DE2600735A1

DE2600735A1 - Leitung mit einer ihrer absperrung dienenden klappe

Info

Publication number: DE2600735A1
Application number: DE19762600735
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl Ing Wenger
Original assignee: LTG Lufttechnische GmbH
Current assignee: LTG Lufttechnische GmbH
Priority date: 1976-01-10
Filing date: 1976-01-10
Publication date: 1977-07-14
Also published as: GB1556533A; CH599488A5; FR2337840B3; ATA922176A; AT363647B; FR2337840A1

Description

Dr.-ing. Dipi.-Phya. O 8KAR KcNIG Patentanwalt

T Deutsche Bank AG Stuttgart

Telefon: (07H) Ρ?***""-" ί-3 64 61 Konto Nr. 89/00300

Telegramm: Koenigpat 7000 STUTTGART-!, Kltipfelstraße 6 Postscheck Stgt.84919

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4048

LTG Lufttechnische Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 7000 Stuttgart

Leitung mit einer ihrer Absperrung dienenden Klappe

Die Erfindung betrifft eine Leitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die Erfinduna bezieht sich dabei vorzuasweise auf absperrbare Leitungen für lufttechnische Anlagen^ wie sie

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in Gebäuden, Schiffen oder dergleichen für Zwecke der Lüftung, Heizung, Kühlung, Klimatisierung usw. von Räumen des betreffenden Gebäudes oder Schiffes installiert werden. Doch kann die Erfindung auch andere Anwendungsgebiete haben, insbesondere allgemein Gasleitungen und Flüssigkeitsleitungen betreffen, insbesondere solche, bei denen in der maximalen Offenstellung der Klappe ein geringer Strömungswiderstand erwünscht ist.

Bei solchen Leitungen hat man bisher üblicherweise die ihrer Absperrung dienende Klappe fest mit der Stellwelle verbunden, wobei die Drehachse der Stellwelle eine Symmetrieachse der Klappe war, Dies machte es erforderlich, daß die Dichtung aus zwei Dichtungsteilen bestand, die in Längsrichtung der Leitung zueinander versetzt und unterschiedlichen Stirnseiten der Klappe zugeordnet waren, wobei das eine Dichtungsteil in der AbsperrStellung der Klappe der einen Hälfte der Klappe und das andere Dichtungsteil der anderen Hälfte der Klappe gegenüberstand. Infolge der Versetzung der beiden Dichtungsteile ergab sich keine vollständige Abdichtung in der Absperrstellung der Klappe, was in vielen Anwendungsfällen unerwünscht und nachteilig ist, bzw. die Anwendung solch einfacher, betriebssicherer Klappen verhinderte.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Leitung mit einer ihrer Absperrung dienenden Klappe zu schaffen, bei welcher auf baulich einfache, betriebssichere

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Weise erreicht werden kann, daß die Klappe in ihrer Absperrsteilung die Leitung vollkommen dicht absperrt. Erfindunqsgemäß ist bei einer Leitung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 vorgesehen, daß die Drehachse der Stellwelle in Längsrichtung der Leitung im Abstand von der Absperrstellung der Klappe angeordnet ist und daß innenseitig der Leitung die Stellwelle mit der Klappe über mindestens einen sich quer zur Drehachse der Stellwelle erstreckenden Hebel verbunden ist, dessen eines Ende mit der Stellwelle fest verbunden ist und dessen anderes Ende um eine zur Drehachse der Stellwelle parallele Drehachse mit der Klappe oder mit einem mit der Klappe verbundenen Arm gelenkig verbunden ist,

Dies ermöglicht es, daß man die innerhalb der Leitung an deren Wandung anzuordnende Dichtung als in sich geschlossenen Dichtungsring ausbilden kann und keine Dichtungsteile zu beiden Seiten der Klappe anordnen muß, da man die Dichtung bezogen auf die Absperr stellung der Klappe ausschließlich gegenüber einer Stirnseite der Klappe anordnen kann. Es ist also ohne weiteres möglich, eine endlose Dichtung vorzusehen oder an ihrer Stelle eine Dichtung, die der endlosen Dichtung mit dem einzigen, die Dichtungswirkung nicht beeinflussenden Unterschied entspricht, daß sie eine oder mehrere Stoßstellen hat.

Obwohl es besonders vorteilhaft ist, eine in sich ge-

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schlossene Dichtung vorzusehen, kann in manchen Fällen auch vorgesehen sein, daß die Dichtung aus zwei oder mehr im Abstand voneinander befindlichen Teilen besteht und die Abdichtung an den Lücken zwischen diesen Dichtungsteilen mittels an der Klappe angeordneten Dichtungslippen erfolgt, die dicht an der Innenwandung der Leitung anliegen.

Die Erfindung ist bei allen üblichen Leitungsquerschnitten anwendbar. Bevorzugt können runde oder rechteckförmlge Leitungsquerschnitte vorgesehen sein.

Obwohl bei vielen Anwendungsfällen die Klappe nur ihre beiden Gren^stellungen, nämlich entweder ihre Absperrstellung oder ihre maximale Offenstellung alternativ einnimmt, kann auch vorgesehen sein, daß die Klappe in Art einer Drosselklappe in Zwischenstellungen einstellbar ist, in denen sie den Durchsatz an Medium durch diese Leitung je nach Stellung unterschiedlich stark drosselt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Es zeigen in im wesentlichen schematischer Darstellung:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine durch ein kurzes Leitungsstück gebildete Leitung mit einer der vollkommen dichten Absperrung dieser Leitung dienenden Klappe, die in ihrer maximalen Offenstellung dargestellt ist,

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Fig. 2 eine Vorderansicht der Leitung nach Fig. 1 gesehen in Richtung des Pfeiles 2 der Fig. 1,

Fig. 3 die Leitung nach Fig. 1 in einer Zwischenstellung der Klappe,

Fig. 4 die Leitung nach Fig. 1, wobei sich die Klappe in ihrer Absperrstellung befindet,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Leitung gemä6 einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig, 6 eine Vorderansicht der Leitung nach Fig. 5 gesehen in Richtung des Pfeiles 6 der Fig. 5,

Fig. 7 die Leitung nach Fig. 5, jedoch in einer anderen Stellung der Klappe,

Fig. 8 eine Leitung in längsgeschnittener Darstellung mit einer Klappe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 9 die Leitung nach Fig. 8, jedoch in einer anderen Stellung der Klappe.

Die in den Figuren 1-4 dargestellte Leitung kreisrunden Querschnitts besteht aus einem kurzen Leitungsstück 10, bspw. aus verzinktem Stahlblech, und kann mit Vorteil relativ große Durchmesser haben, wie sie für lufttechnische Anlagen üblich sind. Dieses Leitungs-

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stück 10 mit zugeordneter, seiner vollkommen dichten Absperrung dienenden Klappe 11, könnte man auch als Absperr-Klappenventil bezeichnen,

In der in Fig. 1 dargestellten maximalen Offenstellung befindet sich die runde Klappe 11 geringfügig oberhalb der Längsmitte der geraden Leitung 10 in zur Längsachse dieser Leitung 1O paralleler Richtung, so daß sie minimalen Strömungswiderstand hat. Diese Klappe 11 ist mittels einer Stellwelle 12 lageverstellbar, die sich durch die Leitung 1O diametral hindurch erstreckt, wobei sie sich in Längsrichtung der Leitung 10 in erheblichem Abstand von der Absperrstellung (Fig. 4) der Klappe 11 befindet. Diese Stellwelle 12 kann mittels nicht näher dargestellter Mittel gedreht werden, beispielsweise mittels eines Handgriffes oder, wie bei lufttechnischen Anlagen meist vorgesehen, mittels eines Stellmotors, z. B. eines pneumatischen Arbeitszylinders. Diese Stellwelle 12 ist an ihren beiden die Leitung 1O durchdringenden Stellen in der Wandung der Leitung 1O drehbar gelagert.

An der Stellwelle 12 sind im Querabstand voneinander zwei zueinander parallele, gerade Hebel 13 fest angeordnet, die sich in der in Fig. 1 dargestellten Stellung der Klappe 11 in von der Absperrstellung (Fig. 4) der Klappe 11 wegführender Richtung und in relativ zur Stellwelle 12 tangentialer Richtung schräg nach unten

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erstrecken und deren von der Stellwelle 12 abgewendeten Enden an je einen von der Klappe 11 rechtwinklig wegstrebenden Arm 14. mit zur Drehachse der Stellwelle 12 paralleler Drehachse bei 18 ancrelenkt sind. Die Arme 14 sind an der Klappe 11 fest angeordnete Winkelstücke. Es ist auch möglich, die Arne 14 wegzulassen und die Hebel 13 direkt an die Klappe 11 anzulenken, jedoch verbessern die Arme 14 die Lage des jeweiligen Kraftangriffspunktes des Hebels 13 relativ zur Klappe 11 in Stellungen der Klappe 11, bei denen sie an der Stellwelle 12 nicht anliegt.

Im Längsabstand vor der Stellwelle 12 ist in der Leitung IO eine endlose Ringdichtung 15 angeordnet, deren Dichtungsfläche 16 sich, wie dargestellt, vorzugsweise in einer senkrecht auf der Längsachse der Leitung 1O stehenden Ebene erstreckt. Diese Dichtung 15 ist an der Innenwandung der Leitung 1O befestigt, beispielsweise durch Kleben.

Ferner befindet sich in der Leitung 10 nahezu vertikal unterhalb der Stellwelle 12 ein als Winkel ausgebildeter schmaler Anschlag 19. Dieser Anschlag 19 ist nahe der durch die Drehachse der Stellwelle 12 bestimmten Durchmesserebene der Leitung 10 etwas in Richtung auf die Ringdichtung 15 zu versetzt fest angeordnet. Wie ferner zu ersehen ist, ist die Klappe 11 mittels einer Zugfeder 2O ständig in Richtung auf den Hebel 13 und auf die Stellwelle 12 zu gezogen, so dass sie in der in Fig. 1 dargestellten maximalen Offen-

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stellung an der Stellwelle 12 anlieqt und sich, ohne ihre Relativstellung zur Stellwelle 12 und zum Hebel 13 zu verändern, mit der Stellwelle 12 mitdreht, solange sie nicht an den Anschlag 19 anstößt. Wenn folglich die Stellwelle 12 aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wird, dann ergibt sich nach ca. 90° Drehwinkel eine Stellung der Klappe 11, bei welcher diese gerade zum Anstoßen an den Anschlag 19 kommt. Dann kann sich das untere Ende der Klappe 11 nicht mehr mit der Stellwelle 12 weiter mitdrehen und folglich bildet der Anschlag 19 dann ein Widerlager für die Klappe 11, um welches die Klappe 11 bei der weiteren Drehung der Stellwelle 12 unter Abheben von der Stellwelle 12 schwenkt, bis die Klappe 11 obenseitig an die Dichtung 15 anstößt. Bei weiterem Drehen der Stellwelle 12 in Gegenuhrζeigerrichtung bleibt dann das obere Ende der Klappe 11 an der Dichtung 15 abgestützt und das untere Ende der Klappe 11 hebt sich vom Anschlag 19 ab und wird in Richtung auf die Dichtung 15 zu vom Anschlag 19 fortbewegt, bis schließlich die in Fig, 4 dargestellte Absperrstellung erreicht ist, bei welcher die Klappe 11 durch die Stellwelle 12 mittels des Hebels 13 fest an die ebene Dichtfläche 16 der Dichtung 15 angedrückt ist, so daß die Klappe 11 die Leitung 10 vollkommen dicht absperrt.

Zum öffnen der Klappe 11 wird die Stellwelle 12 in Uhrzeigerrichtung aus der in Fig. 4 dargestellten Stellung gedreht und es spielt sich dann der umgekehrte Vorgang der Verstellung der Klappe ab. Die Feder 20 hat die

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Aufgabe, die Klappe 11 ständig so durch Ausüben von Rückstellkräften zu belasten, dass sie beim Öffnen in Richtung auf die Stellwelle 12 zu bewegt wird, und zwar solange, bis sie an die Stellwelle 12 zur Anlage koimnt und dann beim v/eiteren Schwenken in Öffnungsrichtung in dieser Relativstellung zur Stellwelle 12 verbleibt.

Die Ausfuhrungsform nach den Figuren 1-4 hat unter anderem auch den Vorteil, dass das die Leitung 10 durchströmende Medium auf die Klappe 11 bezüglich der Drehachse der Stellwelle 12 und damit auf die Stellwelle 12 keine oder nur relativ geringe resultierende Drehmomente ausübt.

Das Gelenk 18 kann ggfs. auch an die Klappe 11 verlegt sein, so dass dann die Teile 13, 14 einen starren Winkelhebel bilden. Die Feder 20 kann in manchen Fällen weggelassen oder durch andere Rückstellmittel ersetzt werden. Sie kann dann weggelassen werden, wenn das Eigengewicht der Klappe 11 und die von dem die Leitung 10 durchströmenden Medium auf die Klappe 11 ausgeübten Kräfte so sind, dass die Klappe ausreichend stark in Richtung auf die Stellwelle 12 zu belastet ist, um Flattern oder bei geöffneter Klappe 11 ihr Abheben von der Stellwelle 12 zu vermeiden. Ggfs. können anstelle der Feder 20 auch andere Rückstellmittel vorgesehen sein, z.B. kann die Stellwelle 12 in manchen Fällen Haftmagnete tragen, die die Klappe 11 anziehen und festhalten, solange sie an der Stellwelle 12 anliegen kann. Oder es können Belastungsgewichte vorgesehen sein usw. Bei einer nicht dargestellten anderen bevorzugten Ausführungsform können Hebel 13 sowie Arm 14 mit Gelenk 18 und Feder 20 durch eine geknickte Blattfeder, deren Festpunkte an der Stellwelle 12 und an der Klappe 11 liegen, ersetzt sein. Die elastische Durchbiegung der Blattfeder ersetzt das Gelenk 18. Die bei der Durchbiegung entstehende Kraft ersetzt die Feder 20.

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In dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1-4 muß bei der vorhandenen Ringdichtung 15 die Leitung 10 solche Querschnittsgestalt haben, daß die Klappe 11 durch den von der Ringdichtung umfaßten Leitungsquerschnitt teilweise hindurchdringen kann, wie es Fig. 1 für den Fall der maximalen Offenstellung der Klappe 11. zeigt. Bei rundem Querschnitt ist dies ohne weiteres gegeben, doch kommen auch andere Querschnittsformen in Frage, wie man ohne weiteres erkennt, auch rechteckförmig, wenn die Drehachse der Stellwelle 12 den Leitungsquerschnitt diagonal durchdringt.

Wenn man bei rechteckförmigem Querschnitt der Leitung die Drehachse der Stellwelle 12 senkrecht zu den von ihr durchdrungenen beiden Seitenwänden verlaufen lassen will, kann man im Fall der Anordnung der Stellwelle 12 nach Fig. 1 nur an der Decke und am Boden der Leitung je eine sich quer zur Längsrichtung der Leitung erstreckende Dichtleiste vorsehen, so daß an den von der Stellwelle 12 durchdrungenen Leitungsseitenwänden keine Dichtleisten vorhanden sind und man an den diesen Leitungsseitenwänden gegenüberliegenden Kanten der Klappe zur vollkommenen Abdichtung der Leitung Dichtlippen anordnen muß. Günstiger ist es jedoch, auch in solchen Fällen eine endlose Dichtung in der Leitung vorzusehen, was durch von der Fig. 1 abweichenden Anordnung der Stellwelle 12 gelingt, wie es an einem Ausführungsbeispiel in den Figuren 5-7 dargestellt ist. Gemäß Fig. 6 verläuft die Drehachse der Stellwelle 12 parallel zur Ober- und Unterseite der Leitung 10 rechteckförmigen Querschnittes. Jedoch ist die Stellwelle 12

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so außermittig angeordnet und die Länge des Hebels 13 so getroffen, daß a>b)>c ist, wo a, b, c die in Fig. 5 eingetragenen Maße sind (a = Länge des Hebelarmes des Hebels 13, b, c = Abstände der Drehachse der Stellwelle 12 von der durch die Dichtfläche 16 der Ringdichtung 15 bestimmten Ebene bzw. von der zu ihr parallelen benachbarten Unterseite der Leitung 10). Es ergibt sich hierdurch, daß beim Verstellen der Klappe 11 mittels der Stellwelle 12 aus der maximalen Offenstellung (Fig. 5) in die Absperrstellung (Fig. 7) die jeweils am weitesten links befindliche Umfangssteile der Klappe 11 nie die durch die Dichtfläche 16 bestimmte Ebene durchdringt, so daß der Querschnitt der Leitung 10 beliebig sein kann.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 8 und 9 ist ebenfalls eine endlose Ringdichtung 15 in die Leitung eingesetzt und die Klappe 11 ist in ihrer Absperrstellung (Fig. 9) mit ihrer rechten Stirnseite an diese Ringdichtung 15, die Leitung 10 vollkommen dicht absperrend, angedrückt. Das Verstellen der Klappe 11 erfolgt mittels zwei im Querabstand voneinander angeordneten, zueinander parallelen, gleich ausgebildeten Hebelpaaren, von denen in den Figuren nur ein Hebelpaar 25 zu sehen ist. Jedes Hebelpaar besteht aus einem fest an der Stellwelle 12 angeordneten Hebel 13', der mit dem zweiten Hebel 13'' um eine zur Drehachse der Stellwelle parallele Drehachse 26 gelenkig verbunden ist,

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Dieser zweite Hebel 13'' ist an seinem von dem Drehgelenk 26 abgewendeten Ende bei 27 drehbar an die Klappe 11 angelenkt, wobei auch diese Drehachse ebenfalls parallel zur Drehachse der Stellwelle 12 ist. Die Leitung 10 hat vorzugsweise rechteckförmigen Querschnitt. Die Klappe 11 ist an ihrem unteren Ende mit zwei Löchern in der Nähe ihrer beiden unteren Ecken versehen, in die bogenförmige Bügel 29 eindringen, die fest in der Leitung 10 angeordnet sind und Lager für die Klappe 11 bilden, um welche die Klappe aus der in Fig. 9 dargestellten Absperrstellung in die maximale Offenstellung (Fig. 8) schwenken kann, in welcher sie auf dem Boden der Leitung 10 flach aufliegt. Bei dieser Ausführungsform greift der Hebel 13 durch den lichten Innenraum der Ringdichtung 15 zur Verstellung der Klappe 11 hindurch. Auch hier erfolgt die Verstellung der Klappe 11 nur durch Drehen der Stellwelle 12. Anstelle der Bügel 29 können gegebenenfalls auch Anschläge für die Klappe 1 1 oder eine Federbelastung der Klappe oder sonstige Mittel treten, die Fehlbetätigungen der Klappe verhindern. Unter Umständen kann man solche Mittel auch weglassen oder Rückstellmittel an dem Hebel 13'' angreifen lassen, zum Beispiel eine ihn in Richtung zur Unterseite der Leitung 10 ziehende Feder J>9.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Leitung, vorzugsweise für lufttechnische Anlagen, mit einer in der Leitung angeordneten, ihrer Absperrung dienenden Klappe, die mittels einer relativ zur Leitung drehbaren Stellwelle aus ihrer Absperrstellung in ihre maximale Offenstellung und zurück in ihre Absperrstellung verstellbar ist und in der Absperrstellung an eine in der Leitung angeordnete Dichtung angedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse der Stellwelle (12) in Längsrichtung der Leitung (10) im Abstand von der Absperrstellung der Klappe (11) angeordnet ist und daß innenseitig der Leitung die Stellwelle mit der Klappe über mindestens einen sich quer zur Drehachse der Stellwelle erstreckenden Hebel (13; 13') verbunden ist, dessen eines Ende mit der Stellwelle (12) fest verbunden ist und dessen anderes Ende um eine zur Drehachse der Stellwelle parallele Drehachse mit der Klappe oder mit einem mit der Klappe verbundenen Arm (14; 13'') gelenkig verbunden ist,

2, Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (14) mit der Klappe (11) unbeweglich verbunden ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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3, Leitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehweg der Klappe (11), wenn sie aus ihrer maximalen Offenstellung in die Absperrstellung überführt wird, ein in der Leitung (10) fest angeordneter Anschlag (19) angeordnet ist, die sich im Abstand von der Dichtung (15) befindet.

4, Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm einen zweiten Hebel (13¹¹) bildet, der mit der Klappe (11) um eine zur Drehachse der Stellwelle (12) parallele Drehachse drehbar verbunden ist.

5, Leitung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Klappe (11) einwirkende Rückstellmittel (20) vorhanden sind, die die Klappe in Richtung auf die Stellwelle (12) zu belasten.

6, Leitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellmittel mindestens eine Rückstellfeder (20) aufweisen.

7, Leitung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (15) sich über den gesamten Innenumfang der Leitung erstreckt und die Klappe (11) an sie ausschließlich mit einer einzigen Stirnseite andrückbar ist.

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8. Leitung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Leitung rund ist.

9. Leitung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Leitung rechteckförmig ist.

10, Leitung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse der Stellwelle (12) ungefähr entlang einer Mittellinie des betreffenden Querschnittes der Leitung verläuft.

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