DE2649520A1

DE2649520A1 - Ventil

Info

Publication number: DE2649520A1
Application number: DE19762649520
Authority: DE
Inventors: Karl S Borg; Gareth A Keith
Original assignee: Masoneilan International Inc
Current assignee: Masoneilan International Inc
Priority date: 1976-02-05
Filing date: 1976-10-29
Publication date: 1977-08-11
Also published as: GB1544423A; ES449404A1; DE2649520C2; JPS6015832B2; FR2340495A1; CA1030412A; US4050670A; JPS5296415A; AU1394276A; IT1062375B; AU499628B2; FR2340495B1; BR7700645A

Description

DIPL.-PHYS. F. ENDLICH d-bos* unterpfaffenhofen29_# okt. 1976 PATENTANWALT «-— 3- -" Postfach E/Ei If!^-(MÖNCHEN) β* 36 3B

PHONE

TELEGRAMMADRESSE: _pATENDLICH MÜNCHEN CABLEADDREBS: DIPL.-PHVS. F. ENDLICH, D-8O34 UNTERPFAFFENHOFEN, POSTFACH

TELEX: 82 I7SO

Meine Akte: M-3939

Anmelder; Masoneilan International, Inc., Norwood, Mass., USA

Ventil

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einer Druckmittel-Betätigungseinrichtung zur Längsverschiebung eines Ventilschafts über ein Übertragungsgestänge.

Derartige pneumatische oder hydraulische Betätigungseinrichtungen finden beispielsweise für Durchgangsventile mit einer lichten Weite zwischen 25 und 150 mm Verwendung. In der Praxis ergeben sich dabei jedoch eine Reihe von Schwierigkeiten. In vielen Fällen kann mit üblicherweise vorhandenen Druckluftquellen kein ausreichender Schließdruck erzielt, werden, da sonst die Membran der Betätigungseinrichtung überdimensioniert werden müßte. Ferner kann in vielen Fällen keine positive Änderung der auf den Ventilschaft ausgeübten Kraft (durch den Hub der Betätigungseinrichtung) erzielt werden, der eine negative Änderung der auf den Ventilschaft ausgeübten Kraft (mit dem Hub der Betätigungseinrichtung) überschreitet, die durch das strömende Medium verursacht wird. Ferner könnensich Abweichungen von der erforderlichen Federkraft der Druckfeder ergeben, wenn ein Betrieb in normalerweise geöffnetem bzw. geschlossenem Zustand des Ventils abwechselnd erfolgen soll. Ferner wird als nachteilig angesehen, daß keine genorm-, ten Anordnungsgrößen der Federn vorgesehen sind, und daß unter-

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schiedliche Konstruktionen für die Anordnung von zusätzlichen Handrädern erforderlich sind.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Ventil mit einer Druckmittel-Betatigungseinrichtung unter möglichst weitgehender Vermeidung der genannten Nachteile und Schwierigkeiten derart zu verbessern, daß insbesondere entsprechend dem gewünschten Verwendungszweck unterschiedlich große und unterschiedlich gerichtete Kräfte und Hübe auf den Ventilschaft ausgeübt werden können. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch eine derartige Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung wird ermöglicht, daß eine erhöhte oder vervielfachte Schließkraft ausgeübt werden kann, daß eine sehr hohe Stabilität erzielt werden kann, daß eine charakteristische nicht lineare Bewegung des Ventilschafts erfolgen kann sowie eine genaue Steuerung der Ventilschaftbewegung in der Nähe der Schließlage und eine Normierung von Einzelteilen.

Die Betätigungseinrichtung erfordert nur Druckluft mit einem verhältnismäßig niedrigen Druck von etwa 1,4 kg/cm , so daß eine direkte Steuerung mit. verhältnismäßig geringem Druckluftverbrauch erfolgen kann.

Mit denselben Standardteilen ermöglicht das Übertragungsgestänge mit dem Hebelglied gemäß der Erfindung in einerkompakten Konstruktion die Erfüllung unterschiedlicher Betriebsanforderungen. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann eine Einstellung mit Hilfe eines Handrads erfolgen, so daß es insbesondere möglich ist, unterschiedliche Einstellungen mit geringer Kraftausübung vorzunehmen.

Zusammenfassend sind deshalb die wesentlichen Merkmale eines Ventils mit einer Druckmittel-Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung darin zu sehen, daß dessen übertragungsgestänge die Ausübung unterschiedlicher Kräfte, eine Umkehrung der Funktionsweise sowie eine Anpassung an unterschiedliche Ventilhübe ermöglicht.

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J-

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise schematisch dargestellte Schnittansicht durch ein Ventil mit einer Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung im geöffneten Zustand des Ventils;

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung im geschlossenen Zustand des Ventils;

Fig. 3 und 4 das Übertragungsgestänge des Ausführungsbeispiels in Fig. 1 in einer anderen Verbindungslage, wobei das Ventil bei Druckaufbau geöffnet wird;

Fig. 5a und Fig. 5b unterschiedliche Einstellungen eines Ausführungsbeispiels eines Übertragungsgestänges zur Einstellung unterschiedlicher Hubstrecken;

Fig. 6 und 7 vergrößerte detaillierte Schnittansichten des Ausführungsbeispiels in Fig. 3;

Fig. 8 eine auseinandergezogene Darstellung der an dem Lagerzapfen des Übertragungsgestänges in Fig. 6 und 7 angeordneten Elemente; und

Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Übertragungsgestänges gemäß der Erfindung, die zur Erläuterung der Wirkungsweise dient.

Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Druckmittel-Betätigungseinrichtung 9 vorgesehen, die von zwei Gehäuseteilen 10, 11 umgeben ist, zwischen denen eine flexible Membran 12 abgedichtet befestigt ist. Der Raum links neben, der Membran 12 steht mit einer Druckluftquelle in Verbindung, die beispielsweise in Abhängigkeit von einer Steuereinrichtung einen Druckaufbau ermöglicht. Zwischen einer Gehäuseendwand 14 und einer an einer Schubstange 16 angeordneten Platte, an der die Membran 12 angreift, ist eine Feder 13 eingespannt. Die Schubstange 16 ist beispielsweise mit der Platte 15 verschraubt und erstreckt sich durch eine zentrale Öffnung in der Gehäusewand 14, so daß die Schubstange 16 bei einem Druckaufbau hinter der Membran 12 entgegen der Wirkung der Feder 13 betätigbar ist.

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Die Druckmittel-Betätigungseinrichtung 9 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit ihrer Endwand 40 mit einem vertikal angeordneten Ventilgehäuse 17 verschraubt, welches eine Öffnung aufweist, durch die die Schubstange 16 vorragt. Eine gegenüberliegende Gehäusewand 18 (Fig. 7) ist entfernbar angeordnet, um den Innenraum des Gehäuses 17 zugänglich zu machen.

Das Ventilgehäuse 17 kann beispielsweise an dem Ventilkörper eines Durchflußventils angeordnet werden, das mit einem dazu ausgerichteten längsverschiebbaren Ventilschaft versehen ist, so daß dadurch der Ventilschaft umgeben wird.

Das eine unterschiedliche Kraftübertragung ermöglichende
Übertragungsgestänge der Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung umfaßt einen Lagerzapfen 19, der zwischen einer Seitenwand und einer gegenüberliegenden Lagerplatte 20/ die an die abnehmbare Seitenwand 18 angrenzt (Fig. 7) gelagert ist. Der Lagerzapfen 19 dient als Drehlager für das Übertragungsgestänge. Die Verlängerung der Achse des Ventilschafts schneidet die Achse des
Drehzapfens.

An dem Lagerzapfen 19 ist ein plattenförmiges Hebelglied 21 angeordnet und weist zwei winkelig zueinander versetzte Lochreihen 22, 24 und 25-27 auf. Die Löcher sind auf radialen Linien
in entsprechenden radialen Abständen von dem Lagerzapfen 19 angeordnet. Das Hebelglied 21 trägt einen Zapfen 28 (Fig. 6 und 7) , der in einem Abstand von dem Lagerzapfen 19 auf einer Linie angeordnet ist, welche den Winkel zwischen den Lochreihen 22-24 und 25-27 halbiert. An dem Zapfen 28 ist die Schubstange 16 angelenkt, die von der Betätigungseinrichtung 9 in das Ventilgehäuse 17 vorragt.

An dem Lagerzapfen 19 ist ferner ein Hilfshebelglied 29 angeordnet, das mit dem Hebelglied 21 durch einen Gewindebolzen 3O drehfest verkeilt ist, so daß das Hilfshebelglied 29 lösbar an
dem Lagerzapfen 19 befestigt ist und nach Entfernung der Abdeckplatte 18 und der Lagerplatte 20 entfernt werden kann.

Das Übertragungsgestänge weist ferner eine Verbindungsstange 32 auf, die an ihrem oberen Ende an einen Lagerbolzen 33 an-

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gelenkt ist, der sich zwischen den Hebelgliedern 21 und 29 erstreckt und in eines der Löcher der beiden Lochreihen 22-24 bzw. 25-27 an dem Hebelglied 21 und in. einem entsprechenden Loch der Lochreihe 34-36 an dem Hilfshebelglied 29 eingesetzt werden kann. Das Hilfshebelglied 29 ist relativ zu dem Hebelglied 21 betätigbar, um dessen Lochreihe 34-36 entweder gegenüber der Lochreihe 22-24 oder der Lochreihe 25-27 an dem Hebelglied 21 anordnen zu können.

Die Verbindungsstange 32 erstreckt sich in dem Ventilgehäuse 17 nach unten weg von dem Lagerzapfen 19 und ist am unteren Ende an einem Lagerzapfen 37 angelenkt, so daß die Verbindungsstange 32 beim Verschwenken der Hebelglieder 21, 29 durch die Schubstange 16 ebenfalls verschwenkt wird. Der Lagerzapfen 37 ist in Ösen 38, 39 eines Verbindungsstücks 40 eingeschraubt, das in einer Lagerhülse 41 in axialer Richtung längsverschiebbar geführt ist, welche Lagerhülse 41 entfernbar am unteren Ende des Ventilgehäuses 17 mit Hilfe eines Federrings 42 in einer Schulter 43 angeordnet ist. Das als massive Welle ausgebildete Verbindungsstück 40 ist beispielsweise mit dem Ventilschaft 44 verschraubt, so daß dieser zwischen Grenzlagen zum Schließen und öffnen des Ventils entlang seiner Längsachse längsverschiebbar ist. In den Fig. 1-5 ist ein Ventilkegel P und ein Ventilsitz S schematisch angedeutet.

Vorzugsweise ist für das Übertragungsgestänge eine manuell betätigbare Verstelleinrichtung mit einem Handrad 45 vorgesehen, durch das eine an dem Ventilgehäuse 17 gelagerte Spindel 46 gedreht werden kann, um ein damit verschraubtes Querhaupt 47 zu verstellen. Das Querhaupt 47 nimmt eine neutrale Lage ein, in der es nicht' an Hebeln 48, 49 angreift, die auf dem Lagerzapfen 19 angeordnet sind und öffnungen 50 mit so großen horizontalen Abmessungen aufweisen, daß Zapfen 47a (Fig. 7) frei durchragen können.

In der neutralen Lage des Handrads 45 sind die Hebel 48, in einer solchen Drehlage an dem Lagerzapfen 19 angeordnet, daß ihre Mittellinien durch die Mittellinien des Lagerzapfens 19 und des Zapfens 28 verlaufen, in der Mitte der Spindel 46 befindet sich das Querhaupt 47 in einer neutralen Lage ohne Eingriff mit

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den Hebeln 48, 49, so daß bei einer Verschwenkung des Hebelglieds 21 durch den Zapfen 28 eine Verschwenkung um den Lagerzapfen 19 zwischen den Grenzlagen bei völlig geöffnetem bzw. völlig geschlossenem Ventil erfolgen kann. Wenn jedoch das Querhaupt 47 nach rechts oder links aus der neutralen Lage durch Betätigung des Handrads 45 herausbewegt wird, bildet das eine oder andere Ende der Öffnungen 50 einen begrenzenden Anschlag. Eine Einstellung oder Steuerung mit Hilfe des Handrads kann deshalb zu jedem gewünschten Zeitpunkt ohne weiteres erfolgen, ohne daß die vorherige Betätigung eines Kupplungsmechanismus oder einer entsprechenden Einrichtung erforderlich ist.

Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform ist darin zu sehen, daß das Handrad 45 durch verhältnismäßig geringeKraftausübung betätigbar ist, weil es in der beschriebenen Weise mit der Eingangsseite des ijbertragungsgestänges in Verbindung steht, so daß zum Drehen des Lagerzapfens 19 über die Hebel 48, 49 nur dieselbe geringe Kraft erforderlich ist, die durch die Schubstange 16 zum Drehen des Lagerzapfens 19 ausgeübt werden muß.

Da das Handrad aus der neutralen Lage in jede der beiden Drehrichtungen gedreht werden kann, kann durch manuelle Betätigung mit geringem Kraftaufwand jede beliebige Kegelkraft übersteuert werden, wenn der Ventilschaft in einer der beiden Richtungen verschoben wird. Dies gilt sowohl für die" vollständig geöffnete als auch für die vollständig geschlossene Ventileinstellung. Deshalb wird bei einem derartigen Übertragungsgestänge durch Einstellung des Handrads ermöglicht, den Ventilhub durch einen Anschlag zu begrenzen, oder die Betätigung durch die Druckmittel-Betätigungseinrichtung zu übersteuern und zu ersetzen.

Für die beschriebene Orientierung um den Lagerzapfen 19 sind die Hebel 48, 49 drehfest mit dem Hebelglied 21 durch gemeinsame starre Anordnung an dem Lagerzapfen 19 über Keilverzahnungen 51 verbunden, während das Hilfshebelglied 29 (Fig. 8) frei drehbar ist, sowie Abstandsringe 52.

Für denselben relativ langen konstanten Eingangshub der druckgesteuerten Druckmittel-Betätigungseinrichtung 9 ermöglicht

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das übertragungsgestänge einen veränderlichen Ausgangshub und eine veränderliche Kraftausübung unter Anpassung an die Hubstrekke des Ventils, für das eine derartige Betätigungseinrichtung vorgesehen wird, indem die Verbindungsstange 32 mit dem Hebelglied 21 in einem geeigneten Radius verbunden wird, durch Einsetzen des Verbindungsbolzens 33 in die betreffenden Löcherpaare der Lochreihen 22-27 und 34-36.

Die Öffnungen und Lagerstellen des Hebelglieds 21 und der Verbindungsstangeη 32 können in der Anzahl und in den Radien von dem Lagerzapfen 19 vorgesehen werden, welche den betreffenden praktischen Anforderungen entsprechen. Die Stellen für die Anordnung der Löcher können beispielsweise so gewählt werden, daß die Ausgangshübe für die Lochpaare 22, 25 und 23, 26 1/2 bzw. 3/4 des Ausgangshubs des Lochpaars 24, 27 betragen. In Fig. 5a ist die Verbindungsstange 32 in den Löchern 24, 36 angelenkt, so daß sich eine doppelt so große Hubstrecke wie in Fig. 5 b ergibt, wo die Verbindungsstange 32 in den Löchern 22 und 34 angelenkt ist. Wie bereits erwähnt wurde, kann eine Umstellung von der Arbeitsweise in Fig. 1, bei der das Ventil durch Druckaufbau geschlossen wird, auf die Arbeitsweise entsprechend Fig. 3 und 4 (oder umgekehrt) einfach dadurch erfolgen, daß die Ve rbindungs stange 23 an einem der Löcher einer der beiden Lochreihen 22-24 bzw. 25-27 angelenkt wird.

Die maximale Ausgangskraft wird erzeugt, wenn das Verbindungsstück 40 vollständig vorgeschoben ist, was sowohl beim Schließen durch Druckaufbau als auch beim Öffnen durch Druckaufbau der Fall ist. Für dieselbe Eingangskraft wird bei jedem beliebigen auf die Membran 12 ausgeübten Steuerdruck die Ausgangskraft erhöht, wenn die Verbindungsstange 32 aus der Lage in Fig. 1 in die Lage in Fig. 2 bzw. aus der Lage in Fig. 4 in die Lage in Fig. 3 verschwenkt wird. Deshalb wird die maximale Ausgangskraft dann erzeugt, wenn sie am meisten benötigt wird, nämlich , wenn das Verbindungsstück 40 gegen den Ventilsitz vorgeschoben wird. Die maximale Kraft kann durch Befestigung der Verbindungsstange 32 an dem Hebelglied 21 unter einem solchen Winkel geeignet begrenzt werden, daß die Verbindungsstange 32 gerade noch nicht eine Dek-

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kung mit der Achse des Ventilschafts erreicht, nach Beendigung eines vollständigen Öffnungs- oder Schließhubs. Entsprechendes gilt für die Abstände der Öffnungen 22-24 und 25-27 von der Mittellinie 19-28.

Die variable Hubstrecke der Betätigungseinrichtung oder die Änderungsrate des Ausgangshubs relativ zu dem Eingangshub ist deshalb minimal, wenn der Ventilschaft vollständig vorgeschoben wird, und steigt auf ein Maximum an, wenn der Ventilschaft in seine vollständig zurückgeschobene Lage verschoben wird. Deshalb wird durch ein übertragungsgestange der beschriebenen Art ermöglicht, daß eine Durchflußcharakteristik erzielt werden kann, die eine gleichprozentige (im Gegensatz zu einer linearen) Charakteristik ist, so daß den unerwünschten Effekten eines System-Durchflußwiderstands entgegengewirkt werden kann, welcher die entgegengesetzte Tendenz der Modifikation der Durchflußcharakteristik in Richtung auf schnelles Öffnen hat, wenn ein Ventil in Reihe damit installiert wird.

Die Betätigungseinrichtung zeichnet sich ferner durch eine unterschiedliche Steifigkeit aus. Die maximale Ausgangssteifigkeit ergibt sich, wenn der Ventilschaft voll vorgeschoben wird, wobei die Steifigkeit der Druckmittel-Betätigungseinrichtung 9 dann an dem Verbindungsstück um das Quadrat des mechanischen Gewindes erhöht wird, wenn Reibungsverluste vernachlässigt werden. Die Erhöhung der Steifigkeit der Betätigungseinrichtung mit dem Vorschub des Ventilschafts ist deshalb vorteilhaft, weil die maximale Änderungsrate der hydraulischen oder pneumatischen Kräfte auf den Ventilkegel im allgemeinen bei dessen Bewegung im gerinsten Abstand zu dem Ventilsitz auftreten.

Der Eingangshub ist eine konstante Größe von beispielsweise 63 mm, was ohne weiteres mit üblichen Konstruktionen der Membran 12 und praktisch akzeptablen Dimensionen der Feder 13 erzielbar · ist. Der mechanische Gewinn, der durch das Momentanverhältnis von Eingangshub zu Ausgangshub gegeben ist, bei einer maximalen Kraft eines Ausgangshubs von beispielsweise 25 mm, beträgt dann typischerweise das Fünffache der Eingangshubkraft, wenn der Ventilschaft voll vorgeschoben ist. Für eine Öffnung des Ventils durch

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Druckaufbau und bei einer anfänglichen Fe dekompression der Druckmittel-Betätigungseinrichtung von etwa 45 kg beträgt die maximale Ausgangskraft auf den Ventilschaft 44 etwa 1.375 kg bei Vernachlässigung von Reibungskräften. Die relativen Radien oder Abstände von dem Lagerzapfen 19 der betreffenden Anlenkstellen können so
gewählt werden, daß unterschiedliche mechanische Gewinne mit derselben Konstruktion bis zu 10 : 1 erzielt werden können.

Da die Ausgangskräfte der Betätigungseinrichtung selbst bei hohen Gefällen die Ventilkräfte weit überschreiten, kann ein
dichterer Abschluß mit besonders guter VentilkegelStabilität erzielt werden, besonders in der Nähe des Ventilsitzes, und eine
genaue Steuerung kann weiterhin durchgeführt werden.

Die beschriebene Betätigungseinrichtung kann mit einem Ventilkegel mit einer linearen Durchflußcharakteristik verwandt
werden, weil das Übertragungsgestänge diese lineare Charakteristik immer in eine Charakteristik mit gleichen Prozentsätzen umwandelt, oder in eine Charakteristik in dem Bereich von linear
zu einem beispielsweise 50 : 1 gleichen Prozentsatz, oder gewünschtenfalls mehr. Deshalb ergibt sich bei Mehrzweckanwendungen ein verbessertes Ansprechvermögen und eine genaue Lageanordnung bei geringen Durchflüssen sowie eine Kompensation von Änderungen des Druckgefälles, die durch Leitungsverluste in Reihenschaltungen mit dem Steuerventil verursacht werden können.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten übertragungsgestänge bedeuten:

θ = Winkel zur Achse des Ventilschafts und der Anlenkstelle 28 der Schubstange 16

φ = Winkel zwischen der Achse des Ventilschafts und der Anlenkstelle 33 der Verbindungsstange 32

θ + φ = konstant

<* = Winkel zwischen der Achse des Ventilschafts und der unteren Anlenkstelle 37 der Verbindungsstange 32

θ ,φ_ο,ν1_ο ⁼ Winkel bei vollständig vorgeschobenem Ventilschaft

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Yp - Lage des Ventilschafts

Yp = O, wenn der Ventilschaft vollständig vorgeschoben ist Pp = Ausgangskraft P, = Eingangskraft MA = mechanischer Gewinn

L^ = Abstand der Anlegstelle 28 von der Achse des Lagerzapfens 19

L . = Abstand der Anlegstelle 33 von der Achse des Lagerzapfens 19

L_L= Länge der Verbindungsstange C^ = sin (L" si_n φ)

L L

deshalb lauten die Kraft- und Bewegungsgleichungen: Fp = F_Ax MA

MA = ^L» ^COB Q

L_A(sin (H- cos φ,-tandT

Der Ausgangshub beträgt j

Y₀ ⁼ L- cosct. + L. cos φ - L- coscik- L, cos <b

* Ju OA OT· A^Y

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Claims

JL

29. Okt. 1976 M-3939

Patentansprüche

Ventil mit einer Druck-Betätigungseinrichtung zur Längsverschiebung eines Ventilschafts über ein Übertragungsgestänge, an dem eine Schubstange der Betätigungseinrichtung angreift, dadurch gekenn zeichnet, daß das Übertragungsgestänge ein Hebelglied (21) aufweist, das mit einem Lagerrapfen (19) am Ventilgehäuse (17) verschwenkbar gelagert ist und an dem die Schubstange (16) angelenkt ist, und daß eine an dem Ventilschaft (44) angelenkte Verbindungsstange (33) mit ihrem anderen Ende an einer von mehreren Stellen (22-27) an dem Hebelglied (21) angelenkt ist, so daß durch eine Verbindung mit unterschiedlichen Stellen unterschiedliche Ausgangskräfte oder Hübe auf den Ventilschaft (44) übertragbar sind.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (17) an dem Ventilkörper über dem Ventilschaft (44) befestigt ist, daß die Druckmittel-Betätigungseinrichtung (9) an dem Gehäuse (17) angeordnet ist, daß sich die Schubstange (16) in das Gehäuse von der Betätigungseinrichtung (9) erstreckt und durch gesteuerten Druckmittelaufbau in der Betätigungseinrichtung verschiebbar ist, und daß zwischen der Schubstange (16) und dem Ventilschaft (44) ein auf unterschiedliche Kraftübertragung einstellbares Gestänge vorgesehen ist, das einen an dem Gehäuse (17) gelagerten Lagerzapfen (19) aufweist, ein an dem Lagerzapfen (19) um dessen Achse verschwenkbares Hebelglied (21), eine Gelenkverbindung (28) der Schubstange (16) mit dem Hebelglied (21) mit einem ausgewählten Radius L-, von dem Lagerzapfen (19) und einem ausgewählten Winkel (Θ) von der Achse des Ventilschafts (44) „ eine Verüidungsstange (32), die mit ihrem einen Ende an dem Ventilschaft (44) und mit ihrem anderen Ende an dem Hebelglied (21) mit einem auegewählten Radius (L_a) von dero zapfea (IS) tm& ®iaaia ausgewählt®a Wink@3L (§\ _S!a ©ι@_κ

des Ventilschafts angelenkt ist, wobei die Radien und Winkel der Anlenkstellen (28, 33) so ausgewählt sind, daß beim Schließen des Ventils die Verschiebung*des Ventilschafts (44) durch die Verbindungsstange (32) eine ansteigend unterschiedliche Snderungsrate der Kraft relativ zu der Betätigung des Hebelglieds (21) über die Schubstange (16) durch die Betätigungseinrichtung (9) aufweist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungsstück (40) starr mit dem Ventilschaft (44) verbunden ist, das sich in Richtung der Achse erstreckt und an dem die Ve rbindungs stange (32) angelenkt ist, und daß das Verbindungsstück in einem der Lager (41) an dem Gehäuse gelagert ist und.die Verbindunsstange (32) gegen eine seitliche Kraftausübung abstützt.
4. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelglied (21) eine Platte ist, deren Seitenflächen von dem Lagerzapfen (19) zu beiden Seiten der Achse des Ventilschafts vorragen, und daß eine Einrichtung (22-27) zur gelenkigen Verbindung der Ve rbindungs stange (32) mit dem Hebelglied auf beiden Seiten der Achse des Ventilschafts vorgesehen ist, so daß das Ventil durch die Schubstange (16) wahlweise durch Druckaufbau geöffnet oder durch Druckaufbau geschlossen werden kann.
5. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (9) die Schubstange (16) in einer Richtung verschiebt, die rechtwinklig zu der Achse des Ventilschafts ist.
6. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das die Betätigungseinrichtung durch zwei Gehäuseteile (10, 11) umgeben ist* die eine MsÄran (12) zwischen sich abgedichtet tragen^ <ä*£ ein« Platte C15) oder ein tassenförmigcs Glied an eier Sehsslssimage (16) auf einer Seits dssr Mes&ran angreiffe, da£ eine linrietitnsag sas Druckmittel--

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fuhr auf die andere Seite der Membran vorgesehen ist, und daß eine Feder (13) zwischen der Betätigungseinrichtung (9) und der einen Seite der Membran (12) eingespannt ist.
7. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennz e i c hn e t , daß eine Einrichtung zur Anordnung der Gelenkverbindung der Verbindungsstange (32) mit dem Hebelglied (21) mit unterschiedlichen Radien von dem Lagerzapfen (19) vorgesehen ist, so daß bei derselben Hubstrecke der Schubstange (16) das Verbindungsgestänge unterschiedliche Hubstrecken auf den Ventilschaft (44) überträgt.
8. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze ichnet, daß eine Handeinstellung (45) zum Eingriff oder Drehen des Hebelglieds (21) vorgesehen ist, um die Ventilverstellung durch die Betätigung der Schubstange (16) durch Druckmittel zu übersteuern oder zu begrenzen.
9. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung des einen Endes der Verbindungsstange (32) auf der Achse des Ventilschafts (44) liegt, und daß der Verbindungsradius von der Verbindungsstange (32) und dem Hebelglied (21) und der betreffende Winkel so ausgewählt sind, daß bei Hüben die Anlenkstelle die Achse des Ventilschafts nahezu erreicht, wenn der Ventilschaft in seine Endlage gelangt, wodurch die maximale Ausgangskraft ein Vielfaches der Eingangskraft der Betätigungseinrichtung (9) ist, welche Kraft erzeugt wird, wenn der Ventilschaft (44) beispielsweise zum Schließen eines Ventils vollstäridigvorgeschdben wird.
10. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien und Winkel der Anlegstellen (28, 23) an dem Hebelglied (21) derart gewählt sind, daß in Beziehung zu dem Eingangshub der Schubstange (16) der Ausgangshub der Verbindungsstarige (32) auf ein Minimum abnimmt, wenn der Ventilschaft (44) sich in seiner vollständig vorgeschobenen Endlage befindet, so daß die Durchflußcharakteristik

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des gesteuerten Ventils von Linearität zu gleichen Prozentsätzen modifiziert wird.
11. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (22, 27) zur Anordnung der Gelenkverbindungen an dem Hebelglied (21) mit unterschiedlichen Radien symmetrisch auf beiden Seiten der Achse des Ventilschafts angeordnet sind.
12. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e kennze ichne t durch ein Gehäuse, das lösbar an einem Ventilkörper fluchtend mit der Achse dessen Ventilschafts befestigt ist, durch eine an dem Gehäuse (17) angeordnete Betätigungseinrichtung mit einer flexiblen Membran (12), durch eine Schubstange (16), die sich von der Membran (12) in das Gehäuse senkrecht zu der Achse des Ventilschafts erstreckt, durch einen Lagerzapfen (19), der in dem Gehäuse auf der Achse des Ventilschafts drehbar gelagert ist, durch ein. Hebelglied (21), das auf dem Lagerzapfen um die Ventilschaftachse drehbar ist, welche Schubstange (16) gelenkig mit dem Hebelglied (21) in einem ausgewählten Abstand von dem Lagerzapfen (19) und einem ausgewählten Winkel von der Achse des Ventilschafts angelenkt ist, durch ein sich axial erstreckendes Ventilschaft-Verbindungsstück (40), durch eine Einrichtung (41) an dem Gehäuse zur längsverschiebbaren Lagerung des Verbindungsstücks, wobei die Verbindungsstange (32) an dem Hebelglied (21) in einem vorherbestimmten Abstand von dem Lagerzapfen (19) und unter einem ausgewählten Winkel von der Achse angelenkt ist, und wobei die Radien und Winkel der Verbindungsstellen so ausgewählt sind, daß der mechanische Gewinn relativ zu der Eingangsgröße der Druckmittel-Betätigungseinrichtung sich mit einer unterschiedlichen Rate ändert, welche ansteigt, wenn das Verbindungsstück seine voll vorgeschobene Lage bei einem Ventil erreicht, dessen Kegel gegen einen unten angeordneten Sitz, achließt.
13. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

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ze lehnet, daß die Winkelbeziehung der anfänglich und schlje ßlich begrenzten Hublagen der Schubstange und der Verbindungsstange (32) und die Änderung der Winkelbeziehung, die durch die Radien und die Länge der Verb indu ngs st ange (32) bestimmt ist, derart definiert ist, daß in der anfänglichen Grenzhublage ein mechanischer Gewinn von mehr als 1 gegeben ist, daß in der schließlichen Grenzhublage ein mechanischer Gewinn von weniger als unendlich gegeben ist, und daß zwischen diesen Grenzhublagen die Ändernngsrate des mechanischen Gewinns ansteigt, wenn der volle Vorschub des Ventilschafts (44) von dem Lagerzapfen (19) angenähert wird. '
14. Ventil nach Anspruch 12, dadurch gekenn-

ze ichnet, daß die Winkelbeziehung der Begrenzungshublagen der Schubstange (16) und der Verbindungsstange (32) und die Änderung der Winkelbeziehung, die durch die genannten Radien und die Länge der Verbindungsstange (32) bestimmt sind, derart definiert sind, daß in der anfänglichen Grenzhublage ein mechanischer Gewinn von mehr als 1 gegeben ist, daß in der schließlichen Grenzhublage ein mechanischer Gewinn von weniger als unendlich gegeben ist, und daß zwischen den anfänglichen und schließlichen Grenzlagen die A*nde rungs rate des mechanischen Winkels in Richtung auf den vollen Vorschub des Ventilschafts weg von dem Lagerzapfen ansteigt.
15. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze ichnet, daß ein Handrad (45) mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist, so daß durch dessen Betätigung das Hebelglied (21) verdrehbar ist und dadurch der Ventilschaft (44) verschoben ist, und daß das Handrad mit dem übertragungsgestänge an einer solchen Stelle verbunden ist, daß nur kleine Randkräfte zum Drehen des Handrads zur Verstellung des Ventilschafts erforderlich sind.
16. Ventil nach Anspruch 15, dadurch gekenn-

ze ichnet, daß das Hebelglied (21) mit dem Lagerzapfen (19) verkeilt ist, und daß der Lagerzapfen (19) durch das Hand-

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rad drehbar ist.
17. Ventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Handrad (45) eine Spindel (46) vorragt, die an dem Gehäuse (17) rechtwinklig zu dem Lagerzapfen (19) gelagert ist, daß ein Querhaupt (47) auf die Spindel aufgeschraubt ist und durch Drehung der Spindel relativ zu dem Lagerzapfen (19) verschiebbar ist, und daß an dem Lagerzapfen (19) Elemente (48, 49) angeordnet sind, an denen das Querhaupt (47) angreift und die mit dem Hebelglied (21) verkeilt sind.
18. Ventil nach Anspruch 17, dadurch gekennze ichnet, daß das Querhaupt (47) an einer Öffnung

(50) eines Hebels (48; 49) angreift, welche Öffnung eine derartige radiale und Winkelausdehnung aufweist, daß das Handrad (45) eine neutrale Lage hat, in der das Querhaupt nicht an dem Hebel angreift und aus der das Querhaupt in beiden Richtungen durch Drehung des Handrads verschiebbar ist, um an dem Hebel anzugreifen und den Lagerzapfen in einer der beiden Richtungen zu drehen.
19. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittel-Betätigungseinrichtung (9) auf einer Jochseite angeordnet ist, daß die Schubstange (6O) im wesentlichen senkrecht sich in das Joch erstreckt und eine Schwenkbewegung in der Ebene von und eine Hin- und Herbewegung senkrecht zu der Schaftachse durchführen kann, und daß die anfänglichen und die schließlichen Grenzlagen der Schubstangenverbindung auf gegenüberliegenden Seiten der Schaftachse liegen.
20. Ventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die anfängliche und die schließliehe Lage im wesentlichen den gleichen Winkel zu der Schaftachse auf gegenüberliegenden Seiten davon begrenzen.

709832/0609