DE2522084A1

DE2522084A1 - Absperreinrichtung fuer rohrleitungen

Info

Publication number: DE2522084A1
Application number: DE19752522084
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Ing Happe
Original assignee: ROMBACH JOHANN BAPTIST
Current assignee: ROMBACH JOHANN BAPTIST
Priority date: 1975-05-17
Filing date: 1975-05-17
Publication date: 1976-11-18
Also published as: US4084617A; GB1495128A; FR2311972A1; IT1065854B; DE2522084B2; FR2311972B1; DE2522084C3; NL7604985A

Description

PATENTANWALT DH.-iNG KLAUS DURM 2522084 KARLSRUHE FELIX-MOTTL-STRASSE 1 a TELEFON 590455

R 1550/75
2. Mai 1975

Johann Baptist Rombach, Karlsruhe

75 Karlsruhe 21
Zeppelinstraße 26
Postfach 21 09 27

Absperreinrichtung für Rohrleitungen

Es handelt sich im Folgenden um eine Absperreinrichtung für Rohrleitungen, mit einem einseitig eingespannten, biegsamen Verschlußband, welches auf einer mit Durchflußöffnungen versehenen Ventilsitzwand mit Hilfe einer Wickelwalze abrollbar ist.

Die vorgeschlagene Absperreinrichtung findet Anwendung bei Rohrleitungen für flüssige und gasförmige Medien und sie ist insbesondere zum Absperren, zum Einstellen und zum Regulieren der Durchflußmenge von zu Gasbrennern geführtem Heizgas vorgesehen.

Absperreinrichtungen mit einer in einem Gehäuse zwischen Zu- und Abfluß angeordneten, mit Durchbrechungen versehenen Ventilsitzwand sowie einem vom Durchflußmedium auf die Ventilsitzwand angedrückten und von ihr abrollbaren Verschlußband aus einem elastischen Werkstoff sind vom Prinzip her bekannt. Dabei ist das Verschlußband an seiner

609847/0585

R 1550/75 - 2 -

einen Stirnseite am Gehäuse bzw. an der Ventilsitzwand eingspannt, während seine andere Stirnseite an einer im Gehäuse in einem Abstand vor der Ventilsitzwand drehbar gelagerten Betätigungswelle angebracht ist. Da die Betätigungswelle gegenüber der Einspannstelle des Verschlußbandes angeordnet ist, bildet das Verschlußband in Geschlossenstellung eine U-förmige Schleife, deren Höhe sich mit zunehmendem Abrollen des Verschlußbandes von der Ventilsitzwand und damit erfolgendem Öffnen der Absperreinrichtung verringert; das Abrollen bzw. Öffnen geschieht durch Drehen der Betätigungswelle mit Hilfe eines außen vorgesehenen Handrades ( Deutsche Patentschrift 897.639).

Obwohl Absperreinrichtungen mit einem biegsamen Verschlußband den gebräuchlichen Ventilen, Hähnen und Schiebern, insbesondere wegen ihrer geringen, benötigten Betätigung skräf te und fast beliebig vorgebbaren Öffnungscharakteristiken, überlegen wären, konnten sie sich bisher in der Praxis nicht durchsetzen, weil die lange Schleife des Verschlußbandes unter der Einwirkung des an ihr vorbeiströmenden Durchflußmediums ins Flattern gerät, was zunächst Einrisse an den Längskanten des Verschlußbandes zur Folge hat, die nach einiger Zeit zur Zerstörung des Verschlußbandes führen können·

Es ist daher die Aufgabe der Neuerung, eine Absperreinrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß Beschädigungen des Verschlußbandes vermieden werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Wickelwalze zum Abrollen des Verschlußbandes über der Ventilsitzwand hin- und herführbar angeordnet ist. Damit wird erreicht, daß das Verschlußband ohne Bildung einer Schleife direkt

$09847/0585

R 1550/75 - 3 -

auf der Ventilsitzwand ab- bzw. aufgerollt wirdj dieser Vorgang des Ab- und Aufrollens des Verschlußbandes durch Hin- bzw. Herführen der drehbaren Wickelwalze entspricht demjenigen beim Legen eines Teppichs.

An der Wickelwalze kann eine vorgespannte Torsionsfeder angreifen. Diese Torsionsfeder übt auf das Verschlußband beim Ab- bzw. Aufrollen eine Zugspannung aus, was gewährleistet, daß sich auch sehr dünne und in Längsrichtung wenig steife Verschlußbänder ohne weiteres immer glatt über die Ventilsitzwand legen. Der gleiche Zweck wird erreicht, wenn das Verschlußband selbst als' Torsionsfeder ausgebildet ist und als in sich vorgespannter Wickel auf die Wickelwalze aufgebracht ist.

Die Wickelwalze kann einen Zahnkranz tragen, welcher in eine längs der Ventilsitzwand geführte Zahnstange eingreift. Damit läßt sich beim Hin- und Herführen die das Ab- bzw. Aufrollen des Verschlußbandes bewirkende Drehung der Wickelwalze erzwingen. Diese Zwangsdrehung hat eine einwandfreie und zuverlässige Punktion der vorgeschlagenen Absperrvorrichtung zur Folge.

In einer erfinderischen Ausgestaltung der Absperreinrichtung wird die Zwangsdrehung der Wickelwalze durch wenigstens ein einseitig eingespanntes, biegsames, gegensinnig zum Verschlußband auf der Wickelwalze auf- und abrollendes Führungsband erzielt. Die Verwendung eines solchen Führungsbandes macht' darüber hinaus die Funktion der vorgeschlagenen Absperreinrichtung unabhängig von der Einbaulage·

Vorteilhaft sind «wei einstückig mit dem Verschlußband gefertigte Führungsbänder vorgesehen. Die Verwendung von zwei beiderseits des Verschlußbandes auf der Wickelwalze

609847/0585

R 1550/75 - 4 -

angeordneten und aus dem selben Materialzuschnitt stammenden Führungsbändern erzwingt wegen der symmetrischen Anordnung eine einwandfreie Führung der Wickelwalze, außerdem werden Justierarbeiten vermieden.

Zweckmäßig ist die Wickelwalze in einer Gabel drehbar gelagert, die eine Kugelpfanne trägt; dies ermöglicht eine freie Beweglichkeit der Wickelwalze unter der Einwirkung des Verschlußbandes bzw. der Führungsbänder·

Zum Hin- und Herführen der Wickelwalze ist eine längsverschiebbare, mit einem Kugelkopf in die Kugelpfanne der Gabel eingreifende Betätigungsstange vorgesehen.

Um einen absoluten Abschluß in Geschlossenstellung der Absperreinrichtung zu erzielen, ist auf der Ventilsitzwand in an sich bekannter Weise eine Dichtung vorgesehen.

einer bevorzugten Ausführungsforro der Absperreinrichtung ist über der Ventilsitzwand ein Gehäuseringteil vorgesehen, welcher Befestigungsmittel für das Verschlussband und die Führungsbänder trägt, und die Dichtung sitzt in einer Ausnehmung der Ventilsitzwand· Mit Hilfe dieser konstruktiven Maßnahmen ist es möglich, die Ventilsitzwand alleine und ohne Ausbau der ganzen Absperreinrichtung zu entfernen und sie beispielsweise gegen eine solche mit anders angeordneten Durchströmöffnungen auszutauschen.

Vorteilhaft ist ein an. der Gabel befestigter, über der Dichtung gleitender Schaber vorgesehen« Dieser Schaber dient «um Abstreifen von eich bei geöffnets? Absperrein« richtung auf der Dichtung abgesetztes* Partiüc«!, die ainer einwandfreie Abdichtung durch das VsrschlySbaad im W stehen könnten*

R 1550/75

Zweckmäßig ist die Wickelwalze aus zwei Halbzylindern zusammengesetzt, dies erleichtert die Befestigung des Verschlußbandes und der Führungsbänder an der Wickelwalze beträchtlich.

Zur Halterung der Wickelwalze kann eine in Abrollrichtung des Verschlußbandes liegende Tragschiene vorgesehen sein. Eine Führung der Wickelwalze in einer Tragschiene ermöglicht ein Hin- und Herführen der Wickelwalze in einem Abstand über der Ventilsitzwand·

Die beigefügten Zeichnungen, in welchen die vorgeschlagene Absperreinrichtung sowie mehrere Einzelheiten wiedergegeben sind, werden im Folgenden näher erläutert; hierbei zeigen:

Figur 1 eine Absperreinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform, in einem axialen Querschnitt;

Figur 2 die Absperreinrichtung nach Figur 1, in einer' Draufsicht bei abgenommenem Zuflußteil;

Figur 3 eine mittels Zahnkranz und Zahnstange zwangsgedrehte Wickelwalze, in einer Seitenansicht;

Figur 4 eine Wickelwalze mit einer Torsionsfeder, in einem Querschnitt;

Figur 5 zwei einstückig mit einem Verschlußband hergestellte Führungsbänder, in einer Draufsicht;

Figur 6 eine Wickelwalze in Verbindung mit einem an der Gabel befestigten Schaber, in einem Querschnitt;

609847/0585

R 1550/75 - 6 -

Figur 7 eine mittels Führungsschienen in einem Abstand über der Ventilsitzwand geführte und durch Führungsbänder zwangsgedrehte Wickelwalze, in einem Querschnitt.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Absperreinrichtung weist drei wesentliche Teile auf: Eine Ventilsitzwand 1, ein Verschlußband 2 und eine Wickelwalze 3.

Die Ventilsitzwand 1 befindet sich in einem dreiteiligen Gehäuse, welches aus einem Zuflußteil 4, einem Gehäuseringteil 5 und einem Abflußteil 6 zusammengesetzt ist.

Der Zuflußteil 4 besteht aus einem Anschlußflansch 7, einem kurzen Rohrabschnitt β und einem Deckflansch 9, der auf dem Gehäuseringteil 5 aufliegt. An den Gehäuseringteil 5 schließt die Ventilsitzwand 1 an, und den Abschluß des Gehäuses bildet der mit einem Flansch 10 ausgestattete, abgebrochen dargestellte Abflußteil 6. Zuflußteil 4, Gehäuseringteil 5, Ventilsitzwand 1 und Abflußteil 6 sind mit einem Kranz von fluchtenden Bohrungen 11 versehen, die zur Aufnahme von (nicht dargestellten) Schraubenbolzen dienen, mit deren Hilfe das Gehäuse zusammengehalten und verschraubt ist.

Die als kreisförmige, ebene Platte ausgebildete Ventilsitzwand 1 weist eine Anzahl von Durchflußoffnungen 12 auf, die in drei verschieden langen Reihen nebeneinander (vergleiche Figur 2) angeordnet sind. In einer niederen, kreiszylindrischen Ausnehmung 13 befindet sich eine im Grundriß rechteckige, aus einem gumirdelastischen Material bestehende Dichtung 14 mit einer rerhteckigen Ausnehmung, die die Durchflußöffnungsn i£ frailSSt*

608847/0585

R 1550/75 - 7 -

An der Innenwand des Gehäuseringteiles 5 steht eine breite Brücke 15 hervor, an welcher mittels einer Druckplatte 16 unter Verwendung von Sechskantschrauben das Verschlußband einseitig eingespannt ist. An der gegenüberliegenden Seite der Innenwand des Gehäuseringteiles 5 sind zwei schmale Nasen 16 angeordnet, an denen zwei Führungsbänder 18, 19 unter Verwendung von Platten 20 und Sechskantschrauben befestigt sind·

Die zylindrische Wickelwalze 3 ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus zwei Halbzylindern 21, 22, die mittels Kopfschrauben 23 zusammengehalten werden. Zwischen den «beiden Halbzylindern 21, 22 sind die Enden des Verschlußbandes 2 sowie diejenigen der beiden Führungsbänder 18, 19 eingespannt·

Die wickelwalze 3 trägt an ihren Kopfseiten zwei Achsstummel 24, mit welchen sie mit seitlichem Spiel in einer Gabel 25 drehbar gelagert ist· Die Gabel 25 besitzt eine Kugelpfanne 26, welche einen Kugelkopf 27 umfaßt, der das Ende einer längsverschiebbaren Betätigungsstange 28 bildet. Die Betätigungsstange 28 ist in einem von außen in den Gehäuseringteil 5 eingeschraubten Führungszylinder 29 geführt, wobei zur Abdichtung ein Dichtungsring 30 vorgesehen ist. Am Führungszylinder 29 greifen (nicht dargestellte) pneumatische oder elektromotorische Betätigungsorgane an, mit deren Hilfe die Betätigungsstange 28 verschiebbar ist.·

Die Betätigungsstange 28 dient zum Hin- und Herführen der Wickelwalze 3 über der Ventilsitzwand 1, wobei das über der Ventilsitswand 1 sich abrollende Verschlußband 2 von der Wickelwalze 3 auf- bzw. abgewickelt wird· Da die beiden Führungebänder 18, 19 gegensinnig zum Verschlußband auf der Wickelwalze 3 aufgerollt sind, erfolgt bei deren

609847/0585

R 1550/75 - 8 -

Hin- und Herführen die Drehung der Wickelwalze 3 zwangsläufig.

Eine andere Art der Bewerkstelligung der Zwangsdrehung der Wickelwalze 3 während deren Hin- und Herführens über der Ventilsitzwand 1 ist in Figur 3 dargestellt. Hier ist die Wickelwalze 3 mit einem Zahnkranz 31 versehen, welcher mit einer Zahnstange 32 in Eingriff ist, die auf der Ventilsitzwand 1 befestigt ist.

Das Verschlußband 2 wird (Figur 1) von dem in Richtung des Pfeiles a durch den Zuflußteil 4 in die Absperreinrichtung einströmenden Durchflußmedium gegen die Ventilsitzwand 1 gepreßt. Bei geeigneter Ausbildung des Verschlußbandes 2 legt sich dieses beim Hin- und Herführen der Wickelwalze 3 unter der Einwirkung des Durchflußmediums von selbst glatt und damit dichtend auf die Ventilsitzwand 1. Bei Verwendung von ausreichend längssteifen Verschlußbändern 2 kann anstelle der in Figuren 1 und 2 bzw. 3 dargestellten Zwangsdrehungen (mittels der gegensinnig aufgewickelten Führungsbänder 18, 19 bzw. mittels Zahnkranz 31 und Zahnstange 32) auch der Einbau einer vorgespannten Toreionsfeder 33 (Figur 4) in die Wickelwalze treten, mit deren Hilfe eine dauernde Zugspannung auf das Verschlußband 2 auegeübt wird. Der gleiche Effekt wird erzielt, wenn das Verschlußband 2 aus Federstahl besteht und zu einem Torsionsband gewickelt ist.

Die Figur 5 zeigt im Grundriß einen rechteckigen Zuschnitt für ein Verschlußband 2 und zwei Führungsbänder 18, 19, wobei das Verschlußband 2 und die beiden Führungsbänder 18, 19 über die eine Stirnseite 34 zusammenhängen. Die Stirnseite 34 wird bis zu der Strichlinie 35 in einer zweiteilig ausgebildeten Wickelwalze 3 befestigt, und das

609847/0585

252208A

R 1550/75 - 9 -

Verschlußband 2 sowie die Führungsbänder 18, 19 werden sodann in dieser Strichlinie 35 jeweils rechtwinkelig gegensinnig abgekantet. Anstelle dieses Zuschnittes kann ebensogut ein solcher treten, welcher zwei Verschlußbänder 2 mit einem zwischen diesen angeordneten Führungsband aufweist.

In Figur 6 ist eine Gabel 25 einer Wickelwalze 3 dargestellt, an der ein Schaber 36 befestigt ist, der mit einer Klinge 37 vor dem von der Wickelwalze 3 abgerollten Verschlußband 2 über der Dichtung streift.

Figur 7 zeigt eine in einem Abstand über der Ventilsitzwand 1 hin- und herführbar angeordnete Wickelwalze 3, die unter Verwendung von Führungsbändern 18, 19 zwangsgedreht ist. In Abrollrichtung des Verschlußbandes 2 bzw. der Verschieberichtung der Betätigungsstange 28 sind beiderseits der Gabel 25 Tragschienen 38 vorgesehen, die eine Längsnut 39 aufweisen, in welche an der Gabel 25 seitlich hervorstehende Nocken 30 eingreifen. Die Tragschienen 38 können beispielsweise aber auch so angeordnet sein, daß die Achsstummel 24 in die Längsnuten 39 eingreifen.

609847/0585

Claims

R 1550/75 - 10 -
2. Mai 1975

Ansprüche

(lJ Absperreinrichtung für Rohrleitungen, mit einem einseitig eingespannten, biegsamen Verschlußband, welches auf einer mit Durchflußöffnungen versehenen Ventilsitzwand mit Hilfe einer Wickelwalze abrollbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wikkelwalze (3) zum Abrollen des Verschlußbandes (2) über der Ventilsitzwand (1) hin- und herführbar angeordnet ist.

2. Absperreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an der Wickelwalze (3) eine vorgespannte Torsionsfeder (33) angreift·
3. Absperreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Verschlußband (2) als Torsionsfeder ausgebildet ist.
4. Absperreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Wickelwalze (3) einen Zahnkranz (31) trägt, welcher in eine längs der Ventilsitzwand (1) geführten Zahnstange (32) eingreift.
5. Absperreinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens ein einseitig eingespanntes, biegsames, gegensinnig zum Verschlußband (2) auf der Wickelwalze (3) auf- und abrollendes Führungsband (18, 19)·

609847/0585

R 1550/75 - 11 -
6. Absperreinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet) daß zwei einstückig mit dem Verschlußband (2) gefertigte Führungsbänder (18, 19) vorgesehen sind.
7. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelwalze (3) in einer Gabel (25) drehbar gelagert ist, die eine Kugelpfanne (26) trägt.
8. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Hin- und Herführen der Wickelwalze (3) eine längsverschiebbare, mit einem Kugelkopf (27) in die Kugelpfanne (26) der Gabel (25) eingreifende Betätigungsstange (28) vorgesehen ist.
9. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Ventilsitzwand (1) in an sich bekannter Weise eine Dichtung (14) vorgesehen ist.
10. Absperreinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß über der Ventilsitzwand (1) ein Gehäuseringteil (5) vorgesehen ist, welcher Befestigungsmittel (15, 17) für das Verschlußband (2) und die Führungsbänder (18, 19) trägt, und daß die Dichtung (14) in einer Ausnehmung (13) der Ventilsitzwand (1) sitzt.
11. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Gabel (25) befestigter, über der Dichtung (14) gleitender Schaber (36) vorgesehen ist.

.609847/0585