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Absperrklappe, insbesondere für Gasleitungen großen Durchmessers Die
Erfindung bezieht sich auf eine Absperrklappe, insbesondere für Gasleitungen großen
Durchmessers, darunter insbesondere für solche, die radioaktivverseuchte Medien
führen, bei der die Klappenscheibe schwenkbar im Klappengehäuse an Schwenkhebeln
so aufgehängt ist, daß sie sich in geschlossener Stellung plan gegen eine ringförmigeDichtungsfläche
im Durchflußraum des Gehäuses anlegt und sich beim Öffnen innerhalb des Durchflußraumes
umlegt.
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Für Gasleitungen mit großen Durchmessern hat sich als einseitig abdichtendes
Absperrorgan eine Klappe bewährt, die an drei Schwenkhebeln schwenkbar im Klappengehäuse
so aufgehängt ist, daß sie in geschlossenem Zustand plan an einer senkrecht zur
Durchgangsachse des Rohres stehenden, ringförmigen Dichtfläche im Durchflußraum
des Gehäuses zur Anlage kommt und beim öffnen sich innerhalb des Durchflußraumes
umlegt, bis sie parallel zur Durchgangsachse liegt. Der mittlere Hebel dient hierbei
als Lenker, während die beiden äußeren Hebel als Schwenkhebel von «einer gemeinsamen
Welle aus angetrieben werden. Solche Klappen lassen sich wirtschaftlich jedoch bisher
nur für verhältnismäßig ge-Jnge Differenzdrücke bauen, denn es leuchtet ohne weiteres
ein, daß die Schwenkhebel samt Antrieb schon bei einem Differenzdruck von beispielsweise
0,5 at bei einem Durchmesser von 1 bis 2 Meter unverhältnismäßig stark
und schwer ausfallen würden, wodurch wiederum der freibleibende Durchflußquerschnitt
stark eingeengt würde. Der Drehpunkt der Schwenkhebel liegt dabei aus Funktionsgründen
stets außerhalb des Durchflußraumes des Gehäuses. Als weiterer Nachteil sei erwähnt,
daß eine einteilige, verhältnismäßig schmale Metalldichtfläche so großen Durchmessers
bei Armaturen, die Wärmeeinflüssen ausgesetzt sind, nur sehr schwer absolut gasdicht
schließend ausgebildet werden kann.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, insbesondere im Zusammenhang
mit der Verwendung der hier in Frage stehenden Absperrklappe in Gasleitungen, die
auch radioaktiv verseuchte Medien füh-
ren können, sowohl Antrieb als auch
Dichtung der Absperrklappe zu verbessern. Vor allen Dingen soll die erfindungsgemäße
Ausbildung der Absperrklappe auch deren Anwendung bei größeren Differenzdrücken
erlauben.
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Die gestellte Aufgabe löst sie erfindungsgemüß dadurch, daß zwei getrennt
voneinander arbeitende, auf die Klappenscheibe wirkende Antriebe vorgesehen sind,
wobei der eine Antrieb fonnschlüssig mit einem in der Mitte der Klappe angeordneten
Schwenkhebel verbunden ist, während der andere Antrieb auf der anderen Seite der
Klappe kraftschlüssig als Druck-bzw. Bremskolben auf die Klappe einwirkend ausgebildet
und angeordnet ist.
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Die Klappenscheibe der Absperrklappe trägt in an sich bekannter Weise
an ihrem Umfang zwei hintereinander angeordnete, in gleicher Richtung wirkende Dichtflächen,
die mit entsprechenden Dichtflächen im Klappengehäuse zusammenwirken, wobei die
eine Dichtfläche als elastischer Ring ausgebildet ist.
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Der formschlüssig mit der Klappe verbundene Antrieb ist in ebenfalls
an sich bekannter Weise vorzugsweise als Kolbentrieb ausgebildet, der mit dem Schwenkhebel
der Klappe verbunden ist.
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Neben dem Schwenkhebel für den Antrieb der Klappenscheibe sind an
dieser noch zwei Lenker vorgesehen. Die Lenkeraugen für diese Lenker an der Klappenscheibe
sind hornartig so weit verlängert, daß sie in geöffneter Stellung der Klappenscheibe
an entsprechenden, im Gehäuse fest angeordneten Anschlägen zur Anlage kommen. In
der Wand des Gehäuses können Bohrungen zur Absaugung des Raumes zwischen den beiden
Dichtflächen vorgesehen sein.
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Gegebenenfalls können Verriegelungseinrichtungen für die beiden Endstellungen
der Klappenscheibe vor-CF gesehen sein z. B. in der Weise, daß der Antriebskol ben
für den Schwenkhebel mit zwei Rillen versehen ist, in die in seinenbeiden Endstellungen
federbelastete Kugeln einrasten.
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Schließlich kann vorteilhafterweise noch ein stopfbüchsenlo#ser Stellungsanzeiger
zur äußeren Kennzeichnung der jeweiligen Stellung der Klappenscheibe vorgesehen
sein, der vorzugsweise als durch zwei hintereinander geschaltete Wellrohrkompensatoren
nach außen hin durchgeführter Stange ausgebildet ist, die sodann mit weiteren üblichen
Anzeigemitteln verbunden ist.
Weitere Merkmale der Erfindung und
Einzelheiten der durch dieselbe erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten beispielsweisen Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Klappengehäuse, in
Fig. 2 ist eine Stirnansicht jeweils bei geschlossener Klappenscheibe dargestellt.
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Das Klappengehäuse 1 hat einen der Rohrleitung entsprechenden
Durchmesser und ist beidseits mit Anschweißenden 2 versehen. Etwa in der Mitte hat
das Klappengehäuse 1 einen innen eingesetzten ringförmigen Wulst
3 mit zwei stufenweise hintereinander angeordneten Dichtungsflächen 4 und
5, von denen letztere einen größeren Durchmesser als die erstere aufweist.
Zwischen den beiden Dichtungsflächen 4 und 5
sind in der Wandung des Klappengehäuses
Bohrungen 6 vorgesehen, aus denen bei geschlossener Klappenscheibe
7 der Raum 8 zwischen den beiden Dichtungsflächen 4 und
5 abgesaugt werden kann.
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Vorzugsweise an seiner unteren Seite ist auf das Klappengehäuse
1 ein Dom 9 aufgesetzt, in dem die Achse 10 eines Schwenkhebels
11 gelagert ist, an welchem weiterhin ein Zylinder 12 der Betätigungspneumatik
befestigt ist. Ein solcher pneumatischer Antrieb kann z. B. verwendet werden, wenn
die erfindungsgemäße Absperrklappe als Absperrorgan im Primärstromkreis
(CO 2) eines neuzeitlichen Atomkraftwerkes Anwendung finden soll. Selbstverständlich
kann aber auch ebenso ein elektrischer oder ein beliebiger anderer geeigneter Antrieb
verwendet werden.
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Die Klappenscheibe 7 weist drei Augen 13, 14 und
15 auf, von denen das Doppelauge 15 zur Anbringung des Schwenkhebels
11 dient, während die beiden Augen 13 und 14 mit seitlichen Lenkern
16 in Verbindung stehen, die, wie aus Fig, 2 ersichtlich, als Doppellenker
ausgebildet sein können. Die Übersetzung undAusbildung der ganzenLenker undSchwenkpunkte
ist so getroffen, daß sich die Klappenscheibe 7
mit ihren beiden Dichtungsflächen
4' und 5" plan auf die Dichtungsflächen 4 und 5 des Wulstes
3 im Klappengehäuse 1 auflegen. Dabei kann, wie auch in den Zeichnungen
d?Lrgestellt, die Dichtungsfläche 5' als elastische Ringplatte od. dgl. ausgebildet
sein, die auf Grund ihrer Elastizität mit einer gewissen Spannung auf der gegenüberliegenden
Dichtungsfläche 5 aufliegt. Der Druck des Mediums drückt sodann beide Dichtungsflächen
fest auf die Gegendichtungsflächen des Klappengehäuses. Die bereits erwähnte Absaugung
des Raumes zwischen den beiden Dichtungsflächen ergibt sodann einen absolut dichtenVerschluß,
wie er z. B. bei Atomkraftanlagen erforderlich ist.
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Die beiden äußeren Lenkeraugen 13 und 14 der Klappenscheibe
7 weisen hornartig gekrümmte Verlängerungen 17 auf, die mit entsprechenden
Anschlägen 18 im Klappengehäuse 1 bei geöffneter Klappenscheibe zusammenwirken.
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Der Antrieb der Klappenscheibe 7 erfolgt einerseits durch einen
unmittelbar auf den Schwenkhebel 11
wirkenden, formschlüssig mit diesem verbundenen
Kolbentrieb 19 im Zylinder 12, andererseits durch einen auf der Gegenseite
der Klappenscheibe 7 angeordneten Kolben 20, der lediglich als Druck- bzw.
als Bremskolben wirkt und mit der Klappenscheibe nicht verbunden ist.
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Der mit dem Schwenkhebel 11 verbundene Kolben 19 kann
mit einer oder, wie in Fig. 1 dargestellt, mit zwei ringförmigen Rillen 21
und 22 versehen sein, die mit federbelasteten Kugeln 23 zusammenwirken und
in Ebenen angeordnet sind, die den beiden Endstellungen der Klappenscheibe
7 entsprechen. Bei 24 und 25 sind die Ventile zur Steuerung des doppeltwirkenden
Zylinders 12 angedeutet. Selbstverständlich kann die beschriebene Verriegelungseinrichtung
anstatt am Kolben ebensogut an der Kolbenstange angreifen.
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DerDruckkolben 20 bewegt sich frei in einem ebenfalls doppeltwirkenden
Zylinder 26, der mittels stromlinienförmig verkleideten Halterungen im Klappengehäuse
1 eingebaut ist. Das Druckstück 27 am Ende der Kolbenstange 28 des
Kolbens 20 kann mittels Tellerfedern 29 elastisch gelagert sein und kann
dann die Stöße beim Zusammentreffen mit der Klappenscheibe 7 federnd auffangen.
Bei 30 und 31 sind die beiden Steuerleitungen für den Zylinder
26 angedeutet. Für manche Fälle genügt auch ein einfachwirkender Zylinder.
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Die beiden Kolben 19 und 20 zur Betätigung der Klappenscheibe
7 können einzeln oder gemeinsam beaufschlagt werden. Als Beaufschlagungsmedium
dient bei der dargestellten Ausführungsform Druckluft bziv. Druckgas. Mit Hilfe
des Druckkolbens 20 ist es möglich, auch erhebliche Differenzdrücke beim Öffnen
der Klappenscheibe zu überwinden. Nach öffnen der Klappenscheibe verbleibt der Druckkolben
20 zweckmäßigerweise in seiner Endstellung, die bei 28' gestrichelt dargestellt
ist, damit er beim Schließen der Klappenscheibe diese auffangen und abbremsen kann.
Damit werden harte Schläge auf die Dichtungsflächen und auf die ganze Rohrleitung
vermieden. Ebenso, wie der Kolben 19, kann auch der Kolben 20 durch einen
anderen Antrieb elektrischer oder sonstiger Art ersetzt werden.
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Die Absperrklappe 7 ist in Fig. 1 in ihrer Verschlußstellung
gezeigt, weiterhin gestrichelt bei 7' in ihrer geöffneten Lage angedeutet.
Hier wird auch sichtbar, wie dann die hornartigen Verlängerungen 17
in ihrer
Stellung 17 mit den Anschlägen 18 zusammenwirken.
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Bei den hier in Frage stehenden Absperrklappen ist, insbesondere bei
Verwendung in Rohrleitungen, in denen gefährliche Medien geführt werden, ein Stellungsanzeiger
unbedingt erforderlich. Ohne diesen ist die ganze Absperranordnung nicht vollständig.
Am sichersten arbeiten hier mechanische Anzeiger, die jede Klappenstellung wiedergeben.
Wichtig und schwierig ist hier jedoch die Abdichtung der Anzeigestange.
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Bei der erfindungsgemäß gewählten Ausführungsform ist eine Anzeigestange
32 vorgesehen, die mit einem entsprechend ausgebildeten Teil des Bewegungsmechanismus
der Klappenscheibe 7 in Wirkverbindung steht, so z. B. mit dem Schwenkhebel
11, der im Berührungsbereich mit der Anzeigestange 32 eine Nase oder
einen Nocken 33 aufweist. Die Abdichtung erfolgt durch zwei Wellrohrkompensatoren
34 und 35,
von denen der innere die Stange 32 gegen einen absaugbaren
Sicherungsraum abdichtet, während der äußere den Sicherungsraum nach außen abschließt.
Bei 36 ist eine Weiterführung der Anzeigestange 32 zu
einem beliebigen
Anzeigeinstrument angedeutet.
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Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung einer Ab-
sperrklappe der
hier in Frage stehenden Ausführungsart wird erreicht, daß diese auch vor allem bei
größeren Differenzdrücken betätigt werden kann. Durch die Ausbildung der Dichtungsflächen
und, die zwischen
tD , ng wird sie auch den diesen vor-esehene
Absaugu höchsten Anforderungen an Dichtigkeit bei geschlossener Klappe gerecht.
Durch die Verriegelungseinrichtung wird sie auch in ihren beiden Endlagen gehalten.
Schließlich läßt neben ihrer sonstigen Ausbildung - keinerlei Stopfbüchsen
- der letzthin vorgesehene Stellungsanzeiger vor allem auch die Anwendung
in Rohrleitungen, in denen gefährliche Medien geführt werden, vor allem auch in
Atomkraftwerken mit radioaktivverseuchten Medien zu.