DE511690C - Rueckschlagklappe - Google Patents

Description

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Jibüothec*

AUSGEGEBEN AlW
3. NOVEMBER 1930

Es sind Vorrichtungen bekannt, bei denen eine in einer Rohrhülse rollende Kugel als Belastungsgewicht für Umschaltventile oder andere Absperr organe an Meßanordnungen mit mehreren Messern verwendet werden. Hierbei besteht der Nachteil, daß die Belastungsänderung des Ventils durch Abrollen der Kugel gewöhnlich erst in einer bestimmten Stellung des Ventils und dann zu plötzlieh erfolgt, und daß insbesondere bei größeren Ventilanordnungen außerordentlich schwere Belastungsgewichte benötigt werden. Andere Vorrichtungen dieser Art, bei denen gegenüberstehend angeordnete Belastungsgewichte mittels Kniehebel auf das Ventil einwirken, sind wegen der durch die zahlreichen Gelenke bedingten Reibungsbeanspruchungen schneller Abnutzung unterworfen, wodurch unerwünschte Belastungsao änderungen auftreten, die häufiges Nachstellen der Kniehebel und Belastungsgewichte erforderlich machen. Außerdem sind diese Vorrichtungen beispielsweise für Klappenventile nicht verwendbar. Es ist außerdem bekannt, Rückschlagventilklappen mit einer gewichtbelasteten Hebelanordnung in Verbindung zu bringen, bei der durch allmähliches öffnen der Klappe eine Verringerung der Belastung dadurch eintritt, daß der am Ventil angreifende Belastungsdruck durch Änderung der Hebelarmlänge beim Öffnen der Klappe allmählich vermindert wird. Die Belastungsänderungen sind jedoch hierbei so gering, daß die gleichen Nachteile auftreten, wie sie bei den anderen bekannten Einrichtungen eben geschildert wurden.

Erfindungsgemäß wird eine äußerst einfache und sicher arbeitende Vorrichtung zur Veränderung der Gewichtsbelastung einer Rückschlagklappe dadurch geschaffen, daß. die mit der Klappe zusammenwirkende Bewegungsbahn, an welcher der gewichtbelastete Hebel angreift, einen Knick aufweist, derart, daß schon nach geringem Anheben der Klappe die Gewichtsbelastung vermindert oder gänzlich aufgehoben wird.

In den Abbildungen sind einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung im Zusammenhang mit einem Klappenventil schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einen Schnitt durch das Gehäuse des Klappenventils mit der neuen Einrichtung und ein Klappenventil in zwei Stellungen, Abb. 2 eine Sonderausführungsform der Einrichtung, Abb. 3 und 4 graphische Darstellungen der an der neuen Vorrichtung in zwei verschiedenen Stellungen des Ventils auftretenden Kräfte.

α ist das Gehäuse des Klappenventils b mit Einströmstutzen c und Ausströmstutzen d. Das Klappenventil b ist starr mit einem Übertra-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Heinrich Garthe in Berlin-Charlottenburg.

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guiigs- oder Stiinhebel c verbunden und zusammen mit diesem um einen Zapfen / im Gehäuse ff schwenkbar gelagert. An einem an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses λ im Innern hervortretenden Teil/ ist ein Gewichtshebel Ii ;«u einem Ende bei q drehbeweglich gelagert. An seinem anderen Ende trägt der Hebel h ein Gewicht g. An der | dem Ventil δ zugekehrten Seite ist der He- \ ίο bei Λ mit einer Führungsbahn/; versehtn. auf j der sich eine an dem Suuzhebel t' dreh- , beweglich gelagerte Rolle m entlang bewegen | kann. Die Führungsbahn k kann, wie in \ Abb. ι gezeigt. Kurvenförmig oder, wie aus j Abb. ζ ersichtlich, als eine gerade Führungsbahn an dem -Ht bei ausgebildet svin. der ■ drehbeweglich am . Gewichishebel/z gelagert ! ist. Im ersten Falle erhält die kurvenförmige ' Führungsbahn k bei 0 einen Knick, im zwei- ; ten Falle ist an der gleichen Steile der Dreh- punkt ρ des geraden Führungshebels 11 ange- \ ordnet. Die Einknickung der kurvenförmigen ; Bahn Ic bzw. die Drehung des Hebels 11 mit j der geraden Führungsbahn k dient dazu, in \ einer bestimmten Stellung des Ventils b plötz- | lieh eine größere Entlastung desselben her- j beizuführen. j

In bezug auf den Drehpunkt bei q übt die I im Schwerpunkt des Gewichts g· angreifende Kraft G ein Drehmoment G-U und. die an der Berührungsstelle zwischen Rolle m und Führungsbahn k angreifende Auflagerkraft A ein Drehmoment -4 · I₁ aus. Andererseits übt die AufIagerkraft.4 auf den Hebele und das damit verbundene Ventil δ in bezug auf den Drehpunkt/ ein DrehmomentA-I₃ aus.

Wie aus Abb. 3 ersichtlich, ist in geschlossener Stellung des Ventils b und bei horizontalem Verlauf des anfänglichen Teiles der Führungsbahn k die Auf Iagerkraf t A senkrecht gerichtet, so daß sie.zu der von dem Gewicht g erzeugten Kraft G und zu der im Drehpunkt q wirksamen Auflagerkraft 5- parallel verläuft. Beim öffnen des Ventils b wird der bis dahin horizontale Teil der Führungsbahn k zur Horizontalen etwas geneigt. Die Folge davon ist, daß die Auflagerkraft A eine zur Senkrechten etwas geneigte Richtung annimmt. Sobald die Rolle m über die Knicksteile ο der Führungsbahn k hinweg bewegt ist, wird die Neigung der Kraft A plötzlich stark vermehrt. Dadurch vermindert sich das auf das Ventilö von der Kraft-, ausgeübte Drehmoment A · I₃ plötzlich sehr stark und ermöglicht in dieser Stellung des Ventils δ, die einer bestimmten Durchflußmenge entspricht, den Beginn der Ventilöimung. Bei der Weiterbewegung der Rolle/« auf der Führungsbahn k wird durch Änderung der Abstände Z₁,1₂,I₃ der zwei Kräfte G und A von dem Drehpunkt <7 bzw. dem Drehpunkt/ im Zusammenhang mit der Richtungsänderung der Kraft A das auf das Ventil b durch die Kraft .4 ausgeübte Drehmoment weiterhin vermindert und ;las Ventil b mit wachsender Durchriuljmenge allmählich vollständig geöi'fnet. Durch entsprechende Gestaltung der Führungsbahn k kann'es ohne Schwierigkeiten vermieden werden, daß die Kraft A im Verlaufe der öffnuugsbewegung des Ventils b eine durch den Drehpunkt/ gehende oder eine links an diesem vorbeiführende Richtung erhält. Damit wird die Gefahr des Hängenbleibens des geöffneten Ventils b völlig beseitigt.

Die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung ist folgende: In der geschlossenen Stellung des Ventils δ befindet sich die Rolle m des Hebels Ii auf dem in dieser Lage horizontal gerichteten Teil der Kurve k. Die auf das Ventil b an der Berührungsstelle zwischen Rollern und Bahn/: von dem Gewicht g ausgeübte Kraft ist

und das in bezug auf den Drehpunkt/ auf das Ventil b ausgeübte Drehmoment ist

Bei der Öffmmgsbewegung des Ventils b, die durch die Strömung in der das Ventilgehäuse α enthaltenden Rohrleitung hervorgerufen wird, erfährt die Kraft- an der Knick- stelleo der Kurvenbahn k plötzlich eine wesentliche Richtungsänderung, durch die der wirksame Hebelarm I₃ beträchtlich verkürzt und der Hebelarm^ verlängert wird. Außerdem wird durch das Anheben des Gewichts £ der' wirksame Hebelarm U verkleinert. Sowohl' die Kraft- als auch das von dieser auf das Ventil b ausgeübte Drehmoment A · I₃ erfahren also an der Knickstelle ο eine plötzliche, größere Abnahme. Bei der weiteren ÖfJFnungsbewegung des Ventils δ ergibt sich schließlich die in Abb. 4 gezeichnete Stellung, in der die Hebelarme I₂ und. I₃ wesentlich kürzer geworden sind, während der Hebelarm I₁ eine beträchtliche Verlängerung erfahren hat. Der Faktor

hat sich also stark verringert, so daß auch das von der Kraft A auf das Ventil δ ausgeübte Drehmoment

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eine wesentliche Abnahme erfahren hat; aber selbst in der Endstellung der Öffnungsbrwe-

gung des Ventils b verbleibt ein auf dieses einwirkendes Drehmoment, das die Schließung des Ventils bei Abnahme der von der Strömung auf das Ventil b ausgeübten Kraft zur Folge hat.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 nimmt die Führungsschiene« bis zur plötzlichen ^Entlastung des Vertils b die gezeichnete Stellung ein. An der gleichen Stelle, an

ίο der bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. ι der Knick ο liegt, erfolgt bei der üitnungsbewegung des Ventils b eine Schwenkung der Führungsschiene/? um den Drehpunktp. Das hat wiederum die Richtungsänderung der Kraft-! und die Änderung der wirksamen Länge der Hebelarme^ und I₃ zur Folge.

' Während der weiteren Öffnungsbewegung des Ventils b verringert sich dann die Kraft A und das von dieser auf das Ventil b ausgeübte Drehmoment in der beschriebenen Weise bis zu einem gewissen zulässigen Maß.

Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist nicht auf Klappenveiitile beschränkt. Die als Ausführungsbeispiel dargestellte und beschriebene Vorrichtung kann mit gleichem Erfolg

auch für jegliche Art von Teller- oder Schwimmerventilen verwendet werden. In diesem Falle wirkt dann zweckmäßig der Stützhebel nicht direkt, sondern unter Zwischenschaltung eines Gestänges auf das Ventil b 30 ein.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Rückschlagklappe mit veränderlicher, an einem besonders gelagerten Hebel angreifender Gewichtsbelastung, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Klappe zusammenwirkende Bewegungsbahn, an welcher der gewichtbelastete Hebel geführt wird, einen Knick aufweist, derart, daß schon nach geringem Anheben der Klappe die Gewichtsbelastung vermindert oder aufgehoben wird.
2. 2. Rückschlagklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stelle (p), an der eine plötzliche Belastungsänderung der Klappe (δ) erwünscht ist, die Führungsbahn (k) für den Übertragungshebel (e) am gewichtbelasteten Hebel (A) drehbeweglich gelagert ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen