DE1163627B

DE1163627B - Absperrschieber

Info

Publication number: DE1163627B
Application number: DEG30181A
Authority: DE
Inventors: Marvin Henry Grove
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-10-08
Filing date: 1960-07-28
Publication date: 1964-02-20
Also published as: US3013308A

Description

Absperrschieber Die Erfindung bezieht sich auf Absperrschieber. Bei bekannten Absperrschiebern erfolgt die Abdichtung zwischen Schieberplatte und Gehäuse durch Anordnung der Dichtungen entweder im Gehäuse oder in der Schieberplatte.
Falls die Dichtungen im Gehäuse untergebracht werden, können sie z. B. mittels Ringfedern oder ringförmigen Haltevorrichtungen so angeordnet sein, daß sie elastisch gegen die Schieberplatte gedrückt werden, wodurch die Abdichtwirkung, insbesondere bei hohen Arbeitsdrücken, erheblich verbessert wird. Jedoch wird dadurch die Gehäuseausbildung komplizierter.
Werden dagegen die Dichtungen in der Schieberplatte untergebracht, so vereinfacht sich die bauliche Ausführung des Absperrschiebers, jedoch müssen bekannte Absperrschieber dieser Art mit sehr geringem Spiel zwischen Schieberplatte und Gehäuse bergestellt werden, weil es bisher nicht möglich war, die Dichtungen in der Schieberplatte derart anzuordnen, daß sie unter allen Arbeitsbedingungen am Gehäuse fest genug anliegen, um eine einwandfreie Abdichtung zu gewährleisten.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Absperrschieber der zuletzt genannten Art mit beidseitig in der Schieberplatte in je einer ringförmigen Ausnehmung angeordnetem, durch eine Ringhalterung in der Nut gehaltenen Dichtring aus elastischem Material, der mit den Gehäusesitzen abdichtend zusammenwirkt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfache Ausbildung eines Absperrschiebers dieser besonderen Art zu schaffen, bei welchem die elastischen Dichtungsringe derart gehalten sind, daß sowohl auf der stromaufwärts als auch auf der stromabwärts liegenden Seite der Schieberplatte eine einwandfreie Abdichtung dauernd vorhanden ist, ohne daß die Schieberplatte und das Gehäuse mit sehr geringem Spiel ausgeführt werden müssen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Haltevorrichtung für den Dichtring ein den Dichtring aufnehmender Metallringaufbau vorgesehen ist, der in die ringförmige Ausnehmung der Schi,eberplatte lose eingesetzt ist, und einen zweiten, elastischen Dichtring aufweist, der eine Dichtung zwischen dem Metallringaufbau und der Schieberplatte in einer ringförmigen Zone zwischen dem Außenumfang des Metallringaufbaus und dem Außenumfang der Ausnehmung der Schieberplatte bildet, wobei diese ringförmige Zone eine Fläche umschließt, die größer als die von dem Dichtring umschlossene Fläche ist, so daß der Metallringaufbau durch den Mediumdruck in Richtung auf den Gehäusesitz gedrückt wird.
Vorzugsweise werden die Dichtringe durch eine Federvorrichtung nachgiebig gegen die Gehäusesitzteile gedrückt.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Federvorrichtung zwischen dem Metallringaufbau und dem Grund der zugehörigen Ausnehmung der Schieberplatte angeordnet sein.
Schließlich kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Metalhingaufbau aus zwei Ringen bestehen, die aufeinander angeordnet sind und den Dichtring in einer Ausnehmung aufnehmen und halten.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
F i g. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Absperrschiebers gemäß der Erfindung; F i g. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1; F i g. 3 ist ein in vergrößertem Maßstab gehaltener Teilschnitt der Abdichtung; F i g. 4 ist eine der F i g. 3 ähnliche Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Abdichtung.
F i g. 5 ist eine der F i g. 3 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; F i g. 6 ist eine der F i g. 5 ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsform.
Das Gehäuse des Absperrschiebers ist mit Durchäußöffnunaen 11 versehen, die durch eine Schieberplatte 12 abgesperrt werden können. Das Gehäuse des Absperrschiebers ist mit Durchflußöffnungen 11 versehen, die durch eine Schieberplatte 12 abgesperrt werden können. Das Gehäuse weist z. B. aus Walzs',ahl bestehend,- p:attenartigc Seiten.ei_c 13 und einen :..
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Die Seitenwände 13 des Gehäuses können im Bereich der Durchflußöffnungen 11 durch z. B. argeschweißte ringförmige Teile 21 und weiter oberhalb durch Rippen 24 verstärkt sein.
Zur Abdichtung der Gehäuseteile 13, 14 gegeneinander sind O-Ringe 29 und metallene Haltescheiben 26 vorgesehen, die mit den Gehäuseteilen 13, 14 durch Schrauben 31 und Stehbolzen 32 zusammengeklemmt sind. Die Stehbolzen 32 sind genügend lang, um sich durch die Flansche zugeordneter Leitungen hindurch zu erstrecken. In den ringförmigen Teilen 21 sind Gewindeöffnungen vorgesehen, die zur Aufnahme von Gewindestiften 33 dienen, die ebenfalls genügend lang sind, um sich durch die zugeordneten Rohrflansche hindurch zu erstrecken.
Die Schieberplatte 12 ist vorzugsweise aus einer Stahl- oder Metallplatte hergestellt und hat eine Dicke, die im wesentlichen der Dicke des mittleren Gehäuseteiles 14 entspricht.
An der Innenseite 37 der Gehäuseseitenteile 13 sind plattenartige, z. B. aus rostfreiem Stahl, Monel-Metall, Bronze od. dgl., bestehende Sitzteile 36 vorgesehen, deren Dicke im wesentlichen der Dicke der Haltescheiben 26 entspricht. Die Sitzteile 36 sind gegen Verschiebung gesichert.
Zwischen jedem Sitzteil 36 und der entsprechenden Innenfläche 37 des Gehäuses sind O-Ringe 42 in Ausnehmungen 43 angeordnet.
Die Betätigung der Schieberplatte 12 erfolgt über eine Stange 44, die an ihrem oberen Ende mit einem Handrad od. dgl. (nicht dargestellt) verbunden ist.
Die Abdichtung zwischen der Schieberplatte 12 und dem Gehäuse weist ein Paar O-Ringe 59 auf, die aus künstlichem Kautschuk, z. B. »Hycar« oder »Neopren«, oder aus einem Elastomer, beispielsweise »Tefion«, »Kel F« oder »Nylon«, hergestellt sein können. Die Haltevorrichtung für jeden Dichtring 59 weist einen vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise aus Metall bestehenden Ringaufbau 61, 62 auf. Die Ringe 61, 62 sind jeweils in eine Ausnehmung 63, die in der Schieberplatte 12 ausgebildet ist, lose eingepaßt, und sie sind so bemessen, daß sie eine Ausnehmung 64 zur Aufnahme des Dichtringes 59 bilden. Zu diesem Zweck ist die äußere Umfangskante des Ringes 61 mit einem Flansch 66 versehen, dessen Innenfläche 67 den Außenumfang der Ausnehmung 64 bestimmt. Der Innenumfang der Ausnehmung 64 wird durch die äußere Umfangskante 68 des Ringes 62 bestimmt. Weiterhin sind an den Ringen 61 und 62 ringförmige Lippen 71 bzw. 69 ausgebildet, durch welche der Dichtring 59 an Ort und Stelle gehalten wird. Der radiale Abstand zwischen den Flächen 67 und 68 ist etwas größer als der normale Durchmesser des Dichtringes 59.
In Verbindung mit der Haltevorrichtung ist eine Federvorrichtung vorgesehen, um den Dichtring 59 und seine Haltevorrichtung nachgiebig gegen die Sitzteile 36 zu drücken. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 wird die Federwirkung von dem Ring 61 erzielt, der als Belleville-Scheibe aus Metall hergestellt ist, das eine beträchtliche Federkraft hat. Die Bemessung ist derart, daß, wenn die Schieberplatte 12 sich in der Schließstellung befindet, aber kein Mediumdruck vorhanden ist, beide Dichtringe 59 (durch den Belleville-Effekt) nachgiebig gegen die Sitzteile 36 gedrückt werden. Dabei ist zwischen jeder Seite der Schieberplatte 12 und dem benachbarten Sitzteil 36 geringes Spiel vorhanden. Wenn Mediumdruck an die eine Seite der Schieberplatte 12 angelegt wird, wird sie in Richtung auf den stromabwärtsseitigen Sitzteil 36 gedrückt. Diese Verschiebung wird von dem stromabwärts liegenden Ring 61 aufgenommen, und der stromaufwärts liegende Ring 61 drückt sich um ein entsprechendes Maß nach außen, so daß der Dichtring 59 an der stromaufwärts liegenden Seite weiterhin gegen den entsprechenden Sitzteil gedrückt wird.
Der Ringaufbau 61, 62 wird durch Schrauben 72 in der Ausnehmung 63 gehalten. Die Schrauben 72 klemmen die Ringe 61 und 62 nicht fest gegen den Boden der Ausnehmung 63, sondern sie sind so eingestellt, daß eine ausreichende Bewegung der Ringe 61 und 62 möglich ist, um den verschiedenen Arbeitsbedingungen entsprechen zu können.
Zwischen dem Ring 61 und der äußeren Umfangsfläche 74 der Ausnehmung 63 ist eine zusätzliche Dichtung 73, vorzugsweise in Form eines O-Ringes, vorgesehen. Zur Aufnahme des Dichtringes 73 ist der äußere Umfangsrand des Ringes 61 mit einer Ausnehmung 76 versehen. Der Dichtring 73 stellt zwischen der Haltevorrichtung und der Schieberplatte 12 eine Abdichtung in einem Bereich her, der eine Kreisfläche umschließt, die beträchtlich größer als die Kreisfläche ist, die von dem Dichtring 59 umschlossen wird. Die Differenzfläche, nämlich die ringförmige Fläche zwischen der äußeren Umfangsfläche 74 der Ausnehmung 63 und dem mittleren wirksamen Durchmesser des Dichtringes 59, ist dem an der jeweiligen Seite des Absperrschiebers herrschenden Mediumdruck ausgesetzt, weil infolge des losen Paßsitzes zwischen dem Ringaufbau 61, 62 und der Ausnehmung 63 eine Druckverbindung mit der entsprechenden Durchflußöffnung 11 vorhanden ist. Dieser Druck auf die Differenzfläche bewirkt, daß der Ringaufbau 61, 62 in Richtung auf den Gehäusesitz gedrückt wird. Dadurch wird der Dichtring 59 außer durch Federkraft auch durch den Mediumdruck gegen den Sitzteil 36 gedrückt, so daß unter allen Betriebsbedingungen eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet ist.
Die beschriebene Ausführung ermöglicht ein geregeltes Entlüften des Gehäuseinnenraumes und der Ausnehmung 64 zu der entsprechenden Durchflußöffnung 11 infolge des losen Paßsitzes des Ringes 62 in der Ausnehmung 63 und seiner nicht abgedichteten Fläche-an-Fläche-Berührung mit dem benachbarten Ring 61. Dieser Druckausgleich bzw. dieses Entlüften der Ausnehmung 64 trägt dazu bei, ein Herausbewegen des Dichtringes 59 aus der Ausnehmung 64 zu verhindern.
F i g. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Ring 61 a des Ringaufbaus 61 a, 62 a nicht als Belleville-Ring ausgebildet ist, und es ist eine zusätzliche federnde Belleville-Scheibe 77 vorgesehen, die zwischen dem Boden der Ausnehmung 63 a und dem Ring 61 a angeordnet ist. Diese Belleville-Scheibe 77 drückt die Ringe 61 a und 62a mit Bezug auf die Schieberplatte 12 nach außen und den Dichtring 59 gegen den Gehäusesitz 77a, der bei diesem Ausführungsbeispiel mit dem Gehäuse fest verbunden bzw. einstückig mit ihm ausgebildet ist.
Bei der in F i g. 5 dargestellten weiteren Ausführungsform erfolgt die Abdichtung nicht durch einen elastischen, sondern durch einen metallenen Dichtring 78. Dieser Metallring 78 ist lose in der Ausnehmung 79 der Schieberplatte 12 angeordnet und so ausgebildet, daß er, wie vorher hinsichtlich des Ringes 61 beschrieben, einen Belleville-Effekt hervorruft. Eine Rippe 80 des Ringes 78 bildet eine ringförmige Abdichtfläche, die mit dem Gehäusesitz 81 in Eingriff tritt. Der Dichtring 82 entspricht dem Dichtring 73 der Ausführungsform gemäß F i g. 3.
Es ist ersichtlich, daß die Ausführung gemäß F i g. 5 im wesentlichen in der gleichen Weise wie die gemäß den F i g. 1 bis 4 arbeitet.
In F i g. 6 ist eine weitere, der Ausführungsform gemäß F ig. 5 ähnliche Ausführungsform dargestellt, bei welcher in den dem Ring 78 gemäß F i g. 5 entsprechenden Ring 83 ein elastischer Dichtring 84 eingegossen bzw. eingeformt ist, um eine elastische Dichtungsfläche für den Eingriff mit dem Gehäusesitz 81 zu bekommen.
Der Spielraum zwischen der Schieberplatte 12 und dem Gehäuse kann entsprechend der Größe des Absperrschiebers, und der verschiedenen Arbeitsbedingungen gewählt werden. Geringes Spiel kann bei dien Ausführungsformen gemäß den F i g. 3, 4 und 6 ein Entlüften des Gehäuseinnenraumes verhindern.

Claims

Patentansprüche: 1. Absperrschieber mit beidseitig in der Schieberplatte in je einer ringförmigen Ausnehmung angeordnetem, durch eine Ringhalterung in der Nut gehaltenen Dichtring aus elastischem Material, der mit den Gehäusesitzen abdichtend zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß als Haltevorrichtung für den Dichtring (59) ein den Dichtring aufnehmender Metallringauf bau (61, 62) vorgesehen ist, der in die ringförmige Ausnehmung (63) der Schieberplatte (12) lose eingesetzt ist, und einen zweiten elastischen Dichtring (73) aufweist, der eine Dichtung zwischen dem Metallringaufbau und der Schieberplatte in einer ringförmigen Zone zwischen dem Außenumfang des Metallringaufbaus und dem Außenumfang der Ausnehmung der Schieberplatte bildet, wobei diese ringförmige Zone eine Fläche umschließt, die größer als die von dem Dichtring umschlossene Fläche ist, so daß der Metallringaufbau durch den Mediumdruck in Richtung auf den Gehäusesitz gedrückt wird.
2. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe (59) durch eine Federvorrichtung nachgiebig gegen die Gehäusesitzteile (36) gedrückt werden.
3. Absperrschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung (77) zwischen dem Metallringaufbau und dem Grund der zugehörigen Ausnehmung der Schieberplatte angeordnet ist.
4. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallringaufbau aus zwei Ringen (61, 62) besteht, die aufeinander angeordnet sind und in einer Ausnehmung (64) den Dichtring (59) aufnehmen und halten. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 808 708; USA.-Patentschriften Nr. 2 242 467, 2 427 439, 2 520 364, 2 810 543, 2 870 987, 2 883146, 2889134.