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Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber für Druckrohrleitungen mit einer Spindel, mittels der eine Dichtscheibe in einen Absperrgehäuseabschnitt des Schiebers in den Strömungsweg eingefahren wird, wobei der Absperrgehäuseabschnitt eine den Strömungsweg abdichtende Dichtvorrichtung aufweist, welche die Dichtscheibe, wenn sie in den Strömungsweg eingefahren ist, beidseitig umlaufend abdichtet, und wobei die Spindel in einem nach aussen abgedichteten Spindelgehäuse untergebracht ist, welches mittels der Dichtvorrichtung vom Strömungsweg abgetrennt ist, die durch eine Haltevorrichtung im Absperrgehäuseabschnitt (12) befestigt ist.
In letzter Zeit finden Druckrohrleitungen verbreitete Anwendung, und zwar beispielsweise als Abwasserleitungen, die heute noch in grossem Masse als sogenannte "Freispiegelleitungen" gebaut werden, in denen das Abwasser drucklos mit gleichmässigem Gefälle durch die Schwerkraft zur Kläranlage hin bewegt wird. Die angesprochenen Druckrohrleitungen werden solchen Freispiegelleitungen nunmehr vorgezogen, da sie nicht mit einem gleichmässigem Gefälle verlegt werden müssen und kleinere Querschnitte gewählt werden können. Für solche Druckrohrleitungen werden Armaturen benötigt, beispielsweise Entlüftungsarmaturen, aber auch Absperrschieber, um bestimmte Streckenabschnitte zuverlässig absperren zu können.
Ein der vorliegenden Erfindung gattungsgemäss entsprechender Absperrschieber ist ein sogenannter Plattenschieber, der in der Regel zwischen Flanschen einer Rohrleitung eingebaut wird. Diese Schieber sind wegen der Flanschbauweise und der offenliegenden Spindel für den Erd- einbau nicht geeignet ; Einbau in Schächten stellt jedoch eine relativ teure Lösung dar.
Es sind ferner vollständig gehäuseummantelte Absperrschieber bekannt, wie sie in der Erdgasund Trinkwasserversorgung verwendet werden. Der Nachteil dieser Absperrschieber besteht darin, dass die Spindel, die zum Öffnen und Schliessen des bei diesen Absperrschiebern verwendeten Schieberkeiles notwendig ist, vollen Kontakt mit dem Abwasser hat, wodurch eine ausreichende Betriebssicherheit bei einer erdeingebauten Armatur nicht gegeben ist.
Die DE 975 163 C offenbart einen Absperrschieber für Druckrohrleitungen, der die vorgenannten Nachteile überwindet. Insbesondere wird dort ein für den Erdeinbau geeigneter Absperrschieber beschrieben, der einen einfachen Aufbau hat und eine ausreichende Betriebssicherheit bereitstellt. Nachteilig ist jedoch, dass für Wartungs- und Reparaturarbeiten zahlreiche Schrauben gelöst werden müssen und dann sowohl die Spindel freigelegt ist, als auch die Absperrung geöffnet wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Absperrschieber für Druckrohrleitungen zu schaffen, der für Wartungs- und Reparaturarbeiten einfach geöffnet werden kann, ohne die Dichtheit im montierten Zustand zu gefährden. Insbesondere soll ein Zugriff auf die Spindel möglich sein, ohne die Absperrung zu öffnen.
Diese Aufgabe wird durch einen Absperrschieber für Druckrohrleitungen mit einer Spindel gelöst, mittels der eine Dichtscheibe in einen Absperrgehäuseabschnitt des Schiebers in den Strömungsweg eingefahren wird, wobei der Absperrgehäuseabschnitt eine den Strömungsweg abdichtende Dichtvorrichtung aufweist, welche die Dichtscheibe, wenn sie in den Strömungsweg eingefahren ist, beidseitig umlaufend abdichtet, und wobei die Spindel in einem nach au- #en abgedichteten Spindelgehäuse untergebracht ist, welches mittels der Dichtvorrichtung vom Strömungsweg abgetrennt ist, die durch eine Haltevorrichtung im Absperrgehäuseabschnitt befestigt ist, wobei erfindungsgemäss die Haltevorrichtung durch beidseitig in Aussparungen des Gehäuses eingreifende und die Oberseite der Dichtvorrichtung übergreifende Halteclipse gebildet wird.
Diese Halteclipse spielen eine besondere Rolle im Zusammenhang mit der Möglichkeit, das Spindelgehäuse von dem Absperrgehäuseabschnitt einfach und rasch abzunehmen. Wenn die Halteclipse angebracht sind, kann das Spindelgehäuse ohne weiteres beispielsweise zu Wartungszwecken abgenommen werden, wobei keinerlei Gefahr mehr besteht, dass die Dichtvor-
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richtung unter dem Druck des Fluids aus ihrem Gehäusesitz herausrutscht.
Der Absperrgehäuseabschnitt weist eine den Strömungsweg abdichtende Dichtvorrichtung auf, welche die Dichtscheibe, wenn sie in den Strömungsweg eingefahren ist, beidseitig umlaufend abdichtet. Die Spindel ist in einem nach aussen abgedichteten Spindelgehäuse untergebracht, welches mittels der Dichtvorrichtung vom Strömungsweg abgetrennt ist.
Mit anderen Worten wird durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung auch dafür gesorgt, dass weder aus dem in der Leitung strömenden Medium noch aus dem umgebenden Erdreich Verschmutzungen an die Spindel herantreten können, so dass die Betriebssicherheit gewährleistet ist. Die Verwendung einer Dichtscheibe macht den Aufbau des erfindungsgemässen Absperrschiebers relativ einfach, wobei die beidseitig umlaufende Abdichtung eine hohe Absperrsicherheit garantiert. Der Absperrschieber gemäss der Erfindung kann deshalb ohne weiteres auch im Erdeinbau sehr zuverlässig arbeiten.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Dichtvorrichtung zwei aneinander liegende und aneinander abdichtende, ringförmige Einsätze auf, die im Absperrgehäuseabschnitt gehalten werden, wobei die Dichtscheibe zwischen den Einsätzen in den Strömungsweg eingefahren wird. Die Einsätze können dabei an der Kontaktfläche zur Dichtscheibe und/oder an der Kontaktfläche zum Absperrgehäuseabschnitt mit Ringdichtungen abgedichtet sein, insbesondere mit O-Ringen, die in Aufnahmen der Einsätze gelagert sind.
Ein solcher Aufbau macht es möglich, dass die Einsätze bei offenem Strömungsweg, also herausgefahrener Dichtscheibe, den Strömungsweg so abdichten, dass keinerlei Strömungsmedium in tote Gebiete des Gehäuses eindringt. Andererseits findet auch bei in den Strömungsweg eingefahrener Dichtscheibe sowohl eine völlige Absperrung der Strömung als auch eine völlige Abdichtung aller nicht dem Strömungsweg zugehörigen Armaturenteile statt. Damit entstehen keine Bereiche innerhalb des Absperrschiebers, die mit ruhendem und nicht abführbarem Strömungsmedium gefüllt sind, was einerseits die Betriebssicherheit der im Gehäuse vorhandenen Teile erhöht und andererseits die Gefahr der Totwasserbereichsbildung bei flüssigen Medien vollständig eliminiert.
Bei der Verwendung von O-Ringprofilen kann die Stärke der Dichtscheibe gegenüber herkömmlichen glatten Schiebern deutlich verringert werden.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Spindel des Absperrschiebers so vorgesehen, dass sie sich von einer oberen, abgedichteten Lagerstelle im Spindelgehäuse durch eine untere Öffnung im Spindelgehäuse in den Absperrgehäuseabschnitt hinein bis knapp über die Dichtvorrichtung erstreckt. Wegen der Dichtvorrichtung kann demnach auch noch ein Teil des Absperrgehäuseabschnittes mit verwendet werden, um die Spindellänge unterzubringen, wodurch sich grössere mögliche Verschiebelängen für die Dichtscheibe ergeben und damit auch die Möglichkeit, Rohre mit grösseren Querschnitten abzusperren.
Der Absperrgehäuseabschnitt kann gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Einfahrbereich der Dichtscheibe eine lösbare und abdichtbare Verbindung zum Spindelgehäuse aufweisen, insbesondere in Form eines zum Spindelgehäuse hin offenen Kragens. Hierbei ist nun dafür gesorgt, dass das Spindelgehäuse grundsätzlich vom Absperrgehäuseabschnitt abgetrennt werden kann, und zwar auch in dem Zustand, wo der Strömungsweg bei hochgefahrener Dichtscheibe offen ist. Dies wird durch die Dichtvorrichtung ermöglicht, die den Strömungsweg in jedem Betriebszustand des Absperrschiebers vollständig abdichtet, wodurch das Auswechseln von allen oberhalb der Dichtvorrichtung vorhandenen Bauteilen, also zum Beispiel Spindel, Dichtscheibe, Spindelgehäuse mit Lager und Spindeldichtung bei vollem Betriebsdruck und ohne Unterbrechung der Strömung möglich ist.
Auch bei geschlossenem Absperrschieber, also mit in den Strömungsweg eingefahrener Dichtscheibe, lassen sich alle Teile des Spindelgehäuses und die Spindel auswechseln, wenn diese aus ihrer
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Verbindung zur Dichtscheibe gelöst wird. Damit können auch in besonders kritischen Bereichen Wartungsarbeiten ohne Änderung des offenen oder geschlossenen Zustandes des Absperrschiebers durchgeführt werden.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Absperrschiebers erstrecken sich von dem Absperrgehäuse weg zu beiden Seiten hin integral verbundene Rohrleitungsabschnitte, die mit dem Absperrgehäuse zusammen den Strömungsweg im Bereich des Schiebers ausbilden, wobei sie an ihren abragenden Enden Verbindungsmittel, insbesondere Bajonettverschlüsse zur Rohranbindung aufweisen.
Die Erfindung betrifft ferner mehrere Verwendungen eines, wie oben beschriebenen, Absperrschiebers. Zum einen eignet sich der erfindungsgemässe Absperrschieber wegen seiner Fähigkeit zum Erdeinbau und der vollständigen Isolierung der Spindel von dem Strömungsmedium hervorragend als Absperrschieber für Abwasserrohrleitungen. Eine weitere Verwendung eines erfindungsgemässen Absperrschiebers ist diejenige als Absperrschieber für Rohrleitungen für flüssige oder gasförmige, brennbare Medien (z.B. Erdgasversorgungsleitungen), die zum einen durch die Mehrfachabdichtung eine höhere Leckagesicherheit bekommen und andererseits durch das unter Druck mögliche Auswechseln der oberen Bauteile eine entsprechende Betriebssicherheit erreichen können.
In weiterer Verwendung kann der erfindungsgemässe Absperrschieber als ein solcher für Wasserrohrleitungen, insbesondere Trinkwasserrohrleitungen vorteilhaft eingesetzt werden. Wie schon vorher angesprochen, gibt es beim erfindungsgemässen Absperrschieber im Gegensatz zu den bisher im Trinkwasserbereich eingesetzten Absperrarmaturen keinen Totwasserbereich, selbst dann nicht, wenn das Wasser nur geringfügig ausgetauscht wird. Diese Totwasserbereiche haben für die Trinkwasserversorgung den Nachteil, dass sich hier sehr leicht mikrobiologische Keime bilden können, die dann unter Umständen nur noch durch entsprechende zusätzliche Massnahmen (z. B. Chlorieren des Trinkwassers) beherrscht werden können.
Da bei der erfindungsgemässen Konstruktion eine vollständige Abdichtung zum Schiebergehäuse hin ermöglicht wird, gibt es keine Toträume, die zum Verkeimen führen könnten.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert. In den Figuren zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemässen Absperrschieber, teilweise in Schnittdarstellung, Fig. 2 und 3 eine obere und eine geschnittene Seitenansicht zur Darstellung einer Haltevorrichtung für eine Dichtvorrichtung und Fig. 4 und 5 die Spindelmutter in ihren Endpositionen.
Die Fig. 1 zeigt einen Absperrschieber, der erfindungsgemäss ausgestaltet ist, wobei der Bereich des Spindelgehäuses 1 und des Absperrgehäuseabschnittes 12 im Schnitt dargestellt ist.
Wie schon oben bemerkt, weist der in der Zeichnung dargestellte Absperrschieber ein Spindelgehäuse 1 auf, an das sich unten ein Absperrgehäuseabschnitt 12 anschliesst, der zu beiden Seiten hin integral mit Rohrleitungsabschnitten 11a und 11b versehen ist. Zusammen mit den Rohrleitungsabschnitten 11 a und 11 b bildet der Absperrgehäuseabschnitt 12 den Strömungsweg für das durchströmende Medium.
Die Spindel des Absperrschiebers ist mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet. Sie ist im Lagerungs- und Abdichtungsabschnitt 3 des Spindelgehäuses 1 drehbar im Lager 4 gelagert und wird durch den O-Ring-Träger 2 axial abgedichtet.
Die Spindel erstreckt sich von ihrem oberen freien Ende nach unten, wobei sie in dem aus dem Abschnitt 3 nach unten herausragenden Bereich ihren Gewindeabschnitt aufweist, der sich durch die untere Öffnung 8 im Spindelgehäuse 1 hindurch bis in den nach oben offenen Kragen
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16 des Absperrgehäuseabschnittes 12 hinein erstreckt.
In der dargestellten Ausführung ist der erfindungsgemässe Absperrschieber geöffnet. Die Spindelmutter 5, die sich durch eine Drehung der Spindel 9 längs am Gewindebereich der Spindel 9 entlang nach unten bewegen kann, ist in ihrer obersten Stellung und sie hält an ihrer rechten Seite die Dichtscheibe 6, die in der Darstellung der Figur nur von der Seite her sichtbar ist. Das Spindelgehäuse 1 ist abdichtend oben auf dem Kragen 16 des Absperrgehäuseabschnittes 12 befestigt.
Im Absperrgehäuseabschnitt 12 sind zwei ringförmige Einsätze 13 so gelagert, dass sie axial von aussen durch Ringvorsprünge des Absperrgehäuses 11gehalten werden und an ihrer Innenseite aneinander abdichtend zusammen kommen.
Für die Abdichtung zum Absperrgehäuseabschnitt 12 hin sorgen die O-Ringe 15, während die O-Ringe 14 zwischen den ringförmigen Einsätzen 13 abdichten, und zwar in jedwedem Zustand, d. h. bei zwischen die Einsätze eingefahrener Dichtscheibe 6 und auch bei ausgefahrener Dichtscheibe 6.
Die Dichtvorrichtung, bestehend aus den Einsätzen 13 und den O-Ringen 14,15, sorgt in jedem Fall dafür, dass kein strömendes Medium aus dem vom Absperrgehäuseabschnitt 12 umgebenden Bereich in das innere des Kragens 16 oder in den unteren Gehäuseabschnitt 7 des Spindelgehäuses 1 eindringen kann, so dass die Spindel 9 in ihrem Gewindebereich zu jedem Zeitpunkt vor Verschmutzung geschützt ist, wodurch sich die hohe Betriebssicherheit ergibt.
Zum Absperren des dargestellten Schiebers wird die Spindel 9 so gedreht, dass die Spindelmutter 5 sich entlang des Gewindeabschnittes nach unten bewegt, wodurch sich die Dichtscheibe 6 zwischen den Einsätzen 13 (den O-Ringen 14) nach unten schiebt, bis sie so zwischen den Einsätzen 13 liegt, dass die O-Ringe 14 vollständig umlaufend abdichten. Die Strömung wird dann völlig angehalten und wegen der Konstruktion der Dichtvorrichtung entstehen keinerlei Toträume, wie sie beispielsweise bei herkömmlichen Absperrschiebern mit zur Spindel hin offenen Schieberkeilen vorkommen.
Auch beim Öffnen des Absperrschiebers durch eine entgegengesetzte Drehung der Spindel 9 kann das Eindringen von Verschmutzungen in den Hohlraum um den Gewindeabschnitt der Spindel 9 herum vermieden werden, da solche Verschmutzungen beim Hochfahren an den Innenkanten der Einsätze 13 abgestreift werden.
Mit dem Bezugszeichen 10 in der Figur ist der Druckteil des Absperrschiebers bezeichnet, der aus den Rohrleitungsabschnitten 11 a, 11 b und dem nach innen gerichteten Abschnitt des Absperrgehäuseabschnittes 12 sowie den Einsätzen 13 mit den O-Ringen 14,15 besteht.
Von diesem Druckteil kann das Spindelgehäuse in jedwedem Betriebszustand abmontiert werden, und zwar wegen der andauernd vorhandenen Dichtfunktion der Dichtvorrichtung 13,14, 15. Dies gestattet nunmehr ein vollständiges Abnehmen des Spindelgehäuses 1 mitsamt Spindel 9 und Dichtscheibe 6 auch im Druckbetrieb bei offenem Strömungsweg, wodurch Wartungsarbeiten ausgesprochen erleichtert werden. Fast ebenso einfach lässt sich das Spindelgehäuse auch bei eingefahrener Dichtscheibe 6 zu Wartungszwecken abnehmen, wenn die Spindel 5 aus der Spindelmutter 9 herausgedreht wird, so dass die Dichtscheibe 6 zusammen mit der Spindelmutter 5 im eingefahrenen Zustand im Absperrgehäuseabschnitt 12 verbleibt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen die Befestigung der Dichtvorrichtung, insbesondere der Einsätze 13 im Absperrgehäuseabschnitt 12. Die Fig. 2 ist dabei eine Ansicht von oben auf den Gehäuseabschnitt 12 und die Fig. 3 zeigt einen Schnitt in der Ebene eines Halteclips aus derselben Perspektive wie die Fig. 1.
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In Fig. 2 wird ersichtlich, dass die Einsätze 13 von oben durch Halteclipse 18 befestigt werden, die beidseitig in Aussparungen 17 im Gehäuse eingreifen. Die Fig. 3 zeigt diese Halterung, wobei ersichtlich wird, dass die Halteclipse 18 von oben die Einsätze 13 übergreifen und damit verhindern, dass diese nach oben ausrutschen können. Eingebracht werden die Halteclipse 18 so, wie dies durch die Pfeile in Fig. 2 dargestellt ist, und die Aussparungen 17 sind an der Seite, wo die Halteclipse 18 eingedrückt werden, so ausgefräst, dass die Clipse 18 beidseitig am Gehäuse in die Aussparungen 17 eingedrückt werden können und sich durch die eigene Vorspannung so verkeilen, dass sie nur mittels eines Werkzeugs wieder entfernt werden können.
Die Clipse sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, um eine gewisse Verbiegung beim Eindrücken mitmachen zu können und dann die vorgenannte Verkeilung zu gestatten.
Ersichtlich wird in Fig. 2 ausserdem, dass die Kunststoffclipse 18 die Einsätze 13 ganz aussen am Gehäuse halten, so dass sie das Einbringen und das Herausziehen der Dichtscheibe nicht behindern. Die Hauptfunktion der Halteclipse 18 besteht in der Fixierung der Einsätze 13 in ihrer Arbeitsposition ; werden dort in ihrer Lage sicher fixiert und können auch nach dem Abnehmen des Spindelgehäuses unter Druck nicht aus dem Gehäuse herausrutschen.
In den Fig. 4 und 5 wird dargestellt, wie erfindungsgemäss die Spindelmutter 5 mit Endanschlägen 5a und 5b für die vollständig auf- und/oder abgefahrenen Positionen der Spindelmutter 5 versehen werden kann. Die Spindelmutter 5 ist in Fig. 4 an ihrer obersten Position dargestellt, wobei die Dichtscheibe sich in ihrer obersten Position befindet. In Fig. 5 ist die Spindelmutter 5 völlig herabgefahren, und die Dichtscheibe liegt abdichtend in ihrer untersten Position.
Die Spindelmutter 5 ist auf ihrer in den Zeichnungen links dargestellten Seite oben mit einem entsprechend grossen Durchmesser versehen, so dass im Bereich der Kante 5b ein Endanschlag ausgebildet wird, der an das Gehäuseinnere stösst, wenn die Spindelmutter 5 durch die Drehung der Spindel vollständig nach oben gefahren wird.
Im entgegengesetzten Fall gemäss Fig. 5, bei dem die Spindelmutter 5 vollständig herabgedreht ist, schlägt der separat ausgebildete Absatz 5a der Spindelmutter 5 unten am Gehäuseinneren an. In beiden Fällen wird somit ein Weiterdrehen bzw. ein Überdrehen verhindert, d. h. die Anschläge vermeiden eine Zerstörung des Absperrschiebers durch zu hohe Betätigungskräfte (drehmomentbegrenzender Anschlag). Solche Endanschläge können grundsätzlich auch in anderer Form vorgesehen werden, beispielsweise zwischen Spindelmutter 5 und der Spindel 9 selbst.
Patentansprüche : 1. Absperrschieber für Druckrohrleitungen mit einer Spindel (9), mittels der eine Dichtscheibe (6) in einen Absperrgehäuseabschnitt (12) des Schiebers in den Strömungsweg eingefah- ren wird, wobei der Absperrgehäuseabschnitt (12) eine den Strömungsweg abdichtende
Dichtvorrichtung (13,14, 15) aufweist, welche die Dichtscheibe (6), wenn sie in den Strö- mungsweg eingefahren ist, beidseitig umlaufend abdichtet, und wobei die Spindel (9) in ei- nem nach aussen abgedichteten Spindelgehäuse (1) untergebracht ist, welches mittels der
Dichtvorrichtung (13,14, 15) vom Strömungsweg abgetrennt ist, die durch eine Haltevor- richtung im Absperrgehäuseabschnitt (12) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Haltevorrichtung durch beidseitig in Aussparungen des Gehäuses (12) eingreifende und die Oberseite der Dichtvorrichtung (13,14, 15)
übergreifende Halteclipse (18) gebildet wird.