DE647978C - Rueckschlagklappe - Google Patents

Description

Bur. Ind. Eigendo

21 AÜG. 1937

AUSGEGEBEN AM 17. JULI 1937

Es ist bekannt, bei Rückschlagklappen die bei plötzlichen Richtungsänderungendes durchströmenden Mediums auftretenden schlag-. artigen Bewegungen der Klappe durch An-Ordnung von Bremsvorrichtungen abzubremsen. Die gebräuchlichste Vorrichtung dieser Art war bisher die in der Regel an einem Drehpunkt außen am Klappengehäuse befestigte hydraulische Bremsvorrichtung, bei welcher die die Bremswirkung eines Bremskolbens übertragende Kolbenstange mit der aus dem Gehäuse heraus ragendien Klappenwelle durch einen verhältnismäßig kurzen Hebel verbunden war. Im^ Gehäuseinnenraum war die Klappe mittels eines Laschenhebels, welcher auf der Welle fest angeordnet war, schwenkbar aufgehängt, so daß sich die Bremswirkung des Bremskolbens als Drehmoment über die Klappenwelle auf die Klappe übertrug.

Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß ein Stoß der Wassermassen auf die Klappe durch deren Aufhängung an der Klappenwelle ein Drehmoment erzeugt, welches oftmais besonders gegen Ende der Schließbewegung eine ganz außerordentliche Größe annimmt und von dem Bremskolben aufgie-■ nommen werden muß. Diese Übertragungsweise der Stoßwirkung auf den Bremskolben bedingt sehr große Abmessungen von Bremszylinder .und Bremskolben, besonders aber der Klappenwelle, da die im Bremszylinder entstehenden Drücke entsprechend dem notwendigerweise sehr kurzen Hebelarm, an dem die Kolbenstange angreift, außerordentlich groß sind. In sehr vielen Fällen ist es praktisch und aus wirtschaftlichen Gründen unmöglich, eine Bremsvorrichtung für solche außergewöhnlich, hohen Drücke vorzusehen. Man verläßt sich deshalb "tlarauf, daß im allgemeinen die Bewegungen der Klappe langsam und nidit plötzlich erfolgen. Meistens erfüllen diese Klappen nicht ihren Zweck, oder es treten Brüche ein, welche teuere Wiederherstellungsarbeiteii verursachen.

Man hat auch schon den auf die Klappenwelle wirkenden Bremskolben innerhalb des Klappengehäuses angeordnet. Diese Ausführung hat aber im wesentlichen die gleichen Nachteile wie die bereits geschilderte.

Eine andere"Ausführungsform einer Bremsvorrichtung bestand in der Anordnung einer Druck- oder Zugfeder entweder außerhalb des Klappengehäuses an einem auf der Klappenwelle befestigten Hebel oder innerhalb des Klappengehäuses mit direkter Kraftwirkung auf die Klappe. Solche Federanordnungen haben den Nachteil, daß nach einer gewissen Betriebsdauer an den Federn Ermüdungserscheinungen auftreten, so daß die Federn den gestellten Anforderungen nicht mehr genügen und ausgewechselt werden müssen. Andererseits sind Federn wegen ihres leichten, Röstens und dem dadurch bedingten Nachlassen der Federspannung sehr schlechte Breinselsmente.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, bei einer Rückschlagklappe ein im Gehäuseinnenraum angeordnetes Belastungsgewicht vermittels eines Kniehebels auf den Klappenkörper wirken zu lassen. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß sich der Klappenkörper immer nur entsprechend dem Verhältnis des Druckes des Leitungsmittels zur

Gewichtsbelastung anhebt, so daß beim Durchtritt des Leitungsmittels durch die Klappenöffnung erhebliche Widerstände und dadurch außerordentlich hohe Druckverluste auftreten. Beim Rückströmen des Wassers schlägt die Klappe mit voller Kraft unter der Druckwirkung des strömenden Wassers und des Belastungsgewichtes auf den Ventilsitz, was auf die Dauer zur Beschädigung ίο der Dichtflächen und damit zu Undichtigkeiten beim Absperren der Leitung führt. Alle diese Nachteile beseitigt der Gegen-, stand der Erfindung dadurch, daß bei einer Rückschlagklappe mit einem die Klappenbewegung beeinflussenden, in einem Hohlzylindcr laufenden Kraftkolben die Kraftvvirkung des Kraftkolbcns auf die Klappe über ein im Gehäuscinncnraum angeordnetes, mit seinen Enddrehpunkten an Gehäuse und Klappe gelagertes Kniehebelsystem erfolgt, dessen kraftschlüssige Verbindung mit dem Kraftkolbpn durch eine zwischengeschaltete Frcilaufcinrichlung während einer Teilbewegung der Klappe aufgehoben ist. Besonders vorteilhaft hierbei ist eine, Ausführungsform, bei welcher die Frcilaufcinrichtung durch einen einen Gleitbogen des Kniehebclsystems aufnehmenden, in der Kolbenstange angeordneten Freilaufschlitz gebildet ist, so daß die Hubbegrenzung des Kraftkolbens die Dauer des Freilaufes der Klappe beeinflußt. Auch ist es praktisch, den Hohlzylinder» stirnflächig am Klappengehäuse und am Hohlzylinder selbst eine verstellbare Einrichtung anzuordnen, die die Hubbewegung des Kraftkolbens begrenzt.

Hierdurch wird erreicht, daß die Kraftäußerung des Kraftkolbens unmittelbar als Zug- oder Druckkraft auf die Klappe wirkt und daß durch entsprechende Wahl der Hebelarme des Kniehebelsystems die Größe der Kraftwirkung auf die Klappe beliebig gewählt werden kann.

Die Einrichtung hat den Vorteil, daß sich die Klappe unter der Druckwirkung des Lcitungsmittels und bedingt durch die Freilaufeinrichtung in Durchflußrichtung leicht bis zum vollen Hub anhebt und so den Durchfluß des Leitungsmittels ohne nennenswerten Widerstand ermöglicht, wogegen beim Rückströmen desselben sich die Klappe zunächst — bedingt durch die Freilaufrichtung — schnell in Schließrichtung bewegt und dabei einen großen Teil des Durchflußquerschnittes abschließt, um dann den Restquerschnitt langsam und völlig zu schließen. Die Abbnemsung der Rückströmungsbewegung erfolgt daher in unschädlicher Weise erst rasch und gegen Ende der Klapperibewegung langsam, so daß die Einrichtung das harte Aufschlagen der Klappe auf ihren Sitz und damit auch die gefürchteten Wasserschläge in der Leitung vermeidet. Hierbei setzt eine kleine, durch das Druckmittel am Kraftkolben auftretende Kraft einer im Verhältnis zu dieser großen, auf die Klappe wirkenden Kraft des durchfließenden Leiturigsmittels so viel Widerstand entgegen, daß die Klappe sich nur langsam bewegt. Die Anordnung einer verstellbaren Einrichtung am Hohlzylindcr, welche die Hubbewegung des Kraftkolbens begrenzt und weiterhin die vorübergehende Unterbrechung der kraflschlüssigen Verbindung von Kraftkolben und Knichebelsysicm beeinflußt, hat den Vorzug, daß der Freilauf der Klappe durch eine von außen leicht vorzunehmende Verstellung der Einrichtung den. jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden kann. Ein wesentlicher wirtschaftlicher Vorteil ist dadurch erzieh, daß durch die erfindungsgemäße stirnJlächigc Anbauweise des Ilohlzylinders an das Klappengehäuse die Verbindung von Kraftkolben und Kniehebelsystem auf dem praktisch kürzesten Wege, nämlich durch die Kolbenstange erfolgt, da hierdurch die Kosten für die Anordnung der Einrichtung sehr beschränkt sind. Darüber hinaus bietet diese Ausführungsweise die beste Gewähr für ein möglichst reibungsloses Arbeiten der Einrichtung. go

Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise das Wesen der Erfindung an einem senkrechten Schnitt durch eine Rückschlagklappe mit aufgesetztem Ilohlzylinder.

In dem Gehäuse α ist die Klappe b an der Klappcmvelle c schwenkbar aufgehängt. Der den Kraftkolben d aufnehmende Hohlzylindere ist mittels der Zwischenstücke /, /1 gegen den Gehäusainnenraum abgedichtet auf ' dem Gehäuses befestigt und mit einem Dekkel ißj, welcher mit einem Luftventil und einer Einstellschraube t versehen ist, verschlossen. Die Beeinflussung der Klappenbewegung erfolgt von dem Kraftkolben d durch die abgedichtet in das Gehäuses eingeführte Kolbenstangeg über eine Lasche // vermittels des Kniehebels i, k. Der Kniehebelschenkel/ ist mit einem Drehpunkt/ im Gehäuse α gelagert, wogegen der Kniehebcischenkel k durch den Drehpunkt tn mit der Klappe verbunden ist. Eine entsprechende Anordnung des Kniehebels I, k ermöglicht bei größter Kraftwirkung die Anwendung eines Hohlzylinders mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser. Die den Kniehebel betätigende 1x5 Lasche h ist einerseits durch einen Gleitbolzen n, welcher in einer Schlitzführung ο der Kolbenstange relativ zu dieser begrenzt bewegbar ist, mit der . Kolbenstange g und andererseits durch einen Drehbolzen.^ mit dem Kniehebel Ί, k drehbeweglich verbunden. Der Innenraum des Hohlzylinders e ist unter-

halb des Kraftkolbens d durch, eine Zuleitung ρ mit dem ■ Innenraum des Gehäuses a verbunden, so daß das Druckmedium durch die Zuleitung ρ in den Hohlzylinder e ein-S treten kann. Ein Absperrorgan s in der Zuleitung ρ ermöglicht eine beliebige Drosselung des durchströmenden Mediums.

Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen^ Das durch den Gehäuseeinlaufstutzen q

ίο eintretende Medium hebt die schwenkbar gelagerte Klappe b an, wobei der Kniehebel i, k entsprechend seinen Lagerungen¹ 1, m im Drehpunkt /Z₁ mit der Lasche Ii nach oben ausweicht, während der Gleitbolzen ti sich in der Schlitzführung ο frei nach oben bewegt. Die Öffnungsbewegung der Klappe erfolgt daher völlig unbehindert durch die Bremsvorrichtung und gewährleistet damit einen möglichst widerstandsgeringen Durchfluß des Mediums.

Das nunmehr im Klappengehäuse α befindliche Medium tritt nun durch die Zulaufleitung ρ unter den Kraftkolben rf und bewegt diesen nach oben. Strömt nun das Medium aus irgendwelchem Grunde aus der hinter . der Rückschlagklappe liegenden Leitung durch den Auslaufstutzen/· zurück, so bewegt dasselbe die Klappe b in Richtung auf ihren Sitz im Gehäuse«. Hierbei entfernt sich der Drehpunkt in des Kniehebels von dem Drehpunkt I, so daß der Drehpunkt /Z₁ nach unten wandert und die Lasche h und den Gleitbolzen ti mitnimmt. Da für den Gleitbolzen ti ein Freilauf in der Kolbenstange g in Form eines Führungsschlitzes ο angeordnet ist, erfolgt die Schließbewegung der Klappe so lange unbehindert durch den Kraftkolben d, bis der Gleitbolzen ti am unteren Ende des Führungsschlitzes ο Widerstand findet, wonach der Gleitbolzen ti die Kolbenstange g ,und den Kraftkolben d in gleicher Richtung nach unten mitnimmt. Bei dieser Bewegung drückt der Kraftfcolben d das unterhalb des Kraftkolbens im Hohlzylinder e befindliche Medium durch den Zulauf ρ und das Drosselventil s in den Innenraum des Gehäuses α zurück. Entsprechend der Drosselung des Durchflusses des Mediums im Drosselventils setzt das Medium der Bewegung des Kraftfaolbens d einen Widerstand entgegen, so daß die Bewegung desselben, und damit auch die Bewegung der Klappe b nur langsam in der gewünschten Weise erfolgt, bis sich die Klappe auf die Sitzfläche im Gehäuses aufsetzt.

Der Hohlzylinder e ist mittels des Zwischenstückes/ stirnflächig an dem Gehäuse« befestigt und ermöglicht dadurch die praktisch kürzeste Verbindung von Kraftkolben £?

und. dem Kniehebel i, k, was sowohl bezüglich der Herstellungskosten als auch eines mögliehst reibungslosen Arbeitens der Einrichtung von Vorteil ist. Die verstellbare Einstellschraube t begrenzt den Hub des Kräftkolbens d und ermöglicht durch ihre Verstellung, welche jederzeit vorgenommen werden kann, eine Veränderung des Hubes und des Freilaufes der Klappe.

Die Einrichtung kann durch entsprechende Anordnung des Führungsschlitzes Ό und der Zuleitung ρ oberhalb des Kraftkolbensrf so gestaltet werden, daß die Kraftwirkung nicht bei der Schließbewegung, sondern nur bei der Öffnungsbewegung der Klappe b auftritt. Ebenso kann die Kraftwirkung für beide Bewegungsrichtungen durch eine entsprechende 7,s Anordnung des Zulaufes unter- und ober- * halb des Kraftkolbens d bei einer entsprechenden Anordnung und Bemessung des Freilaufes vorgesehen werden. Auch können, wenn zweckmäßig, zwei Hohlzylinder seitlich am Gehäuse angeordnet sein, wobei deren Kraftkolben durch ein Gestänge verbunden sind und mittels einer in das Klappengehäuse hineinragenden Druckstange auf die Klappen wirken. Durch entsprechende Bemessungen des Kniehebels i, k können beliebige Kraftwirkungen 'für alle gewünschten Betriebsverhältnisse erzielt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Rückschlagklappe mit einem die Klappenbewegung beeinflussenden, in einem Hohlzylinder gleitenden Kraftkolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftwirkung des Kraf tkolbens (d) auf die Klappe (b) über ein im Gehäuseinnenraum angeordnetes, mit seinen Enddrehpunkten (/, in) an Gehäuse (a) und Klappe (b) gelagertes Kniehebelsystem (A, /, k) erfolgt, dessen kraftschlüssige Verbindung mit dem Kraftkolben (d) durch eine zwischengeschaltete Freilaufeinrichtung während einer Teilbewegung der Klappe (b) aufgehoben ist. .

2. Rückschlagklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilaufeinrichtung durch einen einen Gleitbolzen (/z) des Kniehebelsystems (A, /, k) aufnehmenden, in der Kolbenstange (g) an-. geordneten Schlitz (o) gebildet ist.

3. Rückschlagklappe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Hohlzylinder (<e) eine verstellbare Einrichtung (t) angeordnet ist, die die Hubbewegung des Kraftkolbens (d) begrenzt.

Hierzu Ί Blatt Zeichnungen