DE3146716A1

DE3146716A1 - Drehschieber

Info

Publication number: DE3146716A1
Application number: DE19813146716
Authority: DE
Inventors: Paul Stonehouse Gloucestershire Radmall
Original assignee: Dowty Mining Equipment Ltd
Current assignee: Dowty Mining Equipment Ltd
Priority date: 1980-12-06
Filing date: 1981-11-25
Publication date: 1982-06-16
Also published as: GB2089001B; GB2089001A

Description

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Beschreibung

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Die Erfindung bezieht sich auf Drehschieber, in Strömungs-" mittalleitungen eingesetzt werden können und Schieberelemente mit beispielsweise teilkugelförmiger Gestalt aufweisen, welche zwischen offenen und geschlossenen Positionen hin- und herdrehbar sind.

In bestimmten Anwendungsfällen von derartigen Drehschiebern ist es bisher wünschenswert gewesen, dafür Sorge zu tragen, daß in der geschlossenen Stellung des Schiebers das Strömungs- · mittel am Schieber nur in einer Richtung vorbeiströmt. Um dies zu erreichen, sind verschiedenartige Einrichtungen außerhalb des Schiebersund parallel zu diesem vorgesehen worden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch die Anordnung von derartigen Einrichtungen die Handhabbarkeit verschlechtert wird. Darüber hinaus sind die Herstellungskosten relativ hoch, da eine Abzweigung von der Hauptströmurtgsmittelleitung erforderlich ist, um geeignete Bypass-Rückschlagventile einzubauen, und da eine Rückführung in die Hauptströmungsmittelleitung benötigt wird.

■ .

Die Erfindung schafft hierfür Abhilfe..Sie schafft einen verbesserten Drehschieber, der in kompakter Weise Einrichtungen enthält, die für eine derartige Strömung in nur einer Richtung sorgen, wenn sich der Schieber in einer geschlossenen Stellung befindet.

Erfindungsgemäß wird ein Drehschieber vorgesehen, der in Strömungsmittelleitungen einsetzbar ist. Der Schieber umfaßt ein Schiebergehäuse und ein in diesem Gehäuse untergebrachtes drehbares Schieberelement, einen festen Schiebersitz, einen beweglichen Schiebersitz, dem Bypasskanaleinrichtungen zugeordnet sind, und elastische Einrichtungen zur Beaufschlagung des beweglichen Schiebersitzes in Eingriff mit dem Schieber-

element Und des Schieberelementes in Eingriff mit dem festen Schiebersitz. Das Schieberelement ist mit Schieberbetätigungseinrichtungen verbunden, so daß es durch diese aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und umgekehrt dreh-' bar ist, wobei es in der ersten Stellung einen Strömungsmittelfluß in einer Richtung durch den Schieber verhindert, jedoch . die Verbindung zwischen dem Schieberelement und den Schieberbetätigungseinrichtungen derart ist, daß das Schiebereiement in dieser Weise unter Strömungsmitteldruck-beaufschlagung . oberhalb eines vorgegebenen Wertes gegen die Beaufschlagung und von dem festen SchÄersitz weg bewegbar ist, urn einen Strömungsmittelfluß über die Bypasskanaleinrichtungen in der anderen Richtung durch das Ventil zuzulassen, und wobei das Schieberelement in seiner zweiten Stellung einen Strömungsmittelfluß in jeder Richtung durch den Schieber ermöglicht.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen in erster Linie darin, daß eine relativ kompakte Schieberkonstruktion geschaffen wird, für deren Betriebsweise man · sich nicht auf außerhalb des Schiebers angeordnete Bestandteile verlassen muß und die relativ billig ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nunmehr in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 sinen Schnitt durch einen für eine Strömungsmittelleitung geeigneten Drehschieber;

Figur 2 einen vergrößerten Schnitt durch ein Ringelement, das einen Teil der.in Figur 1 dargestellten

Konstruktion bildet;

Figur 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in Figur 2; und

Figur 4 einen Schnitt entlang Linie IV-IV in Figur 1.

Der in der Zeichnung dargestellte Schieber umfaßt eine Schiebarbetätigungseinrichtung in der Form eines Handgriffes 11, der auf einer drehbaren Welle 12 montiert ist, die sich durch eine abgedichtete Öffnung 13 in ein Schiebergehäuse hineinerstreckt. Das Gehäuse ist mit einer Einlaßverbindung 15 und einer Auslaßverbindung 16 versehen. Der Endabschnitt der Welle 12 im Inneren 17 des Gehäuses trägt ein Antriebsblatt 18, das sich mit einem Schlitz 19 in Gleiteingriff befindet, der in einem Schieberelement 20 mit teilkugelförmiger Gestalt ausgebildet ist, das innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Dieses Schieberelement ist mit einer Bohrung

in

21 versehen, und, wie Figur 1 gezeigt, auf einem Führungseinsatz 22 gelagert, der von einem Element 23 getragen wird, welches in geeigneter Weise in eine Öffnung 24 im Gehäuse eingeschraubt ist.

Ein fester Schiebersitz 25 und ein beweglicher Schiebersitz

26 sind dem Schieberelement 20 zugeordnet und weisen jeweils Öffnungen 27 und 28 auf, zu denen die Bohrung 21.

ausrichtbar ist. Das Schieberelement 20 ist durch Drehen des Handgriffes 11 um die Achse 29 drehbar, und zwar zwischen einer geschlossenen Position, wie in Figur 1 gezeigt, und einer offenen Position, in der die Bohrung 21 zu den öffnungen

27 und 28 ausgerichtet ist. Geeignete Anschläge (nicht

gezeigt) sind am Gehäuse vorgesehen, um den Bawagungsbereich des Handgriffes zu begrenzen.

Der.feste Schiebersitz 25 ist in einem Element 30 ausgebildet, das über ein Fitting 31 fest im Gehäuse gehalten wird. Das Fitting ist in das Gehäuse eingeschraubt und weist einen Kanal 32 auf, der sich von der Öffnung 27 aus öffnet und zu der Auslaßverbindung 16 führt.

Der bewegliche Schiebersitz 26 ist in einem ringförmigen Element 33 ausgebildet, das an seinem dem Schieberalemont 20 benachbarten Endabschnitt einen radial auswärts gerichteten Flansch 34 aufweist. Eine zwischen diesem Flansch und der End—

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wand 36 des Gehäuses angeordnete Schraubenfeder 35 preßt das Element 33 in Figur 1 nach rechts, so daß sein Sitz 26 mit der teilkugelförmigen Außenfläche 37 des Schieberelementes 20 in Eingriff tritt". Aufgrund des gleitenden Ein-griffes zwischen dem Antriebsblatt 18 und dem Schlitz 19 im Schieberelement wird dieses Element folglich auch durch die Feder 35 in dichtenden Eingriff mit dem festen Schiebersitz 25 gedruckt«

Für die Feder 35 können in geeigneter Weise Einstelleinrichtungen (nicht gezeigt) vorgesehen sein.

KanalBinrichtungen in der Farm van drei in Umfangsrichtung gleiche Abstände aufweisenden Schlitzen 38, die wie in den Figuren 2- und 3 gezeigt geformt sind, sind in dem Element 33 vorgesehen. Diese Schlitze umgehen den Sitz 26 bei Eingriff, so daß/die Außenfläche 37 des Schieberelementes 20 umgebende Kammer 39 über diese Schlitze immer mit dem Inneren 40 des Elementes 33 in Verbindung steht. Das Innere 40 steht mit einem Kanal 41 im Gehäuse in Verbindung, der zu der Einlaßverbindung 15 führt. In der in Figur 1 dargestellten ersten Position des Schiebers befindet sich das Schieberelement in seiner vollständig geschlossenen Stellung, wobei das Element 33 mit Axialspiel 42 gegenüber der Endwand 36 angeordnet ist.

Wenn der Handgriff 11 so gedreht ist, daß sich das Schieberelement 20 in seiner zweiten und offensn Stellung befindet, d.h. in der gegenüber der in Figur 1 gezeigten Stellung um 90 um die Achse 29 gedrehten Stellung, ist die Einlaßverbindung 15 über den Kanal 41, das Innere 40 des Elementes 33, die Bohrung 21 und den Kanal 32 gegenüber der Auslaßverbindung - 16 unmittelbar geöffnet. In dieser offenen Stellung des Schiebers kann Strömungsmittel in jeder Richtung durch den Schieber fließen, d.h. von der Einlaßverbindung 15 zur Auslaßverbindung 16 oder andersherum von der Auslaßverbindung zurück zur Einlaßverbindung. Während eines derartigen Durchflusses hält die Schraubenfeder 35 das Element 33 in Eingriff

. mit dem Schieberelement 20 und das Schieberelement wiederum in Eingriff mit dem festen Schiebersitz 25.

Wenn der Handgriff über 90 zurückbewegt wird, so daß das Schieberelement 20 wie in Figur 1 dargestellt angeordnet ist,

sich
befindet dar Schieber in einer geschlossenen Stellung und

verhindert einen Strömungsmitteldurchfluß von der Einlaßverbindung

15 zur Auslaßverbindung 16. Obwohl das Strömungsmittel über die Schlitze 38 und um die Außenseite des Elementes 33 herum einen Zugang zur Kammer 39 gewinnt, stellt das Aufsitzen des Schieberelementes 20 auf dem festen Schiebersitz 25 . sicher, daß kein Strömungsmittelfluß an diesem Sitz vorbei in den Kanal 32 stattfinden kann.

Wenn jedoch in diesem geschlossenen Zustand des Schiebers d,er Strömungsmitteldruck in der Leitung hinter der Verbindung

16 infolge irgendeines Betriebszustandes in der zugehörigen Ausrüstung einen vorgegebenen Wert übersteigt, wird die von der Feder 35 ausgeübte Vorspannung überwunden, so daß das Schieberelement 20 von seinem festen Sitz 25 weg bewegt wird und, was die Blatt- und Schlitzverbindung 18/19 zuläßt,

gleitet,
gleitet-in Figur 1 nach links / wodurch das Element 33, das mit dem Schieberelement 20 in Eingriff verbleibt, ebenfalls nach links gedruckt wird. Unter gewissen Umständen kann diese Bewegung so lange fortgesetzt werden, bis der linke Endabschnitt des Elementes 33 mit der Endwand 36 in Eingriff tritt.

Wenn eine derartige Bewegung auftritt, strömt das Strömungsmittel im Kanal 32 am Sitz 25 vorbei in die Kammer 39 und

um die teilkugelförmige Oberfläche 37 des Schieberelementes . 2Q herum. Ein Teil dieses Strömungsmittels strömt durch die Schlitze 38 in das Innere 40 des Elementes 33, während der restliche Teil von der Kammer 39 entlang der Außenfläche des Elementes 33 und durch das sich verringernde Spiel 42 strömt und sich dem durch das Innere 40 in den Kanal 41 fließenden Strömungsmittel anschließt.

Wenn, wlo dies unter'.bestimmten Umständen der Fall sein kann, der linke Endabschnitt des Elementes 33 mit der Endwand 36 in Eingriff tritt, erfolgt der Strömungsmittelfluß in den Kanal 41 danach nur -poch über die Schlitze 38 und das Innere 40 des Elementes 33.

Wenn der Strömungsmitteldruck in der Leitung jenseits dar Verbindung 16 unter den vorgegebenen Wert fällt, bewirkt die Feder 35 automatisch eine Bewegung des Elementes 33 und des Schieberelementes 20 in Figur 1 nach rechts zurück, bis das Element .mit dem Sitz 25 dichtend in Eingriff tritt, so daß nunmehr Strömungsmittel in beiden Richtungen durch den Schieber fließen kann. ·

Der vorstehend beschriebene Schieber ermöglicht somit einB Umkehrströmung, wenn er sich in seinem geschlossenen Zustand befindet. Durch diese Konstruktion soll erreicht werden, daß der Schieber in seiner offenen Stallung dem Strömungsmittel einen minimalen Widerstand entgegensetzt und in seiner geschlossenen Stellung einen annehmbaren Druckabfall in seiher Rolle

a
als Rückschlgventil darbietet.

Durch geeignete: Auswahl der Feder 35 kann der Schieber so eingestellt werden, daß er als Entlastungsventil wirkt, das auf der Niederdruckseite Bines Systems eingesetzt werden kann, beispielsweise der Niederdruckseite eines Strebausbaugestellyorschubsteuersystems, wobei das Ventil dann zwischen den Rückführ- und Hauptrückführleitungen des Strebausbaugestells eingesetzt wird, um einen Schalteffekt beim Steuervorgang zu erreichen.

Obwohl bei der vorstehend in Verbindung mit der Zeichnung beschriebenen Ausführungsfarm das Schieberelement nur im oberen Teil mit einem Schlitz versehen ist, in den das ■ Antriebsblatt eingreift, kann bei anderen Ausführungsfarmen der Erfindung ein ähnlicher Schlitz imunteren Teil des Elementes vorgesehen sein. Dieser Schlitz erstreckt sich

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parallel zu dem Schlitz im oberen Teil des Elementes und nimmt als zusätzliche Stütze für das Element ein Blatt auf-, das einen Teil eines modifizierten Führungsexnsatzes bildet, der unterhalb des Elementes angeordnet ist, und von diesem vorsteht.

Leerseite

Claims

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Patentansprüche

( 1.)Drehschieber für Strömungsmittelleitungen mit einem Schiebergehäuse und einem in dem Gehäuse untergebrachten drehbaren Schieberelement sowie einem festen Schiebersitz, dadurch gekennzeichnet, daß ein beweglicher Ventilsitz (26) vorgesehen ist, dem Bypasskanaleinrichtungen (3B) in Verbindung mit elastischen Einrichtungen (35) zum Pressen· des beweglichen Schiebersitzes in Eingriff mit dem Schieberelement (20) und des Elementes in Eingriff mit dem festen Schiebersitz (25) zugeordnet sind, wobei das Schieberelement derart mit SchieberbetätigungseinrichtungBn (11, 12) in Verbindung'steht, daß es über diese aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und umgekehrt drehbar ist, wobei es In dieser ersten Stellung einen Strömungsmittelfluß in einer Richtung durch den Schieber verhindert, jedoch die Verbindung (18, 19) des Schieberelementes mit den Schieberbetätigungseinrichtungen derart ist, daß das Schieberelement unter Beaufschlagung eines über einem vorgegebenen Wert liegenden Stromungsmitteldruckes gegen seine Beaufschlagung und von dem festen Schiebersitz weg bewegbar ist, um einen Strömungsmittelfluß über die Bypasskanaleinrichtungen in der anderen Richtung durch den Schieber zu ermöglichen, und wobei das Schieberelement in seiner zweiten Stellung einen Strömungsmittelfluß in beiden Richtungen durch den Schieber zuläßt:
2. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschieberelement (20) eine teilkugelförmige Gestalt besitzt.
3. Drehschieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Ventilsitz (26) in der Form eines mit einem Flansch versehenen Ringelementes (33) ausgebildet ist, auf dem die elastischen Einrichtungen (35) gelagert sind.
4. Drehschieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des mit dem Flansch versehenen Ringelementes (33) mit einem Kanal (41) in dem Gehäuse (14) in Verbindung steht, welcher zu der Einlaßverbindung (15) des Schiebers

. 5 führt.
5. Drehschieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypasskanaleinrichtungen mindestens einen Schlitz (3θ) umfassen, der im Inneren des mit dem Flansch versehenen Ringelementes (33) ausgebildet ist und bei Eingriff des beweglichen Schiebersitzes (26) mit dem Drehschieberelement (20) diesen Sitz umgeht, wodurch eine das Element umgebende Kammer (39) mindestens über diesen Schlitz mit dem Inneren des mit dem Flansch versehenen Ringelementes und somit dem Kanal (41) und der Einlaßverbindung (15) in Verbindung steht.
6. Drehschieber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Schieber-' betätigungseinrichtung (11, 12) und dem Drehschieberelement (20) ein Antriebsblatt (18) und einen geschlitzten Abschnitt (19) des Drehschieberelementes, mit dem sich das Antriebsblatt in Eingriff befindet, umfaßt.