DE2648050A1 - Duct mounted non-return flap used in waterworks - has additional frame part extending laterally to flow beyond sealing surfaces to act as damper on closing - Google Patents

Abstract

The non-return flap according to the design is used in ducts carrying considerable flow quantities of fluid, such as in waterwork pumping stations. The purpose of the design is to fit the flap assembly with a simple damping device. The flap (7) is fitted entirely or over part of its circumference with an angle iron (13) in such a manner that one leg of the angle is bolted to the edge of the flap, the other leg comes to rest against a step (8) when the flap is in closed position with gap (14) to spare. The actual sealing between flap and duct is provided by a strip (10). The angle iron acts as damping element becoming progressively effective as the flap approaches the step surface (8).

Description

Rüoks chlagklappeBack flap

Die Erfindung betrifft eine Rückschlagklappe zum Abschluß eines Strömungskanals, die um eine Achse außerhalb ihres Schwerpunktes schwenkbar angeordnet ist und in Schließstellung im Randbereich dichtend an sich in der Klappenebene erstreckenden und eine Kanalerweiterung bildenden Wandteilen des Kanals anliegt, mit einer Einrichtung zum Dämpfen der Schließbewegung.The invention relates to a non-return valve for closing a flow channel, which is about an axis outside of its center of gravity is arranged pivotably and in the closed position in the edge area sealingly to extend in the flap plane and a channel widening forming wall parts of the channel rests, with a device for damping the closing movement.

Durch derartige Klappen wird die Umkehr einer festgelegten Strömungsrichtung eines Strömungsmittels, z.B. des Wasserstromes in einem Pumpwerk infolge einer Druckabsenkung auf der Zuströmseite, verhindert. Die Klappe öffnet bei normaler Fließrichtung auch durch den Druck des strömenden Mittels, wobei dieses öffnen durch einen Schwimmer und/oder durch einen zusätzlichen Antrieb unterstützt werden kann. Bei dem bei Strömungsumkehr verursachten Schließen der Klappe sind je nach Beschleunigung der umgekehrten Fließgeschwindigkeit sehr große Beschleunigungskräfte der Klappe abzufangen, wenn sie nicht ungedämpft auf den Dichtungsrahmen aufschlagen soll. Insbesondere bei größeren Klappen ist ein ungedämpftes Schließen mit Rücksicht auf das Bauwerk und die Klappe selbst unerwünscht.Such flaps enable a fixed flow direction to be reversed a fluid, e.g. the water flow in a pumping station as a result of a pressure drop on the inflow side, prevented. In normal flow direction, the flap also opens due to the pressure of the flowing medium, which opens through a float and / or can be supported by an additional drive. In the case of the flow reversal Closing the flap are reversed depending on the acceleration Flow velocity to absorb very high acceleration forces of the flap if they do not hit the sealing frame without being dampened target. Particularly in the case of larger flaps, undamped closing is essential, taking into account the structure and the flap even undesirable.

Zum Dämpfen dieser Kräfte ist es bekannt, mechanische oder hydraulische Dämpfungseinrichtungen vorzusehen. Beispielsweise kann die Klappe an eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit gehängt werden, die am Bauwerk befestigt ist. Die Hydraulik ist dabei so gesteuert, daß die Klappe zunächst schnell schließen kann und erst während der letzten Schließphase stark verzögert, wodurch ein sanftes Aufsetzen bewirkt wird. Der Aufwand sowohl für die Erstausrüstung einer sol-It is known to use mechanical or hydraulic methods to dampen these forces Provide damping devices. For example, the flap can be hung on a hydraulic cylinder-piston unit, which is attached to the structure. The hydraulics are controlled in such a way that the flap can initially close quickly and only during the the last closing phase is greatly delayed, which results in a gentle touchdown. The effort for both the initial equipment of a sol-

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chen hydraulischen Einrichtung als auch für deren Betrieb und Wartung ist, ebenso wie auch für vergleichbare mechanische Dämpfungseinrichtungen, relativ groß. Außerdem sind sie verhältnismäßig störanfällig.hydraulic equipment as well as for its operation and maintenance is, as well as for comparable mechanical damping devices, relatively large. They are also proportionate prone to failure.

/ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungseinrichtung für eine Klappe der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die praktisch keiner Wartung bedarf und verglichen mit den bekannten Dämpfungseinrichtungen wesentlich weniger finanziell und konstruktiv aufwendig ist./ The invention is based on the object of a damping device to create a flap of the type mentioned, which requires practically no maintenance and compared with the known Damping devices is much less costly and structurally expensive.

Die Erfindung löst das Problem durch eine Klappe, die wenigstens über einen Teil ihres Umfanges außerhalb ihrer Dichtfläche zusätzliche sich quer zur Strömungsrichtung erstreckende und in die Kanalerweiterung ragende flügelartige Flächenteile aufweist. Die Kanalerweiterung kann dabei im Falle der Anordnung der Klappe vor einer Viand den Wert "unendlich" annehmen. Durch diese in die Kanalerweiterung über das eigentliche Kanalprofil hinausragenden und vorzugsweise nur an den Seiten der Klappe vorgesehenen flügelartigen Flächenteile wird beim Schließen kurz vor der Schließstellung der Klappe eine intensive Verzögerung erzielt. Je näher die Klappe der Dichtungsauflage kommt, umso mehr Wasser muß seitlich entweichen. Das Wasser staut sich in der Kanalerweiterung und in diesem gestauten Viasser wirken die flügelartigen Flächenteile wie Bremsflügel.The invention solves the problem by a flap, which at least over part of its circumference outside of its sealing surface additional has wing-like surface parts extending transversely to the direction of flow and protruding into the channel widening. The channel expansion can assume the value "infinite" if the flap is arranged in front of a viand. Through this in the channel expansion wing-like protruding beyond the actual channel profile and preferably provided only on the sides of the flap When closing, surface parts an intensive delay is achieved shortly before the closed position of the flap. The closer the flap the Sealing pad comes, the more water has to escape laterally. The water accumulates in the canal widening and in this dammed Viasser, the wing-like surface parts act like brake wings.

Eine wesentliche Verbesserung dieser Bremswirkung wird dann erzielt, wenn gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die in die Kanalerweiterung ragenden Flächenteile der Klappe und in gleicher Richtung quer zur Kanalwand verlaufende Wandflächenteile derart zueinander angeordnet sind, daß sie in Schließstellung der Klappe sich eng - unter Belassung höchstens eines minimalen Spaltes ■ gegenüberliegen. Der Spalt kann auch gleich Null sein. Aus Fertigungsgründen sollte jedoch eine gewisse Mindestspaltweite belassen bleiben. Beim Schließen wird der Spalt zwischen den flügelartigen Teilen der Klappe und der Wand, aus denen das Wasser entweichen muß,A significant improvement in this braking effect is achieved if, according to a preferred development of the invention, the surface parts of the flap and protruding into the channel extension wall surface parts extending in the same direction transversely to the channel wall are arranged to one another in such a way that they are in the closed position of the Fold tightly - leaving at most a minimal gap ■ face to face. The gap can also be zero. For manufacturing reasons however, a certain minimum gap width should be left. When closing the gap between the wing-like Parts of the flap and the wall from which the water must escape,

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immer enger. Entsprechend steigt der Druck zwischen den beiden Flächen und damit die Verzögerungskraft. Zweckmäßigerweise ragen die flügelartigen Erweiterungen seitlich bis dicht an die die Kanalerweiterung begrenzenden Wandteile. Hier muß noch Wasser durch diesen in seiner Größe gleichbleibenden engen Spalt gedrückt werden, was zu einer weiteren Verzögerung beiträgt, sofern die Klappe nicht vor einer Wand angeordnet ist.getting closer. The pressure between the two surfaces and thus the deceleration force increases accordingly. Appropriately protrude the wing-like extensions laterally up to close to the wall parts delimiting the canal extension. There still has to be water through here this narrow gap, which remains the same in size, is pressed, which contributes to a further delay, provided the flap is not placed in front of a wall.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist im Klappenbereich innerhalb der zusätzlichen Flächenteile ein sich in Strömungsrichtung erstreckender Vorsprung angeordnet, der bei geschlossener Klappe mit in Strömungsrichtung verlaufenden Kanalwandteilen einen engen Spalt bildet, Bei dieser Ausbildung wird kurz vor der Schließstellung ein bestimmtes Wasservolumen in einem Raum eingeschlossen, aus dem es während der Schließphase der Schließbewegung nur durch enge Kanäle entweichen kann. Die Klappendichtung ist bei dieser Ausbildung zweckmäßigerweise am Stirnende des flanschartigen Vorsprunges angeordnet, das in Schließstellung an einem entsprechenden Rücksprung der Kanalwand anliegt.In a further embodiment of the invention is within the flap area of the additional surface parts a projection extending in the direction of flow is arranged, which when the flap is closed forms a narrow gap with duct wall parts running in the direction of flow. In this design, shortly before the closed position a certain volume of water is enclosed in a room, from which it only passes through during the closing phase of the closing movement narrow channels can escape. In this embodiment, the flap seal is expediently at the end of the flange-like projection arranged, which rests in the closed position on a corresponding recess of the channel wall.

Die Erfindung ist im folgenden in zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:The invention is based on two exemplary embodiments below the drawing explained in more detail. It shows:

Fig.1 einen Horizontalschnitt durch die eine Hälfte einer in einem Kanal angeordneten Rückschlagklappe nach der Erfindung;1 shows a horizontal section through one half of a non-return valve arranged in a channel according to the invention;

Fig.2 einen vertikalen Längsschnitt (verkleinert) durch Klappe und Kanal nach Fig.1 undFig. 2 a vertical longitudinal section (reduced) through flap and channel according to Fig.1 and

FigO einen Horizontalschnitt entsprechend Fig. 1 einer Alternativausbildung.FIG. 1 shows a horizontal section corresponding to FIG. 1 an alternative training.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 ist in einem durch die Kanalwand 4 begrenzten Kanal, der normalerweise in Pfeilrichtung 5 durchströmt wird, eine um die Achse 6 schwenkbare Klappe 7 angeordnet. In Strömungsrichtung hinter der Klappe ist derIn the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, in a channel delimited by the channel wall 4, which channel is normally in the direction of the arrow 5 is flowed through, a flap pivotable about the axis 6 7 arranged. In the direction of flow behind the flap is the

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durch die Wände 4 begrenzte Kanal von der lichten Weite Lauf die Weite L· erweitert. In dem quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Wandübergangsstück 8 zwischen den Kanalweiten L und L ist ein Winkel 9 eingelassen, an dem die Klappe 4 mit einer Dichtungsleiste 10 dichtend anliegt. Außerhalb der Dichtungsleiste IO ist an beiden Klappenseiten je ein durch Bleche 11 ausgestei fter Winkel 12 befestigt, dessen freier Schenkel 13 einen in Schließstellung der Klappe dem Wandteil 8 unter Belassung eines minimalen Spaltes 14- gegenüberliegenden flügelartigen Flächenteil bildet. Zwischen der Kante des Schenkels 13 und der Kanalwand 15 im erweiterten Kanalbereich verbleibt ein Spalt l6.the channel delimited by the walls 4 extends the width L · from the clear width run. In the wall transition piece 8 running transversely to the flow direction between the channel widths L and L, an angle 9 is embedded, on which the flap 4 rests in a sealing manner with a sealing strip 10. Outside the sealing strip IO a bracket 12 is fastened on both sides of the flap, the free leg 13 of which forms a wing-like surface part opposite to the wall part 8 in the closed position of the flap, leaving a minimal gap 14-. A gap l6 remains between the edge of the leg 13 and the channel wall 15 in the enlarged channel area.

Das öffnen der Klappe kann durch den Wasserdruck erfolgen, wobei die Klappe auf der Strömung oben aufliegt. Diese Öffnungsbewegung kann noch in an sich bekannter Weise durch einen hier nicht dargestellten Hydraulikmotor oder ein anderes Hebezeug unterstützt werden, der die Klappe oberhalb des Wasserspiegels in Offenstellung hält. Bei Ausfall bzw. Unterbrechung der Förderpumpen wird auch die Haltekraft dieses Hebezeuges unterbrochen, die Klappe taucht ein und wird durch ihr Eigengewicht und die Rückströmung in Schließstellung gerissen. Dabei bildet sich in der letzten Schließphase zwischen dem Schenkel l4 und dem Wandteil 8 ein Wasserpolster aus, das aus dem immer enger werdenden Spalt l4 und teilweise auch durch den Spalt 16 seitlich herausgedrückt wird. Hierdurch wird eine Dämpfung erzielt, welche ein hartes Aufschlagen der Klappe gegen das feste Bauwerk verhindert.The opening of the flap can be done by the water pressure, whereby the flap rests on the flow above. This opening movement can still be carried out in a manner known per se by a not shown here Hydraulic motor or other hoist are supported, which the flap above the water level in the open position holds. If the feed pumps fail or are interrupted, the holding force of this hoist is also interrupted and the flap plunges and is torn into the closed position by its own weight and the return flow. This forms in the last closing phase between the leg l4 and the wall part 8, a water cushion from the increasingly narrowing gap l4 and partly through the gap 16 is pushed out laterally. This achieves a damping which prevents the flap from hitting hard the solid structure prevents.

In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3, in welcher die Klappe kurz vor dem Schließen dargestellt ist, ist innerhalb der den eigentlichen Klappenkörper 7 umgebenden flügelartigen zusätzlichen Klappenteile 17 an der Klappe ein flanschartiger Vorsprung l8 vorgesehen, der in Schließstellung in einen Rücksprung 19 zwischen der Kanalwand 4 und dem Übergangswandteil 8 liegt und mit der Kanalwand im Rücksprung einen Spalt ..I bildet. In dem etwa rechteckigen, durch die Wände 8 und 15 sowie die Teile 17 und l8 gebil- In the embodiment of Figure 3, in which the flap is shown shortly before closing, is within the wing-like additional surrounding the actual flap body 7 Flap parts 17 on the flap a flange-like projection l8 is provided, which in the closed position lies in a recess 19 between the channel wall 4 and the transition wall part 8 and with the channel wall Forms a gap ..I in the return. In the roughly rectangular, formed by the walls 8 and 15 and the parts 17 and 18

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deten Raum wird beim Schließen ein Wasservolumen 20 eingeschlossen, das in der Schließphase zwischen der dargestellten Stellung und der völlig geschlossenen Stellung, wenn die flügelartigen Klappenteile 17 im wesentlichen an dem Übergangswandteil 8 anliegen, durch die verbleibenden Spalte l6 und 21 herausgedrückt werden muß. Auch hierdurch ergibt sich ein wesentlicher Bremseffekt. Die Klappendichtung ist bei dieser Alternativausbildung an dem Stirnende 22 des flanschartigen Vorsprunges l8 angeordnet. When closing the space, a volume of water 20 is enclosed, that in the closing phase between the position shown and the fully closed position when the wing-like Flap parts 17 rest essentially on the transition wall part 8, pushed out through the remaining gaps 16 and 21 must become. This also results in a significant braking effect. The flap seal is in this alternative training arranged at the end 22 of the flange-like projection l8.

Wird die Klappe vor einer Wand angeordnet, dann wird der Wert L, = fco und der Spalt l6 entfällt.If the flap is arranged in front of a wall, the value L, = fco and the gap l6 are omitted.

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Claims (1)

H 3452 !Maschinenfabrik:H 3452! Machine factory: Kennwort: "Gedämpfte Klappe" B.Maier KG, BielefeldPassword: "Damped Flap" B. Maier KG, Bielefeld PatentansprücheClaims Cl j Rückschlagklappe zum Abschluß eines Strömungskanals, die um eine Achse außerhalb ihres Schwerpunktes schwenkbar angeordnet ist und in Schließstellung im Randbereich dichtend an sich in der Klappenebene erstreckenden und eine Kanalerweiterung bildenden Wandteilen des Kanals anliegt, mit einer Einrichtung zum Dämpfen der Schließbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (7) wenigstens über einen Teil ihres Umfanges außerhalb ihrer Dichtfläche (10) zusätzliche sich quer zur Strömungsrichtung (5) erstreckende und in die Kanalerweiterung (K,) ragende flügelartige Flächenteile (13) aufweist. Cl j non-return flap for closing a flow channel, which is arranged pivotably about an axis outside its center of gravity and, in the closed position in the edge area, lies sealingly against wall parts of the channel extending in the flap plane and forming a channel widening, with a device for damping the closing movement, characterized in that, that the flap (7) has, at least over part of its circumference outside its sealing surface (10), additional wing-like surface parts (13) extending transversely to the direction of flow (5) and protruding into the channel widening (K 1). 2. Rückschlagklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Kanalerweiterung ragenden Flächenteile (13) der Klappe und in gleicher Richtung quer zur Kanalwand verlaufende Wandflächenteile (8) derart zueinander angeordnet sind, daß sie in Schließstellung der Klappe (7) sich eng unter Belassung höchstens eines minimalen Spaltes (14) gegenüberliegen. 2. Non-return valve according to claim 1, characterized in that that the projecting into the channel extension surface parts (13) of the flap and extending in the same direction transversely to the channel wall Wall surface parts (8) arranged in such a way to one another are that in the closed position of the flap (7) they are closely opposite each other, leaving at most a minimal gap (14). 3. Rückschlagklappe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flügelartigen Erweiterungen (l8) seitlich bis dicht an die die Kanalerweiterung begrenzenden Wandteile (15) ragen.3. Non-return valve according to claim 1 or 2, characterized in that that the wing-like extensions (l8) laterally up to tight protrude to the wall parts (15) delimiting the channel extension. 4. Rückschlagklappe nach einem oder mehreren der Ansprüche4. Non-return valve according to one or more of the claims 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (10) mit den überragenden Flächenteilen (13) zu einem gemeinsamen Konstruktionsteil vereinigt sind.1 to 3, characterized in that the sealing surface (10) with the protruding surface parts (13) become a common Construction part are united. 809817/0384809817/0384 ORIGfNAL INSPECTEDORIGfNAL INSPECTED 5. Rückschlagklappe nach einem oder mehreren der Ansprüche5. Non-return valve according to one or more of the claims 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß kanalseitig ein die Dichtfläche bildender Winkel (9) angeordnet ist, dessen dichtflächenseitiger Schenkel sich quer zur Kanalachse wenigstens über einen Teil der Breite der flügelartigen Flächenteile (13) erstreckt.1 to 4, characterized in that the channel side a Sealing surface forming angle (9) is arranged, the sealing surface side legs at least transversely to the channel axis extends over part of the width of the wing-like surface parts (13). 6. Rückschlagklappe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Klappenrandbereich innerhalb der zusätzlichen Flächenteile (13) einpin Strömungsrichtung erstreckender Vorsprung (i8) angeordnet ist, der bei geschlossener Klappe mit in Strömungsrichtung verlaufenden Kanalwandteilen einen engen Spalt (21) bildet.6. Non-return valve according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that in the flap edge area within the additional surface parts (13) one-pin direction of flow extending Projection (i8) is arranged which, when the flap is closed, has duct wall parts extending in the direction of flow forms a narrow gap (21). 7. Rückschlagklappe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappendichtung am Stirnende (22) des flanschartigen Vorsprunges (l8) angeordnet ist, das in Schließstellung an einem entsprechenden Rücksprung der Kanalwand anliegt.7. Non-return valve according to claim 6, characterized in that that the flap seal is arranged at the front end (22) of the flange-like projection (l8), which is in the closed position rests against a corresponding recess in the duct wall. 19.10.1976
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