DE87267C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die den Gegenstand der Erfindung bildenden Abschlufsorgane sollen hauptsächlich da zur Anwendung kommen, wo die mit ihnen ausgerüsteten Maschinen hohe Hubzahlen verlangen. Für diese Fälle wird vorgeschlagen, den Abschlufsorganen eine möglichst geringe Masse zu geben und jegliche reibende Führung derselben zu vermeiden, wodurch einerseits der zum Oeffnen oder Schliefsen nöthige einseitige Ueberdruck möglichst vermindert, andererseits die Möglichkeit geschaffen wird, die Abschlufsorgane unter beliebigen Winkeln im Räume anzuordnen und sie unter diesen Winkeln arbeiten zu lassen, da eben mangels reibender, eckender Führungen ein Hängenbleiben der Abschlufsorgane nicht zu befürchten ist.

Durch die Reduction der Massen auf das geringste Mafs werden auch die Auflageflächen für die Abschlufsorgane entsprechend verringert, was bekanntlich den zum Oeffnen der Abschlufsorgane nöthigen Ueberdruck auf ein Minimum reducirt.

Die specielle Construction der einzelnen Abschlufsorgane (Klappen oder Ventile an Pumpen, Gebläsen, Compressoren u. s. w.) richtet sich nach den von Fall zu Fall vorliegenden Bedingungen, wie Hubzahl, Förderhöhe, Art des zu fördernden Mediums u. s. w. Allen Ausfuhrungsformen ist gemeinsam die Vermeidung reibender Führungen, die Anwendung möglichst geringer Masse, sowie die Parallelbewegung der Abschlufsorgane in Bezug auf ihre Auflageebenen.

Das die Erfindung in allen Ausführungsformen kennzeichnende Mittel, durch welches die reibenden Führungen vermieden werden, besteht in der Anwendung federnder Lenker, durch welche die beweglichen Abschlufsorgane mit festen Lenkerträgern so in Verbindung gebracht sind, dafs jene eine parallele Bewegung unter ausreichender Führung erhalten.

Das Wesen der Erfindung ist aus den schematischen Fig. 18 bis 25 der Zeichnungen erkennbar. In Fig. 18 bezeichnet α α eine das Abschlufsorgan darstellende Ebene, t t eine ebensolche, der ersten parallele, zur Darstellung des Lenkerträgers. Denkt man sich nun einen in α α liegenden Kreis durch die Punkte Ar₁ Ar₂ Ar₃ zu gleichen Theilen getheilt, ferner von diesen Punkten die Lothe auf die Ebene 11 gefällt, und verbindet man die Fufspunkte Z₃ Z₂ Z₁ dieser Lothe in der aus Fig. 18 ersichtlichen Weise mit ■ den Punkten Ar₃ Ar₂ Ar₁ durch die Linien Ar₁-Z₁, Ar₂-Z₂, Ar₃-Z₃, so erhält man eine schematische Darstellung der beabsichtigten reibungsfreien Führung, in welcher Darstellung α α das bewegliche Abschlufsorgan, 11 die festen Anhängepunkte für die Lenker und die Linien Ar₁-Z₁ u. s. w. diese Lenker selbst bezeichnen.

Die Wirkung der Aufhängung des Abschlufsorganes in der eben veranschaulichten Weise ist folgende:

Wirkt auf α α eine Kraft ein, und zwar gegen die feststehende Ebene 11 hin, und ist der Mittelpunkt des die Punkte Ar₁ Ar₂ Ar₃ verbindenden Kreises in Richtung des von ihm auf 11 gefällten Lothes O₁ ■ O₂ geführt, so kann die auf α α wirkende Kraft im Mittelpunkt O₁ des erwähnten Kreises oder an anderer Stelle

in verticaler oder in schiefer Richtung angreifen, immer wird α α parallel mit sich gegen 11 verschoben bezw. von 11 entfernt werden.

In Fig. 18 sind die Bahnen der Punkte Ar₁ Ar₂ Ar₃ angedeutet und man ersieht hier, dafs nach Mafsgabe der Pfeilhöhen für die von den Punkten Ar₁ Ar₂ Ar₃ beschriebenen Bögen eine Drehung von α α um den Punkt O₁ eintreten mufs.

Wird umgekehrt α α mit sich parallel verschoben, so mufs der Punkt O₁ auf der Bahn O₁ O₂ bleiben (Achse xy der Fig. 18); auch in diesem Falle tritt die erwähnte Drehung von α α ein.

An dem vorher erläuterten Princip ändert sich auch dann nichts, wenn man unter Beibehaltung der Vertheilung der Punkte Ar₁ Ar₂ Ar₃ Z₁ Z₂ Z₃ die Lenker verlängert; es ist dies schematisch in Fig. ib dargestellt, wo die einzelnen Lenker einander um gewisse Stücke überdecken, während in Fig. ia die Lenker verkürzt sind. In beiden Figuren ist angenommen, dafs mehrere Abschlufsorgane a a mit einander zusammenhängen, wobei die Lenker bei Ar mit den Abschlufsorganen, bei / mit den festen Lenkerträgern 11 in Verbindung stehen. Die Fig. ιa und ib verdeutlichen fernerhin die Abwickelung von Ventilringen in eine Gerade.

Zu Fig. 18 ist noch zu bemerken, dafs man den in der Ebene α α liegenden Kreis beliebig oft theilen und entsprechend beliebig viele Lenker zwischen α α und t t anbringen kann, doch müssen diese Lenker, die innerhalb gewisser Grenzen beliebig lang sein können, unter sich stets gleich lang sein.

Einige Ausführungen der in Fig. 18 dargestellten Lenkerführungen sind in den Fig. 2, 4, 5, g, 14 und 16 für Ring- bezw. Scheibenventile dargestellt, da für diese Arten der Abschlufsorgane die zu Fig. 18 erläuterte Lenkeranordnung vornehmlich bestimmt ist.

Fig. 2 zeigt eine Ringklappe mit den durch die Stege r r verbundenen Ringen α <z, mit welchen die Lenker bei Ar Ar verbunden sind, während sie bei / / mit dem als Lenkerträger dienenden Aufsatz des Klappengehäuses in Verbindung stehen.

Fig. 4 zeigt einfache Ringklappen mit vier verschiedenen Lenkerformen abcd, Fig. 5 eine einfache, kreisrunde Scheibenklappe mit drei Lenkern und Fig. 9 eine Etagenringklappe, bei welcher die Ringe vom gröfsten Durchmesser entsprechend mehr Lenker erhalten als die inneren; s sind hier die Verbindungsstege zwischen den Ringen des Untersatzes, t die zwischen den Ringen des Aufsatzes und gleichzeitig die Lenkerträger, Ar und / die Angriffspunkte der Lenker an die Abschlufsorgane bezw. an die Lenkerträger.

Fig. 14 weiterhin zeigt eine zusammengesetzte Ringklappe, bei welcher nur der mittlere Ring in den Lenkern geführt ist,, während der innere und äufsere die Führung indirect durch ihn erhalten, wogegen in Fig. 16 jeder Ring des Systems von besonderen Lenkern geführt wird.

Bei den . sämmtlichen Scheiben- und Ringklappen kann man die öffnende und schliefsende Kraft als im Mittelpunkt der Klappen lothrecht an letztere angreifend annehmen, es wird also die als Bedingung für eine genaue Parallelbewegung weiter oben erwähnte Führung des Ringmittelpunktes bei der praktischen Verwerthung des Princips überflüssig, da die durch die Kraft bewegte Klappe keinen Anstofs zu seitlicher Bewegung erhält, denn bei gleicher Federkraft der Lenker ist der Mittelpunkt der Klappe nicht allein Angriffspunkt der treibenden Kraft, sondern auch Mittelpunkt des Lenkerund des Massenwiderstandes.

Sollten wirklich die vorstehenden Voraussetzungen nicht alle zutreffen, sollte sich beispielsweise der Angriffspunkt der die Klappe treibenden Kraft aus der Mitte der Klappe verschieben, so würde die hierdurch hervorgerufene kleine Unvollkommenheit in der Parallelbewegung des Abschlufsorganes doch eine praktisch nicht bemerkbare, von keinerlei Folgen begleitete sein, zumal sich das Organ in sehr engen Grenzen bewegt, die Lenker im Verhältnifs hierzu sehr lang sind und in den Schlufsstellungen das Organ selbstthätig in die richtige Lage gelangt, so dafs es nur zwischen zwei dicht über einander liegenden Ebenen von seiner ursprünglichen Lage in ganz geringem Mafse abweichen kann; ein Hängenbleiben ist vollkommen ausgeschlossen.

Die Fig. 19 bis 25 stellen geometrisch die Anwendung der Lenkerführungen bei Klappen von rechteckiger, trapezförmiger und ähnlicher Gestalt, sowie bei kleineren Klappen dar. Aus Constructionsgründen ist es hier unmöglich, die Lenker, wie vorher erläutert, gleichmäfsig um einen Punkt zu vertheilen.

Fig. 19 zeigt die Anwendung dreier Lenker, von denen Ar₂ Z₂, Ar₃ Z₃ in parallelen Ebenen liegen, während die Ebene von Ar₁ Z₁ zu diesen senkrecht steht; diese Art der Lenkeranordnung ist constructiv dargestellt in Fig. 3, wo wiederum Z die Angriffspunkte der Lenker an die festen Träger, Ar die Angriffspunkte an die Abschlufsorgane bezeichnen.

Statt der drei Lenker (Fig. 19) kann man auch deren zwei annehmen, die dann in einer Ebene liegen und convergirend sein müssen, einerlei, ob ihre Schnittpunkte in der gelenkten Ebene (Fig. 20 und 23) oder aufserhalb derselben (Fig. 22 und 24) oder zwischen den beiden Ebenen liegen (Fig. 21). Ein solches Lenkerpaar bildet gewissermafsen eine Lenkerebene, dargestellt in Fig. 8 durch einen dünnen, breiten, am Lenkerträger starr befestigten Metallstreifen. Zwei solcher Lenkerpaare (Fig. 24)

Claims (3)

geben eine vollkommene Parallelführung und ist bei Anwendung zweier Paare die constructive Ausführung die der Fig. 8. Denkt man sich endlich die Lenker nach Fig. 25 angeordnet, so würden sie mit den angelenkten Theilen ein starres System bilden, wenn die Lenker selbst starr wären. Bedenkt man aber die Biegsamkeit und Verdrehbarkeit der letzteren, so ist auch diese Anordnung praktisch noch gut verwerthbar; allerdings wird eine derartige Klappe niemals einen geradlinig geführten Mittelpunkt haben, wie das Ringventil (Fig. 18). Constructive Ausführungen der in den Fig. 19 bis 25 verdeutlichten Lenkeranordnungen sind dargestellt in den Fig. 3, 6, 7, 8, 15 und 17 und soll auf dieselben hier nicht weiter eingegangen werden, da sie sich an die bereits erläuterten eng anlehnen. Die Lenker können gleichzeitig als Oeffnungs- oder Schlufsfedern benutzt werden; ihre Federkraft kann gering sein, da die Klappen und Ventile nur sehr geringe Massen besitzen. Die Herstellung der Klappen u. s. w. erfolgt aus möglichst dünnem Metallblech; das Material richtet sich nach dem zu fördernden Medium, nach der Druckhöhe, der Hubzahl u. s. w. Bei Gebläsen sollen beispielsweise Stahlbleche von 0,2 mm Stärke angewendet werden (Fig. 4 und 10). Bei Förderung von Flüssigkeiten, Gasen und Gemischen unter hohem Druck wird über der eigentlichen Abschlufsplatte a in gewisser Entfernung eine zweite, ebenso starke oder stärkere Platte D, durch Abstandsscheiben d getrennt, angeordnet, so dafs sich zwischen beiden Platten in dem Zwischenräume \ ein Gaspolster zum Auffangen der Stöfse bildet und die zweite Platte D den auftretenden hohen Ueberdruck mit aufnimmt (Fig. 11, 12 und 15). Bei neben einander liegenden, rechteckigen Klappen kann diese Deckplatte D aus einem Stück hergestellt und zur Verbindung der einzelnen Platten mit einander benutzt werden (Fig. 3, 13 und 17). Die Lenkerträger dienen gleichzeitig als Hubbegrenzer; sie können eine besondere Sitzfläche für die Klappe erhalten, so dafs für deren Offen- und Schlufsstellung Sitze vorgesehen sind, oder die Lenkerträger können auch durch Vorsprünge die Klappen in ihrem Weg begrenzen u. s. w. Bei geringer Druckhöhe und dünnem Medium kann die Hubbegrenzung auch so erfolgen, dafs die Verbindungsbolzen bei / und k (Fig. 4) an die Klappen bezw. die Lenker stofsen. Die Verwendung der einzelnen Constructionen richtet sich vollständig nach dem Bedarf. Für Einbau in rechteckigen Räumen wird man die rechteckigen Klappen wählen; ist der gegebene Raum kreisrund, so hat man die Wahl zwischen einfachen runden Scheiben, Ringen, ebenen Ringzusammenstellungen oder Zusammenstellungen von Ringen in Etagen.' In Fig. 5 ist eine einfache Scheibenklappe (hängend) dargestellt, die sich besonders für Mischluftpumpen eignet, während die Fig. 4 und 10 Klappen für verticale Trockencompressoren und Gebläse zeigen. Allen Ausführungen liegt derselbe Erfindungsgedanke zu Grunde, nämlich durch Anwendung von Lenkern die reibenden Führungen zu vermeiden, den zur Bethätigung der Abschlufsorgane nöthigen Ueberdruck zu reduciren und die Anordnung der Organe in jeder Lage zu ermöglichen, ohne dafs sie auf ihrem Wege in Führungen ecken können. Die Verwendbarkeit der Organe an sich ist naturgemäfs eine sehr weitgehende, sie können aufser in der bereits genannten Weise Verwendung finden bei Saugkörben, Rückschlagventilen, bei Dampfcylindern u. s. w. Pateντ-Ansprüche:

1. Ventilldappe, die durch Lenker (I k) geführt ist, welche einerseits mit festen Punkten (I) der Lenkerträger, andererseits mit Punkten (k) der Klappe (a) derart verbunden sind, dafs bei gleichmäfsiger Vertheilung der Lenker um den Mittelpunkt einer ring- oder scheibenförmigen Klappe beim Oeffnen und Schliefsen eine geringe Drehung der Klappe um diesen Mittelpunkt, bei nicht gleichmäfsiger Vertheilung der Lenker an einer rechteckigen oder sonstwie gestalteten Klappe neben der Parallelführung eine geringe seitliche Verschiebung der Klappe eintritt.

2. Eine Ausführungsform der ■< durch Anspruch ι gekennzeichneten Ventilklappe, bei welcher der feststehende Lenkerträger (t) als Hubbegrenzer oder Klappenfänger ausgebildet ist.

3. Eine Ausführungsform der durch Anspruch ι gekennzeichneten Ventilklappe, bei welcher zwei, oder mehr gleich oder verschieden dicke ebene Ventilplatten (D a) über einander derart angeordnet sind, dafs zwischen ihnen durch eingelegte Abstandsscheiben (d) ein bleibender Zwischenraum zur Aufnahme einer polsternden Flüssigkeits- oder Gasschicht gebildet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.