DE426961C - Absperrvorrichtung mit im Gehaeuse drehbarem Verschlusskoerper - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf solche Absperrvorrichtungen für flüssige oder gasförmige Körper, bei denen im Gehäuse ein drehbarer = Verschlußkörper angeordnet ist, der in geöff-S netem Zustande einen glatten Verbindungskanal bietet und bei der Verschlußstellung um 90° um eine senkrechte Achse gedreht wird, so daß je nach der Bauart ein oder zwei Ventilteller vor die Ein- bzw. Austrittsöffnung des ία Abschlußorganes treten und gegen die dort angebrachten Sitze gepreßt werden.

Derartige Ventile müssen also zwei Bewegungsarten ausführen, indem beim Öffnen erst die Ventilteller abgehoben werden, um, nachdem dies geschehen ist, eine Verschwenkung des Verschlußkörpers um go^c herbeizuführen. Sinngemäß geht dann die Schließbewegung so vor sich, daß erst der Drehkörper um 90 ° gedreht wird und daran anschließend die Schließbewegung der Ventilteller erfolgt. Beide Bewegungen nun müssen, um ein betriebssicheres Ventil zu schaffen, mit Hilfe ein und derselben Antriebsvorrichtung, also in der Mehrzahl der Fälle mit Hilfe ein und desselben Handrades., und zwar selbsttätig, bewirkt werden, so daß der das Ventil Bedienende beim Schließen das ; Handrad ständig in der einen Richtung, beim ' Öffnen in der entgegengesetzten Richtung dreht, während diese Drehbewegung im Innern des Abschlußorgans dazu benutzt wird, einmal den Verschlußkörper zu drehen, das andere Mal die Ventilteller gegen ihren Sitz zu pressen und umgekehrt.

Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, das Abheben der Ventilteller mit Hilfe von Hebeln durch Keilflächen der Spindel zu bewirken, während der Schließdruck durch einen an der Spindel angeordneten, mit den gleichen

Hebern zusammenarbeitenden Bund hervorgerufen wurde. Zu diesem Zwecke ist eine achsiale Bewegung der Spindel notwendig, ohne Drehung um ihre Achse. Die Drehbewegung des Verschlußkörpers erfolgt dagegen dadurch, daß ein mit der Spindel verbundener Stein beim Hochgehen der Spindel zu einem gewissen Zeitpunkt in eine schraubenförmige Führung eintritt, die nach und nach eine Drehung der Spindel um ihre Achse um 90 ° hervorruft. Die Verhältnisse liegen nun bei derartigen Abschlußvorrichtungen so, daß das auf der Spindel eingeschnittene Schraubengewinde keine übermäßige Steigung aufweisen darf, während wiederum die Nut für den Stein eine verhältnismäßig starke Steigung haben muß, soll die Vorrichtung betriebssicher arbeiten und die am Handrad erforderliche Kraft keine übermäßige sein. Infolgedessen geht die Drehbewegung des Verschlußkörpers nur ganz langsam vor sich und erfordert daher viel Kraft und Zeit. Dieser Übelstand macht sich namentlich bei Absperrvorrichtungen größeren Durchmessers unangenehm geltend und kann zu großen Schaden und sogar zu Verlusten von Menschenleben Anlaß geben, wenn bei irgendeiner Betriebsstörung ein derartiges Ventil schnell geschlossen werden muß.

Der Zweck der Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu beseitigen, und zwar geschieht dies in erster Linie dadurch, daß durch ein Zwischengetriebe mit dem Antrieb der Spindel eine parallel zur Spindelachse gelagerte Hilfswelle in Verbindung steht, mit der die Spindel sich selbsttätig kuppelt, sobald die Ventilteller abgehoben sind, so daß die Drehbewegung des Antriebes auch im Sinne einer Drehung auf die Spindel wirkt. Hierbei kann das Übersetzungsverhältnis von dem Antrieb auf die Zwischenwelle und von der Zwischenwelle auf die Spindel so gewählt werden, daß die Winkelgeschwindigkeit des Antriebes derjenigen der Spindel gleich, größer oder kleiner ist. Jedenfalls hat man es in der Hand, für die Drehbewegung des Verschlußkörpers, für die bisher zehn und mehr volle Umdrehungen des Antriebsrades notwendig waren, unter Umständen mit einer Viertelumdrehung oder noch weniger auszukommen.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen:

Abb. ι einen senkrechten Schnitt durch die Absperrvorrichtung,

Abb. 2 den Schnitt gemäß II-II der Abb. 1, Abb. 3 den Schnitt gemäß HI-III der Abb. 1 und

Abb. 4 bis 8 fünf verschiedene Stellungen von Getriebeteilen zur Hervorrufung der Drehbewegung des Verschlußkörpers. Im Gehäuse 9 des Abschlußorgans ist um eine senkrechte Achse drehbar ein Verschlußkörper 10 j gelagert, der mit einem glatten Durchtritts- ! kanal 11 versehen ist und der, um 90 ° hierzu versetzt, Ventilteller 12 besitzt. Diese sind beweglich an Hebern 13 aufgehängt, die ihrerseits um Zapfen 14 verschwenkbar sind. ■

Mit dem Verschlußkörper 10 ist die Spindel 15 so verbunden, daß diese sich in Richtung ihrer Achse relativ zum Verschlußkörper bewegen kann, während beide Teile bezüglich Drehung um die Spindelachse zwangläufig miteinander verbunden sind. An der Spindel 15 vorgesehene Keilflächen 16 sowie ein ebenfalls an der Spindel 15 befestigter Bund 17 arbeiten mit den beiden Hebeln 13 in der Weise zusammen, daß beim Hochgehen der Spindel 15 die Ventilteller 12 von ihren Sitzen 18 abgehoben, beim Niedergang gegen diese gepreßt werden.

An ihrem oberen Ende besitzt die Spindel 15 bei 19 Gewinde, mit dem sie in eine drehbar im Aufbau 20 des Ventils gelagerte Mutter 21 eingreift. Die Mutter 21 trägt auf der einen Seite ein Handrad 22, auf der anderen ein Zahnrad 23, mit welchem es in ein zweites Zahnrad 24 eingreift. Dieses sitzt auf einer Hilfswelle 25, die parallel zur Spindelachse 15 im Aufbau 20 des Ventils gelagert ist. Auf der gleichen Welle 25 sitzen übereinander ein einlückiges Zahnrad 26 ; und ein einzähniges Zahnrad 27. Entsprechend weit auseinander sind auf der Spindel 15 ein einzähniges Zahnrad 28 und ein einlückiges 29 ' vorgesehen.

Zur Führung des Verschlußkörpers 10 während der Bewegung der Ventilteller 12 dient ein mit der Spindel 15 verbundener Führungsstift 30, der zwischen zwei Führungen 31 im Gehäuse 9 zu liegen kommt. Derselbe Stift begrenzt auch die Drehbewegung des Verschlußkörpers 10, indem er bei Beginn dieser aus den Führungen 31 gehoben, am Schluß der Dreh- too bewegung gegen einen Anschlag 32 stößt, um sich gegebenenfalls an einer zweiten Führung 33 zu verriegeln.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die folgende:

Soll das in Abb. 1 geschlossen gezeichnete Ventil geöffnet werden, dann wird am Handrad 22 gedreht und dadurch die Spindel 15 gehoben. Die Keilflächen 16 treffen gegen die Hebel 13 und heben auf diese Weise die Ventilteller 12 von ihren Sitzen ab. Eine unbeabsichtigte Drehbewegung kann während dieser Periode nicht eintreten, da der Stift 30 zwischen den Führungen 31 gehalten wird. Die Zahnräder 26, 27 und 28, 29 befinden sich während dieses Teiles der Öffnungsbewegung außer Eingriff. Sobald aber die Ventilteller abgehoben sind, treten die Zahnräder 26 und 28 bzw. 27 und 29 in gleiche Ebenen. Hierbei nehmen die vier Zahnräder die aus Abb. 4 ersichtliche Stellung zueinander ein. Es kann also, wie ersichtlich, ein Eingriff noch nicht stattfinden.

Da sich aber die Welle 25 weiterdreht, so tritt nach einer weiteren Drehung um etwa 45° die in Abb. 5 gezeigte Stellung der Zahnräder zueinander ein. Hierbei kommt die Zahnflanke 34 des Zahnrades 27 mit der Lückenflanke 35 des Zahnrades 29 in Eingriff und dreht die Spindel 15 um 45 °, während gleichzeitig der Zahn des Zahnrades 28 in die Lücke des Zahnrades 26 tritt. Die vier Zahnräder nehmen nunmehr die in Abb. 6 gezeigte Stellung ein, in welcher, wie ersichtlich, das Zahnrad 27 mit dem Zahnrad 29 außer Eingriff tritt, während nunmehr die Zahnflanke 36 des Rades 28 mit der Lückenflanke 37 des Rades 26 zusammenarbeitet und die Spindel 15 abermals um 45 ° gedreht wird. Nachdem also eine Gesamtdrehung der Spindel 15 um 90 ° bewerkstelligt ist, nehmen die vier Zahnräder die in Abb. 7 gezeigte Stellung ein, in welcher ein weiterer Eingriff aufhört, da, wie Abb. 8 erkennen läßt, bei einer Weiterdrehung der Welle 25 kein Eingriff mehr erfolgt. Der Führungsstift 30 ist, nachdem er durch die Führungen 31 gerade freigegeben war, bis zur Führung 32 gelangt und hat hier seinen Widerhalt gefunden. Bei einer noch weiteren Hebung der Spindel 15, die, wie Abb. 8 erkennen ^j läßt, ohne weiteres möglich ist, tritt der Stift 30 zwischen beide Führungen 32, 33 und sichert \ hierdurch das Ventil in der nunmehr erreichten geöffneten Stellung.

Das Schließen des Ventils erfolgt sinngemäß im umgekehrten Zusammenarbeiten der einzelnen Teile.
Wie ohne weiteres klar, vollzieht sich also die Drehbewegung des Verschlußkörpers beliebig schnell, je nachdem, wie das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Handrad 22 bzw. der Mutter 21 und der Hilfswelle 25 gewählt ist. Nimmt man gleich große Stirnräder 23 und 24 an, dann genügt eine Drehung des Handrades 22 um 90 ° für die Verschwenkung des Verschlußkörpers 10. Der Abschluß eines Rohrstranges durch ein derartiges Ventil kann also in einem Bruchteil einer Sekunde erfolgen, da, sobald der Verschlußkörper um 90° gedreht ist, der eine Ventilteller durch das abgesperrte Druckmittel schon genügend fest auf seinen Sitz gepreßt wird und die Leitung abschließt. Wie lange dann noch Zeit bis zum vollkommenen Abschluß des Ventils durch Herunterschrauben der Spindel 15 notwendig ist, damit diese mit ihrem Bund 17 auf die Hebel 13 einwirkt und beide Ventilteller gegen ihre Sitze drückt, ist unerheblich, da die Hauptsache, der schnelle Abschluß der Leitung, bereits mit der ersten Viertelumdrehung des Handrades erfolgt ist.

Die dargestellte Ausführungsform soll als Beispiel dafür gelten, wie der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke realisierbar ist, ohne aber gerade auf diese Konstruktion beschränkt zu sein. Je nach der Bauart des Ventils und dem jeweilig erreichten Zweck können vielmehr in bezug auf die bewegungsübertragenden Teile die verschiedensten Abänderungen getroffen werden.

Auch kann an Stelle der doppelten Zahnradpaare 26, 28 und 27, 29 ein einziges Zahnradpaar mit normalen Zähnen treten, in welchem Falle das auf der Welle 25 sitzende als Viertelkreissegment ausgestaltet sein muß.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Absperrvorrichtung mit im Gehäuse drehbarem Verschlußkörper, der in' geöffnetem Zustande einen glatten Verbindungskanal bietet und in der Verschlußstellung die Zufluß- oder Abflußöffnung oder beide durch gegen die Öffnungen gepreßte Ventilteller verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Antrieb der Spindel durch Zahnräder oder andere kraftschlüssig wirkende, eine Drehbewegung übertragende Mittel eine parallel zur Spindelachse gelagerte Hilfswelle in Verbindung steht, mit der die Spindel sich selbsttätig kuppelt, sobald die Ventilteller abgehoben sind, so daß die Drehbewegung des Antriebes im Sinne einer Drehung auch auf die Spindel übertragen wird.

2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Spindel · zwei Zahnradsegmente übereinander angeordnet sind, die mit entsprechenden Zahnradsegmenten auf der Hilfswelle in der Weise zusammenarbeiten, daß die zusammengehörenden Segmentenpaare, sobald sie in eine Ebene treten, je eine Drehung von 45 ° nacheinander von der Hilfswelle auf die Spindel übertragen.

3. Absperrvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel mit einem Führungsstift ausgerüstet ist, der die Drehbewegungen des Verschlußkörpers in der einen und in der anderen Richtung durch Stoßen gegen Anschläge begrenzt und gleichzeitig das Ventil in beiden Endstellungen dadurch sichert, daß er bei einer auf die Drehbewegung des Verschlußkörpers folgenden Achsialbewegung der Spindel zwischen die eben erwähnten Anschläge und vor diesen angeordnete Führungsleisten tritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.