DE622004C - Absperr- und Regulierschieber - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Absperr- und Regulierschieber, bei welchem ein hohl ausgebildeter entlasteter Schieberkörper im Innern durch eine Wand in zwei Kammern geteilt ist.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die eine Kammer in an sich bekannter Weise ständig mit dem Austrittsstutzen in Verbindung steht, während die andere Kammer durch ein besonderes regelbares Absperrorgan mit dem Austrittsstutzen und außerdem durch ein von außen steuerbares Hilfsventil mit dem Eintrittsstutzen verbindbar ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht der Schieberkörper aus einem an seinen beiden Enden abgeschlossenen Zylinder, welcher einerseits im Schiebergehäuse und andererseits auf einem im Innern des Z)dinders angeordneten Kolben gleitet, der den Zylinder in die beiden Kammern unterteilt und von einem im Schiebergehäuse festsitzenden Rohr getragen wird, welches mit einem Ende in eine der beiden Kammern und mit dem anderen Ende in das Schiebergehäuse hinter der Abschlußstelle mündet.

Bei bekannten Absperrschiebern ist die Verwendung eines hohlen Körpers vorgeschlagen worden, in dessen Innern ein in zwei Teile geteilter Verschlußkörper gleiten kann, von denen der eine Teil mit dem Austrittsstutzen durch Öffnungen in Verbindung steht, die verschlossen werden können, wenn der Verschlußkörper auf seinem Sitz ruht und den Wassfcrzutritt absperrt. Zum öffnen des Schiebers wird Wasser in diese Kammer eingelassen, welches durch die Öffnungen zu dem Austrittsstutzen fließt und so durch Rückwirkung auf den Sitz des Verschlußkörpers diesen abhebt. Es wird also die Schließung des Absperrventils vom Druckmittel zwangsläufig gesteuert, während aber das Abheben des Ventils durch Rückwirkung hervorgerufen wird.

Gemäß einer anderen bekannten Ausführungsform ist der Absperrschieber mit einem gleitenden Verschlußkörper versehen, dessen Verstellung durch die Wirkung des durch eine besondere Leitung strömenden Wassers erreicht wird, welches entweder vor oder hinter dem Verschlußkörper einströmt. Der Verschlußkörper dieses Absperrschiebers ist nicht ausgeglichen, und «s können die unvermeidlichen Undichtigkeiten nicht kompensiert werden.

Gemäß der Erfindung erfolgt nun auch die Öffnung des Schiebers durch das Druckmittel zwangsläufig. Denn der Druck in der Kammer, welche durch das besondere regelbare Absperrorgan mit dem Austrittsstutzen ver-

bunden ist, kann vollkommen dem Druck, der oberhalb des Absperrschiebers am Eintrittsstutzen herrscht, angeglichen werden, indem die öffnung der Kammer- zu dem Eintrittsstutzen durch das steuerbare Hilfsventil größer als die von dem Absperrorgan freigelassene öffnung gemacht wird. Eine mechanische Betätigung des Absperrkörpers erfolgt lediglich bei leerer Leitung. Ferner ίο ist der erfindungsgemäße Absperrschieber so ausgebildet, daß bei Auftreten von Undichtigkeiten der Absperrkörper stets wieder seine Anfangsstellung einnimmt. Bei Veränderung der Lage des Absperrkörpers durch Undichtigkeiten wird sogleich das Hilfsventil wirksam und zwingt den Körper in die Ausgangsstellung zurück. Der Absperrschieber ist dadurch, vollkommen, stabil, und ier kann alle zwischen der vollständigen Öffnung und der vollständigen Schließung gelegenen Lagen in ausgeglichener Stellung einnehmen.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι einen von Hand steuerbaren Ab-Sperrschieber im Längsschnitt,

Fig. 2 einen selbsttätig absperrbaren Schieber, gleichfalls im Längsschnitt, und

Fig. 3 eine andere Ausführungsform, der selbsttätigen Absperranordnung. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. ι weist der Absperrschieber, ein Außengehäuse ι auf, welches bei 2 an die Züflußleitung und bei 3 an die Abflußleitung angeschlossen ist. Der Strömungssinn des Wassers o. dgl. ist durch den Pfeil f angedeutet. Am Außengehäuse ist mittels Rippen 6 ein Führungszylinder 5 befestigt, zwischen welchem und dem Außengehäuse sich ein ringförmiger Durchgang 4 ergibt. In dem Zylinder 5 gleitet der Verschlußkörper 7.

Dieser Verschlußkörper besteht aus einem hohlen Zylinder und zwei Böden 7' und 7", die konisch sind. Am hinteren Boden 7" ist . eine Dichtung 8 vorgesehen, welche mit einem in die Innenwand des Gehäuses 1 eingelassenen und den Verschlußsitz bildenden Ring 9 zusammenwirkt.

Das Ganze ist also so angeordnet, daß sich in jeder Offenlage des Schiebers ein regelmäßiger Ausfluß der Flüssigkeit ergibt.

Der Verschlußkörper 7 ist nicht nur im. Gehäuse 1, sondern auch an zwei Stellen eines Scheidekörpers 10, und zwar einesteils an einem hohlen Schaft 10' desselben und andernteils aa einer das eigentliche Scheidungsorgan bildenden Wand 10" desselben geführt. Der Schaft io' ist im Gehäuse 1 mittels einer hohlen Achse 11 befestigt, in der sich ein Drehschieber 12 oder ein anderes zur Regelung des Durchgangsquerschnittes zwischen dem hohlen Schaft 10' und dem Hinterteil des Absperrschiebers geeignetes Organ verstellt. Die Scheidewand 10"'teilt den Innenraum des Verschlußkörpers 7 in zwei Kammern 13, 14, deren eine, 13, durch im Boden 7" vorgesehene Durchbrechungen 15 mit dem Hinterteil des Schiebers verbunden ist, während die andere Kammer 14 mit dem Hohlraum des Schaftes 10' und, wie vorerwähnt, unter Vermittlung des Drehschiebers 12 mit dem Hinterteil des Schiebers in Verbindung steht.

Im Verschlußboden 7' ist eine Öffnung 16 vorgesehen, welche durch ein Ventil 17 o. dgl. absperrbar ist. Bei dem dargestellten Beispiel wird dieses durch zwei Lenker i8,19 gesteuert, welche an Muttern 20, 21 ängelenkt sind, die nach entgegengesetzten Richtungen durch eine Schraubenspindel 22 verstellbar sind; die letztere durchquert eine Stopfbüchse 23 und wird von außen durch ein Handrad 24 oder ein sonstiges entsprechendes Organ betätigt.

Die Wirkungsweise des Absperrschiebers ist folgende: Sobald der Verschlußkörper 7 von seinem Sitz 9 weggerückt ist, strömt das Wasser o. dgl. im Sinne des Pfeils /. Da der Durchflußquerschnitt in der Nähe des Sitzes 9 kleiner als jener am Zuflußende 2 ist, so ist bei 9 die Strömungsgeschwindigkeit größer und demnach der Druck kleiner.

Ist nun das Steuerventil 17 offen, so strömt die Flüssigkeit durch die öffnung 16, Kammer 14, Hohlschaft 10' und den Drehschieber 12, welcher derart regelbar ist, daß der Druck in der Kammer 14 Werte erreichen kann, welche dem im Vorderteil herrschenden Druck bei vollständig geöffnetem Steuerventil 17 gleichkommen. Wird das Steuerventil 17 vollständig geschlossen, so ist der Druck in der Kammer 14 dem im Hinterteil am Abflußende herrschenden Druck gleich. Die vier Flächen des Verschlusses (zwei innere und zwei äußere) sind so bemessen, daß für jede Lage des Verschlußkörpers 7 eine Lage des Steuerventils 17 vorhanden ist, in welcher in der t°5 Kammer 14 ein solcher Druck herrscht, daß der Verschlußkörper 7 sich im Gleichgewicht befindet. Es entspricht also jeder Lage des Steuerventils 17 eine genau festgesetzte Lage des Verschlußkörpers 7, der also den Bewegungen des Steuerventils folgt.

Bei dieser Sachlage ist die Arbeitsweise des beschriebenen Absperrschiebers folgende: Es sei angenommen, daß der Schieber geschlossen ist, daß also· der Verschlußkörper 7 auf seinem Sitz 9 aufsitzt und daß das Steuerventil 17 die öffnung 16 vollständig absperrt. In der Kammer 14 herrscht in diesem Falle der gleiche Druck wie im Hinterteil, so daß eine Kraft auf den Verschlußkörper im Absperrsinne wirkt, die ihn an seinen Sitz andrückt, wodurch die Abdichtung gesichert wird.

Soll nun der Schieber geöffnet werden, so wird das Handrad 24 in einer entsprechenden Richtung gedreht, damit sich die beiden Muttern 20,21 voneinander entfernen, wodurch das Steuerventil 17 von seinem Sitz abgehoben wird. Die Flüssigkeit strömt nunmehr in die Kammer 14, so daß der Druck in derselben in dem Maße, wie das Steuerventil abgehoben wird, steigt, bis das Gleichgewicht erreicht ist. Bei fortgesetzter Bewegung des Steuerventils hebt sich der Verschlußkörper 7 von seinem Sitz 9 ab und folgt hierauf der Bewegung des Steuerventils. Gelangt der Verschlußkörper 7 in seine Endstellung, so setzt das Steuerventil seine Bewegung noch weiter fort, der Druck in der Kammer 14 wächst also· weiter an und übt auf den Verschlußkörper eine Kraft aus, die ihn in der Offenlage festhält.

Nach einem bestimmten Hub des Steuerventils 17 begegnet eine auf der Ventilspindel 17'' vorgesehene Mutter 1 J^a einem Ansatz 7° des Verschlußkörpers 7, wodurch sich eine mechanische Verbindung zwischen diesem und dem Steuergetriebe ergibt.

Durch diese mechanische Verbindung ist es möglich, den Absperrschieber im Falle, daß kein Durchfluß erfolgt, zu steuern.

Die Zwischenanordnung der Schraubenspindel 22, die im oberen Teil mit rechtem und im unteren Teil mit linkem Gewinde versehen ist, sowie der Lenker 20, 21 sichert eine verlangsamte Bewegung des Steuerventils 17 und in der Folge des Verschlußkörpers 7.

Bei dem selbsttätigen, in Fig. 2 dargestellten Absperrschieber ist das Steuerventil 17 durch einen Lenker 25 mit einem Hebel 26 verbunden, welcher auf der Steuerwelle 27 befestigt ist, die durch eine Stopfbüchse 28 hindurch nach außen tritt und außen (vgl. insbesondere Fig. 3) einen zweiarmigen Hebel 29', 29" trägt. Der Arm 29' erhält einen Anschlag 30, welcher mit einem an einem Hebel 32 vorgesehenen Anschlag 31 zusammenwirkt.

Der um einen festen Punkt 33 schwenkbare Hebel 32 trägt ein Gegengewicht 34. Der Arm 29" des Hebels 29 ist mit einem Lenker 35 verbunden, welcher an seinem anderen Ende ein Langloch 35' aufweist, in dem ein am Hebel 32 befestigter Zapfen 3ο¹ gleitet. Der Arm 29" ist überdies mit einer Öl- oder sonstigen Flüssigkeitsbremse 37 (Fig. 2) oder mit einem durch eine Feder 38 beeinflußten Pendelwerk mit Sperrad 39 verbunden (Fig. 3).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Ansatz 7° des Verschlußkörpers 7, derart geformt, daß er gegen das Hubende des Verschlusses die Mündung des Hohlschaftes 10' teilweise absperrt.

Beim selbsttätigen Absperren arbeitet dieser Schieber wie folgt: Es sind hierbei zwei Ar- ! beitsperioden zu unterscheiden, und zwar zuj nächst ein rascher Teilabschluß und hierauf ■ eine nachfolgende, sehr langsame Bewegung, j welche einen vollständigen Abschluß der Lei- ! tung unter Vermeidung jeglichen Stoßes bzw. ' Schlages sichert.

Es sei angenommen, daß der Absperrschieber offen ist. Wird der Drehschieber 12 ganz oder beinahe ganz geöffnet, so erhält der Verschlußkörper 7 das Bestreben, in die Abschlußlage zu gelangen, selbst wenn das Steuerventil 17 ganz offen ist. Dieser Absperrschieber wird von außen durch das Gegengewicht 34 unter Vermittlung der Organe 17, 25, 26, 27, 29, 30, 31 und den Hebel 32 ausgeglichen. Der Zapfen 36 ist hierbei in dem Langloch 35' geführt. Das Gegengewicht ist derart bestimmt, daß es bei normaler Durchflußleistung den Absperrschieber offen hält. Steigt die Durchflußleistung in der Leitung über den zugelassenen Wert, so wird das Gegengewicht gehoben, und der Anschlag 31 rückt vom Gegenanschlag 30 weg, so daß das Gegengewicht fällt, bis es von. dem unteren Rand des Langloches aufgehalten wird. Inzwischen hat der "Verschlußkörper 7 eine rasche Absperrbewegung vollführt, die durch die großen hydraulischen, durch die Steigerung der Leistung hervorgerufenen Kräfte verursacht wird, und hält erst an, wenn der Ansatz 7° am Boden 7' des Verschlusses in die Bohrung der Scheidewand 10 eindringt und so den Weg zwischen der Kammer 14 und dem Hinterteil des Absperrschiebers teilweise absperrt. Da das Steuerventil 17 die öffnung 16 freigibt, so steigt der Druck in der Kammer 14, wodurch die Bewegung des Verschlußkörpers 7 auf halbem Wege aufgehalten wird. Die weitere Absperrbewegung wird durch das Gegengewicht 34 bewirkt, welches durch den Lenker 35 auf den Arm 29" des Hebels 29 drückt und so das Steuerventil 17 seinem Sitz zu nähern sucht. Dieser zweite Teil der Absperrbewegung erfolgt in jeder Beziehung, in gleicher Weise wie die oben beschriebene Absperrung des Schiebers nach Fig. i. Hierbei wird die Absperrungsgeschwindigkeit beispielsweise durch die kleine, mit öl oder einer anderen Flüssigkeit arbei- no tende, in Fig. 2 gezeigte Bremse 37 geregelt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 setzt das fallende Gegengewicht das Pendelwerk 38 in Lauf, welches infolge seiner Eigenfrequenz bloß eine genau bestimmte Bewegung des Sperradgetriebes 39 ermöglicht, das unter Vermittlung eines Vorgeleges mit der Steuerwelle 27 verbunden ist.

Das einfache Heben des Gegengewichts bewirkt das Öffnen des Absperrschiebers und die neuerliche Einstellung aller Organe in ihre ursprüngliche Arbeitslage.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   I. Absperr- und Regulierschieber mit hohl ausgebildetem, entlastetem Schieberkörper, der im Innern durch eine Wand in zwei Kammern geteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kammer (13) in an sich bekannter Weise ständig mit den Austrittsstutzen (3) in Verbindung steht, während die andere Kammer (14) durch ein besonderes regelbares Absperrorgan (12) mit dem Austrittsstutzen und außerdem durch* ein von außen steuerbares Hilfsventil (17) mit dem Eintrittsstutzen (2) verbindbar ist.
2. 2. Absperr- und ReguHerschiebef nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberkörper (7) aus einem an seinen beiden Enden abgeschlossenen Zylinder besteht, welcher einerseits im Schiebergehäuse und andererseits auf einem im Innern des Zylinders angeordneten Kolben (10) gleitet, der den Zylinder in die beiden Kammern (13 und 14) unterteilt und von einem im Schiebergehäuse festsitzenden Rohr (10') getragen wird, welches mit einem Ende in eine der beiden Kammern und mit dem anderen Ende in das Schiebergehäuse hinter der Abschlußstelle mündet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen