DE532914C - Wasserrohrbruchselbstschlussventil - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
5. SEPTEMBER 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 532914 KLASSE 47 g GRUPPE

Georges Laurent in Paris

Wasserrohrbruchselbstschlußventil

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Oktober 1927 ab

Gegenstand der Erfindung ist ein Wasserrohrbruchselbstschlußventil, bei dem zum Schließen nach zwei Seiten durch die lebendige Kraft des Wassers im Innern der Rohrleitung ein Doppelventilteller als Abschlußkörper verschiebbar gelagert ist, dessen Achse in der Durchfiußöffnung liegt.

Es sind bereits Vorridhtungen dieser Art vorgeschlagen worden, bei denen der doppelte Abschlußkörper normal in der Ruhelage zwischen zwei einander gegenüberliegenden Sitzen durch einen Anschlag festgehalten wird, welcher der Einwirkung eines Gewichtshebels unterliegt und welcher unter der Einwirkung eines genügend großen Druckes des Mittels (Dampf) in der Strömungsrichtung nachgibt. Das Schließen erfolgt dabei plötzlich. Eine solche Vorrichtung ist für dichte Mittel, wie Wasser, und insbesondere für Rohrleitungen von großem Durchmesser nicht geeignet.

Es ist ebenfalls bei solchen Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die Verschiebung des Abschlußkörpers durch Federn zu dämpfen, was aber bei Wasserleitungen nur eine geringe Sicherheit bietet.

Bei den genannten Vorrichtungen kann infolge der Druckschwankungen in der Leitung auch nicht mit Bestimmtheit auf das Schließen des Abschlußkörpers gerechnet werden. Gemäß der Erfindung wird der Abschlußkörper unmittelbar von der lebendigen Kraft des Wassers entgegen der Wirkung eines Bremskolbens beeinflußt. Zu diesem Zwecke ist die Achse des Abschlußkörpers an beiden Seiten vermittels je eines Durchlaß ventile tragenden Bremskolbens in ortsfesten Zylindern geführt, und mit dem Abschlußkörper ist eine Ventilsteuerstange für Auslaßventile der Zylinder verbunden, derart, daß beim Bewegen des Abschlußkörpers in eine der Schließlagen jeweils das Auslaßventil des zugeordneten Zylinders geschlossen und das des Gegenzylinders geöffnet wird.

Der Druck, der sich unter diesen Bedingungen in der Ruhelage in den Bremszylindern einstellt, hängt direkt von dem Druck der Leitung ab, so daß die Bremswirkung selbsttätig und mit Bestimmtheit geregelt wird trotz aller Druckschwankungen in der Leitung.

Der Verschlußkörper und die mit ihm zusammenarbeitenden Sitze sind derart ausgebildet, daß bei Schluß der Verschiebung nach der einen oder der anderen Richtung ein allmähliches Schließen stattfindet, derart, daß die Geschwindigkeit des Abschlußkörpers allmählich verzögert und im Augenblick des Schließens fast gänzlich vernichtet wird. Bei noch so großer Geschwindigkeit und noch so großem Druck des Wassers wird dadurch jedes heftige Aufschlagen verhütet.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung dargestellt.

Abb. I zeigt die Vorrichtung im Längsschnitt mit in der Ruhelage befindlichem Abschlußkörper.

Abb. 2"" "zeigt"" in" vergrößertem Maßstabe Einzelanordnungen des Kolbens.

Abb. 3 zeigt Einzelanordnungen einer Ventilklappe.

/ Die Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse i, das an beiden Enden 2 und 2^a offensteht und dessen Wandstärke dem Druck der Leitung angepaßt ist. Im Innern des Gehäuses sind auf radialen Armen 3, 3° zwei Zylinder^ 4^a befestigt, in denen sich zwei auf einer gemeinsamen Stange 6 sitzende KoI-ben 5 und 5° verschieben können.

In der Innenwand des Gehäuses sind zwei Sitze 7 und 7° vorgesehen, mit denen abwechselnd die Ränder 8 und 8° eines auf der Stange 6 sitzenden Abschlußkörpers 9 zusammenarbeiten können. Die Zylinder 4 und 4° sind auf einer Seite mit vollen Böden 10 und io° und auf der anderen Seite mit durchbohrten Böden 11 und n^a versehen, welche das Wasser zwischen dem Innern des Gehäuses und der Zylinder frei durchtreten lassen. Die Kolben sind mit Kanälen 12 und 12° versehen, welche das Wasser von der Vorderseite der Kolben auf die Hinterseite durchtreten lassen, wobei der Durchfluß in entgegengesetzter Richtung -" durch Rückschlagventile 13 und 13« in diesen Kanälen verhindert wird, Die-Zylinder sind mit Auslaßleitungen 14 und 14* ".von-großem Durchmesser versehen, die normal durch. Ventilklappen 15 und 15⁰ geschlossen sind und außerdem von Hand mit Hilfe von Hähnen-16 und i6^a geschlossen werden können. ".-Die Stangen der Ventile 15 und 15° stehen

nach außen vor und arbeiten mit einer Gleitstange 17 zusammen, die mit Kurvenflächen

18 und i8^a versehen ist und den- Bewegungen des Abschlußkörpers 9 folgt. Zu- diesem Zweck trägt die Stange 17 eine Scheibe ig, die in eine umlaufende Nut 20 des Abschlußkörpers eingreift. Die Ventilstangen können auch von Hand mit Hilfe von Knöpfen 21 und 21" betätigt werden.

Die Sitze 7 und 70 des Gehäuses 1 sind-von einem zahnartig eingeschnittenen-Kragen umg₀ geben. Die Flanken der Zähne sind parabolförmig zugeschnitten und dienen dazu, in im voraus bestimmter Weise -während des Schließens des Abschlußkörpers den Durchgangsquerschnitt des Wassers zu verkleinern. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

i. Für das Schließen- und Öffnen von

In der normalen Lage sind die - Auslaßhähne 16 und i6^a'geöfrnet, und der Abschlußkörper 9 befindet sich in einer gleichen- -Entfernung von den Sitzen 7 und 7°. Wird die Stange des Ventils 15 eingedrückt und der Hahn i6^ß geschlossen, so stellt sich im Zy- · linder 4 der Druck der freien Luft ein, während auf der entgegengesetzten Seite des Kolbens 5 und auf beiden Seiten des KoI- ~bens 5^a der Druck der Wasserleitung aufrechterhalten bleibt. In dem Maße, in welchem das Wasser des Zylinders 4 durch den Hahn 16 ausfließt und eine gleiche Wassermenge durch den Kanal 12⁰ in den Zylinder 4⁰ eintritt, wird der Abschlußkörper 9 mit den beiden Kolben von rechts nach links verschoben. Der Abschlußkörper legt sich somit gegen den Sitz 7, und die Wasserleitung wird geschlossen. Durch entgegengesetzte Betätigung des Hahnes 16 wird der Druck im Zylinder 4 wiederhergestellt, und beim Öffnen des Hahnes 16^s wird der Abschlußkörper so lange nach rechts verschoben, als die Kurvenfläche i8^a der Stange 17 mit der Stange des Ventils I5^a in Berührung steht und somit die Innenseite des Kolbens 5^a mit dem Auslaß in Verbindung steht. 2. Für das selbsttätige Arbeiten: Es wird angenommen, bei offenstehenden Hähnen 16 und i6^a entstehe ein Rohrbruch auf der linken Seite der Vorrichtung, also im stromabwärts liegenden Teile der Wasser- _go leitung, wenn das Wasser von rechts zufließt. Durch den Rohrbruch wird die Strömungsgeschwindigkeit- des Wassers erhöht und der Druck vermindert. Da-aber das Wasser auf der stromabwärts - liegenden Seite des Abschlußkörpers dessen Ränder -umgehen nruß^ so wird infolge der- erhöhten Wassergeschwindigkeit-der auf diese Seite ausgeübte Wasserdruck-erhöht. Der Abschlußkörper wird also bei genügender Wassergeschwindigkeit von rechts nach links verschoben^ Der Zylinder 4 enthält eine gewisse Wassermenge, die durch den Kolben 5 eingeschlossen ist. Dieses Wasser wird -vom Kolben auf einen Druck gebracht, der- infolge des großen Flächenverhältnisses zwischen dem Abschlußkörper 9 und dem Kolben 5 sehr hoch sein kann. Unter der Einwirkung dieses Druckes entweicht das ■Wasser des -Zylinders4-langsam zwischen dem Kolben und der-Innenwand des Zylinders n₀ selbst bei sehr sorgfältig ausgeführter Dichtung. Nach Bedarf- kann sogar ein sehr kleiner Auslaßkanal im Kolben zu diesem Zweck vorgesehen sein. Das aus den Kolben 5 und 5^a und dem Abschlußkörper bestehende Ganze verschiebt - sich auf ■ diese Weise langsam, wobei der Kolben 5 als Dämpfer dient. Das Ventil 15 bleibt geschlossen, während das Ventil 15« durch die Kurvenfläche -i8° geöffnet wird und die Außenseite - des Kolbens 5° mit dem Auslaß verbindet. - "— — ------

Ist der Druckabfall in dem stromabwärts liegenden Teile der Wasserleitung nicht genügend groß oder von ungenügender Dauer, so wird durch die Verbindung des Zylinders 4° mit dem Auslaß der Kolben 5^a nach rechts zurückgehen und mit ihm der ganze bewegliche Teil, bis die Kurvenfläche aufhört, auf das Ventil 15" einzuwirken.

Ist dagegen der Druckabfall genügend groß, so wird die durch die Wasserströmung erzeugte Kraft den Abschlußkörper auf den Sitz 7 zu verschieben, während das im Zylinder 4 befindliche Wasser langsam zwischen dem Kolben 5 und der Zylinderwand entweicht. Der Abschlußkörper wird dadurch kräftig gegen seinen Sitz 7 gedrückt. Sobald in den beiden Teilen der Wasserleitung, die durch den Abschlußkörper voneinander getrennt sind, sich wieder ein gleicher Druck

ao einstellt, kehrt der Abschlußkörper selbsttätig wieder in die Offenlage zurück, da die beiden Seiten des Kolbens 5 einem ungleichen Druck unterworfen sind. Hierbei bleibt der Zylinder 4" durch das offenstehende Ventil 15° mit dem Auslaß in Verbindung.

Die Hähne 16 und i6^a können, wie dargestellt, auf der Außenseite der Ventile 15 und I5^a angeordnet sein oder vorzugsweise zwischen den Zylindern 4 und 4" und den Ventilen 15 und 15°. Dadurch können die Ventile von der Vorrichtung abgeschnitten und besichtigt werden.

Ein Hahn 22 (Abb. 3) dient zur Regelung der Bremswirkung. Dieser Hahn muß natürlieh derart angeordnet sein, daß er den Durchgang der Stange 17 nicht hindert.

Die beschriebene Vorrichtung ist in der Längsrichtung vollkommen symmetrisch und arbeitet bei stromaufwärts oder stromabwärts auftretendem Rohrbruch nach beiden Seiten hin in genau gleicher Weise.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Wasserrohrbruchselbstschlußventil, bei dem zum Schließen nach beiden Seiten durch die lebendige Kraft des Wassers im Innern der Rohrleitung ein Doppelventilteller als Abschlußkörper verschiebbar gelagert ist, dessen Achse in der Durchflußöffnung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Abschlußkörpers (9) an beiden Seiten vermittels je eines Durchlaßventile (13, 13°) tragenden Bremskolbens (5, 5^a) in ortsfesten Zylindern (4, 4^a)l geführt ist und mit dem Abschlußkörper eine Ventilsteuerstange (17) für Auslaßventile (15, 15«) der Zylinder verbunden ist, derart, daß beim Bewegen des Abschlußkörpers (9) in eine der Schließlagen jeweils das Auslaßventil (15, 15°) des zugeordneten Zylinders (4, 4^a) geschlossen und das des Gegenzylinders geöffnet wird.

2. Wasserrohrbruchselbstschlußventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (9) als Doppelschale ausgebildet ist, deren Stirnränder als Dichtflächen dienen.

3. Wasserrohrbruchselbstschlußventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Ventilsitzen (7, 7°) nach der Seite der Abschlußkörper hin sich erweiternde Rohrstutzen vorgesehen ■ sind, die keilförmige Ausschnitte tragen, so daß der Durchgangsquerschnitt beim Aufsitzen des Verschlußteiles allmählich vermindert wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen