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Absperrarmatur für gasförmige und flüssige Medien Als Absperrarmaturen
für gasförmige und flüssige Medien, die in Rohrleitungen geführt werden,-sind Hähne,
Ventile und Schieber bekannt: - -Hähne'und Schieber benötigen insbesondere, wenn
das Medium unter einem hohen Druck steht, zur Überwindung der-Reibung in den erforderlichen
Dichtungen erhebliche Kräfte. Bei Ventilen sind ebenfalls zur Überwindung des einseitigen
Flächendruckes große Kräfte aufzuwenden. Es ist bekannt, zur leichteren Bedienung
der genannten Absperrarmaturen Hebel- oder Gewindeübersetzungen: vorzusehen oder
auch Vorsteuerungen einzubauen, die das Hauptabsperrorgan betätigen. De2 Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absperrarmatur zu entwickeln, deren Steuervorrichtung
durch sehr kleine Kräfte betätigt, werden kann.
Erfindungsgemäß
wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der oder den Abströmbohrungen der Absperrarmatur
eine-Steuervorrichtung zugeordnet ist, die, ein flexibles, um eine oder mehrere
Rollen oder Rollensegmente gelegtes, längs der Rollfläche gespanntes Band aufweist,
das im Zuge einer Rollbewegung die Abströmbohrung oder Bohrungen steuert.
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Die Rollbewegung des Bandes zum Schließen .oder Öffnen der Abst.römbohrung
wird mit geringen Kräften erreicht.
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Das Band kann aus Metall gefertigt sein oder als Metallband gestaltet
sein, das eine dünne, weichdichtende Schicht aus einem geeigneten.Kunststöff aufweist,
so daß sich beim Abrollen ein. geringer V'erförmungswiderstandergibt.
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Weitere- Kennzeichen und Merkmale der Erfindung ergeben sich. aus
den. Unteransprüchen und der folgenden. Beschreibung vorteilhafter, beispielsweiser
Ausführungsformen. Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Absperrarmatur im Schnitt,
Fig. 2 eine gegenüber der Konstruktion nach Fig. 1 abgewandelte Absperrarmatur,
Fig. 3 eine Einzelheit, Fig. 4 eine Absperrarmatur mit einer Eintrittsbohrung-und.
mehreren Abströmbohrungen im Schnitt, Fig. 5 'einen Schnitt nach der Linie U-- V
in Fig. 4, -Fig. 6 eine magnetisch gesteuerte Absperrarmatur im Schnitt, Fig. ?-
ein weiteres Ausführungsbeispiel mit nur einer Rolle, Fig. 8 eine Einzelheit, Fig.
9 eine Absperrarmatur im Schnitt mit ebener Rollfläche, Fig. 10 eine Vierwege-Absperrarmatur
nach der Erfindung, Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie XI - XI in Fig. 10.
Bei
der Konstruktion nach der Pig. 1 tritt durch die Bohrung 'E das Miedium ein und
gelangt in den Raum z. Bei geöffnetem Ventiltritt das Medium durch die Abströmbohrung,3
wieder aus.
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In dem Raum 2 ist ein Schlitten 4 angeordnet, der aus einem Gestell
5 und zwei Rollen 6 besteht, die in dem. Gestell drehbar gelagert sind:.Um die Rollen
herum, ist ein endloses Band 7 geführt, das aus 1,letall, Kunststoff od.dgl. gefertigt
sein kann und längs der Rollfläche B gespannt ist. Die Rollfläche ist konvex ausgebildet
und wird von der Abströmbohrung 3 durchtreten. An dem: der Hollfläche zugewandten
Ende weist die Abströmbohrung einen rostartigen Einsatz 9 auf, durch den ein Eindringen
des Bandes 7 bzw. eines Teils des Bandes in die Abströmbohrung vermieden wird.
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Der Anpraßdruck zwischen-dem endlosen Band 7 und der Rollfläche 8
wird durch eine Feder 10 erreicht, die sich einerseits am Gestell 5 des Schlittens
und andererseits an einem Bund 11 eines Schwenkarmes 12 abstützt,
über den der Schlitten 4 angetrieben wird.
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Die Relativbewegung zwischen dem Schlitten 4 und dem Schwenkarm 12
wird durch ein Rangloch 13 im Schlittengestell erreicht, in das ein schwenskarmfester
Bolzen hineinragt.
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Der Arm
12 ist um die Achse 14 verschwenkbar. Die Betätigung
der Steuervorrichtung, der »Absperrarmatur kann von Hand aus mechanisch., hydraulisch
oder pneumatisch erfolgen:
| In.:der Fig. 1 is-tdie Absperrarmatur- in der° Affenstellung
dar- |
| gestellt. Soll die Abstrdmb@ahruag 3, geschlossen werden, so
wird |
| der Schlitten, 4 Über den. Schwenkarm 12- vor= die Bohrungsöffnung
3; |
| geschwenkt,, s.o daß das um de- Rollen. & gelegt:e@ andlprs.e:
Banc1 7 |
| die Abströmhohr=g ver-s@ahUeBt. |
| Durch die. Feder 1U1 d,e: das: endlas:aBand auf die>
Hollfläche 8 |
| prellt, wird auch, bei sehr kleinen Brücken eine abdichtende:
Band:- |
| auflaga erzfel-t. Befindet sich der. Schlitten in, der Schli.eB- |
| st.ellung" so wumd durch. den Medumsdruch ein weiterer kräftiger |
| Andruck des den Yerschluß - cler Abströmbohrung erzielenden
Band- |
| -feiles erreicht. |
| Zum Öffnen: des- Ventiles sind beim Zurückrollen des Schlittens |
| nur sehr geringe Kxäfte_erforderlich, da der Öffnungsvorgang |
| einen. Abschälvorgang darstellt, bei dem vom Rande der Bohrung
3- |
| her das Band gegen den Druck des_Mediums ohne jedes Geiten
um |
| kleinste Wege angehoben wird, bei einem Vielfachen dieses Weges |
| am Mittelpunkt der Rolle, wobei der Rollendurchmesser noch
als |
| Hebel wirkt. - ' - _ . |
| Bei- der in der Fig. 2 aufgezeigten Konstruktion ist der ebenfalls |
| mit zwei Rollen 6 ausgerüstete Schlitten 1.5 über einen Ara
16 |
| schwenkbar an einem Ko.;:ben 1?. angelenkt, der, belastet'
durch |
| eine Feder 1&, in einem Zylinder 19 gleitbar gelagert-ist.
An.dem . |
| Zylinder 19 sind Betätigungsstangen 20 befestigt, die die Wan- |
| dungen der Armatur durchtreten und an ihren freien Enden Betätj- |
| gungskn.öpfe 21 tragen. |
Bei der in den Fig. 4 und -5 aufgezeigten Absperrarmatur sind eine
Eintrittsbohrung und acht Austrittsbohrungen 22,
233 24,
25, 26e 27, 28 und
29 vorhanden.. Der Schlitten 30 ist auf einer Welle 31 befestigt und weist. vier
Rollen ,32 auf, um die ein endloses Band 33 geführt wird.
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In dem Ausführungsbeispielnach der Fig:-4 werden durch das endlose-Band
sämtliche Abströmbohrungen bis auf die Abströmbohrurig 22 verschlossen. Die Rollen
32 des Schlittens 30 bewegen sich auf einer zylindrischen Rollfläche 34.
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Bei der in der Fig: 6 aufgezeigten. Konstruktion weist der Schlitten
35 ein. Langloch 36 auf, in dem der Zapfen 43 des durchgehenden Stößels 42 eingreift
und in dem gleitbar der Achszapfen 37 einer Rolle 38 gelagert ist, die über eine
Bügelfeder 39 an die Gehäusefläche 40 gedrückt- wird: Gleichzeitig preßt die Feder
den Schlitten mit:-jden Rollen 6, um die ein endloses Band geführt ist, auf die
Rollfläche 41.
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Der Stößel 42 ist über die Magnete 44, 45 translatorisch bewegbar.
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Bei dieser Konstruktion tritt kein Betätigungsorgan aus .dem Druckraum
2 heraus, Die Magnete 44, 45 sind druckdicht im Gehäu.-1e der Armatur angeordnet.
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Der Stößel 42 kann auch an Faltenbälgen oder Rollmembranen be= festigt sein, die
anstelle von Magneten eingebaut und wechselseitig.durch Druckluft beaufschlagt werden
können: Während bei den bisherigen Ausführungsbeispielen das Dichtband der Steuervorrichtung
endlos ausgebildet war, ist: es auch möglich, dem Dichtband eine Raumform zu geben,
wie sie in der Fig. 8 aufge-, Zeigt ist. .
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Bei dieser Ausführung ist das Band in einem Teil-als schmaler Mittenstreifer46
und im anderen Teil als Breitband 47.mit einerentsprechend dem anderen Bandteil
dimensionierten Aussparung 48 gestaltet.- . Der "schmale Mittenstreifen 46 wird
um eine Rolle 49 herumgeführt und durchtritt die Aussparung 48 des Breitbandes 47.
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.Die Bandenden 50 und 5'1 werden im Gehäuse" wie dies in der Fig.
aufgezeigt ist, fest gelegt_und das Band am Bandende 51 gleichzeitig gespannt. Hierzu
kann: beispielsweise ein Spahnstift verwendet werden; Die Rolle 49 wird über einen
Schwenkarm 52 betätigt, der um die Achse 53 bewegbar ist.
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Bei- dieser Konstruktion erfolgt die Abdichtung der Abströmbohrung
3 über den schmalen Minenstreifen 46In der in der Fig. ? aufgezeigten Stellung ist
.die Armatur geöffnet. Das Medium durchströmt die Eintrittsbohrung 1, gelangt
in den Druckraum-.2 und kann über die Abstrembohrung 3 abfließen.
Unter
Verwendung der in der Fig. 8 aufgezeigten Bandkonstruktion ist' es "auch möglich,-
wie dies in der Fig. 9 aufgezeigt ist-, die .Rollfläche 54 eben auszubilden. Bei
dieser Konstruktion wird ,die-Rolle 55 von Hand aus über e ne Stange 56, die am
freien. Ende mit einem Knopf 57 versehen ist, betätigt'Der Abdruck des Bandes
wird über eine Feder 58 erzielt, die den an der Achse der Rolle 55 angelenkten Stößel
59 teilweise umschließt und ihre andere Endabstützung bzw. eine Außenführung in
dem Zylinder 60 erhält, der-um die Achse 61 schwenkbar ist.
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Zur Erzielung: eines dichten Verschlusses der Abströmbohrung mul3
das Dichtband unter Vorspannung auf der ebenen Fläche-54 aufliegen. Dies geschieht
z.B. durch Spannen eines in Längsrichtung gewölbten Federstahlbandes; das mit seiner
erhabenen Seite auf der Plan-Fläche aufliegt und in Längsrichtung zusätzlich durch
eine Spannvorrichtung 51 gespannt wird. -Automatisch arbeitende Einrichtungen, wie
Entlastung bei Mittelstellung und Enlastung des nicht druckbeaufschlagten Zweiges
bei einer Zweikreissteuerung können ebenfalls nach der hehre:. der Erfindung gebaut
werden..
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Eine derartige Armatur ist in den Fg. 10 und 11 dargestellt. Auch
bei diesem -Ausführungsbeispiel Ist die-Eintrittsbohrung mit 1 und der Druckraum
miib 2 bezeichnet. Der Rollschlitten 62 läuft auf der zylindrischen Bahn 63. Er
wird über den Arm 64 angetrieben, der auf einer. Achse 65 befestigt ist.
| In der-Mittellage deckt das Band 66 die beiden,iAustritts- |
| leitungen 67, 68 ab. Überdrücke im System werden: Über die |
| Zeitungen 69:,, 7Q, über die Zylinderräume 71,, ?2, die Rück- |
| schlagventile 73e, 74 und. die Zeitungen. 7'5:,, 76t_ in: den
Raum. 7' |
| entlaste-. Dieser ist bat einer. Mittellage- des Schlittens
62a, |
| der über den Arm 64a auf der gleichen Achse 6:5 wie der |
| Schlitten _62 befestigt isst, Üher die Zeitung 7`8`. mit der
E'nt- |
| Tastungsleitung 79 Verbunden. Die Räume 2 und 77 sind
durch |
| eine Di.ehtuu@ $Ct cckdicht gegeneinander abgedichtet. |
| Wird d:Le Achs:e 65 nach links gedreht, so wird die Zeitung
67 |
| geöffnet. De Leitung 68_bleibt geschlossen und die Leitung
78 |
| wird geschlossen.. Der Raum 77 wird-unter Druck gesetzt. Dieser |
| kann sich aber weder entlasten, noch auf das rechte System
wegen |
| des Rückschlagventils 74 Einfluß nehmen. Der Druck treibt gleich- |
| zeitig den Kolben 8'I im Zylinderraum 71---nach rechts. Der
Kolben |
| setzt sich auf den Ventilsitz 82. Der Kolben 83 hebt sich vom |
| Ventilsitz 84 ab und die Zeitung 68 wird mit der EntlaAtungs- |
| leitung 79 verbunden. |
| Diese Ausführung stellt somit ein Vierwegeventil dar. |
| Falls die Austrittsbohrungen 6? und 68 weit genug auseinander |
| liegen, läßt sich auch ein Band verwenden, das bei gleichblei- |
| bender Breite die Rollen umschlingt -und dessen Endet zwischen |
| den Rollen festgelegt und gespannt werden.. Diese Ausführung
be- |
| darf, wie das endlose Band, einer Andruckkraft auf den Schlitten
_ - |
| oder anderer geeigneter Maßnahmen, damit das abdichtende Band |
| auf der Rollfläche aufliegt. |
| .Sofern :anstelle der Abströmbohrungen Austrttsschlitze benutzt |
| werden, kann eine Heggenregulierung erzielt werden. |
| Zu den Ausführungsbespiel.en sind dem Band eine oder mehrere |
| Rollen zugeordnet. Es ist aber auch möglich, z:.B. bei den
Kon- |
| struktionen nach den Fg. 7 und 9, Rollsegmente zu verwenden. |