DE3142062A1

DE3142062A1 - Axialventil

Info

Publication number: DE3142062A1
Application number: DE19813142062
Authority: DE
Inventors: Ludwig Bachmann; Manfred 6710 Frankenthal Bartoschek
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1981-10-23
Filing date: 1981-10-23
Publication date: 1983-05-05

Description

3U2062

Axialventil

Die Erfindung betrifft ein Axialventil, mit einer im Winkel zur Strömungsrichtung angeordneten Antriebsspindel und einer in Strömungsrichtung bewegbaren, mit einem Verschlußstück versehenen Verschlußstückspindel.

Es ist bekannt, daß bei derartigen Axialventilen aufwendige mechanische Getriebe zur Kraftübertragung zwischen der Antriebsspindel und der Verschlußstückspindel erforderlich sind. Dies reicht vom Kegelradgetriebe, über Schneckengetriebe bis hin zum Zahnstangenantrieb. Diese Lösungen erfordern einen hohen fertigungstechnischen Aufwand und sind im Hinblick auf Serienfertigung n-icht montagefreundlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für in großen Stückzahlen zu fertigende Armaturen der eingangs genannten Art eine einfache und betriebssichere Mechanik zur Kräfteübertragung zu entwickeln.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.

Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß ein an der Antriebsspindel angebrachter, schräg verlaufender Zapfen in eine entsprechend schräg verlaufende Bohrung der Verschlußstückspindel eingreift oder daß ein an der Verschlußstückspindel angebrachter, schräg verlaufender Zapfen in eine entsprechend schräg verlaufende Bohrung der Antriebsspindel eingreift und aufgrund der durch die Schrägflächen bestimmten

resultierenden Kräfte die Bewegung des Absperrorgans sichergestellt ist. Die Einzelteile dieses Schrägflächen-Schiebegetriebes sind auf Fertigungsmaschinen in einfacher Weise herzustellen sowie leicht zu montieren. Die von der Antriebswelle eingeleitete translatorische Bewegung wird von dem daran angebrachten Zapfen bzw. der angebrachten Bohrung auf die entsprechende Bohrung bzw. Zapfen der Verschlußstückspindel übertragen. Dabei gleiten die Flächen von Zapfen und Bohrung aufgrund der wie eine schiefe Ebene wirkenden Schrägflächen aufeinander.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor/ daß das freie Zapfenende an der Wandung der die Antriebs- oder Verschlußstückspindel aufnehmenden Bohrung geführt ist. Diese Lösung findet Anwendung bei Baugrößen, bei denen höhere Schließkräfte erforderlich sind. Der an der jeweiligen Spindel angebrachte Zapfen stützt sich mit seinem freien Ende an der die Spindel aufnehmenden Bohrung ab und gestattet eine zuverlässige festigkeitsmäßig unbedenkliche Kraftübertragung auf das Verschlußorgan, Durch die geeignete Wahl des Winkels, mit dem der jeweilige Zapfen bzw. die entsprechende Bohrung die Achse der zugehörigen Spindel schneidet, kann je nach Bedarf eine Über- oder Untersetzung der Antriebsbewegung erfolgen.

Eine eventuelle Blockierung dieses Schrägflächen-Schiebegetriebes durch Verdrehen einer oder beider Spindeln wird durch eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 ausgeschlossen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und -wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen die

3H2062

Fig. 1 ein Axialventil mit Gußgehäuse, die

Fig. 2 ein Axialventil mit Blechgehäuse und die

Fig. 3 eine räumlich versetzte Anordnung der Getriebeteile.

Die Fig. 1 zeigt ein gegossenes Armaturengehäuse 1, in dem eine Antriebsspindel 2 senkrecht und" innerhalb einer Bohrung 3 angeordnet ist. Gehoben und gesenkt wird die Antriebsspindel 2 hier durch ein nichtsteigend ausgebildetes Handrad 4. Im Winkel zur Antriebsspindel 2 und in Richtung der Strömungsachse des Ventils ist eine Verschlußstückspindei 5 mit einem daran angebracht Verschlußstück in einer Bohrung 7 angeordnet. Mittels eines Faltenbalges 8 erfolgt die Abdichtung der Verschlußstückspindel 5, der Antriebsspindel 2 sowie der zugehörigen Bohrungen 3, 7 gegenüber dem Durchflußmedium. Die Verschlußstückspindei 5 weist an ihrem dem Verschlußstück 6 abgekehrten Ende eine schräg verlaufende Bohrung 9 auf, in die ein an der Antriebsspindel 2 angebrachter, im gleichen Winkel schräg verlaufender Zapfen 10 eingreift. Das Zapfenende 11 ist in seiner Form an die Wandung der Bohrung 3 angepaßt und wird hieran geführt. Eine an der Verschlußstückspindei 5 vorgesehene Verdrehsicherung 12 verhindert ein Verkanten der zusammenwirkenden Spindeln.

Die Wirkungsweise kann wie folgt beschrieben werden: Beim Schließvorgang bewegt sich die Antriebsspindel 2 abwärts und die dem Verschlußstück zugekehrte Seite des Zapfens 10 drückt auf die damit zusammenwirkende Seite der Bohrung 9. Aufgrund der resultierenden Kräfte erfolgt eine Kräfteübertragung von der

3H2062

Antriebsspindel 2 auf die Verschlußstückspindel 5, welche sich aufgrund der aufeinander liegenden schrägen Flächen von Zapfen und Bohrung 9 verschiebt und das Verschlußstück 6 gegen einen Gehäusesitz 13 preßt. Bei diesem Schließvorgang stützt sich das in diesem Ausführungsbeispiel geführte Zapfenende 11 an der Wandung der Bohrung 3 ab und verhindert somit unzulässige Biegebelastungen des Zapfens 10.

Beim Öffnungsvorgang bewegt sich die Antriebsspindel nach oben und die dem Verschlußstück 6 abgekehrte Seite des Zapfens 10 wirkt auf die damit zusammenwirkende Seite der Bohrung 9 ein. Aufgrund der resultierenden Kräfte erfolgt eine Verschiebung der Verschlußstückspindel 5 mit dem daran angebrachten Verschlußstück 6. Letzteres löst sich vom Gehäusesitz 13 und gibt den 5 Strömungsweg frei.

Die Fig. 2 zeigt ein gleich aufgebautes Armaturengehäuse 1, welches jedoch als Blechkonstruktion ausgebildet wurde. Die die Antriebsspindel 2 aufnehmende Bohrung 3 wird hier von einem Rohr 14 gebildet, welches T-förmig ausgebildet ist und gleichzeitig die Bohrung 7 für die Verschlußstückspindel 5 bildet. Das Rohr ist durch die Wandung des Armaturengehäuses 1 hindurchgeführt und mit ihm verschweißt. Es wird außerdem durch sternförmige Streben 15 im Bereich der Anschlußflächen mit dem Armaturengehäuse 1 verbunden. Weiterhin ist das Armaturengehäuse 1 als Einklemmgehäuse ausgebildet und zwischen den Flanschen der - hier nicht dargestellten - Rohrleitung eingeklemmt. Die Verdrehsicherung 12 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine abgefräste Fläche an der Antriebsspindel 2, in die nach erfolgter Montage des Axialventils die Wandung des Rohrstückes

-V-

3U2062

eingepreßt wird, andere Möglichkeiten sind denkbar. Der Einbau dieses Axial ventil s erfolgt im geöffneten Zustand, um unzulässig hohe Kräfte zwischen dem Gehäusesitz 13, dem Verschlußstück 6, der Verschlußstückspindel 5 sowie dem Zapfen 10 mit der zugehörigen Bohrung 9 zu verhindern. In diesem Ausführungsbeispiel, das für kleine Nenndrücke vorgesehen ist, reicht es, wenn der Zapfen nur einfach gelagert und groß genug dimensioniert ist, um die auftretenden Kräfte zuverlässig zu übertragen.

Durch Verwendung eines Langloches anstelle der schräg verlaufenden Bohrung kann das erfindungsgemäß gestaltete Axialventil auch als in seinem Hub einstell- und/oder absperrbares Rückschlagventil Anwendung finden.

Die Fig. 3 zeigt an einem Ausschnitt die Parallelverschiebung einer Welle mit Hilfe dieses Schrägflächen-Schiebegetriebes. Eine Welle wird hier durch den vertikal bewegbaren Zapfen 10 in horizontaler Richtung parallel verschoben.

Claims

3U2062

Klein, Schanzlin & Becker Aktiengesellschaft

Patentansprüche

. Axial ventil, mit einer im Winkel zur Strömungsrichtung angeordneten Antriebsspindel und einer in Strömungsrichtung bewegbaren, mit einem Verschlußstück versehenen Verschlußstückspindel, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrägflächen-Schiebegetriebe die Hubbewegung der Antriebsspindel (2) auf die Verschlußstückspindel (5) überträgt und/oder die Bewegung der Verschlußstückspindel (5) begrenzt.
2. Axialventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Antriebsspindel (2) angebrachter, schräg verlaufender Zapfen (10) in eine entsprechend schräg verlaufende Bohrung (9) der Verschlußstückspindel (5) eingreift.
3. Axialventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Verschlußstückspindel (5) angebrachter, schräg verlaufender Zapfen in eine entsprechend schräg verlaufende Bohrung der Antriebsspindel (2) eingreift.

■-2-
4. Axialventil nach den AnsprüchenΊ bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Zapfenende (11) an der Wandung der die Antriebsoder Verschlußstückspindel (2, 5) aufnehmenden Bohrung (3, 7)
geführt ist.
5. Axialventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (2) und/oder die Verschlußstückspindel (5) mit Verdrehsicherungen (12) versehen sind.