DE2821766B2 - Absperrklappe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperrklappe mil mindestens einer an einen zugeordneten, gehäusefesten Dichtsitz anpreß- bzw. von diesem abhebbaren Absperrscheibe, die um eine quer zur Strömungsrichtung verlaufende Achse drehbar gelagert und im Bereich des zugeordneten Dichtsitzes in oder entgegen der Strömungsrichtung bewegbar ist, wobei die Absperrscheibe mittels parallel zur Strömungsrichtung verlaufender Längsführungsorgane an einer quer zur Strömungsrichtung angeordneten Stützwelle, die axial feststehend und drehbar gelagert ist, abgestützt und mittels mindestens eines an seinen Enden durch Achsbolzen gehaltenen Kniehebels mit einer Anpreßwelle verbunden ist, die koaxial zur Stützwelle angeordnet und drehbar sowie axial verschiebbar gelagert ist.

Eine Absperrklappe dieser Art ist aus der DE-GM-Schrift 71 12 601 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung sind die Absperrscheiben an einem sogenannten, mit einer Kreuzbohrung versehenen Innenkörper längsgeführt, der an zwei diametral einander gegenüberliegenden Stützwellen abgestützt und drehbar gelagert ist. Zur Bildung der Längsführung sind die Absperrscheiben und der Stützkörper mit einander jeweils zugeordneten Rohransätzen versehen, die teleskopartig ineinandergreifen. Die mit den Absperrscheiben verbundenen Kniegelenke sind in den Innenraum des sogenannten Stützköipers eingeführt, wo sie mit Hilfe eines Achsbolzens an einer Gabel festgelegt sind, die ihrerseits am freien Ende der Betätigungswolle angeordnet ist, welche durch eine zentrale Bohrung der einen Stützwelle hindurchgeführt ist. Nachteilig ist hierbei jedenfalls der im Bereich der teleskopartig ineinandergreifenden Rohrstutzen erforderliche Bearbeitungsaufwand. Ein weit größerer Nachteil ist jedoch darin zu sehen, daß hier in Strömungsrichtung verhältnismäßig viel Bauraum benötigt wird. Dies erweist sich jedoch als unerwünscht, insbesondere im Hinblick auf einen nachträglichen Einbau. Der verhältnismäßig große axiale Bauraum wird bei der bekannten Anordnung dadurch bedingt, daß die an die Absperrscheiben bzw. an den sogenannten Innenkörper zur Bildung einer Längsführung angesetzten Rohrstutzen praktisch als Abstandsbuchsen wirken, so daß die Absperrscheiben nicht dicht genug an den sogenannten Innenkörper herangeholt werden können. Gleichzeitig wird hierdurch aber auch ein verhältnismäßig großer Strömungswiderstand hervorgerufen. Hinzu kommt, daß die hier vorgesehene Teleskoplängsführung keine Sicherung in Umfangsrichtung bietet. Es kann daher vorkommen, daß die Kniehebel in dieser Richtung belastet v.erden, was zu einem Klemmen und damit zu Funktionsstörungen führen kann.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Anordnungen eine Absperrklappe eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, daß nicht nur vergleichsweise wenig axialer Bauraum benötigt wird, sondern auch eine einwandfreie Längsführung bei gleichzeitiger Entlastung der Kniehebelgelenke sichergestellt ist und dennoch eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anpreßwelle als Antriebswelle und als die Stützwelle übergreifende Teleskophülse ausgebildet ist, welche in Achsrichtung sich erstreckende Längsschlitze aufweist, durch die jeweils die Absperrscheibe mit der Stützwelle verbindende, die Führungsorgane bildende Führungsstifte hindurchgreifen.

Diese Maßnahmen ergeben ersichtlich eine höchst biegesteife Anordnung, da trotz jeweils lediglich einseitiger Halterung von Anpreßwclle und Stützwelle infolge des teleskopartigen Ringriffs beider Wellen kein frei auskragendes Ende vorhanden ist, sondern vielmehr gerade im hochbelasteten mittleren Bereich eine gegenseitige Stabilisierung stattfindet. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht daher die Bewältigung verhältnismäßig großer Schließkräfte im Bereich der Absperrscheibe, ohne daß unförmige Abmessungen sich ergeben, was sich positiv auf den Bauraum auswirkt, da bei verhältnismäßig schlanken Wellen auch die hierfür benötigten Lager bzw. Stopfbuchsen etc. verhältnismäßig klein ausfallen, so daß die Wellenachse nur einen verhältnismäßig geringen Abstand vom Dichtsitz benötigt. Die Führung der Absperrscheibe bzw. -scheiben mittels jeweils zweier paralleler Führungsstifte stellt eine höchst einfache und dennoch zuverlässige Ausführung dar, bei der nicht nur große Kippsicherheit, sondern auch volle Verdrehsicherheit gewährleistet ist. Die Kniehebelgelenke sind somit in vorteilhafter Weise entlastet. Ein weiterer Vorteil dieser Führungsstifte ist darin zu sehen, daß diese praktisch vollständie in die

zugeordneten Bohrungen eingefahren werden können, so daß die Absperrscheiben in der Öffnungsstellung sehr nahe an die Welle angezogen und praktisch hieran zum Anschlag gebracht werden können, so daß auch bei einem verhältnismäßig geringen Abstand zwischen Wellenachse und Dichtsitz ausreichend Bewegungsraum zur Verfügung steht.

Aus der DE-GM-Schrift 19 58 387 ist zwar eine Absperrklappe bekannt, deren Absperrscheibe an einer Büchse lä.igsgeführt ist, die von einer Betätigungswelle durchsetzt ist. Diese Betätigungswelle greift dabei zwar mit einer radial vorstehenden Nase, die mit einer keilförmigen Ansteiifläche der zugeordneten Absperrscheibe zusammenwirkt, durch einen zugeordneten Längsschlitz der Büchse hindurch. Hierdurch wird hierbei jedoch die Längsführung der Absperrscheibe nicht erreicht. Vielmehr ist bei dieser bekannten Anordnung die Absperrscheibe zur Bildung einer Längsführung wellenseitig mit zwei parallelen Führungsbacken versehen, die schlittenartig in zugeordnete, wellenseitig vorgesehene Führungslaschen eingreifen. Eine derartige Ausführung erweist sich demnach als sehr aufwendig und zu wenig platzsparend.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der übergeordneten Maßnahmen kann darin bestehen, daß der wellenseitige Achsbolzen in einem sich in Achsrichtung der Stützwelle erstreckenden Längsschlitz der Siützwelle verschiebbar geführt ist. Diese Maßnahmen ermöglichen in vorteilhafter Weise die Verwendung eines durchgehenden und daher sehr stabilen Achsbolzers. In weiterer Ausgestaltung dieses Gedankens kann die Abhebebewegung der Absperrscheibe durch Anschlag des wellenseitigen Achsbolzens am Ende des Längsschlitzes der Stützwelle begrenzt sein, was eine sehr einfache Bauweise ergibt.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der übergeordneten Maßnahmen kann die Abhebebewegung der Absperrscheibe einfach durch Anschlag der anpreßwellenseitigen Rückfläche der Absperrscheibe an der Anpreßwelle begrenzt sein, was eint Minimierung des in axialer Richtung benötigten Bauraums darstellt.

Nachstehend sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind, rein beispielsweise näher erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Absperrscheibe,

Fig. 2 jeweils in Halbseitenansicht mit teilweise weggebrochenen Bereichen das Ausfühiungsbeispiel gemäß F i g. 1 in beiden Seitenansichten und

Fig. 3 hälftig im Längsschnitt und hälftig in Frontansicht ein Ausführungsbeispiel mit zwei einander gegenüberliegenden Absperrscheiben.

Die in Fig. 1 als Ganzes mit 1 bezeichnete Absperrklappe besitzt ein Gehäuse 2, welches in beliebiger an sich bekannter Weise, beispielsweise mittels Einschweißens, Einspannens oder Einklemmens zwischen zwei Flanschen oder aber durch Flanschverschraubung selbst in eine Rohrleitung für strömendes Medium eingefügt werden kann. Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist für Einschweißen oder Einklemmen ausgeführt. Für den Fall gewünschter Flanschverbindung werden am Gehäuse 2 geeignete Flansche mit Verschraubungslöchern vorgesehen. Die Rohrleitung ist durch die Ein- und Austrittsöffnungen 3 im Gehäuse 2 sowie die Rohrleitungsachse b symbolisiert.

In einer quer zur Rohrleitungsachse b verlaufenden Bohrung 28 im Gehäuse 2 ist mittels geeigneter Lager, die im vorliegenden Fall als Gleitlaeerbuohion 9 ausgebildet sind, eine zweiteilige Welle um eine quer zur Rohrleitungsachse b liegende Achse a schwenkbar gelagert. Das eine Teigstück dieser zweiteiligen Welle dient als Stützwelle 14, die über ihren Endbund 6 mittels des über nur durch ihre Mittellinien angedeutete Schrauben 8 am Gehäuse 2 verschraubten Deckels 7 gegen Axialverschiebung festgelegt ist Die Stützwelle 14 weist in gleichem Abstand zur Ro'hrleitungsachse b und parallel zu dieser verlaufende SackJöcher 17 auf, in denen jeweils ein Führungsstift 16 gleitend verschiebbar ist. Das wellenferne Ende der Führungsstifte 16 ist jeweils an einer Absperrscheibe 15 festgelegt. Auf diese Weise ist die Absperrscheibe 15 an der Stützwelle 14 in Richtung der Rohrleitungsachse b hin- und herverschiebbar aufgehängt. Das andere Teilstück der obengenannten zweiteiligen Welle dient als der Absperrscheibe 15 zugeordnete Anpreß- und Antriebswelle 13. Diese ist als die Stützwelle 14 übergreifende Teleskophülse ausgebildet, die so angeordnet ist, daß ihr ein bestimmter Relativverschiebungsweg gegenüber der Stützwelle 14 gegeben ist, der durch den Kopfbereich der Sackbohrung 20 in der die Anpreß- und Antriebswelle 13 bildenden Teleskophülse, in welcher die Stützwelle 14 verschiebbar läuft, und andererseits durch den deckelseitigen Endbereich der Bohrung 28 im Gehäuse 2 geboten wird. Im Bereich der Führungsstifte 16 weist die genannte Teleskophülse parallel zu ihrer Achse a verlaufende Längsschlitze 19 auf, durch welche die Führungsstifte 16 hindurchgreifen. Auf diese Weise ist die Relativverschieblichkeit der genannten Teleskophülse gegenüber der axialverschiebungsfest gehaltenen, die Absperrscheibe 15 tragenden Stützwelle 14 gewährleistet.

Die Stützwelle 14 weist ferner einen vom Schnittpunkt ihrer Achse a mit der Rohrleitungsachse b aus in Richtung ihres freien Endes verlaufenden Querschlitz 21 auf, der sie senkrecht zu diesen beiden Achsen durchdringt. In diesem Querschlitz 21 ist ein Achsbolzen 22 schiebebeweglich geführt, der an der die Anpreß- und Antriebswelle 13 bildenden Teleskophülse festgelegt ist. Auf seinen außerhalb der Teleskophülse liegenden Enden laufen drehbeweglich jeweils Kniehebel 24, deren anderes Ende über einen Achsbolzen 23, zwecks möglichst kompakter Bauweise in einer Aufnahmcausnehmung 18 für dieses Kniehebelende versenkt, an der Absperrscheibe 15 angelenkt ist. Es ist hervorzuheben, daß auch die wellenseitigen Enden der Kniehebel 24 am Achsbolzen 22 drehfest festgelegt sein können, wohingegen dann der Achsbolzen 22 seinerseits drehbeweglich gegenüber der Teleskophülse angeordnet zu sein hat.

Die die Stützwelle 14 sowie die als Teleskophülse ausgebildete Anpreß- und Antriebswelle 13 umfassende zweiteilige Welle bildet somit praktisch eine als Ganzes mit 30 bezeichnete, in den Schwenklagern 9 schwenkbeweglich gelagerte Betätigungseinrichtung für die Absperrscheibe 15. Diese Betätigungseinrichtung erfüllt ersichtlich zwei Funktionen. Einmal nämlich dient sie durch Aufbringung eines geeigneten Drehmoments auf das aus dem Gehäuse 2 herausragende und gegenüber diesem mittels einer Stopfbuchse mit Packungen 10 und einem über nur durch ihre Mittellinien dargestellte Srhrauben 12 festziehbaren Spanndeckel 11 hochdruckdicht abgedichtete Ende der genannten Teleskophülse zum Verschwenken der Absperrscheibe 15 in ihrem Drosselbereich. Dieses Drehmoment wird über die Wandungen der Längsschlitze 19 urd die als Mitnehmer wirkenden Führunesstifte 16 von der Benannten

Teleskophülse auf die Absperrscheibe 15 übertragen. Zum anderen aber dient dieselbe Betätigungseinrichtung 30 auch noch zur Bewerkstelligung einer translatorischen Verschiebung der Absperrscheibe 15 in ihrem Schließbereich. Hierzu wirkt die als in Richtung ihrer Achse verschiebbare Teleskophülse ausgebildete Anpreß- und Antriebswelle 13 als Schubstange, die auf den im Schlitz 21 der in axialer Richtung feststehenden Stützwelle 14 verschiebbaren Achsbolzen 22 eine entsprechende Verschiebkraft überträgt, welche über den Kniehebel 24 in eine Verschiebekraft für die Absperrscheibe 15 in oder entgegen der Richtung s umgesetzt wird. Die Führungsstifte 16 haben hierbei die Aufgabe, eine verkantungsfreie Bewegung der Absperrscheibe 15 zu gewährleisten.

Die Abhebebewegung der Absperrscheibe 15 kann dabei etwa durch Anschlag der Führungsstifte 16 am Boden der jeweils zugeordneten Sackbohrung 17 bewerkstelligt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel soll die Abhebebewegung der Absperrscheibe 15, wie aus F i g. 2 besonders gut zu erkennen ist, durch Anschlag des wellenseitigen Achsbolzens 22 am Ende des die Stützwelle 14 durchsetzenden Längsschlitzes 21 begrenzt sein. Hierdurch ist eine schonende Behandlung der Führungsflächen der Führungsstifte 16 sichergestellt. Es wäre aber auch ohne weiteres denkbar, die Abhebebewegung der Absperrscheibe 15 einfach durch Anschlag ihrer Rückfläche an die Anpreß- und Antriebswelle 13 zu begrenzen. Die Länge der Schlitze 19 ist dabei in jedem Fall so groß zu wählen, daß hierdurch der Hub der Antriebs- und Anpreßwelle 13 nicht begrenzt wird.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 2 mit einer ebenen Sitzfläche 4 versehen. Die Absperrscheibe 5 weist einen hierzu planparallelen Gegensitz 5 auf. Es wäre aber auch ohne weiteres denkbar, die Sitzpartie konisch oder kugelig oder dergleichen auszubilden, was sich für die Bewältigung von Regelaufgaben empfehlen kann. Zur Verbesserung des Schließverhaitens insbesondere in extremen Einsatzfällen und zur Erweiterung des Einsatzbereichs in das Gebiet höchster Drücke ist bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eine spezielle Drosselkante 4a am gehäusefesten Schließsitz 4 vorgesehen. Von dieser ausgehend erweitert sich der Bewegungsweg der Absperrscheibe 15 radial nach außen entsprechend einer in geeigneter Weise gewählten Drosselkurve 25.

Die in Fig. 3 dargestellte als Ganzes mit 31 bezeichnete Absperrklappe unterscheidet sich vom vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, daß zwei einander gegenüberliegende Absperrscheiben 15a, 156 vorgesehen sind. Diese Absperrscheiben sind in oben bereits beschriebener Weise durch Führungsstifte 16a bzw. 166 an der Stützwelle 14 gelagert Zur Aufnahme dieser Führungsstifte weist die Stützwelle 14 hierbei zwei zur Rohrleitungsachse 6 parallele Durchgangsbohrungen 17 auf, in welche von beiden Seiten her Führungsstifte 16a bzw. 16/) eingreifen. Den Führungsstiften 16a bzw. 166

sind strömungsrichtungsparallele Schlitze 19a bzw. 19£ der als die Stützwelle 14 übergreifende Teleskophülse ausgebildeten Anpreß- und Antriebswelle 13 zugeordnet. Es ist ersichtlich, daß statt der dargestellter Schiebeführung der Führungsstifte 16a bzw. 166 im Durchgangsloch 17 auch ein durchgehender, die Teleskophülse beidseitig überragender Führungsstift vorgesehen sein könnte, dessen freie Enden dann jeweils in entsprechenden Aufnahmebohrungen der Absperrscheiben 15a bzw. 156 gleiten würden. Zum Antrieb der Absperrscheiben 15a bzw. 156 ist hier eine gegenüber dem oben beschriebenen Kniehebeltrieb verdoppelte, durch die Kniehebelpaare 24a bzw. 246 gebildete Kniehebelanordnung mit absperrscheibenseitigen Achsbolzen 23a bzw. 236 vorgesehen. Wellenseitig sind die Kniehebelpaare 24a bzw. 246 über einen gemeinsamen Lagerstift 22 miteinander verbunden, der an der die Antriebs- und Anpreßwelle 13 bildenden Teleskophülse festgelegt und durch einen geeigneten Schlitz in der Stützwelle 14 hindurchgeführt ist. Auf diese Weise ist ein doppelseitig wirkender Kniehebeltrieb gebildet, durch den eine der Teleskophülse ■vermittelte Schiebebewegung in zueinander gegenläufige Verschiebebewegungen der Absperrscheiben 15a bzw. 156 in Richtung der Rohrleitungsachse b, d. h. in und entgegen der Richtung des Pfeils s, umgesetzt wird. Die Abhebebewegung der Absperrscheiben 15a bzw. 156 soll hierbei ebenfalls durch Anschlag des gemeinsamen Achsbolzens 22 am Ende des zugeordneten Längsschlitzes 21 der Stützwelle 14 begrenzt sein. Die Schließbewegung ist durch Anlage der Dichtfläche 5& am zugeordneten gehäuseseitigen Dichtsitz bewirkt Der mit der Absperrscheibe 156 zusammenwirkende Dichtsitz ist hier an einem ringförmigen Einsatzteii 26 vorgesehen, welches als Verschlußdeckel der von recht« zugänglichen Montageöffnung des Gehäuses 2 mittels nicht gezeigter Verschraubungen in an sich bekannter Weise festgelegt ist. Eine derartige Ausgestaltung könnte selbstverständlich auch im Bereich der Absperrscheibe 15a vorgesehen sein. Andererseits könnte auch im Bereich des Einsatzteils 26 eine Drosselkurve 25 vorgesehen sein. Zu diesem Zweck könnte der der Schließsitz 26a tragende Einsatz 26 einfach einen in; Innere 27 des Gehäuses 2 ragenden ringförmiger Fortsatz entsprechender kurvenförmiger Konturierung aufweisen.

Eine Absperrklappe der in Fig. 3 dargestellten Ar mit zwei einander gegenüberliegenden Absperrschei ben und doppelseitig wirkendem Kniehebeltrieb ist ir vorteilhafter Weise selbstsperrend, da sich die beider Kniehebelpaare 24a bzw. 246 in der Schließstelluni aneinander abstützen. Andererseits ist aber aucr sichergestellt, daß der statische Druck des Durchfluß bzw. Strömungsmediums den Abhebevorgang erleich tert, da dieser auf eine Absperrscheibe wirkende Drucl über den Kniehebeltrieb in eine Verschiebebewegunj der Teleskophülse im Öffnungssinn umgesetzt wird Öffnen und Schließen können somit problemlos jeweil: unter vollem Druck des Strömungsmediums erfolgen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Absperrklappe mit mindestens einer an einen zugeordneten, gehäusefesten Dichtsitz anpreß- bzw. von diesem abhebbaren Absperrscheibe, die um eine quer zur Strömungsrichtung verlaufende Achse drehbar und im Bereich des zugeordneten Dichtsitzes in oder entgegen der Strömungsrichtung bewegbar ist, wobei die Absperrscheibe mittels parallel zur Strömungsrichtung verlaufender Längsführungsorgane an einer quer zur Strömungsrichtung angeordneten Stützwelle, die axiai feststehend und drehbar gelagert ist, abgestützt und mittels mindestens eines an seinen Enden durch Achsbolzen gehaltenen Kniehebels mit einer Anpreßwelle verbunden ist, die koaxial zur Stützweüe angeordnet und drehbar sowie axial verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßwelle als Antriebswelle (13) und als die Stützwelle (14) übergreifende Teleskophülse ausgebildet ist, welche in Achsrichtung sich erstreckende Längsschlitze (19) aufweist, durch die jeweils die Absperrscheibe (15) mit der Stützwelle (14) verbindende, die Führungsorgane bildende Führungsstifte (16) hindurchgreifen.

2. Absperrklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wellenseitige Achsbclzen (22) in einem sich in Achsrichtung der Stützwelle (14) erstreckenden Längsschlitz (21) der Stützwelle (14) verschiebbar geführt ist.

3. Absperrklappe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abhebebewegung der Absperrscheibe (15) durch Anschlag des wellenseitigen Achsbolzens (22) am Ende des Längsschlitzes (21) der Stützwelle (14) begrenzt ist.

4. Absperrklappe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abhebebewegung der Absperrscheibe (15) durch Anschlag der anpreßwellenseitigen Rückfläche der Absperrscheibe an der Anpreßwelle (13) begrenzt ist.