DE8304197U1

DE8304197U1 - Schliessvorrichtung mit gedaempfter rueckschlagklappe

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Publication number: DE8304197U1
Application number: DE19838304197U
Authority: DE
Original assignee: Deka Armaturen 4403 Senden De GmbH
Current assignee: Deka Armaturen 4403 Senden De GmbH
Priority date: 1983-02-16
Filing date: 1983-02-16
Publication date: 1983-06-23

Description

Schließvorrichtung mit gedämpfter Rückschlagklappe

Die Neuerung betrifft eine strömungsgesteuerte Schließvorrichtung für Flüssigkeitsleitungen,

- mit einem zwei Anschlußstutzen aufweisenden Gehäuse,

- mit einer quer zur Strömungsrichtung das Gehäuse durchsetzenden Klappenwelle, die verbunden ist

- im Inneren des Gehäuses mit einer Rückschlagklappe,

- außerhalb des Gehäuses mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Drehmoments im Bezug auf die Wellenachse und

- mit einer wenigstens den letzten Abschnitt der Klappenschließbewegung dämpfenden Vorrichtung,

- wobei diese Dämpfungsvorrichtung wenigstens während der Schließbewegung der Klappenwelle mit einer exzentrisch zur Wellenachse liegenden und mit dieser verbundenen Mitnahmevorrichtung in Kontakt ist, die auf einen Stößel der Dämpfungsvorrichtung drückt.

Schließvorrichtungen der genannten Art sind mit Schließklappen ausgerüstet, die durch die strömende Flüssigkeit, im allgemeinen Wasser, ständig gegen die drehmomentserzeugende Vorrichtung offengehalten werden. Die letzt-

genannte Vorrichtung sucht die Schließklappe in Schließstellung zu drücken; sie wird im allgemeinen durch einen gewichtsbelasteten Arm konstruktiv verwirklicht. Bricht die Strömung plötzlich zusammen, beispielsweise durch Ausfall einer Pumpe oder durch Rückstau, so fallen die Klappen derartiger Schließvorrichtungen mit großer Geschwindigkeit und Wucht zu, § da in vielen Fällen nicht nur die Strömung stoppt, son- ■ dem sich sogar in eine Gegenströmung umwandelt. Die | dabei auftretenden Kräfte und Drehmomente, die auf die Klappe und deren Sitz wirken, können so groß sein, daß * sie zu einer Zerstörung der Halterung bzw. der Klappendichtung oder des Klappensitzes führen. Weniger dra-

matisch, aber in seiner Auswirkung auch sehr unangenehm f

ist das Verklemmen der Klappen im Sitz. Diese Erscheinung '

hat zur Folge, daß bei dem Wiedereinsetzen der Strömung J

in der richtigen Richtung die Klappen nicht aus dem |

Sitz herausgedrückt werden, sondern auch bei größeren Drücken darin verbleiben.

Die Schließvorrichtungen der genannten Art sind daher schon mit Dämpfungsvorrichtungen versehen worden, die die Klappenschließbewegung wenigstens auf dem letzten Abschnitt derartig dämpfen, daß ein Einrasten der Klappe

in ihrem Sitz mit wesentlich verringerter Geschwindigkeit und Drehmomentaufbringung erfolgt. Bekannte Dämpfungsvorrichtungen sind so konstruiert, daß senkrecht zur Durchflußrichtung eine aus Dämpfungszylinder (Stoßdämpfer) , Stange und Mitnahmevorrichtung bestehende Dämpfungsvorrichtung senkrecht zur Strömungsrichtung aufgereiht ist. Die Betätigung der Dämpfungsvorrichtung erfolgt über eine mit der Stange verbundene Langloch-Gabel, in deren Langloch verschieblich ein Zapfen gelagert ist, der wiederum drehwinkelgleich mit der Klappenwellen-Achse verbunden ist. Die Dämpfungsvorrichtung selbst ist pendelnd in einem Gelenkpunkt aufgehängt, so daß die Führungsgabel eine gewisse, erforderliche Auslenkung vollführen kann.

Es hat sich nun gezeigt, daß bei den erheblichen Geschwindigkeiten, mit denen die Klappe zuschlagen kann, die Gabel nach längerem Gebrauch den Zapfen nicht einwandfrei zu führen vermag, sondern daß es zu Verklemmungen oder Abbruchen des Zapfens kommt. Es sind auch schon Fehler beobachtet worden, bei denen die pendelnd aufgehängte Dämpfungsvorrichtung aufgrund der hohen Trägheitskräfte Störungen durch Zapfenabrisse oder Verbiegungen hervorgerufen hat.

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Demgegenüber stellt sich die Aufgabe, eine strömungsgesteuerte Schließvorrichtung mit gedämpfter Rückschlagklappe anzugeben, bei der Störungen der genannten Art praktisch völlig vermieden werden können, bei denen eine einwandfreie Funktion über lange Standzeiten gewährleistet ist und bei denen Zapfenabrisse ausgeschlossen sind.

Diese Aufgabe wird gemäß Neuerung bei einer Schließvorrichtung mit gedämpfter Rückschlagklappe der eingangs genannten Art gelöst, bei der mit der Klappenwelle ein exzentrisch liegender Nocken verbunden ist, der während des letzten Abschnittes der Klappenschließbewegung den freien Kopf eines einseitig frei gelagerten Stößels kontaktiert, wobei der Stößel Teil einer aus Dämpfungszylinder, Zylinderstange und Stößel bestehenden, dämpfenden Vorrichtung ist, die außerhalb des Gehäuses der Schließvorrichtung in Strömungsrichtung aufgereiht und fest mit dem Gehäuse verbunden ist.

Weitere Merkmale der Unteransprüche werden erläutert in der nachfolgenden Beschreibung einer Zeichnung. Die Figuren der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Schließvorrichtung mit zwei Klappenstellungen in Seitenansicht;

Figur 2 die Schließvorrichtung gemäß Figur 1 von oben gesehen;

Figur 3 eine andere Ausführung der Schließvorrichtung bei vertikaler Rohrleitung und Strömungsrichtung.

In den beiden Figuren 1 und 2 ist eine strömungsgesteuerte Schließvorrichtung ("Rückschlagklappe") für Flüssigkeitsleitungen dargestellt. Die Schließvorrichtung besitzt ein Gehäuse 1, das zwei Anschlußstutzen 2, 2' aufweist, wobei die Durchflußrichtung gemäß Pfeilrichtung vom Anschlußstutzen 2 zum Anschlußstutzen 2¹ erfolgt. Derartige Schließvorrichtungen werden insbesondere für Wasserleitungen, jedoch auch für andere Strömungsleitungen verwendet. Ihr Durchmesser liegt etwa zwischen 150 und 2000 mm. Im Inneren des Gehäuses 1 ist dieses mit einer Rückschlagklappe 3 ausgerüstet, welche in Sperrstellung quer zur Strömungsrichtung senkrecht steht und im Klappensitz 4 einrastet. Die Klappe 3 ist über Zapfen 5 mit einer quer zur Strömungsrichtung das Gehäuse 1 durch-

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setzenden Klappenwelle 6 exzentrisch fest verbunden. Bei Drehung der Klappenwelle im Uhrzeigersinn gelangt die Rückschlagklappe 3 aus dem Sitz heraus und steht schließlich waagerecht (gestrichelt dargestellt, Bezugszahl 3¹)· Die waagerechte Öffnungsstellung wird gehalten durch die strömende Flüssigkeit, die mit großer Geschwindigkeit durch die Schließvorrichtung hindurchströmt.

In Höhe der Klappenwelle 6 ist das Gehäuse 1 mit einem die Welle 6 umgebenden Führungshals 7 versehen, der in einem Flansch 8 endet. Aus dem Flansch 8 ragt die Welle 6 hervor. Sie ist mit einem Arm 9 fest verbunden, der die Drehbewegung der Welle ähnlich wie ein Uhrzeiger mitmacht. Der Arm 9 setzt sich fort in einen zylindrischen, dünneren Schaft 10, der ein Kontergewicht 12 trägt, das auf dem Arm 10 verstellbar angeordnet ist. Die Teile 9, 10 und 12 dienen als Vorrichtung zur Erzeugung eines Drehmomentes in Bezug auf die Wellenachse und suchen die Klappe 3 in ihre Schließstellung zu drücken. Bei Ausbleiben einer Strömung rastet demnach die Klappe 3 aufgrund des ausgeübten Drehmomentes in dem Klappensitz 4 ein. Erst wenn erneut ein erheblicher Druck in Durchflußrichtung

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auf die Klappe ausgeübt wird, wird diese entgegen dem Drehmoment geöffnet und erlaubt wieder das Durchströmen der Schließvorrichtung.

Wie in der Beschreibungseinleitung erläutert wurde, treten oftmals sehr heftige Klappenschließbewegungen auf. Diese Bewegungen müssen gedämpft werden, wofür die Schließvorrichtung mit einer den letzten Abschnitt der Klappenschließbewegung dämpfenden Vorrichtung versehen ist. Diese Vorrichtung besteht neuerungsgemäß aus einem exzentrisch zur Klappenwelle 6 liegenden Nocken 14, der als runde, kalottenartige Kontur aus dem Arm 9 herausgearbeitet ist. Der Nocken 14 vollführt demnach bei Drehung der Welle 6 ebenfalls eine Drehbewegung und kommt in Kontakt mit dem freien Ende 15 eines Stößels 16, der einseitig frei in einer Buchse 17 gelagert ist. Die Buchse 17 wiederum ist fest verbunden mit einer Halteplatte 18, die mit der Außenseite des Flansches 8 verbunden ist. Die Halteplatte 18 trägt weiterhin eine Lagerplatte 19, die mit einer Bohrung versehen ist, durch die eine Zylinderstange ragt, die auf der einen Seite mit dem Stößel 16 und auf der anderen Seite mit dem Inneren eines Stoßdämpfers 21 verbunden ist. Der Stoßdämpfer 21, beispielsweise

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ein Gas- oder Flüssigkeits-Stoßdämpfer, kann in seiner Absorber-Charakteristik durch ein Einstellrad 22 eingestellt werden. Derartige Stoßdämpfer sind an sich bekannt.

Insgesamt ergibt sich damit eine dämpfende Vorrichtung 24, die in Strömungsrichtung aufgereiht ist und fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Sie besteht aus dem Stoßdämpfer 21, der Zylinderstange 20 und dem Stößel

Die Bewegung, die der Nocken 14 vollzieht und die Anordnung des Stößels ist so bemessen, daß der Stößel während der letzten 40 - 70° der insgesamt 90° umfassenden Schließbewegung das freie Ende des Stößels kontaktiert:. Letzteres endet im vorliegenden Ausführungsfalle genau unterhalb der Achse der Klappenwelle 6.

Als weiteres Ausführungsbeispiel ist in Figur 3 eine Schließvorrichtung dargestellt, bei der die Anschlußstutzen übereinander liegen, d. h. diese Vorrichtung dient für senkrecht durchströmte Rohrleitungen. Auch bei dieser Vorrichtung ist eine Rückschlagklappe 3 vorhanden, die an einer Klappenwelle 6 exzentrisch

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befestigt ist. Die Drehmoment erzeugende Vorrichtung besteht auch hier aus dem Arm 9, dem Schaft 10 und dem Kontergewicht 12. Während normalerweise (gestrichelt) die Klappe 3 offensteht, wird bei Ausbleiben einer Strömung das Gewicht nach unten schlagen und die Klappe 3 in ihren Sitz 4 drücken (durchgezogen). In diesem Falle kennt der Nocken 14' mit dem freien Ende 15 des in diesem Falle senkrecht gelagerten Stößels 16 in Kontakt, der eine dämpfende Kraft bei seiner Bewegung nach oben die Zylinderstange 20 in den Stoßdämpfer 21 hineindrückt. Das hat zur Folge, daß die Bewegung der Schließklappe abgefedert und gedämpft wird, so daß sie mit relativ langsamer Geschwindigkeit in ihren Sitz einrastet, wie dies auch bereits für das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1/2 erläutert wurde.

Mit den in den Ausführungsbeispielen dargestellten Dämpfungsvorrichtungen ist es damit möglich, daß eine Entkopplung zwischen der Klappenbetätigung und dem Dämpfungssystem vorgegeben ist. Auch bei einem plötzlichen öffnen der Klappe bei raschem Einsetzen des Strömungsdruckes kann sich diese öffnen_r ohne daß erst die Dämpfungskraft überwunden werden muß. Außerdem kann durch entsprechende Einstellung der Stößellage

eine Freifallstrecke festgelegt werden, was ebenfalls weitere Störungsquellen ausschließt. Deutlich ist zu erkennen, daß der Kontakteinsatzwinkel zwischen Stößel und Nocken durch Verstellung des Stößels in Strömungorichtung veränderbar ist.

Claims

» Cl · ■ · · - A 1 - Schutzansprüche :

1. Strömungsgesteuerte Schließvorrichtung für Flüssig-Jceitsleitungen,

- mit einem zwei Anschlußstutzen aufweisenden Gehäuse

- mit einer quer zur Strömungsrichtung des Gehäuse durchsetzenden Klappenwelle, die verbunden ist,

- im Inneren des Gehäuses mit einer Rückschlagklappe,

- außerhalb des Gehäuses mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Drehmomentes im Bezug auf die Wellenachse und

- wobei diese Dämpfuny_vorrichtung wenigstens während der Schließbewegung der Klappenwelle mit einer exzentrisch zur Wellenachse liegenden und mit dieser verbundenen Mitnahmevorrichtung in Kontakt ist, die auf einen Stößel der Dämpfungsvorrichtung drückt,

dadurch gekennzeichnet, daß

mit der Klappenwelle (6) ein exzentrisch liegender Nocken (14) verbunden ist, der während des letzten Abschnittes der Klappenschließbewegung den freien

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Kopf eines einseitig frei gelagerten Stößels (14) kontaktiert, wobei der Stößel (14) Teil einer aus Stoßdämpfer (21), Zylinderstange (20) und Stößel (14) bestehenden, dämpfenden Vorrichtung (24) ist, die außerhalb des Gehäuses (1) der Schließvorrichtung in Strömungsrichtung aufgereiht fest mit dem Gehäuse (1) verbunden ist.

2. Schließvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (14) den Stößel (16) während der letzten 40 - 70° der insgesamt 9O° umfassenden Schließbewegung kontaktiert.

3. Schließvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktierungswinkel zwischen Stößel (16) und Nocken (14) durch Verstellung des Stößels Ί6) in Strömungsrichtung einstellbar ist.

4. Schließvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen von Nocken und/oder Stößel kalottenartig gerundet sind.