DE532914C

DE532914C - Water pipe break self-closing valve

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Publication number: DE532914C
Application number: DEL69854D
Authority: DE
Original assignee: Individual
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Priority date: 1926-11-19
Filing date: 1927-10-11
Publication date: 1931-09-05

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
5. SEPTEMBER 1931ISSUED ON
SEPTEMBER 5, 1931

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 532914 KLASSE 47 g GRUPPE M 532914 CLASS 47 g GROUP

Georges Laurent in ParisGeorges Laurent in Paris

WasserrohrbruchselbstschlußventilWater pipe break self-closing valve

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Oktober 1927 abPatented in the German Empire on October 11, 1927

Gegenstand der Erfindung ist ein Wasserrohrbruchselbstschlußventil, bei dem zum Schließen nach zwei Seiten durch die lebendige Kraft des Wassers im Innern der Rohrleitung ein Doppelventilteller als Abschlußkörper verschiebbar gelagert ist, dessen Achse in der Durchfiußöffnung liegt.The subject of the invention is a water pipe rupture self-closing valve, in the case of closing on two sides by the living force of the water inside the pipeline a double valve disk is slidably mounted as a closing body, the axis of which lies in the flow opening.

Es sind bereits Vorridhtungen dieser Art vorgeschlagen worden, bei denen der doppelte Abschlußkörper normal in der Ruhelage zwischen zwei einander gegenüberliegenden Sitzen durch einen Anschlag festgehalten wird, welcher der Einwirkung eines Gewichtshebels unterliegt und welcher unter der Einwirkung eines genügend großen Druckes des Mittels (Dampf) in der Strömungsrichtung nachgibt. Das Schließen erfolgt dabei plötzlich. Eine solche Vorrichtung ist für dichte Mittel, wie Wasser, und insbesondere für Rohrleitungen von großem Durchmesser nicht geeignet.There are already provisions of this kind have been proposed in which the double closure body is normally in the rest position between two opposing seats is held in place by a stop, which is the action of a weight lever and which is subject to the action of a sufficiently high pressure of the medium (steam) in the direction of flow gives way. It closes suddenly. One such device is for dense media such as water, and not suitable, in particular, for pipelines with a large diameter.

Es ist ebenfalls bei solchen Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die Verschiebung des Abschlußkörpers durch Federn zu dämpfen, was aber bei Wasserleitungen nur eine geringe Sicherheit bietet.It has also been proposed in such devices that the displacement of the To dampen closing body by springs, but this is only a small one with water pipes Offers security.

Bei den genannten Vorrichtungen kann infolge der Druckschwankungen in der Leitung auch nicht mit Bestimmtheit auf das Schließen des Abschlußkörpers gerechnet werden. Gemäß der Erfindung wird der Abschlußkörper unmittelbar von der lebendigen Kraft des Wassers entgegen der Wirkung eines Bremskolbens beeinflußt. Zu diesem Zwecke ist die Achse des Abschlußkörpers an beiden Seiten vermittels je eines Durchlaß ventile tragenden Bremskolbens in ortsfesten Zylindern geführt, und mit dem Abschlußkörper ist eine Ventilsteuerstange für Auslaßventile der Zylinder verbunden, derart, daß beim Bewegen des Abschlußkörpers in eine der Schließlagen jeweils das Auslaßventil des zugeordneten Zylinders geschlossen und das des Gegenzylinders geöffnet wird.In the case of the devices mentioned, as a result of the pressure fluctuations in the line the closing of the closure cannot be expected with certainty either. According to the invention, the closing body becomes directly from the living force of the water against the action of a brake piston. To this end is the axis of the closing body on both sides by means of one passage valves bearing brake piston guided in stationary cylinders, and with the final body a valve control rod for exhaust valves of the cylinders is connected so that when moving of the closing body in one of the closed positions in each case the outlet valve of the associated The cylinder is closed and that of the counter cylinder is opened.

Der Druck, der sich unter diesen Bedingungen in der Ruhelage in den Bremszylindern einstellt, hängt direkt von dem Druck der Leitung ab, so daß die Bremswirkung selbsttätig und mit Bestimmtheit geregelt wird trotz aller Druckschwankungen in der Leitung.The pressure that, under these conditions, is in the rest position in the brake cylinders adjusts depends directly on the pressure of the line, so that the braking effect is automatic and it is regulated with certainty in spite of all pressure fluctuations in the line.

Der Verschlußkörper und die mit ihm zusammenarbeitenden Sitze sind derart ausgebildet, daß bei Schluß der Verschiebung nach der einen oder der anderen Richtung ein allmähliches Schließen stattfindet, derart, daß die Geschwindigkeit des Abschlußkörpers allmählich verzögert und im Augenblick des Schließens fast gänzlich vernichtet wird. Bei noch so großer Geschwindigkeit und noch so großem Druck des Wassers wird dadurch jedes heftige Aufschlagen verhütet.The closure body and the seats cooperating with it are designed in such a way that that at the end of the shift in one direction or the other a gradual closing takes place, such that the speed of the closure body is gradually delayed and is almost entirely destroyed at the moment of closing. at no matter how great the speed and the great pressure of the water prevent any violent impact.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung dargestellt. An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing.

Abb. I zeigt die Vorrichtung im Längsschnitt mit in der Ruhelage befindlichem Abschlußkörper. Fig. I shows the device in longitudinal section with the closure body in the rest position.

Abb. 2"" "zeigt"" in" vergrößertem Maßstabe Einzelanordnungen des Kolbens.Fig. 2 "" "shows" "on an enlarged scale Individual arrangements of the piston.

Abb. 3 zeigt Einzelanordnungen einer Ventilklappe. Fig. 3 shows individual arrangements of a valve flap.

/ Die Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse i, das an beiden Enden 2 und 2^a offensteht und dessen Wandstärke dem Druck der Leitung angepaßt ist. Im Innern des Gehäuses sind auf radialen Armen 3, 3° zwei Zylinder^ 4^a befestigt, in denen sich zwei auf einer gemeinsamen Stange 6 sitzende KoI-ben 5 und 5° verschieben können./ The device consists of a housing i which is open at both ends 2 and 2 ^a, and whose wall thickness is adapted to the pressure of the line. Inside the housing 3, two cylinders ° ^ 4 ^a are on radial arms 3, attached, in which two seated on a common rod 6 KOI-ben 5 and 5 can move °.

In der Innenwand des Gehäuses sind zwei Sitze 7 und 7° vorgesehen, mit denen abwechselnd die Ränder 8 und 8° eines auf der Stange 6 sitzenden Abschlußkörpers 9 zusammenarbeiten können. Die Zylinder 4 und 4° sind auf einer Seite mit vollen Böden 10 und io° und auf der anderen Seite mit durchbohrten Böden 11 und n^a versehen, welche das Wasser zwischen dem Innern des Gehäuses und der Zylinder frei durchtreten lassen. Die Kolben sind mit Kanälen 12 und 12° versehen, welche das Wasser von der Vorderseite der Kolben auf die Hinterseite durchtreten lassen, wobei der Durchfluß in entgegengesetzter Richtung -" durch Rückschlagventile 13 und 13« in diesen Kanälen verhindert wird, Die-Zylinder sind mit Auslaßleitungen 14 und 14* ".von-großem Durchmesser versehen, die normal durch. Ventilklappen 15 und 15⁰ geschlossen sind und außerdem von Hand mit Hilfe von Hähnen-16 und i6^a geschlossen werden können. ".-Die Stangen der Ventile 15 und 15° stehenIn the inner wall of the housing two seats 7 and 7 ° are provided, with which the edges 8 and 8 ° of a closing body 9 seated on the rod 6 can work together alternately. The cylinders 4 and 4 ° are provided on one side with full bottoms 10 and 10 ° and on the other side with drilled bottoms 11 and n ^a , which allow the water to pass freely between the interior of the housing and the cylinder. The pistons are provided with channels 12 and 12 °, which allow the water to pass from the front of the piston to the rear, the flow in the opposite direction - "through check valves 13 and 13" in these channels is prevented, the cylinders are with Large diameter outlet lines 14 and 14 * ".through normal. Valve flaps 15 and 15 ^{0 are} closed and can also be closed by hand with the help of taps 16 and i6 ^a . ".-The rods of the valves 15 and 15 ° are at a standstill

nach außen vor und arbeiten mit einer Gleitstange 17 zusammen, die mit Kurvenflächento the outside and work with a slide rod 17 together with curved surfaces

18 und i8^a versehen ist und den- Bewegungen des Abschlußkörpers 9 folgt. Zu- diesem Zweck trägt die Stange 17 eine Scheibe ig, die in eine umlaufende Nut 20 des Abschlußkörpers eingreift. Die Ventilstangen können auch von Hand mit Hilfe von Knöpfen 21 und 21" betätigt werden.18 and i8 ^{a is} provided and the movements of the closure body 9 follows. For this purpose, the rod 17 carries a disk ig which engages in a circumferential groove 20 of the closure body. The valve rods can also be operated by hand using buttons 21 and 21 ".

Die Sitze 7 und 70 des Gehäuses 1 sind-von einem zahnartig eingeschnittenen-Kragen umg₀ geben. Die Flanken der Zähne sind parabolförmig zugeschnitten und dienen dazu, in im voraus bestimmter Weise -während des Schließens des Abschlußkörpers den Durchgangsquerschnitt des Wassers zu verkleinern. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:The seats 7 and 70 of the housing 1 _are-0 UMG give a tooth-like notched collar. The flanks of the teeth are cut parabolic and serve to reduce the cross-section of the water passage in a predetermined manner while the closure body is closing. The device works as follows:

i. Für das Schließen- und Öffnen voni. For closing and opening

In der normalen Lage sind die - Auslaßhähne 16 und i6^a'geöfrnet, und der Abschlußkörper 9 befindet sich in einer gleichen- -Entfernung von den Sitzen 7 und 7°. Wird die Stange des Ventils 15 eingedrückt und der Hahn i6^ß geschlossen, so stellt sich im Zy- · linder 4 der Druck der freien Luft ein, während auf der entgegengesetzten Seite des Kolbens 5 und auf beiden Seiten des KoI- ~bens 5^a der Druck der Wasserleitung aufrechterhalten bleibt. In dem Maße, in welchem das Wasser des Zylinders 4 durch den Hahn 16 ausfließt und eine gleiche Wassermenge durch den Kanal 12⁰ in den Zylinder 4⁰ eintritt, wird der Abschlußkörper 9 mit den beiden Kolben von rechts nach links verschoben. Der Abschlußkörper legt sich somit gegen den Sitz 7, und die Wasserleitung wird geschlossen. Durch entgegengesetzte Betätigung des Hahnes 16 wird der Druck im Zylinder 4 wiederhergestellt, und beim Öffnen des Hahnes 16^s wird der Abschlußkörper so lange nach rechts verschoben, als die Kurvenfläche i8^a der Stange 17 mit der Stange des Ventils I5^a in Berührung steht und somit die Innenseite des Kolbens 5^a mit dem Auslaß in Verbindung steht. 2. Für das selbsttätige Arbeiten: Es wird angenommen, bei offenstehenden Hähnen 16 und i6^a entstehe ein Rohrbruch auf der linken Seite der Vorrichtung, also im stromabwärts liegenden Teile der Wasser- _go leitung, wenn das Wasser von rechts zufließt. Durch den Rohrbruch wird die Strömungsgeschwindigkeit- des Wassers erhöht und der Druck vermindert. Da-aber das Wasser auf der stromabwärts - liegenden Seite des Abschlußkörpers dessen Ränder -umgehen nruß^ so wird infolge der- erhöhten Wassergeschwindigkeit-der auf diese Seite ausgeübte Wasserdruck-erhöht. Der Abschlußkörper wird also bei genügender Wassergeschwindigkeit von rechts nach links verschoben^ Der Zylinder 4 enthält eine gewisse Wassermenge, die durch den Kolben 5 eingeschlossen ist. Dieses Wasser wird -vom Kolben auf einen Druck gebracht, der- infolge des großen Flächenverhältnisses zwischen dem Abschlußkörper 9 und dem Kolben 5 sehr hoch sein kann. Unter der Einwirkung dieses Druckes entweicht das ■Wasser des -Zylinders4-langsam zwischen dem Kolben und der-Innenwand des Zylinders n₀ selbst bei sehr sorgfältig ausgeführter Dichtung. Nach Bedarf- kann sogar ein sehr kleiner Auslaßkanal im Kolben zu diesem Zweck vorgesehen sein. Das aus den Kolben 5 und 5^a und dem Abschlußkörper bestehende Ganze verschiebt - sich auf ■ diese Weise langsam, wobei der Kolben 5 als Dämpfer dient. Das Ventil 15 bleibt geschlossen, während das Ventil 15« durch die Kurvenfläche -i8° geöffnet wird und die Außenseite - des Kolbens 5° mit dem Auslaß verbindet. - "— — ------In the normal position, the outlet cocks 16 and 16 ^a 'are open, and the closing body 9 is at the same distance from the seats 7 and 7 °. If the stem of the valve 15 is pressed and the cock i6 ^ß closed so arises in the ZY · relieving 4, a pressure of the open air, while on the opposite side of the piston 5 and on both sides of Koi ~ ben 5 ^a of the Pressure of the water pipe is maintained. To the extent that the water of the cylinder 4 flows out through the tap 16 and an equal amount of water enters the cylinder 4 ⁰ ^{through the channel 12 0} , the closing body 9 with the two pistons is shifted from right to left. The closing body thus lies against the seat 7, and the water line is closed. By actuating the valve 16 in the opposite direction, the pressure in the cylinder 4 is restored, and when ^{the valve 16 s} is opened, the closing body is displaced to the right as long as the ^{cam surface i8 a of} the rod 17 is in contact with the rod of the valve I5 ^{a and thus} the inside of the piston 5 ^{a is} in communication with the outlet. 2. For the automatic works: It is assumed at open to valves 16 and i6 ^a arises a pipe breakage on the left side of the device, thus in the downstream part of the water _go circuit, when the water flows from the right. When the pipe breaks, the flow speed of the water is increased and the pressure is reduced. But since the water on the downstream side of the closure body bypasses its edges, the water pressure exerted on this side is increased as a result of the increased water speed. The closing body is thus shifted from right to left when the water speed is sufficient. The cylinder 4 contains a certain amount of water which is enclosed by the piston 5. This water is -brought by the piston to a pressure which- due to the large area ratio between the closing body 9 and the piston 5 can be very high. Under the action of this pressure, the ■ water of the cylinder _{4 slowly escapes between the piston and the inner wall of the cylinder n 0,} even with a very carefully executed seal. If necessary, even a very small outlet channel can be provided in the piston for this purpose. The whole consisting of the pistons 5 and 5 ^a and the closing body moves - slowly in this way, the piston 5 serving as a damper. The valve 15 remains closed, while the valve 15 "is opened by the curved surface -i8 ° and connects the outside - of the piston 5 ° with the outlet. - "- - ------

Ist der Druckabfall in dem stromabwärts liegenden Teile der Wasserleitung nicht genügend groß oder von ungenügender Dauer, so wird durch die Verbindung des Zylinders 4° mit dem Auslaß der Kolben 5^a nach rechts zurückgehen und mit ihm der ganze bewegliche Teil, bis die Kurvenfläche aufhört, auf das Ventil 15" einzuwirken.If the pressure drop in the downstream part of the water pipe is not sufficiently great or of insufficient duration, the connection of the cylinder 4 ° with the outlet will cause the piston 5 ^a to go back to the right and with it the entire movable part until the curved surface stops, to act on the valve 15 ".

Ist dagegen der Druckabfall genügend groß, so wird die durch die Wasserströmung erzeugte Kraft den Abschlußkörper auf den Sitz 7 zu verschieben, während das im Zylinder 4 befindliche Wasser langsam zwischen dem Kolben 5 und der Zylinderwand entweicht. Der Abschlußkörper wird dadurch kräftig gegen seinen Sitz 7 gedrückt. Sobald in den beiden Teilen der Wasserleitung, die durch den Abschlußkörper voneinander getrennt sind, sich wieder ein gleicher DruckIf, on the other hand, the pressure drop is large enough, it will be caused by the water flow force generated to move the closing body on the seat 7, while that in the cylinder 4 located water slowly escapes between the piston 5 and the cylinder wall. The closing body is pressed forcefully against its seat 7 as a result. Once in the two parts of the aqueduct that are separated from each other by the closing body, the same pressure is generated again

ao einstellt, kehrt der Abschlußkörper selbsttätig wieder in die Offenlage zurück, da die beiden Seiten des Kolbens 5 einem ungleichen Druck unterworfen sind. Hierbei bleibt der Zylinder 4" durch das offenstehende Ventil 15° mit dem Auslaß in Verbindung.ao sets, the closing body automatically returns to the open position, since the both sides of the piston 5 are subjected to unequal pressure. Here remains the Cylinder 4 "through the open valve 15 ° in connection with the outlet.

Die Hähne 16 und i6^a können, wie dargestellt, auf der Außenseite der Ventile 15 und I5^a angeordnet sein oder vorzugsweise zwischen den Zylindern 4 und 4" und den Ventilen 15 und 15°. Dadurch können die Ventile von der Vorrichtung abgeschnitten und besichtigt werden.The taps 16 and i6 ^a can, as shown, be disposed on the outside of the valves 15 and I5 ^a or preferably between the cylinders 4 and 4 'and the valves 15 and 15 °. Thus, the valves can be cut off from the device and include .

Ein Hahn 22 (Abb. 3) dient zur Regelung der Bremswirkung. Dieser Hahn muß natürlieh derart angeordnet sein, daß er den Durchgang der Stange 17 nicht hindert.A cock 22 (Fig. 3) is used to regulate the braking effect. This rooster must of course be arranged so that it does not hinder the passage of the rod 17.

Die beschriebene Vorrichtung ist in der Längsrichtung vollkommen symmetrisch und arbeitet bei stromaufwärts oder stromabwärts auftretendem Rohrbruch nach beiden Seiten hin in genau gleicher Weise.The device described is completely symmetrical and in the longitudinal direction works in both directions in the event of a pipe rupture upstream or downstream in exactly the same way.

Claims

Patent claims:

1. Water pipe rupture self-closing valve, in which to close on both sides by the living force of the water inside the pipeline, a double valve disc is slidably mounted as a closing body, the axis of which is in the flow opening, characterized in that the axis of the closing body (9) on both sides ^{is guided by means of a} brake piston (5, 5 a) carrying port valves (13, 13 °) in stationary cylinders (4, 4 ^a ) 1 and a valve control rod (17) for exhaust valves (15, 15 «) of the cylinders is connected to the closing body is such that when the closing body (9) is moved into one of the closed positions, the outlet valve (15, 15 °) of the associated cylinder (4, 4 ^a ) is closed and that of the counter-cylinder is opened.

2. Water pipe rupture self-closing valve according to claim 1, characterized in that that the valve disk (9) is designed as a double shell, the end edges of which serve as sealing surfaces.

3. Water pipe rupture self-closing valve according to claim 1 and 2, characterized in that on the valve seats (7, 7 °) on the side of the closing body widening pipe sockets are provided that carry wedge-shaped cutouts so that the passage cross-section gradually decreases when the closure part is seated will.

For this purpose ι sheet of drawings