DE8217779U1

DE8217779U1 - Klappenarmatur

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Publication number: DE8217779U1
Application number: DE19828217779
Authority: DE
Original assignee: Egon Puspas Metallwarenfabrik 4630 Bochum De GmbH
Current assignee: Egon Puspas Metallwarenfabrik 4630 Bochum De GmbH
Priority date: 1982-06-22
Filing date: 1982-06-22
Publication date: 1986-09-18

Description

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Klappenarmatur

Die Erfindung betrifft eine Klappenarmatur, insbesondere für Wasserleitungen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Klappenarmatur zählt in Form eines Absperrorgans mit Rückschlagklappe zum Stand der Technik. Die Absperrklappe steht hierbei einmal unter dem Einfluß des das Klappengehäuse durchströmenden Fluids und wird ausschließlich von diesem in die Offenstellung bewegt. Zum anderen steht sie unter dem Einfluß der Schwerkraft, Vielehe bei aufhörender oder gegengerichteter Strömung; die Absperrklappe gegen die Sitzfläche drückt und damit einen Rückfluß des Fluids verhindert. Der Schließdruck kann durch ein Gewicht oder eine Feder verstärkt werden. Diese Teile sind in der Regel außen am Gehäuse angebracht.

Ein Nachteil eines solchen Absperrorgans besteht darin, daß das Fluid nur in eine Richtung strömen kann. In den Fällen, wo zumindest zeitlich begrenzt auch ein Rückfluß erwünscht oder doch notwendig ist, kann das bekannte Absperrorgan also nicht verwendet werden. Auch istr keine gezielte Absperrung bzw. ein definiertes Strömungsvolumen möglich, da die Absperrklappe ausschließlich unter dem Einfluß des Fluids und ihrer Schwerkraft steht.

Um eine gezielte, gegebenenfalls teilweise Absperrung sicherzustellen und um bei Bedarf auch einen Rückfluß zu ermöglichen, hat man daher bislang Schieber verv/endet, bei denen Verschlußkörper quer zur Strömungsrichtung zwangsgeführt werden und dadurch den Strömungsquerschnitt in dem

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gewünschten Umfang verändern können. Die Verschlußkörper sind mit zueinander parallelen oder keilförmigen Dichtflächen versehen, die mit Sitzflächen an den inneren Enden der Anschlußstutzen zusammenwirken. Solche Bauarten haben jedoch den Nachteil, insbesondere bei Keilschiebern, daß bei vollständiger Sperrung des Strömungsquerschnitts zum Beispiel Schmutzpartikel mit außerordentlich großer Kraft zwischen den Dicht- und Sitzflächen eingeklemmt werden können. Hierdurch besteht die Gefahr, daß die Dicht- unc? Sitzflächen zerstört oder doch zumindest so beschädigt werden, daß eine ordnungsgemäße Dichtung nicht mehr gewährleistet werden kann.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebene Klappenarmatur so zu verbessern, daß nicht nur ohne Gefährdung der Abdicht-* funktion eine gezielte Veränderung des Strömungsquerschnitts im Klappengehäse möglich ist, sonder.n daß bei Bedarf auch die Strömungsrichtung - zumindest zeitlich begrenzt - umkehrbar

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen..

Die Zugänglichkeit der Absperrklappe von außen über die Spindel erlaubt nunmehr eine gezielte Betätigung der Klappenarmatur. Die Lage der Absperrklappe ist nicht mehr

von dem Fluid beziehungsweise von der eigenen Schwerkraft abhängig. Ferner gestattet die zwangläufige Betätigung der Absperrklappe auch einen Rückfluß entgegen die Hauptstromrichtung, sofern dies im Einzelfall notwendig ist. Eine besondere Bedeutung erlangt die Lage der Klappensitz-

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fläche, welche gegen die Hauptströmungsrichtung weist. Befindet sich die Absperrklappe in der Schließstellung, kann das unter Druck stehende Fluid voll auf die Absperrklappe einwirken und unterstützt hiermit maßgeblich die Dicht funktion. Herstellungs- beziehungsweise fertigungsbedingte Ungenauigkeiten im Verstellmechanismus für die Absperrklappe ^ oder von außen an der Spindel bewirkte geringfügige Drehbewegungen können daher die Dichtheit der Klappenarmatur nicht negativ beeinflussen. Dadurch ist es auch nicht notwendig, den Verstellmechanismus mit besonderer Genauigkeit zu fertigen. Das im Verstellmechanismus notwendige Spiel unterstützt vielmehr die Bestrebungen des Fluids, die Absperrklappe fest gegen die Sitzfläche zu pressen. Die Dichtheit der Klappenarmatur wird demzufolge nicht nur allein durch die über die Spindel an der Absperrklappe ausübbare Anpreßkraft bestimmt, sondern zusätzlich durch das unter Druck stehende Fluid aus der Rohrleitung.

( ) Die grundsätzliche Ausbildung der Klappenarmatur erlaubt es dann auch gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung, daß die Klappensitzfläche an einer radialen Ausbauchung oder an einer radialen Einschnürmg des Klappengetiäuses im Längenbereich zwischen den Anschlußstutzen ausgebildet ist. Hierdurch erhält das Klappengehäuse eine schlanke Gestaltung, die im wesentlichen durch die Kontur der Anschlußstutzen bestimmt wird. Die Ausbauchung beziehungsweise Einschnürung kann umso niedriger gehalten werden, je flacher die Neigung der Klappera.tzfS.che relativ zur Strömungsrichtung bemessen

ist.

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In diesem Zusammenhang kennzeichnet sich dann auch eine bevorzugte Ausbildung dadurch, daß die Klappensitzfläche unter einem Winkel von etwa ^5° zur Strömungsrichtung angeordnet ist und die Offenstellung der Absperrklappe in einer Ebene liegt, die im wesentlichen parallel zur Strön.ungsrichtung verläuft. Auf diese Weise ist auch sichergestellt, daß '·/ in der Offenstellung der Strömungsquerschnitt im Bereich der

Absperrklappe voll dem Strömungsquerschnitt in den Anschlußstutzen entspricht.

Bezüglich des Verstellmechanismusses ist es erfindungsgeinäß von Vorteil, daß die mit einem Gewindeabschnitt versehene Spindel in eine an die Absperrklappe angelenkte, im Gehäuseansatz gleitend geführte Gewindehülse faßt. Die Gewindehülse kann hier-bei eine zylindrische Gestaltung aufweisen, so daß auch der entsprechende Teil des Gehäusean-

sizes im wesentlichen rohrförmig ist.

S f \ Die Länge des die Gewindehülse führenden Teils des

Gehäuseansatzes entspricht weitgehend der Länge der Gewindehülse, welche bei einer Drehung der Spindel bei im wesert-

lichen vertikal angeordneter, ortsunveränderbar gelagerter Spindel im Gehäuseansatz auf und ab gleitet. Die Spindel selber ist zweckmäßig in einem Deckel des Gehäuseansatzes dicht gelagert.

Um bei voll in den rohrförmigen Teil des Gehäuseansatzes eingeführter Gewindehülse und damit in der Offenstellung befindlicher Absperrklappe eine einwandfreie Dichtung des Gehäuseinneren zum Verstellmechanismus hin sicherzustellen, sieht die Erfindung ferner vor, daß am fluidseitigen Ende der Gewindehülse ein Dichtkragen vorgesehen ist,

Der Dichtkragen besteht zweckmäßig aus einem mit der Gewmde-

hülse fest verbundenen Flansch sowie aus einem auf den |

Flansch aufgebrachten Dichtring aus einem geeigneten Dicht- jj

material. Diese Anordnung erlaubt ein Auswechseln der Spindel J unter Druck, ohne daß die Rohrleitung, abgesperrt werden muß.

Damit Zwängungen dos Verstellmechanismusses vermieden |

werden, ist es nach der Erfindung zweckmäßig, daß die Schwenk- I

lagerung der Absperrklappe parallel zur Strömungsrichtung ver- |

änderbar ist. Die Schwenklagerung besteht beispielsweise aus f

zwei seitlichen Zapfen, die in entsprechenden Län°:snuten f

des Gehäuseansatzes gleiten. j

Eine v/eitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung j

kennzeichnet sich dadurch, daß die Spindel in eine Zahnstangen- j-

hülse faßt, die mit einem Zahnsegment an der Schwenklagerung j

der Absperrklappe zusammenwirkt. Die Zahnstange ist außen- ;

seitig der Hülse ausgebildet. Bei einer Drehung der im Gehäu- ^!

seansatz gelagerten Spindel bewegt sich die geradlinig ; geführte Hülse auf und ab, wobei sich das Zahnsegment an
V der Zahnstange abwälzt und dadurch die Schwenkbewegung der
Absperrklappe herbeiführt.

Zur Verbesserung der Dichtwirkung bei in der Schließstellung befindlicher Absperrklappe und zur Vereinfachung _t des Verstellmechanismusses, insbesondere was die Fertigung \ anlangt, kennzeichnet sich ein zweckmäßiges Merkmal der < Erfindung dadurch, daß die Absperrklappe aus einem Schwenkhebel und einem mit dem Schwenkhebel raumgelenkig verbundenen Klappenteller besteht. Diese Aufgliederung verbessert 1 die Dichtfunktion noch mehr, da das Strömungsfluid direkt |

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auf den Klappenteller einwirken und diesen an die Sitzfläche andrücken kann.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Klanpenarmatur ;

Figur 2 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Klappenarmatur gemäß einer zweiten Aus führung: s form und

Figur 3 einen vertikalen Querschnitt durch die Klappenarmatur der Figur 2 gemäß der Linie III-III;

In der Figur 1 ist mit 1 das Klappengehäuse einer Klappenarmatur 2 für eine Trinkwasserleitung bezeichnet. Das Gehäuse 1 besitzt zwei zueinander axial ausgerichtete Anschluß-( ι stutzen 3j ^ mit Anschlußflanschen 5, über die das Klappengehäuse 1 lösbar, beispielsweise über Schrauben, in einen Rohrleitungsstrang eingegliedert werden kann.

Die HauptStrömungsrichtung des Trinkwassers durch das Klappengehäuse 1 ist mit SR bezeichnet. In bestimmten Fällen ist aber auch ein Rückfluß entgegen die Strömungsrichtung SR denkbar.

Der Strömungsquerschnitt im Klappengehäuse 1 ist mit Hilfe einer Absperrklappe 6 veränderbar. Die Absperrklappe 6 besteht aus einem Schwenkhebel 7 und einem mit dem Schwenkhebel 7 raumgelenkig verbundenen Klappenteller 8. Der Schwenkhebel 7

ist fliegend in einem oberhalb des Klappengehäuses 1 vorgesehenen Gehäuseansatz 9 gelagert. Der Gehäuseansatz 9 kann fest oder lösbar itjit dem Klappengehäuse 1 verbunden sein· Die Schwenkachse 10 verläuft horizontal. Die Absperrklappenlagerung besteht aus zwei seitlich des Schwenkhebels 7 abstehenden Zapfen 11, welche in Führungsnuten 12 des Ge- ( ) häuseansatzes 9 gleitschlüssig eingreifen. Auf diese Weise kann die Absperrklappe 6 in Längsrichtung des Klappengehäuses 1, d.h. parallel zur Strömungsrichtung SR verschoben werden.

In der in Vollinien gezeichneten Schließstellung liegt der Klappenteller 8 mit der Dichtfläche 13 an einer Sitzfläche 14 an, die an einer radialen Ausbauchung 15 des Klappengehäuses 1 im Längenbereich zwischen den Anschlußstutzen 3, 4 ausgebildet ist. Die Ausbauchung 15 erstreckt sich in der Schrägebene der Absperrklappe 6, wenn sich diese in der Schließstellung 25 befindet.

Der Schwenkhebel 7 ist in der Nähe des freien Endes

^ mit Hilfe einer Gabel 16 und eines Gelenkbolzens 17 an einen in die Gabel 16 eingreifenden Steg 18 angelenkt, der stirnseitig einer Gewindehülse 19 befestigt ist_s welche gleitschlüssig in einen Rohrabschnitt 20 des Gehäuseansatzes Q faßt. In die Gewindebohrung 21 der Gewindehülse 1^Q greift der Gewindeabschnitt 22 einer Spindel 23 ein, welche ihrerseits in einem den Rohrabschnitt 20 abschließenden Deckel 24 drehbar und dicht gelagert ist.

Bei Betätigung der Spindel 23 wird die Gewindehülse 19 in dem Rohrabschnitt 20 auf- und abwärts bewegt, so daß auch die Absperrklappe 6 von der in Vollinien gezeichneten

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Schließstellung 25 in die mit unterbrochener Linienführung gezeichnete Offenstellung 26 überführbar ist, in welcher die Absperrklappe 6 in einer Ebene liegt _} die im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung SR verläuft.

p Am fluidseit\gen Ende der Gewindehülse 19 is ο ein

^? Dichtkragen 27 vorgesehen. Der Dichtkragen 27 besteht aus

I ^; ) einem Radialflansch 29 der Gewi-\dehülse 19 sowie aus einem

I Dichtring 28, der am Radialflansch 29 festgelegt ist. In der

I Offenstellung 26 der Absperrklappe 6 greift der Dichtkragen

I 27 in eine Aussparung 30 des Gehäuseansatzes 9 ein und dichtet

i den Rhrabschnitt 20 gegenüber dem Klappengehäuse 1 ab.

Bei der Ausführungsform einer Klappenarmatur 31 gemäß

'■ der Ausführungsform der Figuren 2 und -3 weist diese ebenfalls

i ein Klappengehäuse 32 mit zwei zueinander axial ausgerichteten

'% Anschlußstutzen 33, 3¹I und einem oberhalb des im wesentlichen

; durch die Axialkanäle 35 in den Anschlußstutzen 33, 34 bestimmten Strömungsquerschnitte befindlichen Gehäuseansatz 36 auf. , > Auch dieser Gehäuseansatz 36 kann fest oder lösbar mit dem ¹ Klappengehäuse 32 verbunden sein.

Die Absperrklappe 37 besitzt in diesem Fall einen Schwenkarm 38 mit zwei endseitig des Schwenkarms 38 seitlich vorkragenden Gelenkzapfen 39. Die Gelenkzapfen _5S sitzen in entsprechenden Konsolen 40 des Gehäuseansatzes/. Zwischen den ' Gelenkzapfen 39 ist ein Zahnsegment kl vorgesehen, das mit

'■ einer Zahnstange H2 außenseitig einer vertikal unverdrehbar

I; geführten Gewindehülse 43 zusammenwirkt. Die Gewindehülse

I 43 wird von dem Gewindeabschnitt 44 einer im Gehäuseansatz

I 36 um eine vertikale Achse 45 drehbaren Spindel 46 durchsetzt.

* Die Spindel 46 ist dicht .im Deckel 47 des Gehäuseansatzes

gelagert.

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Bei einer Drehung der Spindel 46 bewegt sich die Gewindehülse 43 auf und ab, so daß entsprechend der Drehrich- 1 tung die Absperrklappe 37 aus der in Vollinieh bezeichneten
Offenstellung 26 in die in unterbrochener Linienführung gezeichnete Schließstellung 25 überführt werden kann. In der jj Offenstellung 26 liegt die Absperrklappe 37 in einer Aus- j nehmung 48 des Klappengehäuses 32 außerhalb des Strömungs- f querschnitts. \

Die Klappensitzfläche 49 ίε·: bei der Ausführungsform
der Figuren 2 und 3 an einer radialen Einschnürung 50 des
Klappengehäuses 32 im Längenbereich zwischen den Anschluß-Stutzen 333 34 ausgebildet. Auch in diesem Fall unterstützt
der Druck des Strömungsfluids die satte Anlage der Absperrklappe 37 an der Klappensitzfläche 49.

Sowohl im Falle der Ausführungsform der Figur 1 ab |

auch im Falle der Ausfuhrungsform der Figuren 2 und 3 be- \

trägt der Winkel c£ zwischen dar Strömungsrichtung SR und \

der Schließstellung 25 der Absperrklappe 6 bzw. 37 etwa 45°. i

Claims

.nsprüche:

1. Klappenarmatur, insbesondere für Wasserleitungen,
welche aus einem in einen Rohrleitungsstrang eingliederbaren Gehäuse mit zwei zueinander axial ausgerichteten Anschlußstutzen und einer oberhalb des im wesentlichen durch die
Axialkanäle ±n den Anschlußstutzen bestimmten Strömungsquerschnitts in einem Gehäuseansatz fliegend gelagertem, um eine
. quer zur Strömungsrichtung verlaufende Achse schwenkbaren

Absperrklappe besteht, die zwischen einer durch eine geneigte Sitzfläche air inneren Ende eines Anschlußstutzens bestimmten Schließstellung und einer Offenstellung im Gehäuseansatz
zwangsgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappensitzfläche (14, 49) gegen die Strömungsrichtung (SR; des das Klappengehäuse (1, 32) durchströmenden Fluids weist ι .ad die Absperrklappe (6, 37) durch eine im
Gehäuseansatz (9, 36) gelagerte, quer zur Strömungsrichtung
(SR) angeordnete Spindel (23, 46) zwangläufig zwischen der
Offenstellung (26) und der Schließstellung (25) hin- und her bewegbar ist.

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2. Klappenarmatur nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet , daß die Klappensitzfläche
(14, 49) an einer radialen Ausbauchung (15) oder an einer
radialen Einschnürung (50) des Klappengehäuses (1, 32) im
Längenbereich zwischen den Anschlußstutzen (3, 4; 33, 34) ausgebildet ist.

3. Klappenarmatur nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet , daß die Klappensitzfläche (14, 49) unter einem Winkel (06) von etwa 45° zur Strömungsrichtung (SR) angeordnet ist und die Offenstellung (26) der

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Absperrklappe (6,, 37) in. einer Ebene liegt, die im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung (SFl) verläuft.

4. Klappenarmatur nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die mit. einem Gewindeabschnitt (22) versehene Spindel (23) in eine an die Absperrklappe (6) angelenkte, im Gehäuseansatz (9) gleitend geführte Gewindehülse (19) faßt.

5. Klappenar-matur nach Anspruch ty, dadurch gekennzeichnet , daß am fluidseitigen Ende der Gewindehülse (19) ein Dichtkragen (27) vorgesehen ist,

6. Klappenarmatur nach Anspruch'4, dadurch gekennzeichnet , daß die Schwenklagerung der Absperrklappe (6) parallel zur Strömungsrichtung (SR) veränderbar ist.

7· Klappenarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Spindel (46) in eine Zahnstangenhülse (43) faßt, die mit einem Zahnsegment (41) an der Schwenklagerung (39) der Absperrklappe (37) zusammenwirkt.

8. Klappenarmatur nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrklappe (6, 37) aus einem Schwenkhebel (7) und einem mit dem Schwenkhebel (7) raumgelenkig verbundenen Klappenteller (8) besteht.