DE513898C - Entlasteter Absperrschieber - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf entlastete Rohrschieber und hat einen Schieber dieser Art zum Gegenstande, in dem alle Druckwirkungen, und zwar sowohl waagerecht wie lotrecht gerichtete, ausgeglichen sind, ohne daß mechanische Hilfseinrichtungen erforderlich sind. Außerdem ist die Konstruktion der Gesamtanordnung außerordentlich einfach.

Es sind Absperrvorrichtungen mit keilförmigem Absperrschieber bekannt, bei denen aber der Ausgleich im lotrechten Sinne nicht ausführbar ist. Die Erfindung betrifft demgegenüber einen Rohrschieber mit kegeligem Abschlußglied mit zwei Sätzen von Entlastungsflächen, die in jedem Satz symmetrisch zur Achse des Absperrkörpers angeordnet sind und von denen ein Satz mit der Zulaß- und der zweite mit der ao Austrittsseite derart verbunden ist, daß die auf jeden Flächensatz ausgeübten, lotrecht zur Achse gerichteten Druckkräfte sich ausgleichen.

Gemäß der Erfindung besitzt nun das Abas sperrglied an seinem Umfange zwei Reihen von je drei Flächen. Auf die erste der Reihen wirkt der auf der Zuflußseite des Hahnes herrschende Druck und auf den zweiten Satz von Flächen der Druck auf der Abflußseite. Die drei Flächen, die zu einem Satz gehören, sind so angeordnet, daß die Resultierenden der Drücke auf jeden Satz um I2O° gegeneinander versetzt sind und sich gegenseitig aufheben.

Durch die kegelige Form -des Absperrgliedes wird ein aufwärts gerichteter Druck erzeugt. Dieser Druck wird durch das Gewicht des Absperrgliedes ausgeglichen, das entsprechend bestimmt ist.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Bei dieser Ausführungsform besteht jeder der die Drücke aufnehmenden Flächensätze aus drei untereinander kongruenten und unter Winkeln von 120⁰ über den Hahnumfang verteilten Flächen. Diese Zahl der Flächen kann auch geändert werden. Die Anwendung von drei Flächen ermöglicht aber gerade eine sehr bequeme und einfache Bauart.

In Abb. ι ist der Hahn im lotrechten Mittelschnitt dargestellt.

In Abb. 2 ist ein lotrechter Schnitt senkrecht zur Schnittebene der Abb. 1 und Abb. 3 ein waagerechter Schnitt.

Der Hahnkörper E besitzt drei von der Achse ausgehende radiale Arme a, b, c. Jeder

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dieser Arme ist zu einem Bogenstück e, f, g verbreitert, das _: durch einen Teil einer Kegelfläche begrenzt wird.

Dieser Hahnkörper kann sich innerhalb eines Gehäuses A verstellen, das zwei Flanschstutzen B und C oder andere entsprechende Anschlüsse für die Rohrleitung aufweist. Das Gehäuse A besitzt konische Sitze h, auf die die Sitzflächen der Kegel-ίο flächen e, f, g des Hahnkörpers sich aufsetzen. Das Hahngehäuse ist durch einen Deckel D abgeschlossen, durch den eine Betätigungsspindel / mittels einer Stopfbüchse L durchgeführt ist. Diese Spindel hat an ihrem t5 unteren Teil K Gewinde, und ein Bund P verhindert ihre Verschiebung in lotrechter Richtung. Auf dem Gewindeteil dieser Spindel sitzt eingeschlossen eine Mutter 0, die am Körper B fest ist. Letzterer wird an der Drehung durch vorspringende, am Gehäuse A vorgesehene Führungsleisten Y (Abb. 3) verhindert.

Bei Drehung (der Spindel / hebt oder senkt sich die Mutter 0 und daher auch der Hahnkörper £ im Gehäuse^!, wodurch der Hahn geöffnet oder geschlossen wird.

Die Stopfbuchse L kann beliebiger Art sein.

Um den in und entgegen der Strömungsrichtung wirkenden Druck auf den Hahnkörper B auszugleichen, und zwar sowohl in der öffnungs- als auch in der Abschlußstellung des letzteren, sind in dem Umfang des Gehäuses A Kanäle F, G angeordnet, 'die von einem der an die Leitung angeschlossenen Stutzen ihren Ausgang nehmen. Diese Kanäle münden in Kammern S, T, die um 120° gegen den Stutzen Q versetzt sind, so daß sie den Bogenstücken/, g des Hahnkörpers B gegenüberliegen. Das Ganze ist derart gebaut, daß die freien öffnungen der Kammern S und T und die Ouerschnittsfläche des Stutzens Q gleiche Flächeninhalte aufweisen.

Die drei auf diese Flächen wirkenden Drücke heben sich untereinander auf, da bei drei gleichen, um I2O° gegeneinander versetzten und unter gleichem Druck stehenden Flächen die Resultierende Null ist. Um den aus der Richtung des anderen Gehäusestutzens R wirkenden Druck auszugleichen, ist folgende Einrichtung vorgesehen:

Zwischen den Armen a, b und c sind untereinander gleiche, unter 120⁰ gegeneinander versetzte Hohlräume vorhanden, die miteinander beispielsweise durch einen Kanal Z verbunden sind, der sich unter dem eigentlichen Hahnkörper E befindet, mit ihm aber aus einem Stück besteht.

Auf diese Weise wirkt der von dem Stutzen R herkommende Druck nicht nur im Innern des Hohlraumes XJ, sondern auch innerhalb der Räume V, W, die mit ihm kongruent sind und kommunizieren und deren Symmetrieebenen mit der des Raumes U Winkel von 120⁰ einschließen.

Die Resultierenden der verschiedenen Drücke sind somit im Gleichgewicht, so daß die von dem Stutzen R her wirkenden, waagerechten Drücke ebenfalls ausgeglichen sind.

Was die lotrechten Drücke anlangt, so sind diese verschieden, je nachdem ob der Hahn offen oder geschlossen ist, d. h. je nachdem der Hahnkörper gesenkt oder gehoben ist. Wenn der Hahnkörper gesenkt ist, wird der einzige auf ihn wirkende Teildruck nur von dem vom Stutzen Q her wirkenden Druck herstammen können. Dieser Druck wird von der Kegelform der Bogenflächen e, f, g herrühren. Das Gewicht des Hahnkörpers E ist demgemäß so auszubilden, daß es diesen Druck ausgleicht.

Wenn der Hahn offen ist, ist der Hahnkörper gehoben, und die lotrecht von oben nach unten wirkende Kraft wird gleich sein dem Gewicht des Hahnkörpers und der Spindel, vermindert um den Auftrieb, der auf diese Teile wirkt. Der Auftrieb wirkt nur auf die Unterfläche der Spindel, und man kann diese Fläche so bemessen, daß der Auftrieb gleich dem Hahngewicht ist. Es wird also auch in diesem Falle der Rohrhahn entlastet sein.

Dasselbe gilt für den Fall, daß der Hahn geschlossen ist und der Druck aus der Richtung des Stutzens R kommt.

Der Hahn besitzt auch eine Einrichtung zur Vermeidung von Strömungsverlusten, wenn der Hahn voll geöffnet ist.

Diese Einrichtung besteht aus idem Kanal Z, der dieselbe lichte Weite wie die Leitung und die Stutzen Q, R erhält. Daher setzt der Hahn bei voller öffnung dem Flüssigkeitsdurchgang nur den Widerstand eines Rohres von gleicher Länge und gleicher lichten Weite wie der Hahn entgegen.

Da die Dichtung und Entlastung gewährleistet ist, ohne Rücksicht darauf, von weleher Seite her der Druck wirkt, kann der Hahn in beliebigem Sinne eingebaut und insbesondere in solchen Leitungen angebracht werden, die abwechselnd einmal in der einen und dann wieder in der anderen Richtung durchströmt werden.

Da der Hahn in lotrechter Richtung ebenso vollständig entlastet ist wie in der waagerechten Richtung, ist der "Vtertikaldruck auf den Bund P immer gleich Null, so daß s nicht notwendig ist, den Bund durch ein Kugellager abzustützen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Entlasteter Absperrschieber mit unmittelbarem Durchlaß und einem einzigen Absperrglied, das zwei Sätze von Entl.astungsflächen aufweist, die in jedem Satz symmetrisch zur Achse des Absperrkörpers angeordnet sind und von denen ein Satz mit der Zulaß-, der zweite Satz mit der Austrittsseite derart verbunden ist, daß die auf jeden Flächensatz ausgeübten, lotrecht zur Achse gerichteten Druckkräfte sich ausgleichen, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Satz von Flächen aus drei gleichen Teilen der Kegelfläche des Absperrkörpers besteht, die so angeordnet sind, daß der Druck auf eine Fläche einen Winkel von I2o° mit den Kräften einschließt, die auf die beiden anderen Flächen einwirken, wäh- $ρ rend der andere Satz von Flächen durch die Wandungen (U, V, W) von gleichen und gleichgeformten Hohlräumen gebildet wird, die zwischen den ersten Flächen derart angebracht sind, daß die Druckkräfte auf die Wandflächen jedes Hohlraumes einen Winkel von 120⁰ mit den Druckkräften auf die Wandflächen der beiden anderen Hohlräume einschließen. 3Q

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen