DE908693C - Mehrweghahn mit kugelfoermigem Gehaeuse - Google Patents

Mehrweghahn mit kugelfoermigem Gehaeuse

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DE908693C
DE908693C DEA13803A DEA0013803A DE908693C DE 908693 C DE908693 C DE 908693C DE A13803 A DEA13803 A DE A13803A DE A0013803 A DEA0013803 A DE A0013803A DE 908693 C DE908693 C DE 908693C
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DE
Germany
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Expired
Application number
DEA13803A
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English (en)
Inventor
Georges Bovet
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Ateliers des Charmilles SA
Original Assignee
Ateliers des Charmilles SA
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of DE908693C publication Critical patent/DE908693C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/08Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Taps Or Cocks (AREA)

Description

  • Mehrweghahn mit kugelförmigem Gehäuse In hydroelektrischen Zentralen, in denen zwei oder mehrere Turbinen von einer gemeinsamen Hauptleitung aus gespeist werden, endet diese Leitung stromabwärts in einem besonderen Endstück, Kollektor genannt, der die notwendigen Abzweigungen zur Verbindung der Hauptleitung mit den Turbinen trägt. Wenn die Hauptleitung zwei Turbinen speist, dann erhält der Kollektor häufig die Gestalt eines Y-Stückes. Wenn die Hauptleitung mehr als zwei Turbinen speist, dann erhält der Kollektor allgemein die Gestalt eines absatzweise verjüngten Rohres mit hintereinanderliegenden Abzweigungen.
  • Man versucht, den Druckabfall in diesen Y-Stücken und Abzweigungen herabzusetzen, indem man nach Möglichkeit den Ablenkungswinkel der strömenden Flüssigkeiten vermindert und dadurch, daß man scharfe Winkel und Unebenheiten der inneren Wände vermeidet, welche Wirbel verursachen.
  • Diese Notwendigkeiten führen für die Abzweigungsstücke zu ungünstigen Formen hinsichtlich ihres Widerstandes bei innerem Druck, so daß sie von außen durch Rippen und andere Mittel verstärkwerden müssen, welche die Herstellungskosten erheblich erhöhen, besonders bei sehr hohem Innendruck.
  • Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man Kollektoren mit Abzweigungen in Kugelform hergestellt, welche Form besonders geeignet ist für hohe Innendrücke, wobei das Y-Abzweigungsstück in dieser Kugel untergebracht ist. Das Y-Stück ist mit kleinen öffnungen durchbohrt, so daß innerhalb und außerhalb des Y-Stückes derselbe Druck herrscht. Dadurch ist letzteres keinem Druck ausgesetzt und stellt ausschließlich ein Führungsmittel der Flüssigkeit dar und verbindet die Abzweigungen des Kollektors, wobei es die scharfen Winkel und tote Ecken vermeidet, die sonst beim Durchströmen einer einfachen Kugel auftreten würden.-Diese Konstruktion ist wirtschaftlich und logisch, da die Kugel die beste Raumform für die Aufnahme von Innendrücken darstellt und da das Y-Stück von ganz leichter Ausführung sein kann.
  • Andererseits ist es üblich, in Anlagen mit mehreren Turbinen auf den Anschlußstücken des Kollektors mit den Turbinen Absperrorgane vorzusehen, welche es ermöglichen, eine oder mehrere der Turbinen von der Hauptleitung abzuschalten. Diese Absperrorgane ermöglichen einerseits die Abschaltung einer Turbine im Fall einer eventuellen Betriebsstörung ihrer Regelungsvorrichtung und andererseits eine Turbine abzuschalten für ihre Instandhaltung, ohne dabei die Hauptleitung entleeren zu müssen.
  • Unter den verschiedenen Typen von Absperrvorrichtungen, welche in diesem Zusammenhang gebraucht werden, insbesondere für hohe Gefälle, sind die sogenannten rohrförmigen drehbaren und die kugelförmigen zu nennen, die einen Kugelkörper enthalten, der zwei zylindrische Öffnungen an diametral gegenüberliegenden Stellen aufweist und einen Verschluß in Form eines inneren zylindrischen Rohres, das außen mit zwei Zapfen und einem kreisförmigen Schild versehen ist, das in einer zur Achse des Rohres und der Zapfen parallelen Ebene angeordnet ist. In Öffnungsstellung fließt die Flüssigkeit kontinuierlich durch das Rohr: Das Öffnen und Schließen der Absperrvorrichtung «-erden bewirkt durch Umdrehung des Verschlusses um 9o' um seine Zapfen. In Verschlußstellung befindet sich das Schild gegenüber der Eingangs-oder Ausgangsöffnung der Absperrvorrichtung und schließt den freien Durchflußquerschnitt für die strömende Flüssigkeit. Die Abdichtung wird gewährleistet durch eine ringförmige, axial bewegliche Dichtung, die den Spielraum zwischen der kugelförmigen Umhüllung und dem Schild abschließt. , Diese Art von Absperrvorrichtungen vereinigt. die Vorteile, die sich aus einem glatten Durchflußquerschnitt mit einer Körpergestaltung ergeben, die besonders günstig für Innendrücke ist und eine praktisch absolute Abdichtung ergibt.
  • Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß man in einer hydroelektrischen Anlage mit mehreren von einer gemeinsamen Hauptleitung gespeisten Turbinen vorsehen muß : a) einen Kollektor, der die Hauptleitung mit jeder Zuführungsleitung zu den Turbinen verbindet und b) eine Absperrvorrichtung vom rohrförmigen drehbaren oder kugelförmigen Typ, die es gestattet, eine Turbine von der Hauptleitung abzuschalten.
  • Aber diese Einrichtungen sind teuer, und in vielen Fällen ist es überflüssig, eine eigene Absperrvorrichtung für jede Turbine vorzusehen. Wenn daher z. B. ein Wechselstromgenerator von zwei Turbinen angetrieben wird, die durch die gleiche Hauptleitung gespeist werden, dann würde eine einzige Absperrvorrichtung genügen, besonders in dem häufigen Fall, wo der Antrieb des Wechselstromgenerators nicht nur durch eine Turbine erfolgen soll.
  • Die Erfindung hat einen Mehrweghahn zum Gegenstand, der sich in besonderer Weise für die beschriebenen Zwecke eignet. Dieser Mehrweghahn, der ein kugelförmiges Gehäuse zum Verbinden einer Hauptleitung mit mindestens zwei Ableitungen aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß das als Rohrabzweigstück ausgebildete Hahnküken um eine Achse drehbar ist, die in der Ebene der Ableitungsechsen liegt und senkrecht zurHauptleitungsachse steht, wobei durch diese Drehung sämtliche Ableitungen gleichzeitig geschlossen werden können. Auf diese Weise wird es möglich, die einem Absperrorgan für die geschilderten Zwecke zukommenden Aufgaben in einer baulich wie funktionell besonders einfachen Weise zu lösen, ohne daß es einer Mehrzahl teurer Absperrvorrichtungen bedürfte; die bei manchen Anlagen überhaupt nicht benötigt würden.
  • Die Zeichnung zeigt schematisch und beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung.
  • Fig. i ist eine Schnittansicht gemäß Linie I-I nach Fig. 3, welche die Absperrvorrichtung in geöffnetem Zustand zeigt; Fig.2 ist eine Schnittansicht ähnlich der nach Fig. i, welche die Absperrvorrichtung in geschlossenem Zustand zeigt; Fig. 3 ist eine Schnittansicht gemäß Linie III-111 nach Fig. i ; Fig. q. ist eine Schnittansicht gemäß Linie IV-IV nach Fig. 2.
  • Nach der Zeichnung besteht das Abzweigorgan oder Y-Stück aus einer kugelförmigen Hülle i, welche mit Öffnungen 2 und 3 versehen ist, die mittels Flansche q. und 5 an den Flanschen 6 und 7 einer Hauptleitung .P und zwei Speiseleitungen A befestigt sind. Diese kugelförmige Hülle trägt außerdem zwei Lager 8, in welchen Zapfen 9, die einen rotierenden Körper tragen, drehbar sind. Letzterer besteht aus einer Führung io, die für einen kontinuierlichen Durchfluß zwischen den Öffnungen 2 und 3 sorgt, und trägt ein Absperrorgan aus einem Schild i i. Dieser hat einen Sitz 12; der in der einen Stellung des drehbaren Körpers (Fig. q.) mit einem Dichtungsring 13 zusammenwirkt, der in der Öffnung :2 angeordnet ist. Dieser Ring besteht aus einem Stück mit einem ringförmigen Körper 14., welcher in einer ringförmigen Ausnehmung in der Wand der Öffnung untergebracht ist, und bildet mit den Wänden dieser Ausnehmung zwei Räume 15 und 16. Die ringförmige Oberfläche 17 der Verbindungsstelle zwischen der Stirnfläche des Dichtungsrings 13 und der Stirnfläche der Wände der Öffnung 2 ist kleiner als die ringförmige Oberfläche des Körpers 1¢ in dem Raum 16. Letzterer ist durch eine Leitung 18, die mit einer Steuerungsvorrichtung versehen ist, entweder mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle oder mit der Atmosphäre verbunden, Zoobei der Raum 15 mit dem Abfluß durch eine Leitung 22 verbunden ist.
  • Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Wie aus der Zeichnung hervorgeht, kann der bewegliche Teil mit Hilfe eines nicht dargestellten Betätigungsorgans, welches mit einem der Zapfen 9 mechanisch verbunden ist, verstellt werden, so daß er wahlweise in eine der abgebildeten Stellungen gebracht werden kann. Für eine dieser Stellungen (Fig. i und 3) verbindet die Führung die Öffnung 2 mit den Öffnungen 3, so daß die Flüssigkeit aus der Hauptleitung P in die beiden Leitungen A strömt. Die Übergangsstellen i9, die zwischen den Enden dieser Führung und den Enden der Wände der Öffnungen 3 liegen, verbinden den inneren Raum dieser Leitungen und der Führungen mit dem Raum 2o, der sich zwischen der Führung und der Umhüllung befindet. Daher füllt sich dieser Raum mit Flüssigkeit, und es herrscht darin derselbe Druck wie in der Leitung.
  • Um die Leitungen A von der Hauptleitung P zu trennen, braucht man nur die Führung io um einen Winkel von 9o° zu drehen, wobei der Schild i i in die in der Fig. 2 gezeigte Stellung gelangt und die Leitung 2 sperrt. Indem man den Ringraum 16 mit dem Abfluß verbindet, erreicht man, daß der Dichtungsring 13 sich unter dem Druck der Flüssigkeit auf die Fläche 17 gegen den Sitz i2 legt. Daher wird die Hauptleitung P vollkommen abgesperrt.
  • Um die Leitungen A mit der Leitung P zu verbinden, genügt es, die Betätigung in umgekehrter Richtung vorzunehmen, wobei man Sorge dafür tragen muß, daß der Ring 13 von seinem Sitz i2 abgehoben wird, dadurch, daß man den Raum 16 unter Druck setzt. Die Druckflüssigkeitsquelle, die benötigt wird, um diesen Raum zu füllen, kann von der Leitung P gebildet werden. Denn die Oberfläche des Körpers 14 in dem Raum 15 ist größer als die Oberfläche 17; daher ist der Druck auf diese Fläche größer als der Druck auf die Fläche 17, selbst wenn der Druck der Flüssigkeit, der auf die beiden Flächen wirkt, der gleiche ist.
  • Aus vorstehendem ersieht man, daß die beschriebene Verteilungsvorrichtung gleichzeitig eine Absperrvorrichtung bildet, welche es ermöglicht, auf die sonst in den beiden Leitungen A angeordneten Absperrvorrichtungen zu verzichten, wobei die technischen Vorteile sowohl der kugelförmigen Abzweigung als auch der kugelförmigen Absperrung erhalten bleiben. -Die Ausführungsformen des Abzweigorgans können den verschiedenen Forderungen angepaßt werden. So könnte man ohne weiteres ein Verteilungselement vorsehen, das eine Hauptleitung P mit drei und mehr Ableitungen A verbindet.
  • In den modernen hydroelektrischen Anlagen sieht man häufig oberhalb jeder Absperrvorrichtung ein Sicherheitsabsperrorgan vor. In einem solchen Fall kann man z. B. die beschriebene Vorrichtung als Sicherheitsvorrichtung benutzen und außerdem in jeder Leitung A die übliche Absperrvorrichtung vorsehen. Man kann ferner den beweglichen Körper der beschriebenen Vorrichtung mit zwei zusätzlichen Schilden versehen, die so angebracht sind, daß sie in Absperrstellung (Fig. 2) gegenüber den Leitungen A stehen. In diesem Fall können die Öffnungen 3 je mit einem Dichtungsring ähnlich dem Ring 13 versehen werden, welcher aus einem Stück mit einem ringförmigen Körper besteht, der in einer Ausnehmung der Wand in der Öffnung angebracht ist, und mit den Wänden dieser Ausnehmung zwei Räume bildet, von denen der eine abwechselnd unter Druck gesetzt oder mit dem Abfluß verbunden wird, während der andere ständig mit dem Abfluß in Verbindung steht. Bei dieser Ausführungsform bildet der Schild i i mit dem Dichtungsring i3 ein Sicherheitsabsperrorgan, der es ermöglicht, eine Überholung der Absperrvorrichtung der Öffnungen 3 vorzunehmen, ohne dabei die Hauptleitung P entleeren zu müssen.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. . Mehrweghahn mit kugelförmigem Gehäuse zum Verbinden einer Hauptleitung mit mindestens zwei Ableitungen, dadurch gekennzeichnet, daß das als Rohrabzweigstück ausgebildete Küken um eine Achse drehbar ist, die in der Ebene der Ableitungsachsen liegt und senkrecht zur Hauptleitungsachse steht, wobei durch seine Drehung sämtliche Ableitungen gleichzeitig geschlossen werden.
  2. 2. Mehrweghahn nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Küken eine einzige Verschlußvorrichtung aufweist, welche einen Abschluß der Hauptleitung bildet.
  3. 3. Mehrweghahn nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Küken ebensoviel Verschlußvorrichtungen aufweist, wie Leitungen vorhanden sind, und daß die Verschlußvorrichtung der Hauptleitung als Sicherheitsverschluß dient, um eine Besichtigung der Verschlußvorrichtungen der Ableitungen zu ermöglichen, ohne dabei die Hauptleitung entleeren zu müssen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 482 15ö.
DEA13803A 1947-07-10 1951-08-01 Mehrweghahn mit kugelfoermigem Gehaeuse Expired DE908693C (de)

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CH908693X 1947-07-10

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DE908693C true DE908693C (de) 1954-04-08

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ID=4547075

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DEA13803A Expired DE908693C (de) 1947-07-10 1951-08-01 Mehrweghahn mit kugelfoermigem Gehaeuse

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DE (1) DE908693C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1047555B (de) * 1955-12-12 1958-12-24 Gerhard Geier Verteilerhahn
DE1103096B (de) * 1954-08-13 1961-03-23 Gilbert & Barker Mfg Co Drehschieber mit Fuehrungs- und Dichthuelse zwischen Verschlussstueck und Anschlusskanal

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE482158C (de) * 1926-12-22 1929-09-09 Escher Wyss Maschf Ag Mehrweghahn fuer hydraulische Anlagen

Patent Citations (1)

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