Drehschieber. Die Erfindung betrifft einen Dreh schieber zum Absperren, von Dampf oder Flüssigkeiten, dessen durchbohrter Dreh körper gegenüber der Spindel verdrehbar ist und unter dem Einfluss einer Führung am Gehäuse zeitweilig mit der Spindel gekuppelt -wird und bei gelöster Kupplung stillsteht, wobei bei der nachfolgenden relativen Ver drehung der Spindel gegenüber dem durch bohrten Drehkörper mindestens ein an diesem gelagerter Ventilteller durch Exzenter in die Andruck- bezw. Abziehstellung verschoben wird.
Nach der Erfindung ist die Spin del mit Durchlasskörper durch den Dreh körper hindurchgeführt und oberhalb und unterhalb des Durchlasskörp.ers mit je einem oder zwei Exzentern versehen, die auf am Drehkörper geführte Platten einwir ken, die zu zweit zusammen mit einem Ven tilteller verbunden sind.
Zweckmässig ist an einer der Platten ein Nocken vorgesehen, der in eine am Gehäuse angebrachte Nut ein greift, welche in eine erweiterte Nut über geht, in die der Nocken beim Vorschieben des oder der Ventilteller eintritt, so dass eine Zurückdrehung des durchbohrten Drehkör pers in die Offenstellung erst nach Zurück ziehen des bezw. der Ventilteller erfolgen kann. Die zeitweilige Verriegelung der Spindel und des Drehkörpers wird vorteilhaft durch einen an letzterem angebrachten Riegel be wirkt, der durch eine Nut am Gehäuse ge steuert wird.
In der Zeichnung ist Fig. 1 ein senkrechter Mittelschnitt durch einen, ein Ausführungsbeispiel betreffenden Drehschieber in halbgeschlossener Stellung vor dem Andrücken der Ventilteller an die Einströmungs- und Ausströmungsöffnung, Fig. 2 ein wagrechter iHittelschnitt durch den Drehschieber in der gleichen Stellung wie in Fig. 1, Fig. 3 ein gleicher Schnitt durch den Drehschieber, jedoch in der Offenstellung,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des mittleren Teils der Spindel bezw. des Spindel körpers, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des die Spindel umgebenden, zu dieser drehbaren Körpers, Fig. 6 eine Draufsicht auf die auf der obern Seite des drehbaren Körpers angeord neten Vorrichtungen, wobei diese Teile in Ansicht, das Gehäuse aber im wagrechten Schnitt durch die Mittelachse und eine in dem nicht mitdargestellten Deckel des Gehäuses angeordnete Nut strichpunktiert gezeichnet sind,
Fig. 7 eine schematische Darstellung eini ger der in Fig. 6 angegebenen Teile in an derer Stellung, Fig.. 8 eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit in grösserem Massstab.
Das Gehäuse 1 des Drehschiebers, an das die Rohransätze 2 und 3 angegossen sind, ist im wesentlichen kugelförmig ausgebildet und oben durch einen aufgeschraubten Deckel 4 verschlossen. Durch eine Stopfbüchse 5 des Deckels ist die Ventilspindel 6 hindurchge führt, die im Deckel und im Boden mit je einem verstärkten Teil 7 bezw. 8 gelagert und in der Mitte einen quer durchbohrten Durch lasskörper 9 trägt. Oben an diesem Körper ist ein Zylinderstück 10 vorgesehen, an das ein zweites, einen kleineren Durchmesser be sitzendes Stück 10' anschliesst, so dass der Teil 110 eine Schulter. bildet.
Über dem Teil 10' sind zwei Exzenter 11, 12, deren Exzentrizi tät nach entgegengesetzten Seiten gerichtet ist, vorhanden. Symmetrisch zu diesen Teilen befinden sich am untern Ende des Teils 9 zwei Exzenter 11' und 12'. Alle diese Teile bestehen zweckmässig mit der Spindel aus einem Stück.
Der Spindelkörper 9 ist von einem Körper 15 umgeben, der an der Aussenseite grossen Teils kugelförmig und innerhalb des kugel förmigen Hohlraumes des Gehäuses 1 drehbar ist. Die innere Seite dieses Körpers 15 ist am obern Ende so ausgedreht, dass sie einen auf die zylindrischen Teile 10 und 10' an der Spindel passenden Ring 13 bildet, der auf der von dem zylindrischen Teil 10 gebildeten Schulter ruht. Die Spindel bezw. ihr Körper 9 ist in dem Körper 15 drehbar.
Die Wand des Körpers 1,5 hat an zwei gegenüberliegenden Stellen Durchbohrungen 14, die den gleichen Durchmesser haben wie die Bohrung 17 des Teils 9. Diese Bohrungen haben auch den gleichen Durchmesser wie die Durchbohrungen der Rohransätze 2 und 3, so dass die Teile 9 und 15, wenn ihre Bohrun gen auf die Ansätze 2 und 3 ausgerichtet sind (Fig. 3), einen gleichmässigen Durchströ- mungskanal bilden.
In der Stellung nach Fig. 2, die den Drehschieber in einer Mittel stellung zwischen dem vollständigen Schlie ssen und dem Öffnen zeigt, liegt der Kanal der Teile 9 und 15 senkrecht zur Durchströ- mungsrichtung. Um aus der Verschlussstel- lung in die Offenstellung nach Fig. 3 zu kom men, muss die Spindel 6 um ungefähr 180 gedreht werden.
Während des ersteren Teils dieser Drehung bleibt der Körper 15 in Ruhe, und die Spindel 6 und ihr Körper 9 führen eine relative Drehung gegen diesen Körper 15 aus, wobei die Teile in die Stellung naeh Fig. , kommen. Alsdann nimmt die Spindel 6 bezw. ihr Körper 9 durch eine noch zu be schreibende Vorrichtung den Körper 15 mit, so dass dieser sich um<B>90!'</B> dreht und aus der Stellung nach Fig. 2 in die Offenstellung nach Fig. 3; gelangt.
Auf beiden Seiten des Körpers 15 befinden sich Ausbohrungen 16 und Ausdrehungen 1,8, in denen Ventilteller'20 und 21 drehbar und ra dial zur Drehachse des Körpers 1,5 verschieb bar gelagert sind, indem diese Ventilteller mit ihrem Rande in den Ausdrehungen 18 lie gen und mit Zapfen 16' in die Ausbohrungen 16 eingreifen, so dass sie sich drehen und ra dial verschieben und bei geschlossenem Schie ber mit ihren Dichtungsringen 19 gegen ent sprechende Dichtungen am Umfang der An sätze 2 und 3 angedrückt werden können.
Zur Verschiebung der Ventilteller 20 und 21 dienen einerseits Platten 2:8 und 24, die über dem Zylinderstück 10' an der Spindel und auf dem Ring 13 des Körpers 15 liegen und die mit runden Ausdrehungen die Ex zenter 11 bezw. 12 an der Spindel umfassen, und anderseits ähnliche Platten 23' und 24', die auf der Unterseite des Körpers 15 bezw. 9 liegen und die Exzenter 11' und 12' um fassen. Die runden Ausdrehungen dieser Platten haben einen grösseren Durchmesser als die Exzenter, derart, dass die inneren Plat ten,23, 23' über die äussern Exzenter 12, 12' hinweg auf die innern Exzenter 11, 11' ge schoben werden können.
Der Zwischenraum zwischen den Ausdrehungen der Platten und den zugehörigen Exzentern ist mit Rollen 25 oder Segmenten ausgefüllt. Diese Rollen oder Segmente können aber auch fortgelassen wer den, wenn die innern Exzenter 11 und 11' und die Ausdrehungen in den Platten 23 und 23' mit einem grösseren Durchmesser ausge führt werden als die äussern Exzenter 12 und 12' und die Ausbohrungen der Platten 24 und 24'.
Die Ausdrehungen 18 an der Aussenseite des Körpers 15 sind durch Ausnehmungen unterbrochen, so, dass an den obern und un tern Enden Führungen miteinander gegen überliegenden, achsparallelen Wänden 26 ge bildet werden (Fix. 5). Zwischen den Enden 2-6 werden die Platten .23, 24, 23', 24' geführt (Fix. 6), so dass sie sich stets mit dem Körper 15 zusammen bewegen und an ihm durch die Exzenter 11, 12., 11', 12' radial verschoben werden, wenn der Körper 15 gegen die Spin del 6 verdreht wird.
Die Ventilteller 2.0, i21 ragen mit ihrem obern und untern Rande in den Raum zwischen den Wänden 26 hin ein, und jede der Platten 23, 24, 2,3', 24' ist an ihrem äussern Ende ausgeschnitten, welche Ausschnitte 27 je den Aussenrand einer der Ventilteller 20, 2:1 umfassen. Die Platten B3, 23' fassen um den Rand des Ventiltellers 21 und die Platten ,24, 24' um den Rand des Ventiltellers 20 (Fix. 1). Wenn die Platten durch die Exzenter 11, 12, 11', 12' gleich zeitig nach innen oder aussen verschoben wer den, nehmen die Ventilteller an dieser Bewe gung teil.
Die Weite der Ausschnitte 27 ist zweckmässig etwas grösser als die Dicke des Randes der Ventilteller 20, 21, so dass letztere etwas Spielraum darin haben. Infolge dieses Spielraumes wird beim Schliessen des Dreh schiebers der Ventilteller, der sich an der Seite der Ausströmung befindet, durch den Druck des fliessenden Mediums früher auf seinen Sitz gedrückt als der Ventilteller auf der Seite der Einströmung.
Auch sind die innern Wände der Ausschnitte 27 und die an diesen Wänden anliegenden Ränder der Ventilteller abgeschrägt (Fix. 1, 2), so dass sich die Ventilteller noch etwas verschieben bezw. einstellen können, während sie von den Platten 2@3, 23', 24, 24' nach aussen gedrückt werden. Letztere Anordnung hat den Zweck, dass beide Ventilteller 20, 21 in ihrer End stellung gleichmässig an ihre Sitze angedrückt werden.
Statt der dargestellten zwei Ventilteller kann auch nur ein Ventilteller auf der einen Seite des Körpers 15 vorhanden sein. In die sem Falle ist beispielsweise nur der Ventil teller 2:1 mit den zugehörigen Platten 23, 28' und Exzentern 11, 11' vorhanden, während der Ventilteller 20- die Platten 23, 2.3' und die Exzenter 12, 12' fortfallen.
Damit der kugelförmige Körper 15 aus einem Stück hergestellt werden kann und ein leichtes Zusammensetzen dieses Körpers mit der Spindel trotzdem möglich ist, sind diese Teile folgendermassen ausgestaltet Unterhalb des zylindrischen Teils 10 des Körpers 9 an der Spindel 6 schliesst sich ein Kugelstück 28 an, das seine Fortsetzung in einem zylindrischen Teil 29 findet. Der Teil 30 unterhalb dieses Zylinders ist auf einen geringeren Durchmasser abgedreht als der Teil 29. Die Durchlochung 17 geht durch die Teile 2 & , 29, 30 hindurch.
Infolge des ge ringeren Durchmessers des Teils 30 treten die untern Ränder der Durchbohrung 17 bei 31 etwas nach innen zurück.
Der drehbare Körper 15, der an der Aussenseite zum grossen Teil kugelförmige Gestalt hat, ist innen so ausgedreht, dass der beschriebene Spindelkörper genau in ihn hin- einpasst, das heisst das obere Ende ä,2 seiner Durchbohrung ist zylindrisch, während der mittlere Teil in seiner obern Hälfte 33 die Form einer Hohlkugel und in der untern Hälfte im wesentlichen die Form eines senk rechten Hohlzylinders hat.
In diesen treten zwei von der Wand der zylindrischen Boh rung 32' ausgehende Vorsprünge 34 ein, die den Ausschnitt bei 31 an der Bohrung des Spindelkörpers ausfüllen und mit ihren innern Flächen 35 an dem zylindrischen Teil 30 anliegen und eine Führung für diesen bil den.
Es ist zu bemerken, dass diese Vor sprünge die relative Drehung des Spindel körpers 9 zum Körper 15 nicht hindern, da die seitlichen Kanten der Ausschnitte bei 31 bei der Drehung über die seitlichen Kanten der Vorsprünge 34 hinweggehen. Es ist ferner zu bemerken, dass der Teil 30 des Spindelkörpers zu dem Zweck zurückge dreht ist, damit das untere Ende des Spindel körpers nicht gegen die Ventilteller 20" 21 stösst und diese somit frei beweglich sind.
Da die Aussenseite des Drehkörpers 15 zwi schen den je ein Paar bildenden Ausdrehun- gen 18 kugelförmig, die Innenseite aber in der untern Hälfte dieses Körpers zylindrisch ist, treffen diese beiden Seiten bei 36 unter allmählich geringer werdender Wandstärke des bezüglichen Körperteils von 15 zusammen (Fig. 15). Gibt man dem genannten Körper teil von 15 eine grössere Wandstärke, so ist eine Abstufung von 30 des Spindelkörpers nicht erforderlich. In diesem Falle treten die Ränder der Durchbohrung 17 bei 31 nicht nach innen zurück und die Ränder der Boh rungen 14 springen nicht vor, da keine Vor sprünge 34 vorhanden sind.
Die beschriebene Ausgestaltung der Teile ermöglicht ein leichtes Zusammensetzen, in dem zunächst der Körper 1.5 von oben über den Spindelkörper 9 geschoben wird, dann die Ventilteller 2.0 und 2-1 in die Ausdrehungen 18 des Körpers 15 eingelegt, dann die Plat ten 23, 24, 23'"24' so über die Exzenter 11, 12, 11', 12' geschoben werden, dass sie mit ihren Ausschnitten 27 über die Ränder der Ventilteller 20, 21 fassen, wonach das Ganze in der Stellung nach Fig. 3 bezüglich des Gehäuses in den Hohlraum des letzteren ein gesetzt wird.
Wie bereits erwähnt, führt die Spindel bei jedem Öffnen oder Schliessen ungefähr eine halbe Drehung, jedoch der Körper 15 mit den Ventiltellern und den Platten 23, 24, 23', 24' eine Vierteldrehung aus. Hierzu ist es er forderlich, dass der Körper 15 während eines Teils der Drehung der Spindel 6 mit dieser verriegelt wird und während eines andern Teils der Drehung der Spindel von dieser frei ist. Hierzu dient die nachstehend beschrie bene und in Fig. 6, 7 und 8 dargestellte Vor richtung.
In einem Ausschnitt 40 des das obere Ende des Körpers 15 bildenden Ringes 13 ist ein Riegel 41 gelagert, dessen mit spitzen Vorsprüngen versehenes inneres Ende in eine entsprechend geformte Ausnehmung 42 an dem Teil 10' der Spindel vorgeschoben wer den kann. Das äussere Ende des Riegels 41 ragt in eine rechteckige Ausnehmung 43 eines Rahmens 44 hinein, der oben auf dem Körper 1;5 aussenseits des Ringes 13 befestigt, zum Beispiel angegossen ist. Durch die obere Seite des Rahmens 44 geht ein Zapfen 46 hindurch, auf dessen obern Ende ein Hebel 47 befestigt ist.
Auf dem untern Ende des Zapfens 46 sitzt innerhalb des Ausschnittes 45 ein Hebel 48, der in eine Ausnehmung 49 an der obern Seite des Riegels 41. eingreift. Wird der Hebel 47 in der der Bewegung des Uhrzeigers entgegengesetzten Richtung geschwenkt, so wird dadurch der Riegel 41 in den Schlitz 40 zurückgezogen.
In der in Fig. 6 gezeichneten Stellung ist der Riegel 41 vorgeschoben und tritt in die Ausnehmung 42 des Spindelteils 10' ein,-so dass der Körper 15 mit der Spindel 6 gekuppelt ist und an deren Drehung teil nehmen muss. \ Das Vor- und Zurückschieben des Riegels 41 wird mittelst einer auf dem Hebel 47 sitzenden Rolle 50 bewirkt, die in einer in Fig. 6 strichpunktiert gezeichneten Nut 51, 5,2 im Deckel 4 geführt wird. Diese Nut 51, 52 verläuft auf ihrem grössten Teil konzen trisch zur Spindel, ihr eines Endes 52 ist da gegen nach aussen gekrümmt.
In der in Fig. 6 gezeichneten Stellung befindet sich die Rolle 50 im konzentrischen Teil der Nut 31, 3,2 und der Riegel 41 ist daher in die Ausnehmung 42 des Teils 10' vorgeschoben. Wird die Spindel aus der Stellung nach Fig. 6 dem Uhrzeiger entgegen gedreht, so muss sich der Körper 15 mit ihr zusammen drehen, bis nach ungefähr einer Vierteldrehung die Rolle 50 in den exzentrischen Teil 5.2 der Nut gelangt und dadurch der Riegel 41 aus der Ausneh- mung 42 herausgezogen wird.
Der Körper 15 ist nunmehr von der Spindel 6 entkuppelt, und gleichzeitig wird er dadurch, dass die Rolle 50 an das Ende der Nut 51, 52 an stösst, an einer Weiterdrehung verhindert. Bei einer weiteren Drehung der Spindel wird daher der Körper 1-5 nicht mehr mitgenom men.
Die Nut 51, 52 ist in der Richtung des Uhrzeigers durch eine zur Achse konzen trische Nut 55 verlängert. Die Nut 5:5 ist aber schmaler als der Nutteil 51, so dass beide zusammen in der Nähe der Längsmitte eine Schulter 56 bilden. Auf der Oberseite der Platte 23 befindet sich ein Nocken 57, der in die Nut 55 eingreift (Fix. 1, 6, 7).
Die Arbeitsweise ist nun folgende Angenommen, der Drehschieber sei geöff net, so befinden sich die Teile in der Stellung nach Fig. 3 und 6. Die Rolle 50 befindet sich in dem konzentrischen Nutteil 51, und die Spindel 6 ist daher durch den Riegel 41 mit dem Körper 15 gekuppelt.
Soll der Drehschieber nun geschlossen werden, so wird die Spindel ,6 beispielsweise mittelst eines Handrades 60, einer Schnecke 61 und eines Schneckenrades 62 dem Sinne des Uhrzeigers entgegen gedreht. Da die Spindel durch den Riegel 41 mit dem Körper 15 gekuppelt ist, macht dieser die Drehung mit, und die Exzenter 11, 11', 12, 12' üben daher keine Wirkung auf die Platten 23, 24, 23', 2.4' und die Ventilteller 2.0, 21 aus. Der Nocken 57 bewegt sich während dieses Teils der Drehung in der konzentrischen Nut 55, und die Rolle 50 bewegt sich in der konzen trischen Nut 51.
Nach einer Drehung der Spindel um un gefähr<B>90'</B> läuft die Rolle 50' in den exzen trischen Teil 52 der Nut 51, 52 (Fix. 7), wo durch in der früher beschriebenen Weise der Riegel 41 zurückgezogen und der Körper 15 von der Spindel 6 entkuppelt wird. Der Kör per 1.5 steht nun so, dass der Ventilteller 20 dem Rohransatz 2 und der Ventilteller 21 dem Rohransatz 3 gegenüber liegt (Fix. 2). Der Nocken 57 ist dabei bis in den Nutteil 51 gelangt und steht mit seiner obern Kante der Schulter 5.6 gegenüber.
Da die mit dem Körper 15 verbundene Rolle 50 jetzt am Ende des Nutteils 52 steht und ein Weiterdrehen des Körpers 15 verhin dert, führt die Spindel 6 bei ihrer weiteren Drehung nunmehr eine relative Drehung gegen den Körper 15 aus, und die auf der Spindel 6 sitzenden Exzenter 11, 12, 11', 12' beginnen die an dem Körper 15 gelagerten Platten 23, 24, 23', 24' nach aussen zu schie ben. Hierdurch werden die Ventilteller 20, 21 auf ihre Sitze gepresst und gleichzeitig schiebt sich der an der Platte 23 sitzende Nocken 57 hinter die Schulter 56 (Fix. 7). Der Drehschieber ist damit geschlossen.
Soll der Drehschieber wieder geöffnet werden, so wird die Spindel 6 im Sinne des Uhrzeigers gedreht. Der Körper 15 kann diese Drehung nicht mitmachen, da der mit ihm durch die Platte 23 verbundene Nocken 57 hinter die Schulter 56 vorgeschoben ist. Es findet daher zunächst eine relative Ver drehung der Spindel 6 und damit des Spindelkörpers 9 gegen den Körper 15 statt, wobei die Exzenter 11, 12, 11', 12' die Plat ten 23, 2.4, 23', 24' und damit auch die Ven tilteller 20, 21 nach innen ziehen. Der an der Platte 23 sitzende Nocken 57 bewegt sich hierdurch ebenfalls nach innen aus dem Be reich der Schulter 57 (Fix. 7), so dass der Körper 1,5 nunmehr frei drehbar ist. Die Teile befinden sich jetzt in der Stellung nach Fig. 2.
Wird nun die Spindel 6 weiter im Sinne des Uhrzeigers gedreht, so können die Exzenter 11, 12, 11', 12' die Ventilteller 20, 21 nicht weiter nach innen ziehen, da letztere jetzt auf den innern Wänden der Ausdrehun- gen 18 fest aufliegen, und der Körper 1.5 muss sich daher mit der Spindel zusammen weiter drehen. Hierdurch bewegt sich die Rolle 50 aus dem Nutteil 52 wieder in den Nutteil .51, wodurch der Riegel 41 nach innen in die Ausnehmung 42 des Spindelringes 10' vorgeschoben wird, so dass nunmehr der Kör per 15 mit der Spindel 6 gekuppelt ist.
Beide Teile drehen sich zusammen in die Stellung nach Fig. 3 und 6, in der der Schieber. ge öffnet ist. Eine Weiterdrehung wird dadurch verhindert, da.ss der Nocken 57 an das Ende der Nut 55 anstösst. Damit die Durchbohrung 14 des Körpers 15 in der Offenstellung stets genau auf die Durchbohrung 17 des Spindel körpers 9 ausgerichtet ist, sind an einer oder mehreren geeigneten Stellen des Körpers 15 Anschläge angebracht.
Als Beispiel ist gemäss Fig. 2, 3, 4 und 5 ein Anschlag 58 gezeichnet, der sich während der relativen Drehung der Spindel 6 gegenüber dem Körper 15 frei in der Durchbohrung 17 der Spindel bewegt und bei Beendigung der relativen Drehung in eine Ausnehmung 59 am Begrenzungsrande der Durchbohrung 17 eintritt (Fig. 4).
Die Spindel führt also bei jedem Öffnen oder Schliessen ungefähr eine halbe Drehung, der Körper 15 mit den Ventiltellern und den Platten 23, 24, 23', 24' eine Vierteldrehung aus. In der Offenstellung ist der Körper 15 mit der Spindel verriegelt, so dass er eine Drehung der Spindel bis in die Schliessstel lung mitmachen muss. Der letzte Teil der Drehung wird dazu benutzt, die Verriegelung auszurücken, so dass die Teile im Augenblick der Ankunft in der Schliessstellung vonein ander entkuppelt werden und die Spindel sich weiter drehen kann, während der durch einen Anschlag aufgehaltene Körper 15 stehen bleibt.
Bei dieser Verdrehung der Teile gegen einander werden die Platten 23, 2.4, 23', 24' von den.Exzentern nach aussen geschoben, so dass die Ventilteller auf ihre Sitze gedrückt werden. Durch das Verschieben der Ventil teller nach aussen wird der Körper 15 durch den Nocken 57 am Gehäuse 1 festgestellt, so dass er sich, wenn später die Spindel zurück in die Offenstellung gedreht wird, erst wieder mit der Spindel zusammen drehen kann, wenn die Ventilteller nach innen gezogen sind, was durch ungefähr eine Vierteldrehung der Spin del bewirkt wird.
Zu Beginn der weiteren Vierteldrehung der Spindel erfolgt wieder eine Verriegelung des Körpers 15 mit der Spindel, so dass diese den Körper 15 in die Offenstellung mitnimmt.