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Anzeigevorrichtung für die Einstellung von Ventilen Die Erfindung
bezieht sich auf Ventile, insbesondere auf Ventile, die bei der Regulierung des
Röhren oder ähnliche Leitungen durchströmenden Strömungsmittels verwendet werden.
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Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten
Vorrichtung, um die Lage oder Einstellung des Ventils mit Bezug auf seinen Sitz
leicht kenntlich zu machen, d. h. um sichtbar zu machen, ob das Ventil geschlossen
oder offen ist, und im letzteren Falle anzugeben, @%ie weit das Ventil geöffnet
ist.
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Weitere Ziele der Erfindung bestehen darin, den Aufbau der Anzeigevorrichtung
so auszubilden, daß sie bei verschieden großen Ventilen oder bei unterschiedlichen
Ventilhüben verwendet werden kann.
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Gemäß der Erfindung weist die Anzeigevorrichtung für die Ventileinstellung
von Ventilen ein Gehäuse auf, das auf die Antriebsspindel des Ventils aufgeklemmt
und mit einem Zeiger o. dgl. versehen ist, dessen Bewegung mittels einer innerhalb
des Gehäuses liegenden Einrichtung erfolgt, die durch die Kegelfläche am Ende einer
Stange betätigt wird, deren Einschub in das Gehäuse sich entsprechend der Lage des
Ventilverschlußstückes mit Bezug auf den Ventilsitz ändert.
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Vorzugsweise enthält die Einrichtung einen federbeaufschlagten Zahnbogen,
der mit Zähnen im Dingriff steht, die auf der den Zeiger o. dgl. tragenden Welle
vorgesehen sind, wobei der Zahnbogen eine in Berührung mit der Kegelfläche gehaltene
Verlängerung aufweist und um eine zur Stange parallele Achse drehbar gelagert ist.
Ferner ändert sich der Winkel, den die Erzeugende der Kegelfläche mit der Achse
der Stange einnimmt, so daß
beim Drehen der Stange im Gehäuse eine
bestimmte Relativbewegung zwischen der Stange und dem Gehäuse eine größere oder
kleinere Bewegung des Zeigers verursacht.
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Das dem Gehäuse der Anzeigevorrichtung abgewandte Ende der parallel
zur Spindel angeordneten Stange kann in einen Schuh eingeklemmt sein, der auf der
Packungsmutter oder einem anderen für gewöhnlich festliegenden Teil des Ventils
aufruht. Eine um die Stange herum liegende Feder zwischen dem Gehäuse der Anzeigevorrichtung
und dem Schuh hält den Schuh bei allen Stellungen des Ventils in Berührung mit der
Packungsmutter.
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Gewünschtenfalls kann das Gehäuse auch als Handgriff für die Ventilspindel
dienen. Wird die Anzeigevorrichtung bei einem Ventil größerer Abmessungen verwendet,
so kann das Gehäuse zusätzlich zu dem üblichen Handrad, und zwar auf der dem Ventil
abgewandten Seite des Handrades verwendet werden. In diesem Falle erstreckt sich
die Stange durch eine Bohrung in einer der Speichen des Rades hindurch, und ein
Ring wird zwischen Mutter und Schuh eingeschoben. Zweckmäßig hat hierbei der Schuh
eine Breite, die größer ist als die Steigung eines auf der Ventilspindel vorhandenen
Gewindes.
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Zum leichteren Verständnis der Erfindung und zur praktischen Durchführung
wird auf die zugehörigen Zeichnungen verwiesen. In diesen Zeichnungen ist Fig. i
eine Ansicht eines Ventils mit einem Einstellanzeiger, eingebaut in eine Rohrleitung;
Fig. 2 ist ein Teilschnitt durch den in Fig. i dargestellten Einstellanzeiger; Fig.
3 ist eine Teilaufsicht längs der Linie 3-3 der Fig. 2; Fig. 4 ist eine Draufsicht
der Fig. 2; Fig. 5 zeigt Einzelansichten der Triebwelle des Einstellanzeigers; Fig.6
zeigt in Ansicht ein Ventil größerer Abmessungen als das in Fig. i gezeigte Ventil;
Fig. 7 ist eine Draufsicht der Antriebsvorrichtung für das in Fig. 6 gezeigte Ventil.
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Jedes der in den Fig. i und 6 dargestellten Ventile weist ein Gehäuse
i mit Eintrittsstutzen 2 und Austrittsstutzen 3 auf, die so ausgebildet sind, daß
sie an die Enden von Rohren 4 angeschlossen werden können, damit das Ventil in eine
Leitung für Strömungsmittel eingeschaltet zu werden vermag. Die das Ventil betätigende
Vorrichtung umfaßt eine Spindel 5, die sich durch eine strömungsmitteldichte Packung
hindurch in das Ventilgehäuse i hinein erstreckt. Die Einstellungsanzeigevorrichtung
besteht aus einem Gehäuse 7 mit den Einrichtungen, die mittels einer Stange 8 betätigt
werden können.
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In dem in Fig. i dargestellten Ventil sitzt das Gehäuse 7 an dem Ende
der Ventilspindel 5 an Stelle des üblichen Handrades oder Handgriffes. Das untere
Ende des Gehäuses ist auf die Spindel aufgestülpt und ist mit einer Reihe von Madenschrauben
versehen, die auf die Spindel niedergeschraubt werden, um das Gehäuse fest in Stellung
zu halten, so daß keine Relativbewegung zwischen Spindel und Gehäuse stattfinden
kann. Das obere Ende des Gehäuses hat einen größeren Durchmesser und seine Umfangsfläche
io ist gekerbt oder anderweitig verformt, so daß dieses Gehäuseende griffsicher
erfaßt werden kann, um das Gehäuse und die Spindel zu drehen und dadurch das Ventil
zu betätigen.
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Das Gehäuse 7 hat eine Ausweitung i r mit einer Öffnung im Bilden,
in welcher eine Führungsbuchse 12 befestigt ist. Eine Stange 8 erstreckt sich durch
diese Buchse hindurch in die Ausweitung i i hinein. Die Stange 8 liegt parallel
zur Ventilspindel 5. Das untere oder äußere Ende der Stange trägt einen Schuh 15,
der auf der Packungsmutter 6 aufruht und sich relativ zur Mutter 6 zu drehen vermag.
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Das innerhalb der Ausweitung i i liegende obere Ende der Stange 8
läuft in eine Spitze aus (Fig. 5), wobei der Winkel der Zuspitzung sich um den Umfang
der Stange herum ändert.
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Der Schuh 15 besteht aus einer zur Aufnahme der Stange 8 dienenden
Buchse 16 mit einer Madenschraube 14, um den Schuh einstellbar auf der Stange festzulegen.
Der Schuh 15 besitzt ferner zwei parallele Finger 17, die die Ventilspindel 5 umfassen
und den Schuh mit Stange in der gegebenen Lage relativ zur Ventilspindel halten.
Eine Schraubenfeder 18 liegt um die Stange 8 und die Buchse 12 herum und wird zwischen
der Unterseite der Ausweitung i i sowie der Schuhverstärkung 16 gespannt, wodurch
der Schuh in Berührung mit der Mutter 6 gehalten wird.
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Die Einrichtung i9 (Abb. 2), die ein leicht sichtbares Anzeichen der
Lage oder der Einstellung des Ventils zu geben vermag, wird von einem Boden 20 getragen,
der innerhalb des- Gehäuses 7 vorgesehen ist. Die Einrichtung umfaßt zwei parallele
Platten 21, 22, von denen die Platte 21 dicht über dem Boden 2o durch Schrauben
25 befestigt ist, während die Platte 22 im Abstand von der Platte 21 durch Abstandsstücke
23 gehalten wird, die um die Schrauben 24 herum liegen, durch welche die beiden
Platten zusammengehalten werden. Eine in den Platten 21 und 22 gelagerte Spindel
26 erstreckt sich nach der Öffnung des Gehäuses 7 zu, w o sie einen Zeiger 27 trägt.
Zwischen den Platten 21, 22 sitzen auf der Spindel 26 ein Zahnritzel 28 und eine
Spiralfeder 29, deren eines Ende an der Spindel verankert ist, während das andere
Ende, das Außenende, gegen das eine Abstandsstück 23 anliegt und dadurch an einer
Drehbewegung gehindert ist. Das Ritzel28 steht im Eingriff mit den Zähnen eines
drehbar zwischen den Platten 21, 22 gelagerten; Zahnbogens 3o. Das Endstück 31 des
Zahnbogens 30 erstreckt sich in die Ausweitung i i hinein und wird durch
die auf das Ritzel und damit auf den Zahnbogen einwirkende Spiralfeder 29 federnd
oder nachgiebig mit dem zugespitzten Ende der Stange 8 in Berührung gehalten.
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In der Bahn des Zahnbogens liegt im Gehäuse ein Anschlag 32, um die
federgetriebene Bewegung des Zahnbogens zu begrenzen.
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Innerhalb der Gehäuseöffnung liegt eine Grundscheibe
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mit einer Teilung auf der einen Hälfte des Umfanges ihrer freiliegenden Fläche.
Die Scheibe besitzt eine Mittelbohrung, durch die die Spindel 26 hindurchragt, damit
der Zeiger 21 oberhalb der Teilung oder Skala aufgesetzt werden kann und sich über
die Skala hinwegzubewegen vermag. Scheibe und Zeiger sind für gewöhnlich durch eine
Glasscheibe abgedeckt, die in der Gehäuseöffnung oberhalb der Scheibe in bekannter
Weise festgelegt ist.
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Zeiger 27 ist mit der einen Kante einer halbkreisförmigen Deckscheibe
34 aus durchscheinendem oder undurchsichtigem Material befestigt oder steht mit
dieser Kante in fester Verbindung. Die Deckscheibe hat einen Durchmesser, der im
wesentlichen gleich dem Durchmesser der Scheibe 33 ist, so daß bei vollständig geschlossenem
Ventil die mit der Teilung versehene Hälfte der Scheibe bedeckt ist. Der in dieser
Stellung freie Scheibenteil kann mit dem Wort geschlossen versehen sein. Wird das
Ventil geöffnet, so bewegen sich der Zeiger und die Deckscheibe um die Grundscheibe
herum, um allmählich die Skala oder die Teilung freizulegen, bis der Zeiger bei
vollständig geöffnetem Ventil eine Bezeichnung, z. B. offen, erreicht und die ganze
Skala dann vollständig frei liegt. Der Einbau der Deckscheibe erleichtert das Ablesen
der Anzeigevorrichtung bei spärlichem Licht. In Fig. 4 nehmen Zeiger und Deckscheibe
eine Stellung ein, die anzeigt, daß das Ventil etwas mehr als halb geöffnet ist.
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Bei Drehung des Gehäuses mittels der gekerbten Umfläche io wird die
Ventilspindel gedreht und das Ventil z. B. in seine vollständig geöffnete oder geschlossene
Lage bewegt. Die Drehung des Gehäuses bewirkt ferner, daß die Stange 8 um die Ventilspindel
herumwandert und daß der Schuh 15 um die Mutter 6 sich herumdreht. Das Öffnen und
Schließen des Ventils bewirkt außerdem, daß sich das Gehäuse von der Mutter 6 weg
oder zu ihr hin bewegt, so daß das zugespitzte Ende der Stange 8 weniger oder mehr
in die Ausweitung i i hineinragt. Diese Längsbewegung des Gehäuses 7 relativ zur
Stange 8 bewirkt, daß das Zahnbogenendstück 31 längs des spitz zulaufenden Endes
dieser Stange sich verschiebt. Der Zahnbogen wird deshalb um seinen Drehzapfen geschwenkt
und dreht das Ritzet 28 sowie die Welle 26 mit dem Ergebnis, daß der Zeiger 27 und
die Deckscheibe 34 über die Skala der Grundscheibe sich verschieben. Diese Verschiebung
des Zeigers wird eingeleitet durch das zugespitzte Ende der Stange 8, sobald die
Stange in die Ausweitung i i sich weiter hineinschiebt, und durch die Spiralfeder
29, die das Endstück des Zahnbogens in Berührung mit der Stange hält, sobald die
Stange aus der Ausweitung 11 herausgezogen wird.
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Bei einer Vergrößerung des Abstandes zwischen Gehäuse 7 und Mutter
6 hält die auf der Buchse 16 aufruhende Druckfeder 18 den Schuh 15 in Berührung
mit der Mutter 6, so daß eine Relativbewegung z 'ischen Gehäuse und Stange, deren
Größe von der w Längsverschiebung der Ventilspindel abhängt, gesichert ist. Durch
Lösen der Schraube 14 kann die Stange 8 in der Buchse 16 gedreht und durch Anziehen
dieser Schraube wieder festgelegt werden. Es kann auf diese Weise also ein anderer
Teil des spitz zulaufenden oberen Endes der Stange dem Zahnbogenendstück dargeboten
werden. Beispielsweise kann die eine Seite 8a der Kegelfläche an Stelle der Seite
86 dem Zahnbogenendstück gegenübergestellt werden. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß
diese beiden Seiten mit stark unterschiedlichen Winkeln zur Achse der Stange geneigt
liegen und daß, wenn das Zahnbogenendstück mit der Seite 8a in Berührung liegt,
eine viel größere Längsverschiebung der Ventilspindel erforderlich ist, um den Zeiger
7 von der Stellung vollständig geschlossen in die Stellung vollständig offen zu
verschieben, als wenn das Endstück in Berührung mit der Seite 8b läge: Durch Drehung
der Stange 8 in der Buchse 16 ist es also möglich, den Anzeiger bei Ventilen zu
verwenden, die unterschiedliche Verschiebungsgrößen zwischen ihren Endstellungen
zeigen. Falls notwendig, kann die Stange 8 auch durch eine in axialer Richtung erfolgende
Verlagerung in der Buchse 16 eingestellt werden.
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Soll eine Anzeigevorrichtung bei großen Ventilen (Fig.6 und 7) verwendet
werden, bei denen der :-#I,1>stand der Mutter 6 von dem Handrad 35 so groß ist,
daß der Schuh 15 nicht in sämtlichen Ventilstellungen auf der Mutter 6 aufsitzen
kann, wenn gleichzeitig die Stange 8 in die Ausweitung i i hineinragt, wird um die
Spindel ein Ring 36 herumgelegt, um eine erhöhte Auflage für die Finger 17 zu bilden.
Wenn außerdem in ganz außergewöhnlichen Fällen die Bahn des Ventils zwischen seinen
äußersten Lagen so lang ist, daß die Spitze der Stange 8 bei heruntergeschraubter
Spindel die Scheibe durchbohren würde, müß ein Gehäuse größerer Tiefe zur Beliebung
dieser Schwierigkeit genommen werden.
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Da die am Rad io des Gehäuses erzeugte Hebelkraft zur Betätigung großer
Ventile nicht genügt, wird bei solchen Ventilen das Gehäuse 7 an der Ventilspindel
oberhalb des üblichen Handrades 35 befestigt, wie Fig. 6 erkennen läßt, und ersetzt
vorzugsweise die hier für gewöhnlich vorgesehene Sicherungsmutter. Um sicher zu
sein, daß sich hierbei das Gehäuse gemeinsam mit dem Handrad dreht und nicht aus
Versehen von der Spindel fallen kann, wird Stange 8 mit ihrer Druckfeder 18 durch
eine in einer Speiche 38 des Rades vorgesehenen Bohrung 37 hindurchgeführt.
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Um zu verhindern, daß der Schuh 15 in das auf den Spindeln großer
Ventile üblicherweise vorhandene Gewinde eingreift, können die Finger abgehoben
und durch einen bogenförmigen Flansch ersetzt werden, der eine größere Breite hat,
als die Steigung des Gewindes beträgt, und der die Spindel teilweise umfaßt.