DE2546399A1

DE2546399A1 - Drehschieber

Info

Publication number: DE2546399A1
Application number: DE19752546399
Authority: DE
Inventors: Thierry Antoine Lorthiois
Original assignee: Pont a Mousson SA
Current assignee: Pont a Mousson SA
Priority date: 1974-10-18
Filing date: 1975-10-16
Publication date: 1976-04-22
Also published as: US4063709A; ES441870A1; IT1055635B; BE834640A; CA1029708A; GB1515750A; FR2288259B1; FR2288259A1

Description

Herne, 8000 Manchen 40,

Freiligrathstraße 19 _. . . Q u 3 ι, Eis^rreher Straße 17

Postfach 140 Ulpl.-ing. H. ti. Oanr Pat.-Anw. Beteler

DipI.-PhyS. EdUard BetZler Fernsprecher: 36 30 11

⁵¹⁰¹⁴ Dipl.-lng. W. Herrmann-Trentepohl 363013

Telegrammanschrifl: Telegrammanschrift:

Bahrpatente Herne PAT E N TA N WA LT E Babetzpat München

Telex 08229853 Telex 5215360

Bankkon !en:

O Ej Λ fi 'i Q Q Bayerische Vereinsbank München 952

i. Jiy VVvI Dresdner Bank AG Herne 7-520 499

Postscheckkonto Dortmund 558 68-467

Ref.: M 05 317 B/h. in der Antwort bitte angeben

Zuschrift bitte nach:

München

45. Oktober 1975

PONT-A- MOUSSON S.A., 91 Avenue de la Liberation 54 700 NANCY (Frankreich)

Drehschieber

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehschieber und richtet sich insbesondere auf Schieber dieser Art, mit einem Schiebergehäuse und einer Drehklappe, wobei eines dieser beiden Elemente mit einer ringförmigen Dichtung versehen ist, welche in einer Aussparung gehaltert ist, mit deren Boden sie eine ringförmige Kammer definiert einschließt, während das andere Element eine ringförmige Oberfläche aufweist, die mit dieser Dichtung in Eingriff steht) eine unter dem Druck dieser Kammer stehende Leitung verbindet diese Kammer direkt mit dem Teil des Schiebers, der stromaufwärts der Kontaktfläche liegt, wenn die Klappe sich in der Schließstellung befindet.

Es sind bereits Schieber dieser Art aus der US-PS 2 982 305 bekannt. Der Schieber nach dieser Patentschrift hat jedoch den Nachteil, daß der ringförmige Raum immer mit dem stromaufwärts liegenden \ Teil des Schiebers in Verbindung steht, was eine vorzeitige Ausdehnung der Dichtung beim Schließen des Schiebers mit sich bringt.

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Eine Ausdehnung der Dichtung soll aber erst dann eintreten, wenn die Klappe ihre äußerste Schließstellung erreicht hat. Tatsächlich muß, wenn die Klappe diese Stellung erreicht hat (Endedes Schließvorganges) oder wenn sie diese Stellung verläßt (Beginn der öffnung), die Dichtung sich in Ruhe befinden (ohne Ausdehnung) , um einen Durchtritt der Klappe mit kleinstmöglicher Reibung zu gewährleisten und vor allem zu vermeiden, daß für diese extremen Bedienungsphasen (Ende des Schließvorgangs Beginn des öffnungsvorgangs) die vom Servo-Motc-r zu leistenden Drehmomente nicht zu grofi sind.

Die Erfindung zielt darauf ab, einen Drehschieber der oben beschriebenen Art zu schaffen, der die oben erwähnten Nachteile nicht mehr aufweist, d„- h« bei einfachem Aufbau stabil ist, wenig Platz in Anspruch nimmt, leicht aufzubauen und auszurüsten ist und Dichtungseigenschaften aufweist» die unter guten Bedingungen eine Benutzung des Schiebers für Abflüsse unter erschwerten Bedingungen (hohe Temperatur* hoher- Druck, beladens Flüssigkeiten oder solche notier Dichte» Rohrleitungen mit großem Durchmesser) zulassen und sicherstellen, daß die Ausdehnung der Dichtung erst dann auftritt, wenn sich, die Klappe in der Schließstellung befindet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Drehschieber der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er mit einei? Austrittsleitung versehen ist, die die Kammer an der stromaufwärts liegenden Seite des Schiebers nur dann abschließt, wenn die Klappe außerhalb ihrer Schließstellung steht.

Vorteilhaft sind die Druckleitung und die Austrittsleitung an einem der beiden voneinander am weitesten entfernten Punkten der Drehachse der Klappe angebracht und vorzugsweise ist dieser Punkt derjenige der beiden am weitesten von der Drehachse der Klappe entfernten Punkte^ welcher sich stromabwärts des entsprechenden feiles des Klappenrandes befindet, wenn die Klappe in der Nähe inrer Schließstellung steht.

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In diesem Fall sind bei einer Ausführungsform nach der Erfindung die Druck- und Austrittsleitungen in Form einer einzigen Leitung verwirklicht, die wenigstens annähernd radial in der Dichtung angesetzt ist.

Bei einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung sind Austritts- und Druckleitung in der Dichtung in derselben radialen Halbebene angebracht, wobei die Austrittsleitung so angeordnet ist, daß sie auf die Kontaktfläche ausmündet, wenn die Klappe sich in Schließstellung befindet. Die axialen Abmessungen dieses die zwei Leitungen trenndenden Teiles der Dichtung sind dabei größer als die der Kontaktfläche.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen.

Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine Aufsicht des Drehschiebers nach der Erfindung;

Fig. 2 ein Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1, wobei die Klappe in einer ersten Position in der Nähe der Schließstellung steht;

Fig. 3 eine Teilansicht analog zu Fig. 2, wobei die Klappe in einer zweiten Position in der Nähe der Schließstellung steht;

Fig. 4 eine Ansicht analog zu Fig. 3, wbei die Klappe geschlossen ist;

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles aus Fig. 4;

Fig. 6 Ansichten analog zu Fig. 5i^:Eur Wiedergabe von drei ^s abgewandelten Ausführungsformen des Drehschiebers nach der Erfindung;

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Fig. 9 und 10 Teilschnitte des Drehschiebers in einer anderen

Ausführungsmöglichkeit nach der Erfindung.

Nach dem Aus.führungsbei spiel der Fig. 1 bis 5 enthält der Drehschieber nach der Erfindung ein Schiebergehäuse 1,durch das eine Durchtrittsöffnung von in allgemeinem zylindrischer Form mit der Achse X-X verläuft. Letztere kann durch eine Klappe 3 abgedichtet werden, die die allgemeine Form einer Scheibe 'aufweist, welche sich nach außen verdünnt, und außen in einem Rand ausläuft, der relativ dünn und abgerundet ist.

Das Gehäuse 1 weist zwei einander diametral gegenüber liegende Laschenpaare 5 mit Öffnungen 6 auf, mit deren Hilfe der Drehschieber mittels Schrauben o. dgl. mit zwei angesetzten rohrförmigen Elementen mit einer gemeinsamen Achse X-X verbunden werden kann.

Die Klappe 3 ist an einer Welle 7 mit der zur Achse X-X senkrechten Achse Y-Y mit mindestens einem Stift 8 befestigt, der diese Welle von der einen zur anderen Seite durchsetzt und in einer entsprechenden Halterung Halt findet, die in zumindest einer der Ansätze 9 vorgesehen ist, die mit der Klappe aus demselben Material bestehen.

Die Welle 7 durchsetzt das Schiebergehäuse 1 abgedichtet und ist außerhalb des Gehäuses im Inneren von zweinBüchsen 10 und 11 geführt, die aus demselben Material wie das Schiebergehäuse gefertigt sind. Im Inneren der Büchsen sind Sperrvorrichtungen gegen Verschiebung in Längsrichtung, und wasserdichte Führungen für die Welle 7 angebracht, die somit um die Achse Y-Y drehbar gelagert ist. Die Büchse 10 ist durch einen aufschraubbaren Deckel 12 verschlossen. Die Welle 7 durchsetzt die Büchse 11 und ist außerhalb der Büchse 11 mit der Antriebswelle eines Servomotors oder mit einer von einem handbetätigten Getriebe bewegten Welle verbunden*

Ist der Drehschieber geöffnet, dann fließt das Medium in Pfeilrichtung f. Das Schließen des Drehschiebers erfolgt durch Drehen der Klappe

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In Pfeilrichtung g.

Tn Bezug auf die so definierte Strömungsrichtung weist d*s Schiebergehäuse 1 im Inneren von stromaufwärts nach stromabwärts eine kreieri.nj.rörrai&e Aussparung 13 mit L-fnrmigem Querschnitt die durch die stromaufwärtige Fläche 14 eines kreisringförmigen nach innen gezogenen Bundes 15 "begrenzt ist, und dann einen annähernd zylindrischen Teil 16 mit kleinerem Durchmesser als dem des Bodens 13a der Aussparung 13 auf, der über die Abrundung 17 in die stromabwärtige Fläche des Bundes 15 übergeht,

Sin Ring 19 ist stromaufwärts gegen die Außenfläche des Schiebergehäuses angesetzt und an ihm in geeigneter Weise befestigt. Dieser Ring 18, der auf beiden Flächen mit Dichtungsringen 19 bestückt ist, die in Rillen 19a gelagert sind, weist auf einer stromobwärtigen Seite eine Rille 20 mit annähernd rechteckigem Querschnitt auf, deren vom Mittelpunkt am weitesten entfernte Wandung 21 einen kleineren Durchmesser als die Fläche 13a der Aussparung 13 des Schiebergehäuses 1 besitzt. Der Innendurchmesser des Ringes 18 ist kleiner als der des Bundes 15. Einmal angebracht kann der Ring 18 als Teil des Schiebergehäuses angesehen werden.

Die Aussparung 13 und die Rille 21 begrenzen einen Raum, indem eine ringförmige aus elastomeren Material bestehende Dichtung untergebracht ist.

Die Dichtung 22 weist im Querschnitt grundsätzlich L-Form auf (Fig. 2 bis 5), deren horizontaler Teil in der Rille 20 des Ringes 18 sitzt. In X-X-Richtung ist die Dichtung zwischen dem einen Teil des Ringes 18 und dem Boden der Rille 20 und auf der anderen Seite durch die obere Fläche 14 des Bundes 15 des Schiebergehäuses 1 verriegelt. Das zwischen der Rille 20 und der Innenfläche des Ringes 18 begrenzte Schulterstück 23 verhindert ein Herausrutschen dieser Dichtung aus ihrer Halterung. Die Innenfläche 25 der Dichtung verläuft im wesentlichen tangential zur einhüllenden Kugel der Drehbewegung der Klappe.

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Der Querschnitt der Dichtung 22 entspricht teilweise dem ihrer Haterung, jedoch ist eine Kammer 24 zwischen dem Boden der Halterung und der leicht gewölbten äußeren Umfangsfläche der Dichtung 22 vorhanden, wie sich aus Fig. 4 entnehmen läßt.

Diese Kammer 24 steht mit dem Inneren des Schiebergehäuses, wenn dieses geöffnet ist, oder nur mit dem stromaufwärtigen Teil desselben, wenn dieses geschlossen ist, über eine einzige nahezu zur Mitte gerichtete durch die Dichtung 22 verlaufende Öffnung 26 in Verbindung. Diese Öffnung 26 mit nahezu kreisförmigem Querschnitt ist in der Dichtung 22 an einem der zwei von der Achse Y-Y der Welle 6 der Klappe 3 am weitesten entfernten Punkten, und zwar nur an demjenigen der beiden Punkte im Sinne der Flußrichtung f und der Schließrichtung g der Klappe vorgesehen, der sich stromaufwärts des Randes 4 der Klappe befindet, wenn diese in der Nähe ihrer Schließstellung steht, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Die Öffnung 25 befindet sich sehr nahe am stromaufwärtigen Rand der Dichtung und damit stromaufwärts von der Klappe 3, wenn diese vollkommen geschlossen ist (vgl. Fig. 4 und 5).

Daher ist der Drehsinn der Klappe 3 derart, daß ihr Rand 4 sich über die öffnung 26 von stromaufwärts nach stromabwärts am Ende des Schließvorganges und von stromabwärts nach stromaufwärts bei Beginn des Öffnungsvorganges bewegt, wie es aus Fig. 3 zu erkennen ist.

Die Anbringung des Ringes 18 auf dem Schiebergehäuse 1 und die Anbrinfung des Schiebers an der damit auszurüstenden Kanalisation geschieht wasserdicht durch Benutzung der Dichtungsringe 19 des Ringes 18 und einer entsprechenden Dichtung 27, die sich in einer Rille 28 befindet, die an der oberen Außenseite des Schiebergehäuses 1 vorgesehen ist.

Die Klappe 3, das Schiebergehäuse 1 und der Befestigungsring sind Gußstahlteile, deren funktionelle Teile geschmiedet sind. Je nach dem Verwendungszweck des Drehschiebers können sie auch

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aus anderen Materialien hergestellt sein.

Die Funktionsweise des beschriebenen Drehschiebers ist folgende: Vgl. dazu die Fig. 2 bis 5.

Ist der Drehschieber geöffnet, dann steht die Kammer 24 mit dem Inneren des Schiebergehäuses über die öffnung 26 in Verbindung. Der auf die Innen- und Außenflächen der Dichtung 18 ausgeübte Druck ist der gleiche, da diese Oberflächen gleich groß sind; die Dichtung befindet sich in Ruhe. Beim Schließen des Drehschiebers durch Drehen der Klappe 3 in Pfeilrichtung g erreicht die Klappe die Nähe ihrer Schließstellung nach Fig. 2. Die Dichtung 22 befindet sich in ihrem oberen Teil (Fig. 2) stromaufwärts von der Klappe und in ihrem unteren Teil, d. h. in der Nähe der Öffnung 26 der Dichtung stromabwärts von der Klappe. Die Öffnung 26 der Dichtung befindet sich stromabwärts von der Klappe 3 und daher steht die Kammer 24 über die öffnung unter dem stromabwärtigen Druck.

Demzufolge steht die untere Hälfte der Dichtung 22, die sich stromabwärts der Klappe befindet, auf der Innenfläche 25 und auf der Außenfläche im Bereich der Kammer 24 jeweils unter dem gleichen stromabwärtigen Druck. Dieser Teil der Dichtung befindet sich also im Ruhestand. Im Gegensatz dazu steht die obere Hälfte der Dichtung, die keine öffnung aufweist, auf der Innenseite unter dem stromaufwartigen Druck, während sie auf ihrer Außenseite dem stromabwärtigen Druck ausgesetzt ist, der der in der Kammer 24 herrschende Druck ist. Da der stromabwärtige Druck kleiner als der stromaufwärtige Druck ist wird dieser Teil der Dichtung gegen den Boden seiner Halterung gedrückt, was die Schließbewegung der Klappe erleichtert und die Reibung des Klappenrandes an der D-ichtung verringert.

Wenn die Klappe mit der Dichtung in Kontakt kommt, geht ihr Rand an der Öffnung und an dem Loch vorbei. Der Schieber ist so aufgebaut, daß die Klappe 3 mit der Dichtung 22 in Höhe der Innenausmündung der Öffnung 26 oder leicht stromaufwärts davon in

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Verbindung kommt, wenn man den Ruhezustand oder das leichte Zurückgedrücktsein der Dichtung in Rechnung stellt. In dieser Stellung ist der Schieber zwar geschlossen, aber noch nicht völlig dicht. Im folgenden kann vorausgesetzt werden, daß bei geschlossenem Schieber der stromabwärtige Druck gegenüber dem stromaufwärtigen Druck vernachlässigbar ist.

Die Drehung der Klappe 3 wird fortgesetzt und der Rand 4 der Klappe 3 geht über die Mündung der Öffnung 26 hinweg, so daß die Kammer 24 unter dem Druck stromaufwärts von der Klappe 3 gelangt. Dieser stromaufwärtige Druck wirkt auf die gesamte äußere Randfläche der Dichtung und nur auf den Teil der Innenfläche 25, der sich stromaufwärts von der Klappe befindet. Die Verschiedenheit der Oberflächen, auf die der Druck von stromaufwärts im Inneren und auf das Äußere wirkt, hat eine radiale Dehnung der Dichtung 22 in Richt-ung der Achse X-X zur Folge. Die Dichtung 22 wird also gegen den Außenrand 4 der Klappe 3 gedrückt und damit eine exakte Abdichtung bewirkt.

Beim öffnen des Drehschiebers läuft der umgekehrte Vorgang ab; sobald der Rand der Klappe durch Drehen entgegengesetzt zum Pfeil g an der Mündung der Öffnung 26 vorbeigeht» wird der Druck in der Kaaaer 24 verringert und die Klappe kann mit einem Minimum an Reibung weitergedreht werden*

Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß die äußerste Schließstellung der Klappe 3 {Fig* 4) derart ist, daß sich ihr Rand 4 sehr nahe stromabwärts der öffnung 26 befindet, damit einerseits der ¥eg den die Klappe läuft, während die Kammer 24 unter Druck steht, maximal verringert, und andererseits der Teil der Innenfläche der Dichtung der dem stromaufwärtigen Druck 4n der Schließstellung der Klappe ausgesetzt ist. maximal verkleinert wird. Dies erlaubt einerseits den Winkeldrehbereich, für den das notwendige BetätigungsdrehsBoment ausreichend bedeutsam ist, maximal zu begrenzen und andererseits die Wirksamkeit der Abdichtung infolge der Ausdehnung der Dichtung zu verstärken.

Die Erfindung liefert eine Reihe von Vorteilen und zwar insbesondere!

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das Unterdrucksetzen der Kammer 24 und das Druckentlasten erfolgen ohne einen äußeren Kreis am Drehschieber und ohne mit der Bewegung der Klappe synchronisiertem Verteilersystem. Die Klappe selbst übernimmt die beiden Aufgaben der Verteilung und Synchronisation und der Drehschieber weist trotz wirtschaftlicher Bauweise und äußerster Einfachheit, hervorragende Dichtungseigenschaften auf.

Dank seiner Einfachheit im Aufbau und in der Funktion benötigt der Drehschieber nach der Erfindung keinerlei Instandhaltung oder Überwachung und kann eine Anzahl erschwerter Aufgaben übernehmen.

Die Öffnung 26 befindet sich an einem der zwei weitesten der Drehachse Y-Y der Klappe 3 entfernten Stellen, was an dieser Stelle für einen gegebenen Drehwinkel eine maximale lineare Verschiebung des Klappenrandes 4 erlaubt. Diese Eigenschaft erlaubt es, die öffnung 26 sehr nahe an die Schließstellung der Klappe zu verlegen und so den Ausschlag der Klappenbewegung unter den Ausdehnungsbedingungen der Dichtung 22 maximal zu begrenzen. Darüber hinaus zieht sich infolge der Anordnung der öffnung 26 stromabwärts von der Klappe bei Annäherung derselben an die Schließstellung die Dichtung von selbst zusammen. Befände sich dagegen die öffnung 26 an der diametral gegenüberliegenden Stelle, d. h. in Fig. 2 oben, dann wäre die Kammer 24 bei Annäherung der Klappe dem stromaufwärtigen Druck ausgesetzt sind damit stünde die Innenseite der Dichtung vollkommen unter dem stromabwärtigen Druck, außen aber unter dem Druck stromaufwärtigen Druck, was eine radiale Ausdehnung ins Innere hervorrufen würde, bevor die Klappe mit der Dichtung in Kontakt gekommen wäre, wodurch die nötigen Bewegungsdrehmomente erhöht, anstatt vermindert würden.

Die Wirkung des stromaufwärtigen Druckes auf die Dichtung 22 in der Schließstellung ist umso bedeutender je höher dieser Druck ist. Man kann also den Drehschieber nach der Erfindung für Strömungen unter hohem Druck verwenden. Die erzielte Dichtung wird nur besser.

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Die "dynamische" Abdichtung, die durch die Dichtung 22 gesichert wird, erlaubt es, eventuelle Fließeffekte des Elastomeren auszugleichen, aus dem die Dichtung ZZ besteht; solche Effekte sind häufig und von Bedeutung für Strömungen mit hohen Temperaturen; der Drehschieber gemäß der Erfindung kann auch unter derartigen Bedingungen günstig eingesetzt werden*

Das Vorhandensein der Kammer 24 erlaubt es, die Einstellung und Zentrierung der Dichtung in Bezug auf den Boden 13a der Halterung zu vermeiden; die Anordnung erlaubt es, eventuelle Zentrierfehler der Halterung auszugleichen, die insbesondere auf den Guß des Schiebergehäuses 1 und des Ringes 18 zurückgehen. Die einzige bei der Montage vorzunehmende Zentrierung ist die Einführung des horizontalen Teil des L-förmigen Teiles der Dichtung in die Rille 20 des Ringes 18. Diese rein mechanische Befestigung der Dichtung behindert nicht deren Verformungen, die durch den Druck in der Kammer 24 hervorgerufen werden.

Die Erfindung kann leicht auf bekannte,bereits vorhandene Drehschieber angewendet werden, wenn sie über eine ringförmige Dichtung verfügen, die in einer entsprechenden Halterung des SehiebergenSuses montiert xmü versperrtas-fcι es reicht aus, an diese Drehschieber eine Dichtung anzupassen» die mit dem Boden der sie aufnehmenden Halterung eine Kammer 24 bildet; dann stellt man die äußerste Stellung der Klappe fest und bohrt eine Öffnung in Art der Öffnung 26 sehr nahe am Rand der Klappe und zwar stromaufwärts von ihr und an einem der zwei Punkte, die am weitesten von der Drehachse der Klappe entfernt sind, und zwar an dem der beiden Punkte, der sich stromabwärts des Randes der Klappe befindet, wenn sich diese in der Nähe ihrer Schließstellung befindet»

In Fig. 5 ist gestrichelt eine ringförmige Rille 29 mit rechteckigem Querschnitt auf dem Boden der Rille 20 des Ringes 18 angedeutet. Diese Rille 29 ist mit der Kammer 24 durch das leichte Ablösen der Dichtung verbunden, wenn diese in der Schließstellung des Drehscfaiebers nach innen gedrückt wird.

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Die Rille 29 liefert also, wenn sie mit Flüssigkeit gefüllt ist, unter dem stromauf wärtigen Druck eine zusätzliche Kraft, die zur Ausdehnung der Dichtung beiträgt und die Dichtigkeit erhöht.

Nach der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 6 sind der Rand der Schulter 23, der Boden der Rille 20 des Ringes 18, sowie die stromaufwärtige Fläche 14 des Bundes 15 mit um die Achse X-X kreisringförmigen Riefen 30 versehen. Diese Riefen 30 belassen zwischen sich feine Grate 31, die ebenfalls kreisringförmig sind und eine bessere Halterung der Dichtung 22 im Inneren der Halterung zu verwirklichen erlauben und wirk-ungsvoll ein Herausdrücken verhindern, wenn der Druck, im Inneren der Kammer 24 sehr hoch ist.

Fig. 7 zeigt eine weitere Abwandlung der Erfindung, die vorzugsweise bei Klappen 3a mit verhältnismäßig breiten Rändern 4a anwendbar ist. Bei dieser Abwandlung weist die Dichtung 22a zwei öffnungen 32 und 33 auf, die nahezu radial verlaufen, und in derselben radialen Halbebene liegen wie die öffnung 26 nach Fig. 2. Die öffnung 32 hat einen größeren Durchtrittsquerschnitt als die öffnung 33 und liegt stromabwärts von dieser, genauer gesagt, gegenüber der Endstellung des Randes 4a der Klappe in Schließstellung derart, daß in dieser Stellung der Klappe diese die Öffnung 32 abdichtet.

Die Funktionsweise dieser Variante ist folgende:

Wenn der Rand 4a der Klappe 3a sich in einer Stellung in der Nähe der Schließstellung zwischen den öffnungen 32 und 33 befindet, läuft die Flüssigkeit in das Innere der Kammer 24 durch die öffnung 33 und tritt durch die öffnung 32 wieder aus. Die öffnung 32 weist einen größeren Querschnitt als die öffnung 33 auf, die Kammer 24 steht nicht unter Druck und die Dichtung befindet sich im Ruhezustand. Die Dichtung wird über die öffnung 33 nur unter Druck gesetzt, wenn die Klappe die öffnung 32 verschließt und sich so in ihrer äußersten Schließstellung befindet.

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Als Abwandlung kann man anstatt zweier Öffnungen 32 und 33 eine einzige Öffnung mit länglichem Querschnitt in Richtung der Achse X-X und von ausreichender Länge vorsehen, damit es eine Stellung der Klappe gibt, in welcher der Rand der Klappe Flüssigkeit stromaufwärts einläßt und die Flüssigkeit stromabwärts austreten kann. Dieser Austritt wäre dann bei völliger Schließstellung der Klappe abgedichtet.

Beim Aufbau nach den beiden letzten Abwandlungen wird der Weg der Klappe, wenn die Kammer 24 unter Druck steht und infolgedessen die Dichtung 22 ausgedehnt, ist noch weiter verkürzt, vor allem dann, wenn der Rand der Klappe verhältnismäßig breit ist.

Die Abwandlung nach Fig» 8» bei der die Dichtung ZZ identisch mit der nach den Fig. 2 bis 6, sieht vor, die Öffnung 33 nach Fig. 7 durch einen Kanal 34 im Ring 18 in derselben Halbebene zu ersetzen, der auf der einen Seite an der Innenfläche 25 dieses Ringes 18 und auf der anderen Seite im Inneren der Kammer 24 ausmündet, In diesem Falle ist der Schieber wieder so aufgebaut, daß die endgültige Schließstellung der Klappe der Stellung derselben entspricht, in welcher ihr Rand 4a die Öffnung 26 abdeckt. Wie oben bereits beschrieben, ist der Durchmesser des Kanales 34 kleiner als der der Öffnung 26 um sicherzustellen, daß die Kammer 24 nicht unter Druck steht, sobald die Öffnung 26 nicht verschlossen ist. Diese Abwandlung findet vorzugsweise ihre Anwendung im Falle von Drehschiebern mit sehr breitem Rand.

Die Funktionsweise und die Vorteile dieser angewandelten Ausführungsformen sind die gleichen wie die im Falle der vorher beschriebenen Ausführungsformen. Weil nur eine einzige Öffnung in der Dichtung vorhanden ist, kann man diese sehr nahe am Ring anbringen und so die bei geschlossenem Drehschieber dem stromaufwärtigen Druck ausgesetzte Innenfläche der Dichtung maximal vermindern.

Die Ausführungsform nach Fig. 9 zeigt die Anwendung der Erfindung auf einen Drehschieber, bei dem eine Dichtung 35 nicht mehr vom Schiebergehäuse 1b aufgenommen wird, sondern am Rand der Klappe 3b

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angeordnet ist. In diesem Falle weist das Schiebergehäuse 1Td einen Sitzring 36 auf, der aus dem Material des Schiebergehäuses besteht und leicht geneigt ist, um den Kontakt der Dichtung 35 mit einem Minimum an Reibung zu ermöglichen und das Lösen der Klappe beim Öffnen zu erleichtern'Die Flüssigkeit strömt bei offenem Drehschieber in Pfeilrichtung f, das Schließen des Dreh-Schiebers geschieht durch Drehen der Klappe in Pfeilrichtung g . Die Dichtung 35 weist hier eine gegenüber den bisher beschriebener Ausführungsformen umgekehrte Form auf und zwar derart, daß der engste Teil, der Kontakt machen soll, an der Außenseite der Dichtung angebracht ist und nicht mehr in Richtung zur Innenseite. Die Dichtung ist von einer einzigen radialen öffnung 37 durchbohrt und ihre Halterung ist durch eine ringförmige Aussparung 38 bestimmt, die an der stromaufwärtigen Seite der Klappe 3b angebracht ist, sowie durch eine Rille 39 in der stromabwärtigen Seite eines Befestigungsringes 40, der gegen die stromaufwärtige Seite angesetzt ist. Der Boden der Halterung für die Dichtung 35 begrenzt mit der Innenseite der Dichtung eine kreisringförmige Kammer 41, die mit der stromaufwärtigen Seite durch einen Kanal 42 in Verbindung steht, der einen kleineren Durchmesser wie die öffnung 37 aufweist. Damit die Kammer 41 wasserdicht ist, ist der Ring 40 gegen die Klappe 3b über eine dazwischenliegende kreisringförmige Dichtung 43 angesetzt, die im Inneren einer entsprechenden Rille 44 an der stromaufwärtigen Seite der Klappe!3b eingesetzt ist, Einmal angebaut, kann der Ring 40 als Teilstück der Schieberklappe betrachtet werden.

Die Funktionsweise ist folgende:

Wenn der Drehschieber geöffnet ist, fließt Flüssigkeit in Pfeilrichtung f und dringt in den Kanal 42 ein und durch die größeren Querschnitt aufweisende öffnung 37 der Dichtung 35 wieder aus. Die Kammer 41 steht nicht unter Druck und die Dichtung 35 ist im Ruhezustand. Sobald die Mündung der öffnung 37 in Kontakt mit dem Sitz 36 kommt und so verschlossen wird, kann die Flüssigkeit nicht mehr aus der Kammer 41 austreten und diese wird unter Druck gesetzt, was eine radiale Ausdehnung der Dichtung 35 in Richtung des Sitzes 36 zur Folge hat. Der Drehschieber ist also hermetisch

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geschlossen.

Die Ausführungsform nach Fig. 10 unterscheidet sich von der vorhergehenden dadurch, daß die Öffnung 37 der Dichtung durch einen Kanal 45 ersetzt ist, der auf der Klappe nahezu gegenüber dem Kanal 42. im Ring 40 angebracht ist und einen größeren Durchmesser als der Kanal 42 aufweist. Das Schiebergehäuse, dessen Sitz 36a hier zylindrisch ist, ist stromabwärts mit einem Anschlag 46 versehen, der mit einem flexiblem Auflagering 4? ausgestattet ist» welcher mit der Klappe in Höhe der Mündung des Kanals 45 in Kontakt kommen und diesen abdichten kann, sobald der Drehschieber geschlossen ist. Somit wird, sobald'die Klappe mit des Auflagering 47 in Kontakt kommt (in Drehrichtung g) die Kammer 41 nur mit dem stromaufwartigen Teil des Drehschiebers in Ver-Mndimg gäsac&t vm& zwar über den Kanal 42 wa.d befindet sich unter Druck, was eine Ausdehnung der Dichtung zur Folge hat» Die Dichtung legt sich in ihres ausgedehntes Zustand fest gegen den Sitz 36a an. Sobald umgekehrt die Klappe sich von de® Anschlag 46 abhebt, fällt der Druck in der Kammer 41 und die Klappe kann mit geringem Bewegungsdrehmoment bewegt werden.

Man kann bei den Ausführungsformen nach den Fig. 7 bis 10 die Kanäle oder öffnungen offenbar in verschiedener Weise an einem der diametral entgegengesetzt liegenden Punkten anbringen, wenn sichergestellt ist, daß die Kammer 24 oder 41 nicht unter Druck steht, solange der Rand die Klappe nicht eine der beiden öffnungen oder Kanäle in der vollen ^chlieestellung dichtet,

- Patentansprüche: -

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Claims

Patentansprüche

π. !Drehschieber mit einem Schiebergehäuse und einer Drehklappe, von denen das eine dieser beiden Elemente eine kreisringförmige Dichtung trägt, die in einer Aussparung gehaltert ist, mit deren Boden sie eine kreisringförmige Kammer definiert, während das andere Element eine kreisringförmige Kontaktfläche aufweist, die mit der Dichtung in Eingriff steht, wobei eine unter den Druck der Kammer gesetzte Leitung diese Kammer unmittelbar mit dem Teil des Drehschiebers verbindet, der stromaufwärts von der Kontaktfläche liegt, wenn die Klappe in der Schließstellung steht, dadurch gekennzeichnet , daß eine Austrittsleitung (26, 32, 37, 47) vorgesehen ist, die die Kammer unmittelbar mit den stromaufwärts liegenden Teil des Drehschiebers nur dann verbindet, wenn die Klappe (3, 3a, 3b) außerhalb ihrer Schließstellung steht.
2. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichn et, daß die Druckleitung (26, 33) und die Austritt sleitung (25, 32) an einem der beiden am weitesten der Drehachse (Y-Y) der Klappe (3, 3a) entfernten Stellen angeordnet sind.
3. Drehschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anordnungspunkt derjenige der beiden am weitesten von der Drehachse (Y-Y) der Klappe (3) entfernte Punkt ist, der sich stromabwärts vom entsprechenden Rand (4) der Klappe befindet, wenn letztere in der Nähe ihrer Schließstellung steht.
4. Drehschieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung und die Austrittsleitung zu einer einzigen Leitung vereinigt sind (26), die wenigstens annähernd radial in der Dichtung (22) angeordnet ist.

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5. Drehschieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die einzige Leitung (26) einen wenigstens annähernd kreisförmigen Querschnitt aufweist und nur dann stromaufwärts von der Klappe (3) ausmündet, wenn diese sich in ihrer Schließstellung befindet»
6. Drehschieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Leitung einen in Achsrichtung des Drehschiebers gesehen, länglichen Querschnitt aufweist und die axiale Abmessung der Leitung größer als die der Kontaktfläche ist*
7. Drehschieber nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet» daß die Austrittsleitung (32) und die Druckleitung (33) in der Dichtung in derselben radialen Halbebene angeordnet sind, wobei die Atastrittsleitung derart angebracht ist, daß sie durch die Kontaktfläche (4) verschlossen ist, wenn die Klappe sich in Schließstellung befindet, und wobei die axiale Abmessung des die beiden Leitungen trennenden Teiles der Dichtung größer als die der Kontaktfläche ist»
8. Drehschieber nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch g ek e η η -zeichnet, daß unter Anordnung der Dichttsngshalterung im Schiebergehäuse (1) die Druckleitung (34) im Schiebergehäuse (1) und Austrittsleitung (26) wenigstens annähernd radial in der Dichtung (22) derart angeordnet ist» daö sie durch die Kontaktfläche (4a) verschlossen wird, sobald die Klappe (3a) in Schließstellung steht,
9* Drehschieber nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e η η ζ e lehn e t, daß unter Anordnung der Dichtungshai terung in der Klappe (3b) die Druckleitung (42) ebenfalls in der Klappe angeordnet ist, und daß die Austrittsleitung (37, 45) derart angebracht ist, daß sie verschlossen ist, wenn die Klappe in ihrer Schließstellung steht.
10. Drehschieber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß die Austrittsleitung (37) in der Dichtung (35) ange-

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ordnet und durch die Kontaktfläche (36) verschließbar ist.
11. Drehschieber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsleitung (45) in der Klappe angeordnet und durch einen festen Anschlag (46, 47) am Schiebergehäuse verschließbar ist.
12. Drehschieber nach Anspruch 1, 2, 3 und 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Austrittsleitung (32, 26, 37, 45) einen größeren Querschnitt als die Druckleitung (33, 34, 42) aufweist.
13. Drehschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Halterung der Dichtung (22, 22a, 35) einen L-förmigen Querschnitt aufweist, dessen einer Arm von einer ringförmigen Rille (20, 39) an einer Seitenwand der Halterung aufgenommen ist.
14. Drehschieber nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Rille (29) mit kleinerem Querschnitt als dem der kreisringförmigen Rille (20) im Boden der letzteren angeordnet ist.
15. Drehschieber nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung auf einer Seitenwand mit Riefen (30) versehen ist.

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