DE504366C

DE504366C - Drehschieber

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Publication number: DE504366C
Application number: DESCH74935D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-07-30
Filing date: 1925-07-30
Publication date: 1930-08-12

Description

Es sind Drehschieber für Rohrleitungen bekannt, bei welchen beim Öffnen der Schieber der Drehkörper oder ein besonderer Teil desselben mittels besonderer Vorrichtungen zuerst von seinem Sitz abgehoben wird, bevor er gedreht wird. Beim Schließen solcher Schieber wird der Drehkörper zuerst in Schlußstellung gedreht und dann durch den Wasserdruck auf seinen Sitz gepreßt, womit

ίο die gewünschte, gute Dichtung erzielt wird. Bei dieser Art Schieber ist jedoch für das Drehen des Schiebers und dessen axiales Verschieben je eine besondere Tätigkeit erforderlich, was die Konstruktion kompliziert und im Eilfalle die Bedienung erschwert.

Ferner sind Drehschieber bekannt, bei denen ein oder beide Drehzapfen exzentrisch gelagert sind, zum Zwecke, vorgängig dem Drehen des Schiebers, das zum Öffnen und Schließen dient, den Schieber von seinem Sitze abzuheben und dadurch eine ganze oder teilweise Entlastung des Schiebers herbeizuführen. Diese Konstruktionsart bedingt zwei getrennte Vorrichtungen, von denen eine zur Betätigung des Exzenters und die andere zur Drehung des Schieberkörpers dient. Bei größeren Ausführungsformen müssen daher auch zwei verschiedene Servomotoren zur Betätigung der beiden Drehvorrichtungen vorgesehen sein.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, Drehschieber zu verwenden, bei denen ein beweglicher Sitz an den Schieberkörper angepreßt wird.

Bei dieser Ausführungsform sind zwei gemeinsam zu betätigende Hebel vorgesehen, von denen der eine zum Abheben des Sitzes und der andere zum Drehen des Schieberkörpers dient. Beim Öffnen des Schiebers wird nur der Hebel gedreht, der den Sitz abhebt, und dieser Hebel nimmt nach eingetretener Entlastung den andern, das Drehen des Schieberkörpers bewirkenden Hebel mit. Beim' Schließen: des Schiebers jedoch tritt bei dieser Konstruktion keine Entlastung ein, da der bewegliche Sitz schon vor vollendetem Schließen angepreßt wird, und somit eine beträchtliche Reibungsvergrößerung eintritt.

Beim Drehschieber gemäß vorliegender Erfindung, bei dem der Schieberkörper in zwei Zapfen gelagert ist, wird bezweckt, sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen eine Entlastung zu erzielen und die Betätigung mittels einer einzigen Bewegungsvorrichtung zu ermöglichen. Dies wird dadurch erreicht, daß der Schieberkörper vor dem Drehen entgegen der Richtung des Druckes des Leitungsmittels vom Sitz abgekippt werden kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar in Fig. 1 und 2 ein Beispiel für mechanischen Handbetrieb. Fig. 1 zeigt den Schieber im Schnitt durch die Rohr- und Drehachse des Drehkörpers. Fig. 2 zeigt eine Ansicht von der Antriebsseite her. Das Schiebergehäuse 1 besitzt die beiden Lagerbohrungen 2 und 3, in welchem der Drehkörper 4 mit seinen Zapfen 5 und·¹ 6 drehbar gelagert ist.

Der Zapfen 6 hat in der Bohrung 3 geringes Spiel. Auf dem Zapfen 6 ist ein Mitnehmer 7 aufgekeilt, und auf dem Lagerhals 8 sitzt lose und drehbar das Schneckensegment 9, welches die beiden Anschlagnocken 10 und 11 besitzt.

Soll der Schieber geöffnet werden, so wird mittels des Handrades das Schneckensegment 9 in: der Pfeilrichtung Abb. 2 entgegen dem Uhrzeiger gedreht. Der Nocken 10 des Segmentes. 9 stößt dann an den entsprechenden Nocken des Mitnehmers 7 und übt eine exzentrisch zum Drehzapfen wirkende Kraft auf den Mitnehmer 7 aus. Diese exzentrisch wirkende Kraft erzeugt einerseits ein Drehmoment von der Größe P₁ r und anderseits einen Druck P auf den Drehzapfen 6, dessen Richtung derjenigen W des Wasserdruckes auf den Drehkörper annähernd entgegengesetzt ist, und welche den Drehkörper etwas von seinem Sitz abkippt. Die Drehkörperachse, welche vor dem Kippen in der Lage χ sich befand, nimmt nach dem Kippen die Lage y ein. Der Zapfendruck P besitzt in der Mitte des Drehkörpers die Größe

P₁ = -,- · P. Da der Wasserdruck Q dieser

Kraft P₁ entgegenwirkt, so entsteht eine Entlastung des Drehkörpers von seinem Sitz um die Größe Q — P₁. Durch die Wahl der Größen a, b und r kann man das Maß des Abkippens, d. h. die Entlastung, beliebig verändern, kann sie also teilweise oder vollständig machen.

Beim Schließen des Schiebers kommt der Nocken 11 zum Anschlag auf den Mitnehmer, und dadurch wird ebenfalls eine exzentrisch auf den Drehzapfen wirkende Kraft ausgeübt, welche einerseits ein Drehmoment erzeugt und anderseits einen Druck auf den Drehzapfen ausübt, welcher dem auf dem Drehkörper lastenden Wasserdruck entgegenwirkt und den Drehkörper von seinem Sitz abgekippt hält. Dieser Druck wirkt während des ganzen Schließvorganges und entlastet somit den Drehkörper. Das zwischen den beiden Nocken-flachen· 10 ■ und 11 vorhandene Spiel gestattet dem Wasserdruck, nach Drehen des Drehkörpers in die Schließstellung und nach kleiner Rückwärts drehung der Schnecke, den Drehkörper an seinen Sitz anzupressen.

Die Entlastung tritt somit sowohl während des Öffnens als auch während des Schließens ein. Die Entlastung und die Drehung des Drehkörpers wird dabei mittels einer einzigen Vorrichtung, nämlich dem Schneekensegment und dem Mitnehmer, erreicht, wodurch eine äußerst einfache und sichere Betätigung des Drehschiebers gewährleistet ist.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel des Drehschiebers dargestellt, bei dem die Drehung mittels eines hydraulischen Servomotors erfolgt. Die Überweisungszeichen ι bis 6, χ und y der Fig. 3 und 4 be- zeichnen dieselben Teile wie vorbeschrieben in Fig. ι und 2. An dem Schiebergehäuse 1 ist ein Drehkolbengehäuse 7' angegossen oder angeschraubt. In diesem dreht sich der Drehkolben 8' mit seinen beiden Flügeln 9' und 10'. Die Öffnungskammer 11' ist durch die Trennwand 13 von der Schließkammer 12 getrennt. In der Trennwand 13 befindet sich ein kleines Loch 14. Die beiden Kammern werden durch einen Muschelschieber 15 in bekannter Art gesteuert.

Angenommen der Drehschieber sei geschlossen, und es habe der Drehkolben 8' die in der Fig. 4 gezeichnete Stellung. Soll nun der Schieber geöffnet werden, so wird der Muschelschieber in die in Fig. 4 gezeichnete Lage gestellt. Das durch den Steuerkanal 16 einströmende Druckwasser füllt zuerst den Raum 11' und strömt nachher durch die Öffnung 14 auch in den Raum 12. Da das Druckwasser auch durch den Steuerungskanal 17 ins Freie abströmen kann, so entsteht in dem Räume 11' ein größerer hydraulischer Druck als im Räume 12. Die beiden ungleichen -Pressungen ergeben auf die beiden Flügel des Drehschiebers 8' die beiden Kräfte P₁ und P₂, wie in Fig. 4 angegeben, zusammen also eine exzentrisch zum Drehzapfen angreifende Kraft. Die Summe der beiden Kräfte vermehrt mit dem \^rerhältms

der Hebelarme -τ- ergibt einen in der Mitte

des Drehschiebers wirkenden Zapfendruck, welcher dem Wasserdruck W annähernd entgegengesetzt ist und das Abkippen des Drehkörpers von seinem Sitz bewirkt. Die Differenz der beiden Kräfte P₁ und P« liefert das zur Drehung des Drehkörpers notwendige Drehmoment. Durch geeignete Wahl der Querschnitte der Steuerungskanäle 16 und 17 und der Öffnung 14 kann der Schieber teilweise oder ganz entlastet werden. Beim Schließen erfolgt sinngemäß die entgegengesetzte Bewegung. Die Flügel 9' und 10' haben hei ganz offenem Zustand des Schiebers die in Fig. 4 strichlierte Stellung. Der Muschelschieber 14^ wird so gestellt, daß das Druckwasser durch den Kanal 17 einströmen kann, womit ebenfalls wieder eine dem Wasserdruck entgegengesetzt wirkende Kraft erzeugt werden kann. Diese Kraft hält den Drehkörper solange von seinem Sitz abgekippt, wirkt also so lange, als in dem Raum ι1' und 12 die Flüssigkeitspressung vorhanden ist. Wird dann das Druckwasser abgestellt, so wird der Schieber durch den natürlichen Wasserdruck auf seinen Sitz gepreßt, womit

die gewünschte, gute Dichtung wieder erzielt wird.

Auch bei dieser Ausführungsform gemäß

den Fig. 3 und 4 erfolgt die Betätigung des Schiebers mittels einer einzigen Vorrichtung.

Claims

Patentansprüche:

1. Drehschieber mit in zwei Zapfen gelagertem Schieberkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfenlagerung derartig ausgebildet ist, daß der Schieberkörper vor dem Drehen entgegen der Richtung des Druckes des Leitungsmittels vom Sitz abgekippt werden kann.

2. Ausführungsform eines Drehschiebers nach Anspruch 1 mit Schneckenradantrieb und mit auf dem Drehzapfen festsitzendem Mitnehmer als Bewegungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer und ein mit diesem zusammenarbeitendes Schneckenradsegment an den zusammenstoßenden Teilen Anschlagflächen aufweisen,

Anschlagfläcben

, wobei zwischen den g von Mitnehmer und

Schneckenradsegment bei offenem und geschlossenem Schieber ein kleines Spiel vorhanden ist, wodurch einerseits beim Öffnen des Schiebers das Kippen des Drehkörpers ermöglicht ist, anderseits nach Drehen des Drehkörpers in die Schließstellung dem Wasserdruck ermöglicht wird, den Drehkörper gegen seinen Sitz anzupressen.

3. Ausfüh-rungsfortni eines Drehschiebers nach Anspruch 1 mit am Drehzapfen festsitzendem, drehbarem Teil eines Drehkolbengetriebes als Bewegungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Teil aus zwei Flügeln besteht, zwischen welchen im Gehäuse des Drehkolbengetriebes eine Zwischenwand angeordnet ist, wodurch zwei Arbeitsräume gebildet werden, und daß ferner zwischen den beiden Arbeitsräumen eine Verbindung vorgesehen ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen