DE627354C

DE627354C - Absperrventil

Info

Publication number: DE627354C
Application number: DEK130461D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-06-15
Filing date: 1933-06-15
Publication date: 1936-03-13

Description

Die Erfindung nach dem Hauptpatent betrifft ein Absperrventil für Hochdruckleitungen, bei dem die Ventilspindel unterteilt ist und zwischen dem zum Steuern der Absperrplatten dienenden Spindelteil und dem mit dem Bedienungsorgan verbundenen Spindelteil ein beim Überführen der Absperrplatten aus ihrer Offenlage in die Schließlage sich selbsttätig auskuppelndes Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist.

Die Bauart des Absperrventils nach dem Hauptpatent zeichnet sich dadurch aus, daß es völlig betriebssicher arbeitet, da zur Übertragung der Bewegungen des Bedienungsorgans auf die Absperrplatten lediglich umlaufende Maschinenelemente, wie Ritzel, Zahnräder, Spindeln u. dgl., dienen. Die ältere Bauart hat jedoch noch den Nachteil, daß sich das Bedienungsorgan, z. B. das

ao Handrad, beim Öffnen und Schließen des Ventils hebt und senkt. Hierdurch entstehen unter Umständen Schwierigkeiten beim Einbau und beim Antrieb des Absperrventils, insbesondere wenn für die Unterbringung des Ventils nur wenig Platz zur Verfügung steht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Schwierigkeiten beseitigt, dergestalt, daß eine Auf- und Abwärtsbewegung des mit der Ventilspindel zusammenwirkenden Bedienungsorgans nicht mehr nötig ist. Abgesehen davon, daß der Platzbedarf bei dem neuen Absperrventil ein geringerer ist als bei der Bauart nach dem Hauptpatent, wird der Vorteil erzielt, daß zum Antrieb des Ventils an Stelle eines Handrades auch solche Zahnrädergetriebe Anwendung finden können, bei denen ein Außereingriffkommen der Getrieberäder nicht angängig ist. So kann beispielsweise an die Stelle des Handrades auf den äußeren Spindelteil des Ventils ein mit einem entsprechenden Ritzel kämmendes Zahnrad gesetzt werden, das eine Schräg-, Schneckenoder Pfeilverzahnung aufweist. Derartige Getrieberäder lassen eine Axialverstellung zueinander nicht zu und konnten daher bei Absperrventilen nach dem Hauptpatent, deren Bedienungsorgan sich beim öffnen und. Schließen des Ventils hebt und senkt, nicht zur Anwendung gelangen. Desgleichen war es bei diesen älteren Ventilen nicht möglich, den Antrieb der Ventilspindel unter Vermittlung eines Kegelradgetriebes zu verwenden, da das Kegelrad bei den Auf- und Abwärtsbewegungen der Ventilspindel mit dem zugehörigen Ritzel jeweils außer Eingriff kommen würde.

Diese Übelstände sind erfindungsgemäß durch eine besondere Bauart der die Ventilplatten bewegenden Steuereinrichtung ver- Bo mieden worden, die sich dadurch kennzeichnet, daß das mit einer Innenverzahnung des ortsfesten Ventilgehäuses kämmende, um die Spindelachse umlaufende Untersetzungsge-

triebe'in einem auf dem· inneren Spindelteil befestigten Träger gelagert ist und mit einem auf dem äußeren Spindelteil drehbaren Ritzel kämmt, das beim öffnen des Ventils durch eine zu Beginn des Öffnungsvorganges infolge der Drehung des äußeren Spindelteils eingerückte Klinkenvorrichtung mit dem äußeren Spindelteil gekuppelt wird und dessen Drehbewegungen auf das Untersetzungsgetriebe ίο überträgt, beim Schließ Vorgang jedoch von dem äußeren Spindelteil wieder selbsttätig abgekuppelt wird, so daß dessen Drehbewegung nunmehr, ohne das Ritzel und das Untersetzungsgetriebe zu ^ beeinflussen, unter Vermittlung eines Klinkenmitnehmers unmittelbar auf den inneren Spindelteil übertragen wird.

Auf diese Weise werden die Verwendungsund Antriebsmöglichkeiten des neuen Ventils wesentlich erweitert, und zwar unter Wahrung des für Absperrventile, die in Hochdruckleitungen zur Anwendung gelangen sollen, sehr wesentlichen Vorteils, daß sich das Ventil langsam öffnen und rasch schließen laßt.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Absperrventils veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. ι einen Längsschnitt durch das Ventil und seine Steuerungseinrichtung, während

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil der Steuerungseinrichtung bzw. das Untersetzungsgetriebe in größerem Maßstabe veranschaulicht.

Die Fig. 3 bis 7 zeigen Einzelheiten der neuen Einrichtung" in verschiedenen Arbeitsstellungen.

Im Gehäuse ι des Absperrventils ist in an sich bekannter Weise eine Spindel 2 drehbar gelagert,. mit deren Hilfe zwei Absperrplatten 3 und 3" steuerbar sind, die in ihrer Schließlage mit Dichtungsringen 4 und 4⁰ des Gehäuses 1 zusammenwirken. Die Absperrplattes weist zwei rippenartige Ansätze 5 und die Platte 3° eine mittlere Rippe S^ß auf, die mit entsprechenden Anpreßnocken 6 und 6" der Steuerspindel 2 zusammenwirken, sofern die Absperrplatten auf ihre Sitze 4, 4" gepreßt· werden sollen. Außerdem sind nahe den Rändern der Absperrplatten 3 und 3° je zwei Bügel 7, γ" vorgesehen, welche an der Steuerspindel 2 angeordnete Abziehnocken 8, 8° umschließen. Mit Hilfe dieser Nocken werden bei Drehung der Steuerspindel 2 entgegen dem Uhrzeigersinn die Absperrplatten 3, 3^a von ihren Sitzen abgehoben. Bei der weiteren Drehung der Steuerspindel werden die Absperrplatten im Sinne der Drehrichtung mitgenommen und in eine Stellung überführt, in der sie parallel zu der durch die Anschlußstutzen 9 des Ventilgehäuses bestimmten Strömungsrichtung des Fördermittels liegen. Bei der Schließbewegung der Steuerspindel, d. h. bei Drehung dieser Spindel im Uhrzeigersinn, werden die Platten 3, 3" wieder in ihre Bereitschaftsstellungen vor den Dichtungssitzen 4, 4° zurückgeschwenkt und anschließend mittels der auf die Rippen 5 und 5" einwirkenden Nocken 6, 6" fest auf ihre Sitze gepreßt.

Das von dem Fördermittel durchströmte Ventilgehäuse ist nach oben hin durch einen Deckel 10 verschlossen, durch den das obere Ende der Steuerspindel 2 nach außen hindurchragt. Mit dem Spindelteil 2 ist durch eine Hülse 11 sowie durch Feder und Nut ein spindelartiges Verlängerungsstück 12 verbunden. Die Steuerspindel 2 und das Verlängerungsstück '12 bilden zusammen den sogenannten inneren, auf die Absperrplatten einwirkenden Spindelteil, der an seinem oberen Ende im Bereiche des Verlängerungsstücks 12 in einem gehäuseartigen, von dem Deckel 10 des Ventils getragenen Aufsatz 13 drehbar gelagert ist. Auf dem freien Ende des inneren Spindel teils 2, 12 sitzt, durch Feder und Nut fest mit ihm verbunden, ein Kopfstück 14, das einen seitlich auskragenden Tragarm 15 besitzt. In diesem Tragarm ist eine senkrechte Achse 16 drehbar gelagert, die oberhalb und unterhalb des Tragarmes je ein Zahnrad 17 und 18 trägt. Das untere Zahnrad 18 kämmt mit einem innen verzahnten, im Gehäuseaufsatz 13 befestigten Zahnkranz 19, während das obere Rad 17 mit einem noch weiter unten zu erwähnenden Ritzel in Eingriff steht. In einer Aussparung 2O- des Verlängerungsstücks 12 ist mittels eines Zapfens 21 der sogenannte äußere Spindelteil 22 drehbar gelagert, über dessen oberes Ende eine Hülse 23 ,gestülpt ist, die im Gehäuseaufsatz 13 drehbar gelagert ist und außen ein Handrad 24 trägt. Der äußere Spiridelteil 22 und die Hülse 23 sind durch einen sich quer durch diese beiden Teile erstreckenden Keil 25 miteinander verbunden. Wie die Fig. 3 und 5, die einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2 darstellen, zeigen, ist die in der Hülse 23 vorgesehene Aussparung 26 zur Aufnahme des Keils 25 so ausgebildet, daß die Hülse, je nachdem auf welcher Seite der Aussparung der Keil 25 liegt, in der entgegengesetzten Drehrichtung zunächst um einen Winkelbetrag von etwa 20° bewegt werden muß, bevor sich die gegenüberliegende Wandung der Ausparung gegen den Keil 25 legt. Eine Mitnahme des äußeren Spindelteils 22 bei Drehung des Handrades 24 erfolgt also immer erst nach Überwindung des durch die winkelförmige Aussparung gebildeten toten Ganges.

Das unterhalb des Keiles 25 liegende Ende

der zylindrischen Hülse 23 ist, wie die Schnitte nach der Linie C-D darstellenden Fig. 4 und 6 zeigen, bei 27 einseitig abgeflacht. Gegen diesen abgeflachten Teil der Hülse legt sich das freie Ende eines Steuerhebels 28, der um eine Achse 29 schwenkbar ist. Diese Actfse ist in einem Träger 30 drehbar gelagert, der mit dem äußeren Spindelteil 22 fest verbunden ist. Der Träger 30 und damit der Steuerhebel 28 nehmen also an den Bewegungen der äußeren Spindel 22 teil. Auf dem unteren freien Ende der Achse 29 sitzt ein Klinkenhebel 31, der, wie die Fig. 4 und 6 zeigen, unter der Wirkung einer Feder 32 steht, die einerseits an dem genannten Klinkenhebel, anderseits an dem vorspringenden Ansatz 33 des Trägers 30 angreift. Unter dem Einfluß der Feder 32 wird der Klinkenhebel 31 in der in Fig. 6 veranschaulichten

ao Stellung der einzelnen Teile in die ihm jeweils gegenüberliegende Zahnlücke eines Klinkenrades 34 gezogen, das auf einer Hülse 35 sitzt. Diese Hülse ist lose drehbar auf dem äußeren Spindelteil 22 gelagert und trägt an ihrem unteren Ende ein Ritzel 36, das, wie die. Fig. ι und 2 zeigen, mit dem weiter obenerwähnten Rad 17 kämmt.

Das Ritzel 36 bildet zusammen mit den Rädern 17 und 18 sowie dem Zahnkranz 19 das in den Spindelantrieb des Absperrschiebers eingebaute Untersetzungsgetriebe.

Das untere Ende des äußeren Spindelteils 22 weist unmittelbar oberhalb des Lagerzapfens 21 eine Klinkenverzahnung 37 (Fig. 7: Schnitt E-F) auf, mit der zwei einander gegenüberliegende, in Ansätzen 38 des Kopfstücks 14 verschiebbar gelagerte Klinkenhülsen 39 zusammenwirken. Federn 40 bewirken, daß die Klinkenhülsen 39 ständig gegen die Klinkenverzahnung 37 der Spindel 22 gedruckt werden. Wird der äußere Spindelteil 22 beim Schließvorgang im Uhrzeigersinn gedreht, so legen sich die Klinkenzähne 37 der Spindel 22 gegen Klinkenvorsprünge

♦5 41 der Klinkenhülse 39, wie dies aus Fig. 7 erkennbar ist. Die Drehbewegung des äußeren Spindelteils 22 wird damit unter Vermittlung des Kopfstücks 14 unmittelbar auf den inneren Spindelteil 12, 2 übertragen.

Wird der äußere Spindelteil 22 hingegen beim Öffnungsvorgang entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so gleiten die Klinkenzähne 37 unter der Klinkenhülse 39 hinweg. Eine Mitnahme des Kopfstücks 14 und des inneren Spindelteils 2, 12 erfolgt also nicht.

Die Vorgänge beim öffnen und Schließen

des Schiebers spielen sich folgendermaßen ab:

Zu Beginn des Öffnungsvorganges nehmen

die einzelnen Steuerungsteile die in den Fig. 3 und 4 veranschaulichte Stellung ein, in der der Klinkenhebel 31 außer Eingriff mit dem Klinkenrad 34 steht. Wird nun das Handrad 24 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so kann die Hülse 23 den äußeren Spindelteil

22 erst mitnehmen, nachdem der durch die Aussparung 26 zwischen der Hülse und dem Keil 25 gebildete tote Gang überwunden worden ist, Hülse und Keil also die in Fig. 5 veranschaulichte Lage zueinander eingenommen haben. Während der Überwindung dieses Spiels ist aber die Hülse 23 aus der Stellung nach Fig. 4 in die in Fig. 6 veranschaulichte Lage überführt worden, d. h. der Steuerhebel ■28 ist unter der Einwirkung der Feder 32 von der äußeren Umfläche des unteren Hülsenteils abgeglitten und auf den flachen Teil 27 aufgelaufen. An der hierdurch bewirkten Schwenkbewegung des Steuerhebels 28 hat auch der Klinkenhebel 31 teilgenommen, dessen freies, nasenartiges Ende in eine Zahnlücke des Klinkenrades .34 eingerastet ist. Werden das Handrad 24 und damit die Hülse

23 nunmehr weitergedreht, so wird vermittels des Keils 25 die Spindel 22 und damit auch der Klinkenträger 30 bewegt. Die Schwenkbewegung des Klinkenhebels 31 wird auf das Klinkenrad 34 übertragen. An der Drehbewegung dieses Rades nimmt auch das Ritzel 36 teil. Die Drehung des Ritzels 36 wird über das Rad 17 und die Achse 16 auf das Rad 18 übertragen, das sich nunmehr im Innern des Zahnkranzes 19 abwickelt und dabei vermittels des Kopfstücks 14 mit entsprechend verminderter Geschwindigkeit den inneren Spindelteil 12, 2 bewegt. Dies hat zur Folge, daß die Absperrplatten 3, 3° allmählich von ihren Sitzen angelüftet und anschließend in ihre Offenstellungen geschwenkt werden. Bei der beschriebenen Drehbewegung des äußeren Spindelteils 22 ratschen die Klinkenzähne 37 unter der Klinkenhülse 39 vorbei, so daß eine unmittelbare Übertragung der Bewegungen des Handrades 24 auf den inneren Spindelteil 12, 2 ausgeschlossen ist. Das Öffnen des Schiebers erfolgt vielmehr ganz allmählich nach Maßgabe des durch die Bemessung des Getriebes 36, 17, 18, 19 bestimmten Untersetzungsverhältnisses.

Der Schließvorgang, der mit Rücksicht auf etwaige Betriebsstörungen, wie z. B. Rohr- no bräche o. dgl., sehr rasch erfolgen muß, spielt sich folgendermaßen ab:

Von dem voraufgegangenen Öffnungsvorgang her nehmen die einzelnen Teile zunächst die in den Fig. 5 und 6 veranschaulichten Stellungen ein. W'ird das Handrad 24 nunmehr im Uhrzeigersinn gedreht, so muß zunächst der durch die Aussparung 26 gebildete tote Gang zwischen der Hülse 23 und dem äußeren Spindelteil 22 überwunden werden. Während dies geschieht, läuft der Steuerhebel 28 wieder auf den äußeren Hül-

senumfang auf, gelangt also aus der Stellung nach Fig. 6 in diejenige nach Fig. 4, was zur Folge hat, daß der Klinkenhebel 31 unter entsprechender Spannung der Feder 32 aus der Verzahnung des Klinkenrades 34 herausgehoben wird. Hierdurch ist die Kupplung zwischen dem äußeren Spindelteil 22 und dem Ritzel 36 bzw. ' dem Untersetzungsgetriebe ausgerückt. Bei der weiteren Drehung des Handrades 24 wird nunmehr die Spindel 22 im Uhrzeigersinn mitgenommen. An dieser Bewegung nimmt natürlich auch der Träger 30 und der Klinkenhebel 31 teil, ohne daß letzterer jedoch irgendeinen Einfluß auf das Klinkenrad 34 ausüben könnte. Hingegen legen sich die Klinkenzähne 37 am unteren Ende des äußeren Spindelteils 22 gegen die Ansätze 41 der Klinkenhülsen 39, so daß nunmehr eine unmittelbare kraftschlüssige Verao bindung zwischen .dem äußeren Spindelteil 22 und dem inneren Spindelteil 12, 2 hergestellt ist. Die Absperrplatten 3, 3° bewegen sich also infolge dieser unmittelbaren Kupplung· der beiden Spindelteile immer um das gleiche Winkelmaß, um welches auch das äußere Handrad 24 geschwenkt wird. Zum völligen Schließen des Schiebers aus der geöffneten Lage ist nur eine einzige Umdrehung des Handrades erforderlich.
Während der Schließbewegung laufen die Räder 18, 17 und 36 des Untersetzungsgetriebes leer mit, da sie ja von dem Kopfstück 14 mitgenommen werden und sich das Rad 18 auf der Innenverzahnung 19 abwickeln muß.

Die neue Steuerungseinrichtung besitzt eine außerordentlich einfache und betriebssichere Bauart.

Claims

Patentansprüche: 1. Absperrventil nach Patent 602 611, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Innenverzahnung (19) des ortsfesten Ventilgehäuses (13) kämmende, um die Spindelachse umlaufende Untersetzungsgetriebe (16 bis 18) in einem auf dem inneren Spindelteil (2, 12) befestigten Träger (14, 15) gelagert ist und mit einem auf dem äußeren Spindelteil (22) drehbaren Ritzel (36) kämmt, das beim Öffnen des Ventils durch eine zu Beginn des Öffnungsvorganges infolge der Drehung des äußeren Spindelteils eingerückte Klinkenvorrichtung (Klinkenrad 34 und Klinkenhebel 31) mit dem äußeren Spindelteil gekuppelt wird und dessen Drehbewegungen auf das Untersetzungsgetriebe überträgt, beim Schließvorgang jedoch von dem äußeren Spindelteil wieder selbsttätig abgekuppelt wird, so daß dessen Drehbewegung nunmehr, ohne das Ritzel und das Untersetzungsgetriebe zu beeinflussen, unter Vermittlung eines Klinkenmitnehmers (37, 41) unmittelbar auf den inneren Spindelteil übertragen wird.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über das freie Ende des äußeren Spindelteils (22) eine mit dem Bedienungsorgan (24) verbundene Hülse (23) greift, deren unteres nockenartiges Ende den schwenkbaren Hebel (31) der Klinkenvorrichtung (31, 34) steuert und die mit dem äußeren Spindelteil derart gekuppelt ist, daß die Spindel erst mitgenommen wird, wenn die Hülse bereits eine Teildrehung vollendet hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen