DE1103095B - Absperrschieber mit einem von einer Membran ueberzogenen Verschlussstueck - Google Patents

Description

• Absperrschieber mit einem von einer Membran überzogenen Verschlußstück Die Erfindung bezieht sich auf einen Absperrschieber mit einem Verschlußstück, das im Schnitt quer zum Hub in der einen Richtung, z. B. der Durchflußrichtung, kürzer ist als in der Querrichtung hierzu und von einer Membran überzogen ist, die mit ihrem Rand im Gehäuse eingespannt ist. Bei Absperrschiebern der genannten Art weist das Verschlußstück eine Einschnürung auf und ist durch einen Durchtrittsschlitz im Gehäuse von einer Gehäusekammer in die Schließstellung bewegbar. Das Verschlußstück stellt hierbei eine nach. unten gekehrte abgestumpfte Pyramide dar, und die Abdichtung zwischen dem pyramidenförmigen Verschlußstück und der Gehäusekammer erfolgt in der Weise, daß der Membranansatz mit der Pyramidenform auf der :ganzen Höhe im Schiebergehäuse dichtend anliegt. Um eine gute Schließwirkung zu erhalten, ist es erforderlich, daß der Keilwinkel des Verschlußstückes verhältnismäßig groß ist, damit eine möglichst große, senkrecht zu der Fläche der Pyramidenseite stehende Schließkraftkomponente erzielt wird. Je weitwinkliger aber das Verschlußstück .gehalten wird, um so mehr öffnet sich der Durchtrittsschlitz nach oben. Es ergibt sich eine breite Lücke, die in strömungstechnischer Hinsicht störend ist. Bei einem anderen Absperrschieber hat man versucht, diesen Nachteil dadurch zu beheben, daß der Durchtrittsschlitz schmal gehalten wird, wobei der Keilwinkel des Verschlußstückes gering ist. Dadurch wird die Abdichtungswirkung senkrecht zu der Fläche des schmalen Verschlußstriickes verschlechtert. Um dies auszugleichen, ist eine Auflage der sich an das Verschlußstück anschließenden Membran in geschlossener Stellung .des Absperrschiebers auf einer Gehäuse-Kugelkalotte vorgesehen, wobei ein Abdichten an der Übergangsstelle vom Verschlußstück an die Membran erfolgt. Diese Übergangsstelle wird dadurch wesentlichen Beanspruchungen ausgesetzt. Die Gefahr des Abreißens oder Brechens der Membran an der Übergangsstelle zwischen dem gummimassiven Verschlußstück und .der dünnen Membran ist besonders groß.
• Es sind weiterhin Absperrschieber bekannt, bei denen das aus einem elastischen Werkstoff bestehende Verschlußstück planparallele Flächen .aufweist. Das Abdichten bei diesen Schiebern erfolgt durch ein dichtes Gleiten der parallelen Seitenflächen des Verschlußstückes an .den entsprechenden parallelen Wänden des Durchtrittsschlitzes, wobei die parallelen Flächen an dem Verschlußstück sich bis zu dem Ansatz der Membran erstrecken.
• Bei einer solchen Ausbildung reibt sich das Verschlußstück über die .ganze Verstellhöhe an den Wänden des Durchtrittsschlitzes. Für die Verstellung des Verschlußstückes benötigt man .deshalb nicht nur eine größere Kraftleistung, sondern die Flächen des Verschlußstückes unterliegen auch einem stärkeren Verschleiß. Das Abdichten erfolgt durch Stauchun,g, weshalb die Materialstärke der Membran verhältnismäßig stark ausgeführt wird. Um den Staucheffekt zu erhöhen, hat man in dem Verschlußstück ferner weiche Gummischichten .eingelagert. Bei .einer ausschließlich auf den Staucheffekt abgestellten Abdichtung besteht die Gefahr, daß der Werkstoff bei Entlastung des Verschlußstückes von .dem Spindeldruck in der gewünschten Weise nicht zurückgeht, wodurch die Reibung erhöht wird. Bei einem Wasserhahn ohne Membran erfolgt weiterhin die Abdichtung des Verschlußstückes mittels einer unmittelbaren Auflage auf einer senkrecht zur Spindelachse liegenden Fläche. Hierbei ist eine hohe Genauigkeit erforderlich, um innerhalb des Durchtrittsschlitzes und oberhalb dieses in gleich guter Weise abdichten zu können. Ein wirksames Abdichten im praktischen Gebrauch wird nur durch ein starkes Anpressen möglich sein.
• Die Erfindung hat eine weitere Ausgestaltung eines Absperrschiebers mit einem von einer Membran ÜberzogenenVerschlußstück zum Gegenstand. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß zum Abdichten des Durchtrittsschlitzes in der Schließstellung das Verschlußstück unterhalb der Einschnürung einen in der Schließlage nur oberhalb des Durchtrittsschlitzes liegenden, mit stark keilförmig sich in Schließrichtung verjüngenden Außenflächen versehenen Absatz und einen daran sich anschließenden flachen, geradlinig begrenzten Absperrteil aufweist, .dessen in Durchflußrichtung liegende Schmalseiten in Schließrichtung schräg verjüngt und die senkrecht zur Durchflußrichtung befindlichen Flächen parallel bzw. nahezu parallel zur Spindelachse verlaufen, sowie daß die Gehäusewandung oberhalb des Durchtrittsschlitzes dem keilförmigen Absatz entsprechend gestaltet ist. Die Unterfläche des Absperrteils ist mindestens in Richtung ihrer Breitseite balli.g verlaufend ausgebildet.
• Durch diese Ausbildung erhält man ein Verschlußstück, das den an sich entgegengzsetzten Forderungen auf eine weitwinklige Dichtungsfläche mit schmaler oberer Lücke in dem Durchtrittsschlitzentspricht. Die Pvramidenform des Verschlußstückes mit breiter Ausladung ist auf einen Teil oberhalb des Durchflußkanals beschränkt, während der weitere in den Durchflußkanal gelangende Verschlußstückteil schmal und mit parallelen, dem Kanal zugewandten Flächen ausgebildet werden kann. Der breitwinklige pyramidenförmige Teil des Durchtrittsschlitzes führt zu einer einwandfreien Abdichtungsmöglichkeit, ohne daß man die Membran selbst bzw. .die Übergangsstelle von der Membran zu dem Verschlußstück für das Abdichten zu Hilfe zu nehmen braucht. Der übrige, sich anschließende Teil des Verschlußstückes kann schmal gehalten werden, so daß die obere Öffnung des Durchtrittsschlitzes klein ausfallen kann und im übrigen durch die Verschlußstückunterfläche geschlossen gehalten wird, wie es bei Schiebern mit planparallelen Wänden an dem Verschlußstück bekannt ist. Es braucht keine übermäßige Dichtungskraft angewendet zu werden. Der elastische Membranüberzug auf dem Verschlußstiickkern wird geschont. Eine Reibung beim Hin- und Herbewegen des Verschlußstückes wird vermieden.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
• Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Absperrschieber gemäß der Erfindung; Fig. 2 ist ein Querschnitt zu Fig. 1; in den Fig. 3 und 4 ist das membranüberzogene Verschlußstück in zwei Vertikalschnitten dargestellt, wobei Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 ist; Fig. 5 zeigt einen Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. 3, während Fig. 6 eine Draufsicht zu Fig. 4 veranschaulicht. Der Absperrschieber gemäß der Erfindung besteht aus dem Schiebergehäuseteil 1 mit an sich bekanntem Übergang von rundem Durchflußquerschnitt an den Flanschen zu quadratischem Querschnitt - Rechteck mit parallelen Seiten bzw. nahezu ein Rechteck 9 mit schwach abgerundeten Ecken - an der Absperrstelle durch das Verschlußstück und dem Deckelgehäuseteil2, in dem die Spindel 3 geführt ist, die durch das Handrad 4 betätigt werden kann. Das Verschlußstück 6 ist von einer Membran 7 überzogen, die mit der tellerartigen Membran 8 ein Stück sein kann. Der Rand der Membran 8 ist zwischen den Gehäuseteilen 1 und 2 eingespannt.
• Erfindungsgemäß weist das Verschlußstück in der Höhe zwei unterschiedliche Formgestaltungen auf. Der über der Durchflußöffnung 9 liegende Teil 10 des Verschlußstückes weist eine pyramidenförmige Gestaltung auf, dessen Außenflächen 11 als Schrägflächen sich in Schließrichtung verjüngen, wobei die keilförmig verlaufenden Gegendichtungsflächen 12 des Gehäuses lediglich oberhalb der Durchflußöffnung 9 vorgesehen sind. An den pyramidenförmigen, oberen Verschlußstückabsatz 10 schließt sich ein flacher schieherartigerAbsperrteil 13 an, dessenAußenflächen 14 und Schmalseiten 15 parallel bzw. nahezu parallel zur Spindelachse verlaufen. Der Absperrteil13 des Verschlußstückes bildet also eine flache Schieberplatte. Das Verschlußstück ist oberhalb des pyramidenförmigen Absatzes 10 mit einem eingeschnürten Halsteil 16 versehen, der vorzugsweise im waagerechten Schnitt kreisförmig gehalten ist, ebenso wie der Rand 8a der Membran 8 und damit die Flanschen der Gehäuseteile 1 und 2, zwischen denen die Membran eingespannt ist, Kreisform aufweisen.
• Die Schmalseiten 15 des Absperrteiles 13 sind in Schließrichtung schwach verjüngt ausgebildet. Eine entsprechende Ausbildung erhalten die Flächen 1 b des Gehäuses. Die Abdichtung zwischen dem membranüberzogenen Verschlußstück und dem Gehäuse erfolgt einerseits mit den Keilflächen des pyramidenförmigen, oberen Verschlußstückabsatzes 10 an den entsprechenden Gegendichtungsflächen 12 .des Gehäuses 1 und andererseits längs der Schmalseiten 15 und der Unterfläche 17 des Absperrteiles 13. Mindestens die Unterfläche 17 kann ballig verlaufend ausgebildet sein; man kann auch .die Schmalseiten 15 etwas ballig gestalten, so daß die Abdichtung theoretisch längs einer Linie zwischen dem Schieber und der gegenüberliegenden Gehäusewand, erfolgt.
• Es ist zweckmäßig, einen vorstehenden Kragen8b am Verschlußstück zur besseren Halterung der Membran am Verschlußstück vorzusehen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Absperrschieber mit einem Verschlußstück, das im Schnitt quer zum Hub in der einen Richtung, z. B. der Durchflußrichtung, kürzer ist als in der Ouerrich.tung hierzu und von einer Membran überzogen ist, die mit ihrem Rand im Gehäuse eingespannt ist, wobei das Verschlußstück eine Einschnürung aufweist und durch einen Durchtrittsschlitz im Gehäuse von einer Gehäusekammer in die Schließstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abdichten des Durchtrittsschlitzes in der Schließstellung das Verschlußstück (6) unterhalb der Einschnürung (16) einen in der Schließlage nur oberhalb des Durchtrittsschlitzes liegenden, mit stark keilförmig sich in Schließrichtung verjüngenden Außenflächen (11) versehenen Absatz (10) und einen daran sich anschließenden flachen, geradlinig begrenzten Absperrteil (13) aufweist, dessen in Durchflußrichtung liegende Schmalseiten (15) in Schließrichtung schräg verjüngt und die senkrecht zur Durchflußrichtung befindlichen Flächen parallel bzw. nahezu parallel zur Spindelachse verlaufen, sowie daß die Gehäusewandung oberhalb des Durchtrittsschlitzes dem keilförmigen Absatz (10) entsprechend gestaltet ist.
2. 2. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterfläche (17) des Absperrteiles (13) mindestens in Richtung ihrer Breitseite ballig verlaufend ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 315 687; belgische Patentschrift Nr. 498 012; britische Patentschrift Nr. 168 260; USA.-Patentschriften Nr. 2 670171, 2 290 251, 2000494. .