DE586304C

DE586304C - Rueckschlagklappe fuer Rohrleitungen, insbesondere als Anlaufvorrichtung fuer Kreiselpumpen

Info

Publication number: DE586304C
Application number: DES102900D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-01-26
Filing date: 1932-01-26
Publication date: 1933-10-19

Description

Es ist bereits bei Absperrklappen, sog. Rückschlagklappen, für Rohrleitungen bekannt, deren Öffnen und Schließen bei Druckschwankungen und das damit erzeugte Klappern durch Dämpfungszylinder zu beheben. Auch ist vorgeschlagen, aber noch nicht bekanntgeworden, die durch die Verwendung eines solchen Mittels zu träge Bewegung der Klappe dadurch zu beseitigen, daß der Zylinder mit der Druckleitung in.Verbindung steht, so daß vder Kolben als Kraftkolhen wirkt.

Die Erfindung beruht in der Erkenntnis, diesen Kraftkolben zu einem ganz anderen Zwecke zu benutzen, nämlich um die Rück- · schlagklappe nach Art eines pneumatischen Türschließers langsam zu öffnen bzw. zu schließen, um die durch plötzliches Öffnen und Schließen der Klappe so gefürchteten Rohrschläge zu verhüten, aber auch, um die teure Fernsteuerung motorangetriebener Schieber zu ersparen, über die sonst das langsame Öffnen und Schließen der Schieber im normalen Betrieb erfolgt und die als Anlaufvorrichtung für Kreiselpumpen dienen.

Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, daß der Kolben zylinder- und kolbenstangenseitig unter derartig verschiedenen, vor und hinter der Klappe vorhandenen Rohrleitungsdrucken steht, daß durch die Druckdifferenzkräfte Gegendruckkräfte entstehen, die ' bremsend beim öffnen und Schließen der Rückschlagklappe wirken. Zu diesem Zwecke kann auch die Verbindung des Kolbens mit der Rückschlagklappe derart ausgebildet werden, daß bei Überwindung eines kleinen öffnungs- bzw. Schließungswinkels ein größerer Kolbenweg zurückgelegt wird gegenüber demjenigen Kolbenweg beim Durchlaufen des restlichen Winkels. Verstärkt werden kann die bremsende Wirkung beim öffnen und Schließen der Klappe dadurch, daß der Kolben zylinderseitig einen Schließ- bzw. öffnungsdorn für das in den Zylinder einmündende Ende der Verbindungsleitung besitzt. Zum Regeln der ■ Öffnungs- -und Schließgeschwindigkeit der Klappe kann noch in die Verbindungsleitung eine Durchgangsquerschnittregelvorrichtung eingebaut werden.

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt. .

Abb. ι zeigt einen Längsschnitt durch eine Rückschlagklappenarmatur und Abb. 2 einen Querschnitt dazu in Linie A-A nach Abb. 1.

In dem Armaturgehäuse α ist die Klappe e über den Hebel f um die Achse d drehbar gelagert. Bei entsprechender Drehung legt sie sich auf die Dichtungsringfläche c auf und verschließt die von der Ringfläche umgebene Öffnung. Der Hebel/ setzt sich über die Achse d fort und geht in eine Schlitzführung g über. Diese Führung greift an dem in der geteilten Kolbenstangew befestigten und mit einer Hülse i umkleideten Bolzen η an, der zu beiden Seiten über Hülsen 0 in Gleitbahnen p geführt wird. Die Gleitbahnen werden durch Ausschnitte in den Tragarmen b des Zylinders h gebildet. Über diese Arme wird der Zylinder an der Drehachse d auf der einen

Seite und über den Zylinderdeckel an der Ar matur α auf der anderen Seite gehalten. Das Äußere des Zylinders h und die Kolbenstangenseite des Kolbens i stehen unter einem Druck, der hinter der Klappe e herrscht. Der im Zylinder h über Ringe k geführte Kolben i besitzt zylinderseitig einen zugespitzten Dorn/, der in das in den Zylinderkörper mündende Ende eines Rohres r vollständig ίο eindringen kann. Das Rohr wird mittels einer Stopfbüchse g durch die Wandung der Armatur« geführt und durch eine Regelvorrichtung in Form einer Einstellschraube u zur Veränderung des Durchgangsquerschnittes der hier einmündenden Rohrleitung ί verschlossen. Der Anfang der Rohrleitung liegt vor der Rückschlußklappe bzw. der durch sie zu verschließenden Öffnung und wird durch einen Staukopf t gebildet. In der Rohrleitung ist ao noch ein Dreiwegehahn ν vorgesehen, der zum Ablassen des Zylinderinhalts und Prüfen der Dichtheit des Kolbens i einerseits und zur Prüfung der Dichtheit der Klappe auf der Ringfläche c andererseits dient. Auf das eine durch eine Stopfbüchse w herausgeführte Ende der Drehachse d ist noch eine Signalvorrichtung χ nach Abb. 2 gesetzt..

Bei Vorhandensein von mehreren Rückschlagklappen können alle, über ein Gestänge miteinander verbunden, gemeinsam auf den Bremskolben wirken.

Naturgemäß kann der Zylinder mit dem Kolben auch außerhalb des Gehäuses α angeordnet werden.

Die Wirkungsweise der Rückschlagklappeneinrichtung gemäß der Erfindung ist folgende: Wenn bei geschlossener Klappe e ein Druck in der eingezeichneten Pfeilrichtung wirkt, z. B. von einer Kreiselpumpe aus, so würde bei einer ungedämpften Klappe bei Überwindung des hinter der Klappe befindlichen Gegendruckes die Förderung ziemlich plötzlich beginnen. Bei der Ausbildung gemäß der Erfindung beginnt jedoch die Förderung erst allmählich, und zwar aus folgenden Gründen: Der Kolben i steht bei geschlossener Klappe in einer Stellung, bei der sein Dorn / die öffnung des Rohres r vollständig verschließt. Beginnt nun die Klappe e sich zu öffnen, so versucht diese über den Hebel f und die Kolbenstange den Kolben i aus dem Zylinder h herauszuziehen. Hierdurch erzeugt der Kolben i einen Unterdruck bzw. ein Vakuum auf der Zylinderseite des Kolbens i, und zwar dadurch, daß der Kolben bzw. seine Stange m einen großen Bremsweg C-B gegenüber dem kleinen Öffnungswinkel α¹ zurücklegen muß und der Rohrleitungsinhalt, meistens wohl Wasser, durch das Verbindungsrohr ί bzw. die Regelungsvorrichtung u nicht rasch genug naehströmen kann. Verstärkt wird diese Wirkung anfangs noch dadurch, daß der Dorn / das Rohr r fast vollständig, im weiteren Verlauf des Öffnens immer weniger verschließt und erst nach Erreichen des Öffnungswinkels cc¹' ganz freigibt. Da nun aber hinter der Klappe e, also auf der Kolbenstangenseite, ein großer Druck herrscht, so wirkt der Kolben bremsend auf das öffnen ein, und auf diese Differenz drucke sind die entstehenden Gegendruckkräfte zurückzuführen.

Ist der Öffnungswinkel α¹ erreicht, so kann die weitere Öffnung bis zum großen Winkel cr rascher erfolgen. Es wird deshalb nur der kleine Bremsweg B-A von dem Kolben zurückgelegt.

Mit wachsendem Öffnungswinkel macht sich jedoch das Eigengewicht der Klappe immer mehr als schließende Kraft bemerkbar, so daß eine hierdurch entstehende Drosselwirkung sich ergeben könnte. Dies wird dadurch vermieden, daß im Staukopf t vor der Klappe e und damit im Zylinder h bei der vergrößerten Strömungsgeschwindigkeit ein gewisser Überdruck entsteht, während hinter' der Klappe e und auf. der Kolbenstangenseite des Kolbens infolge der StrömungsVerluste ein gewisser Unterdruck entsteht. Diese Differenz zwischen beiden Drucken ergibt nun eine Kraft, die der Kraftwirkung des Eigengewichtes des Deckels ständig entgegenwirkt und daher die Klappe ständig hochhält und somit jede. Drosselwirkung der Klappe vermeidet.

Beim öffnen wird also über die Verbindungsleitung s zuerst eine bremsende Zugkraft durch den Kolben auf die sich öffnende Klappe e ausgeübt, die bei wachsendem Druck in der Rohrleitung und wachsendem Druck im Kolben umschlägt in eine die Klappe beschleunigt öffnende und offenhaltende Druckkraft.

Im umgekehrten Falle der Schließbewegung der Klappe, also bei einem sogenannten Rückschlag, kehrt sich die dem Eigengewicht der Klappe e entgegenstehende Druckkraft in das Gegenteil um, weil jetzt der Überdruck auf der Kolbenstangenseite und der Unterdruck auf der Zylinderseite herrscht. Die sich hieraus ergebende Zugkraft bewirkt zusammen mit dem Eigengewicht der Klappe ein rasches Überwinden des Bremsweges A-B und damit ein schnelles Verschließen der Klappe um den Schließwinkel α². Für den kleinen Schließwinkel α¹ ist wieder der größere Bremsweg B-C zurückzulegen. Da aber gleichzeitig der Staudruck gegen den Deckel e und der sich am Bremskolben auswirkende Differenzdruck wischen dem Druck auf der Kolbenstangenseite und Unterdruck am Staukopf t bzw. auf der Zylinderseite anwachsen, erfolgt auch weiterhin das Schließen der Klappe rasch, bis trotz wachsender Schließkräfte bei Beginn

des Schließwinkels α¹' eine energische Abbremsung dadurch erfolgt, daß der Dorn / des Kolbens das Rohr r immer weiter verschließt und somit einen hohen Überdruck im Bremszylinder als Gegenkraft erzeugt. Dieser Schließ Vorgang entspricht auch den normalen Betriebsbedingungen, bei denen ein rasches Schließen gegenüber dem langsamen öffnen gefordert wird.

Claims

Patentansprüche:

ι . Rückschlagklappe für Rohrleitungen, insbesondere als Anlaufvorrichtung für Kreiselpumpen, die mit einem als Kraftkolben wirkenden Kolben über ein Hebelgestänge verbunden ist, der zylinder- und kolbenstangenseitig unter den vor und hinter der Klappe herrschenden Rohrleitungsdrucken steht, gekennzeichnet durch einen vom Kolben gesteuerten Verschluß für das zylinderseitig einmündende Druckrohr in einer derartigen Abhängigkeit von der Bewegung der Klappe, daß "der Kolben die Öffnungs- und Schließbewegung bei kleinem Klappendurchlaß bremst, bei größerem Durchlaß aber zur Endstellung hin beschleunigt.
2. Rückschlagklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß aus einem am Kolben zylinderseitig befestigten öffnungsdorn fur das einmündende Ende des Druckrohres besteht.
3. Rückschlagklappe nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in das Druckrohr eine Ouerschnittregelvorrichtung für die Öffnungs- und Schließgeschwihdigkeit eingebaut ist.
4. Rückschlagklappe nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrohr, an seinem Anfang mit einem Staukopf versehen, in die Rohrleitung hineinragt und zwischen dem Druckrohr und der Regelvorrichtung ein Kontrolldreiwegehahn vorgesehen ist.
5. Rückschlagklappe nach Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß kolbenstangenseitig der Rohrleitungsdruck durch Einbau des Kraftzylinders in die Klappenarmatur selbst vorhanden ist.
6. Rückschlagklappe nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange mit dem freien Ende des die Klappe tragenden Drehhebels über eine Schlitzführung unmittelbar verbunden ist.
7. Rückschlagklappe nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf ihre Drehachse eine elektrische Kontaktvorrichtung gesetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen