DE2816046A1

DE2816046A1 - Absperrorgan

Info

Publication number: DE2816046A1
Application number: DE19782816046
Authority: DE
Inventors: Johann Walter Ferri
Original assignee: Luwa Ltd
Current assignee: Luwa Ltd
Priority date: 1977-04-15
Filing date: 1978-04-13
Publication date: 1978-10-26
Also published as: FR2387397B3; JPS53130523A; IT1095117B; US4191358A; IT7822096A0; CH622327A5; FR2387397A1; GB1601438A

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

DIFL-INO.

H. KINKEUDEY

DH-IMG

2816046 ^w- STOCKMAIR

DRINGAeE(CALTECH

DR-INGAeE(CALTECH

K. SCHUMANN

0a RER HAT. DlFL-PKVS,

P. H. JAKOB

D)PL-ING

G. BEZOLD

Ba FSl NAT-- DFl--CHäA

LUWA AG

A.nemonenstraße-40- - sMünchen 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

CH-S(H₇ Zürich _13>
April

PH 12 64-9 ABSPERRORGAN

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan, mit einem rohrförmigen Gehäuse und einem in diesem in Längsrichtung angeordneten elastischen, mit seinen Enden am Gehäuse befestigten Schlauchkörper, der einen eine Eintrittsöffnung mit einer Austrittsöffnung verbindenden, absperrbaren Durchlass bildet, wobei durch die Gehäusewand und den Schlauchkörper ein ringförmiger Druckraum begrenzt ist, in welchen ein am Gehäuse angeordneter Leitungsanschluss mündet.

Absperrorgane dieser Art werden auch als Schiauchventile bezeichnet und eignen sich infolge ihrer geringen Verschmutzungsanfälligkeit insbesondere in pneumatischen Transportierungen, durch welche beispielsweise Faserflug und Staub in Spinnereianlagen abgesaugt werden soll.

Ein bekanntes Absperrorgan dieser Art weist einen annähernd zylindrischen Schlauchkörper auf, welcher sich bei geöffneter Stellung des Absperrorgans in Längsrichtung innerhalb des Gehäuses erstreckt. Wenn der Druckraum zum Schliessen des Absperrorgans mit einem Druckmedium wie Druckluft beaufschlagt wird, dehnt sich der Schlauchkörper aus, bis er in seinem mittleren

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Bereich an dem das Zentrum durchsetzenden Kernteil zur Anlage kommt und damit den Durchlass absperrt. Die Dehnung des Schlauchkörpers im mittleren Bereich ist dabei so gross, dass dieser überbeansprucht wird. Die dabei entstehenden Risse machen den Schlauchkörper nach einer relativ kurzen Lebensdauer unbrauchbar. Begünstigt wird diese Rissbildung noch durch den Ozonanteil in der den Schlauchkörper durchströmenden Luft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Absperrorgan der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem der Schlauchkörper gegenüber demjenigen der bekannten Ausführung eine grössere Lebensdauer aufweist.

Der allgemeine Erfindungsgedanke liegt darin, den Schlauchkörper so auszubilden, dass insbesondere in den Bereichen der grössten Dehnung zusätzliches Material vorhanden ist. Die gestellte Aufgabe lässt sich erfindungsgemäss dadurch lösen, dass der Schlauchkörper mehrere, parallel zueinander verlaufende Falten aufweist.

Durch die erfindungsgemässe Lösung weist der Schlauchkörper eine Wandung auf, deren Fläche grosser als diejenige der bekannten Ausführung ist, so dass das Material beim Schliessen des Absperrorgans weniger gedehnt werden muss und demzufolge auch einem geringeren Verschleiss unterliegt.
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Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform können die Falten quer zum Schlauchkörper verlaufen und in sich in Längsrichtung erstreckenden Reihen angeordnet sein. Durch eine solche Ausgestaltung ergibt sich eine auf

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den Umfang des Schlauchkörpers bezogene Unterteilung der Falten, so dass dadurch Zonen vorbestimmt sind, welche sich bei der Beaufschlagung durch Druckluft nach innen wölben.

Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können auf dem Umfang des Schlauchkörpers mindestens drei Faltenreihen in gleich gössen Abständen verteilt angeordnet sein und zwischen jeweils zwei einander benachbarten Faltenreihen kann je ein Längsfalz angeordnet sein. Die gleichmässige Verteilung der Faltenreihen ergibt im Querschnitt eine symmetrische Anordnung. Die Längsfalze zwischen den einander benachbarten Faltenreihen erleichtern die in Längsrichtung erforderliche Faltenbildung.

Damit sich die Wandung des Schlauchkörpers im Bereich der Längsfalze möglichst fugenlos falten kann, können die Längsfalze gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform scharnierartig ausgebildet sein, und der Schlauchkörper kann im Bereich der Längsfalze eine geringere Materialdicke als in den übrigen Bereichen aufweisen. Die Längsfalze können auch durch in Reihen angeordnete punkt- oder kreisförmige Vertiefungen gebildet sein.

Eine funktionsmässig besonders günstige Querschnittsform kann sich dadurch ergeben, dass der Schlauchkörper im Querschnitt durch mindestens drei Bogenstücke begrenzt ist, deren Krümmungsradius grosser ist als ihr effektiver Abstand von Zentrum und dass die Faltenreihen mit dem Zentrum zugekehrten Falten innerhalb dieser Bogenstücke angeordnet sind. Durch den grösseren Krümmungsradius weicht der Querschnitt des Schlauchkörpers von einem Kreisring ab. Da durch eine solche

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Ausgestaltung die Wölbung der Bogenstücke nach aussen geringer ist, lassen sich diese bei einer Beaufschlagung durch Druckluft mit einer geringeren Kraft nach innen durchwölben, da sie bei Durchlaufen der Geraden weniger gestaucht werden müssen.

Ein v/eitere vorteilhafte Ausgestaltung mit einem sich zentral in den Durchlass erstreckenden Kernteil, das an seinem Umfang eine Sitzfläche für den Schlauchkörper bildet, kann dadurch gekennzeichnet sein, dass das Kernteil aus einem flexiblen Werkstoff besteht. Bei einer solchen Ausgestaltung ergibt sich eine selbsttätige Zentrierung des Kernteiles in bezug auf den Schlauchkörper. Ferner ist dadurch eine bessere Abdichtung des Durchlasses in der Schliessstellung gewährleistet, da der Schlauchkörper selbst nicht bis zum Zentrum schliessen muss. Das Kernteil kann dabei einen mit einem offenen Ende im Durchlassbereich endenden Schlauch aufweisen, der andernends mit dem Druckraum verbindbar ist. Die Verbindung des offenen Endes des Kernteiles mit dem Druckraum erfolgt während der Oeffnungsbewegung, da durch die einsetzende Luftströmung am offenen Ende des Kernteiles·ein Unterdruck erzeugt wird, durch den der ringförmige Druckraum rascher entlastet wird als wenn er nur gegen die Atmosphäre hin geöffnet wird.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispxel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen: 30

Fig. 1, ein Absperrorgan im Längsschnitt gemäss der Linie I-I nach der Fig. 2, und

Fig. 2, das Absperrorgan im Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

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. -Jk

Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, dass ein rohrförmiges Gehäuse 10 an jedem seiner Enden einen Gehäuseflansch 12 bzw. 14 aufweist. Stirnseitig sind in diesen beiden Flanschen ringförmige Nuten 13 bzw. 15 angeordnet. Ein Schlauchkörper 16 erstreckt sich längs durch das rohrförmige Gehäuse 10 und ist mit seinen Rändern 18 und 20 in den Nuten 13 und 15 gehalten.

Am Gehäuseflansch 12 ist ein einen Flansch 36 aufweisendes Rohrstück 38 mittels eines die Flansche 12 und 36 übergreifenden Klemmringes 40 befestigt. Am Gehäuseflansch 14 ist ein einen Flansch 42 aufweisendes Rohrstück 44 mittels eines Klemmringes 46 befestigt. Die Innendurchmesser der angeflanschten Rohrstück 38 und 44 entsprechen im dargestellten Ausführungsbeispiel annähernd dem Innendurchmesser des Schlauchkörpers 16.

In einer die Mantelfläche des Rohrstückes 38 durchsetzenden Bohrung 4 8 ist ein sich von aussen nach innen erstreckendes Rohr 50 eingesetzt. Das in das Rohrstück 38 hineinragende Ende 52 des Rohres 50 ist abgewinkelt, so dass seine Mündung 54 im Zentrum und parallel zur Achse des rohrförmigen Gehäuses 10 liegt. Auf das Ende 52 des Rohres 50 ist ein flexibler Schlauch 34 aufgezogen, der sich axial zum rohrförmigen Gehäuse 10 etwa bis in den mittleren Bereich dieses Gehäuses ersteckt.

Das rohrförmige Gehäuse 10 weist eine seine Mantelfläche durchsetzende Bohrung 22 auf, in welche ein Rohrleitungsanschluss 24 eingesetzt und befestigt ist. Der Rohrleitungsanschluss 24 mündet in einen durch das rohrförmige Gehäuse 10 und den Schlauchkörper 16 begrenzten ringförmigen Druckraum 30. Der Druckraum 30

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ist über den Leitungsanschluss 24 und eine Rohrleitung 56 mit einem Anschluss 26" eines Steuerventils 26 verbunden. Ein Anschluss 26"' des Steuerventils 26 ist über eine Rohrleitung 58 mit dem Rohr 50 verbunden. Ueber einen Anschluss 26' ist das Steuerventil 26 mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle verbindbar.

Anhand der Fig. 1 und 2 soll nachfolgend die Ausbildung des Schlauchkörpers 16 beschrieben werden. Der Schlauchkörper 16 weist in Längsrichtung verlaufende Längsfalze 19 auf, die auf den Umfang gleichmässig verteilt angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Längsfalze angeordnet. Der Schlauchkörper kann aber auch nur drei oder mehr als vier Längsfalze aufweisen. Die Längsfalze 19 sind scharnierartig ausgebildet und der Schlauchkörper 16 weist im Bereich der Längsfalze eine geringere Materialdicke als in den übrigen Bereichen auf. Im Querschnitt ist der Schlauchkörper 16 durch zwischen jeweils zwei Längsfalze 19 angeordnete Bogenstücke 28 begrenzt. Diese Bogenstücke 28 können einen solchen Radius aufweisen, dass der Schlauchkörper im Bereich der Schnittlinie II-II im Querschnitt kreisrund ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 weisen diese Bogenstücke 28 jedoch einen Krümmungsradius auf, der grosser ist als ihr effektiver Abstand vom Zentrum des Schlauchkörpers. Im Bereich der Bogenstücke 28 weist der Schlauchkörper 16 mehrere, parallel zueinander verlaufende wellenförmige Falten 17 auf, die sich in Querrichtung zum Schlauchkörper erstrecken. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind dadurch vier im rechten Winkel zueinander liegende, sich in Längsrichtung erstreckende Faltenreihen 32 vorhanden.

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Das dargestellte Absperrorgan dient zum Absperren des Durchlasses von der dem Rohrstück 38 benachbarten Eintrittsöffnung zu der dem Rohrstück 44 benachbarten Austrittsöffnung. Ein Pfeil 60 gibt die Richtung der das Absperrorgan durchströmenden Luft an. Soll diese Strömung unterbrochen werden, dann wird dem Steuerventil 26 über seinen Anschluss 26' zugeführte Druckluft durch die Rohrleitung 56 und den Leitungsanschluss 24 in den Druckraum 30 eingeblasen. Durch die eingeblasene Druckluft vergrössert sich der Druckraum 30, indem der Schlauchkörper 16 die Stellung 16' einnimmt. Dabei legt sich der Schlauchkörper an den als Kernteil dienenden Schlauch 34 an und umschliesst diesen Schlauch dabei, so dass der Durchlass zwischen den Rohrstücken 38 und 44 gesperrt ist. Aus der Fig. 2 ist dazu ersichtlich, dass der Schlauchkörper 16 in seiner Stellung 16' im Querschnitt vier gestrichelt dargestellt sektorartige Bereiche bildet, indem sich die Innenwände des Schlauchkörpers 16 von den Längsfalzen 19 ausgehend nach innen zusammenfalten. Die Querfalten 17 hingegen werden dabei gestreckt, wie aus der Fig. 1 bei 16" ersichtlich ist.

Durch die Anordnung der Querfalten 17 weist der Schlauchkörper 16 genügend Material auf, so dass dieses in der Stellung 16' nicht mehr überdehnt werden kann. Durch die Anordnung der Längsfalze 19, in derem Bereich keine Querfalten 17 vorhanden sind, sind vorbestimmte Faltenlinien gegeben. Diese erleichtern das Zusammenfalten und gewährleisten eine ausreichende Abdichtung durch das geschlossene Absperrorgan.

Der als Kernteil wirkende elastische Schlauch 34 ermöglicht eine selbstätige Zentrierung beim Absperren, indem er Unsymmetrien des Schlauchkörpers 16 ausgleicht

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und gleichzeitig die Funktion eines Ventilsitzes übernimmt.

Um den Druckraum 30 mit Druckluft zu füllen, verbindet das Steuerventil 26 seinen Anschluss 26' mit seinem weiteren Anschluss 26". Der dritte Anschluss 26'" ist dabei geschlossen. Soll das Absperrorgan wieder geöffnet werden, dann wird durch das Steuerventil 26 der Anschluss 26" mit dem Anschluss 26'" verbunden, während der mit der Druckluftquelle verbundene Anschluss 26' geschlossen ist. Die Luft aus dem Druckraum 30 kann nun über den Leitungsanschluss 24, die Rohrleitung 56, die Ventilanschlüsse 26" und 26'", die Rohrleitung 58, das Rohr 50 und den Schlauch 34 entweichen. Durch die in Pfeilrichtung 60 wieder einsetzende .Strömung durch das Absperrorgan wird die Entleerung des Druckraumes 30 infolge des auf die Mündung des Schlauches 34 ausgeübte Sogwirkung beschleunigt.

Aus der Fig. 2 ist noch ersichtlich, dass der Klemmring 40 einen Verschluss 62 aufweist. Der Schlauchkörper 16 liegt im Bereich seiner Längsfalze 19 an der Innenwand des rohrförmigen Gehäuses 10 an. Die Ausdehnungen der den Längsfalzen benahbarten Bereiche in Umfangsrichtung des Schlauchkörpers 16 können vorzugsweise 2 - 25 % der mit den Falten 17 versehenen Bereiche betragen. Es ist auch denkbar, dass sich die Falten über den gesamten Umfang des Schlauchkörpers erstrecken können.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Falten 17 in Querrichtung zum Schlauchkörper 16. Es ist jedoch auch möglich, den Schlauchkörper so auszubilden, dass sich die Falten in Längsrichtung zum Schlauchkörper erstrecken, da auch durch eine solche

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Ausbildung genügend Material vorhanden sein kann, um eine Ueberdehnung des Schlauchkörpers zu verhindern.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Schlauchkörpers 16 wird zum Schliessen des Absperrorganes im Druckraum 30 ein geringerer Druck benötigt als beispielsweise bei einem zylindrischen Schlauchkörper ohne Falten. Der erforderliche Druck liegt bei der er-

2 findungsgemässen Ausführung etwa bei.0,2 kg/cm .

Die Wanddicke des Schlauchkörpers 16 kann vorzugsweise so gewählt werden, dass sie in Bereichen grösserer Dehnung gegenüber Bereichen mit geringerer Dehnung erhöht ist.

Durch die Erfindung gelingt es, die Lebensdauer eines Schlauchkörpers aus Kunstgummi trotz seiner gegenüber Naturgummi geringeren Dehnungsfähigkeit zu erhöhen, da der Schlauchkörper wegen der erfindungsgemäss angeordneten Falten einer geringeren Dehnungsbeanspruchung unterworfen ist und Kunstgummi zudem durch Ozon weniger angegriffen wird als Naturgummi.

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Leerseite

Claims

Α. GRÜNECKER DiPL-ING. H. KINKELDEY DRING 2816046 W. STOCKMAlR K. SCHUMANN DR BER NAT. - &PL-PHYS. P. H. JAKOB OPL-ING. e.BEZOLD DR RER NOT.- OPL-CHEM. 8 MÜNCHEN MAXIMIUANSTRASSE PATENTANSPRUECHE

1. Absperrorgan, mit einem rohrförmigen Gehäuse

und einem in diesem in Längsrichtung angeordneten elastischen, mit seinen Enden am Gehäuse befestigten Schlauchkörper, der einen eine Eintrittsöffnung mit einer Austrittsöffnung verbindenden, absperrbaren Durchlass bildet, wobei durch die Gehäusewand und den Schlauchkörper ein ringförmiger Druckraum begrenzt ist, in welchen ein am Gehäuse angeordneter Leitungsanschluss mündet, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauchkörper (16) mehrere parallel zueinander verlaufende Falten (17) aufweist.

2. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Falten (17) quer zum Schlauchkörper (16) verlaufen und in sich in Längsrichtung erstreckenden Reihen (32) angeordnet sind.

3. Absperrorgan nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Umfang des Schlauchkörpers (16) mindestens drei Faltenreihen (32) in gleich grossen Abständen verteilt angeordnet sind und dass zwischen jeweils zwei einander benachbarten Faltenreihen (32) ein Längsfalz (19) angeordnet ist.

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4. Absperrorgan nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsfalze (19) scharnierartig ausgebildet sind und der Schlauchkörper (16) im Bereich der Längsfalze (19) eine geringere Materialdicke als in den übrigen Bereichen aufweist.

5. Absperrorgan nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsfalze (19) durch in Reihen angeordnete punkt- oder kreisförmige Vertiefungen gebildet sind.

6. Absperrorgan nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauchkörper (16) im Querschnitt durch mindestens drei Bogenstücke (28) begrenzt ist, deren Krümmungsradius grosser ist als ihr effektiver Abstand vom Zentrum und dass die Faltenreihen (32) mit dem Zentrum zugekehrten Falten (17) innerhalb dieser Bogenstücke angeordnet sind.

7. Absperrorgan nach Anspruch 1, mit einem sich zentral in den Durchlass erstreckenden Kernteil, das an seinem Umfang eine Sitzfläche für den Schlauchkörper bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernteil (34) aus einem flexiblen Werkstoff besteht.

8. Absperrorgan nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernteil einen mit einem offenen Ende im Durchlassbereich endenden Schlauch (34) aufweist, der anderends mit dem Druckraum (30) verbindbar ist.

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