaufschlagt. Vorzugsweise wird dabei die Kraft von einer drehbar im anderen Ende des Nockenarmes gelagerten Rolle aus korrosionsbestän digem Stahl auf eine am stromabwärtigen Ende des Klappenmechanismus drehbar gelagerte Rolle aus Kunststoff oder Plastik ausgeübt.

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Claims

Patentansprüche

Klappenventil mit schwenkbar an einem Klappenhalter angeordnetem Klappenmechanismus, gekennzeichnet durch einen in seinem mittleren Teil schwenkbar am Klappenhalter (10) befestigten Nockenarm (46), eine zwischen dem Klappenhalter und dem einen Ende des Nockenarmes angeordnete Druckfeder (60) und eine Anordnung (56, 40), die das andere Ende des Nockenarmes mit dem Klappenmechanismus (18) verbindet, derart, daß die vom Nockenarm auf den Klappenmechanismus ausgeübte Kraft in einer durch eine Querachse des Nockenarmes in Richtung auf dessen anderes Ende sowie durch eine Querachse des Klappenmechanismus verlaufenden Ebene angreift *
2. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Zylinderfläche (56) am anderen Ende des Nockenarmes (46) durch die von der Druckfeder (60) auf den Nockenarm ausgeübte Kraft gegen eine am Klappenmechanismus (18) angeordnete Zylinderfläche (40) drückt.
3· Klappenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zylinderfläche auf der Nockenarmseite die Oberfläche eines am Nockenarm (46) angeordneten zylindrischen Teils ist.
4. Klappenventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das zylindrische Teil am Nockenarm (46) um dessen Querachse drehbar gelagert ist.
5. Klappenventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4* dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderfläche am Klappenmechanismus die Oberfläche eines am Klappenmechanismus (18) angeordneten zylindrischen Elements ist.
6. Klappenventil nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet , daß das zylindrische Element am Klappenmechanismus (18) um dessen Querachse drehbar gelagert ist.

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7. Klappenventil nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß vom zylindrischen Teil und vom zylindrischen Element das eine aus Kunststoff und das andere aus korrosionsbeständigem Stahl ist.
8. Klappenventil nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet , daß das zylindrische Element aus Kunst· stoff ist.
9. Klappenventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenarm (46) an seinem einen Ende eine die Druckfeder (60) erfassende Buchse (50) trägt, die am Nockenarm um eine Querachse desselben schwenkbar angelenkt ist.

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