DE3390493T1

DE3390493T1 - Schieberverschluß

Info

Publication number: DE3390493T1
Application number: DE19833390493
Authority: DE
Inventors: Boris Fedorovi&ccaron; Bragin; Boris Jakovlevi&ccaron; Moskau/Moskva Ekber; Petr Vasil'evi&ccaron; Kiev Gladkij; Aleksandr Sergeevi&ccaron; Kolomiec; Jurij Borisovi&ccaron; Korotkich; Feliks Desidorovi&ccaron; Voro&scaron;ilovgrad Markuntovi&ccaron;; Evgenij Pavlovi&ccaron; Moskau/Moskva Olofinskij; Evgenij Fedorovi&ccaron; Borispol Kievskaja oblast' Pereple&ccaron;ikov
Original assignee: VOROSHILOVGRAD MASHINOSTR
Current assignee: VOROSHILOVGRAD MASHINOSTR
Priority date: 1983-05-27
Filing date: 1983-05-27
Publication date: 1985-05-30
Also published as: JPS60502165A; JPH0229909B2; GB2149890A; US4534540A; DE3390493C2; WO1984004793A1; AU1608083A; BR8307719A; GB8500166D0; GB2149890B; AU558738B2

Description

PATENTANWÄLTE λ ***2*1. Januar"i985

Z E L L E N T. I N . - J> ' ρ 92 915 /"rZ/K

ZWEIERÜCKENSTR. 15 nonn

8OOO MÜNCHEN ö O O α U

SCHIEßERVERSCHLUSS
Gebiet der Technik

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Rohrleitungsabsperrarmatur und betrifft genauer einen Schleber-Verschluß.

Stand der Technik

Bekannt iet ein Schieberverschlußj der ein Gehäuse mit einem Kanal darin enthält. Im Gehäuse befindet sich ein Schieber und es ist entlang der Gehäusekanalachse ein Sitz angeordnet /SU-Urheberschein Nr. 450922, Kl. F 16 k 3/14, F 16 k 3/30 vom 25.H.197V·

Quer zur Kanalachse sind zwei Anschläge angebracht, die bei geschlossenem Schieber zur Zusauimenwirkung durch ihre geneigten Oberflächen mit Abschrägungen auf der Schieberoberflache, die zur dem Sitz zugekehrten Schieberoberfläche entgegengesetzt liegt, bestimmt sind.

Die Anschläge sind je-einer neben der Schieberoberläche angebracht, die zur dem Sitz zugekehrten Schieberoberfläche entgegengesetzt liegt,und zwar in der Nähe der Schieberflanken in der Kanalachsenhöhe.

Die Abschrägungen sind auf der Schieberoberfläche ausgeführt, die zur dem Sitz zugekehrten Schieberoberfläche entgegengesetzt liegt, und bilden einen spitzen Winkel mit der Bewegungsrichtung des Schiebers in die geschlossene Stellung.

Beim Zusammenwirken mit den Schieber abschrägungen drücken die Anschläge den Schieber an die diesem zugekehrte Stirnfläche des Sitzes an, wodurch eine luftdichte Kanalabsperrung erzielt wird.

Zum dichtem Andrücken des Schiebers an die erwähnte

zum.

Stirnfläche des Sohiebers und/Gewährleisten einer luftdichten Kanalabsperrung müssen die Anschläge an den erwähnten Abschrägungen genau anliegen.

Im bekannten Schieberverschiuß sind die Anschläge an

xc der Stirnfläche der im Innern des Gehäuses angebrachten Stäbe starr befestigt. Jeder Stab ist in einer Bohrung in der Gehäusewand längs der Achse angebracht, die quer zur Kanalachse verläuft, und in bezug auf die eigene Achse begrenzt

drehbar.

Infolge eines ziemli.cn schnellen Verschleißes des Sitzes und des Schiebers beim Betrieb mit abreibend wirkenden Trüben kommt es recht oft vor, daß der Abstand zwischen der Stirnfläche des Sitzes, die der mit ihr zusammenwirkenden Schieberoberfläche zugekehrt ist, und der Oberfläche der mit den Schieberabsourägungen zusammenwirkenden Ansohläge geregelt werden muß.

Im bekannten Schieberverschluß ist der stirnseitige Teil jedes Stabs, der dem Kanal zugekehrt ist, in Gestalt eines Absatzes ausgeführt, der durch das Abschneiden des zylindrischen Stabteiles bis auf den halben Stabdurchmesser entstanden ist.

An der flachenAbsatzoberfläche> die dem Sitz zugekehrt ist, ist ein Anschlag befestigt, und zwischen dieser Absatzoberfläche und der ihr zugekehrten Anschlagoberfläche ist ein Paket /Satz/ dünner Einlagen angebracht.

Indem man die Zahl der Einlagen und die Dicke des Pakets /Satzes/ ändert, stellt man den Abstand zwischen der dem Schieber zugekehrten Sitzoberfläche und den an die Schieberabschrägungen anliegenden Oberflächen der Anschläge ein.

Der Drehungswert eines jeden Stabs ist durch Spalte zwischen dem aus dem Gehäuse vorspringenden Ende eines starr befestigten Stiftes und der Wand einer im Stab ausgeführten Nut bestimmt.

Dank einer begrenzten Drehung der Stäbe relativ zu ihren Aohsen liegen die Stäbe mit ihren Oberflächen, die mit den Schieberabschrägungen zusammenwirken, an den erwähnten üchieberabachrägungen dicht an, wodurch Abweichungen von den vorgegebenen Neigungswinkelgrößen der Absohrägungen ausgeglichen werden, welche bei der Schieberherstellüng möglicherweise entstanden sind.

Beim Einsatz des bekannten Schieberverschlusees ist die erwähnte Einstellung des Abstandes zwischen der dem Schieber zugekehrten Sitzoberfläche und den an den Schieberabschrägungen anliegenden Oberflächen der" Anschläge durch Änderung der Zahl der Einlagen und der Dicke des Sinlagenpakets

- i-

/Einlagensatzes/ dadurch erschwert, daß die Stäbe mit den daran befestigten Anschlägen aus dem Gehäuse herausgenommen werden/; was nur bei abgeschalteter Rohrleitung erfolgen kann und also sehr unwirtschaftlich ist.

Darüberhinaus besitzen die in den Anschlägen meist angewendeten dünnen Einlagen eine ungenügende Lebensdauer wegen der Korrosion, insbesondere beim Einsatz der Schieberverschlüsse für abreibend wirkende und aggressive flüssige Medien.

Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schieberverschluß zu schaffen, in dem der Anschlag auf eine solche Weise angeordnet ist, daß dadurch die Möglicnkeit einer Einstellung des Abstandes zwischen der dem Schieber zugekehrten Sitzoberfläche und den an den Schieberabschrägungen anliegenden Oberflächen der Anschläge bei im Betrieb befindlicher Rohrleitung ohne Herausnahme der Anschläge aus dem Schiebergehäuse gewährleistet wird.

. Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Schieberverschluß, in dessen Gehäuse ein Schieber, ein längs der Achse des Kanalgehäuses angebrachter Sitz sowie zumindest ein Anschlag angeordnet sind, der bei geschlossenem Schieber zur Zusammenwirkung zumindest mit einer Abschragung bestimmt ist, die an einer Schieberoberfläche in der Bewegungsrichtung des Schiebers in die geschlossene Stellung ausgeführt ist, die der dem Sitz zugekehrten Schieleroberflache gegenüberliegt, wobei der Anschlag an einem Stab, der im Gehäuse längs einer quer zur Kanalachse liegenden Achse angebracht und relativ zu dieser Achse drehbar ist, derart starr befestigt ist, daß er zumindest an einemTeil der Stirnfläche des Stabs anliegt, welche der Kanalachse zugekehrt ist, erfindungsgemäß eine relativ zu dem Gehäuse drehbare Buchse vorhanden 1st, deren Innenfläche mit dem Anschlägst ab koaxial liegt und ihn unifaßt, während die Liirij/f)-achse der Außenfläche der Buchse mit einer Exzentrizität in bezug auf die Längsachse des Stabs angeordnet ist.

Das Anordnen des Stabs, an dem ein Ansohlag befestigt ist, in einer in der Gehäusewand untergebrachten Buchse, deren Innenfläche mit dem Anschlagstab koaxial liegt, während die Längsachse ihrer Außenfläche mit einer Exzentrizitat in bezug auf die Längsachse des Stabs verläuft, erlaubt eine Einstellung des Abstandes zwischen der dem Schieber zugekehrten Stirnflache des Sitzes und der in bezug auf den Schieber geneigten Oberfläche des Anschlags durch Drehung der Buchse. Hierbei nähert sich die in bezug auf den Schieber geneigte Anschlagoberflache je naoh der Drehrichtung der Buchse wegen der exzentrischen Lage der Längsaohsen des Stabs und der Außenfläche der Buchse der dem Schieber zugekehrte Stirnfläche des Sitzes oder bewegt sich weg von ihr, wodurch der erwähnte Abstand ge— ändert wird.

Diese Ausführung des Schieberversohlusses gestattet es, den Abstand zwischen der Stirnfläche des Sitzes und der ihr zugekehrten Oberfläche der Anschläge bei im Betrieb befindlicher Rohrleitung ohne .Herausnahme der Anschläge und Stäbe aus dem Gehäuse einzustellen, wodurch der Zeit- und Arbeitsaufwand erheblich vermindert wird.

vorzugsweise wird im Schieb er Verschluß ein Stift vorgesehen, der mit dem Stab starr verbunden ist, quer zur Längsachse des Stabs liegt, durch die Buchse frei hindurch-

2.5 geht und mit seinen Enden im Gehäuse ungehindert untergebracht ist, wozu im Gehäuse für jedes Stiftende in Richtung zur Buchse hin offene Nuten ausgeführt sind, deren Seitenwände die Verschiebung; der Stiftenden bei Berührung der Schieberabschrägung und des Anschlags begrenzen, während in der Buch- jjQ se zwei durchgehende Radi al bohrung en aasgeführt werden, deren öffnungswinkel den maximalen Drehwinkelgrößen der Buchse gleich sind.

Das Vorhandenaein der erwähnten Stifte wirkt einschränkend auf den Drehwinkel der Stäbe innerhalb der vorbestimm- ten Grenzen, schließt eine ungewollte Drehung der Anschläge

aus
durch Rohrleitungsvibration/und beseitigt somit ev.entuel-

Ie Ursachen für Anschlagsbrüche, wodurch die Zuverlässigkeit

des Schieberverschlusses erhöht wird.

Dank den in der Buchse vorhandenen durchgehenden Radialbohrungen verhindert der mit dem Stab starr verbundene Stift

die
die Drehung der Buchse um/für die Einst ellung erforderlichen Winkel nicht.

Es empfiehlt sich, daß die Exzentrizität derart ausgeführt ist, daß ihr Verhältnis zur Größe des Buchsenaußendurchmessers die halbe Größe des Reibungsbeiwerts der Buchse am Gehäuse nicht übersteigt.

Hiermit wird eine ungewollte Drehung der Buchse unter der Einwirkung von äußeren Belastungen sowie eine unerwünschte Änderung des Abstandes zwischen der dem Schieber zugekehrten Sitzoberfläche und den Oberflächen der mit den Schieberabschrägungen zusammenwirkenden Anschläge vernindert.

Es empfiehlt sich, daß die Buchse auf der Stirnseite, die der dem Schieber zugekehrten Seite gegenüberliegt, einen über das Gehäuse vorspringenden Teil besitzt,der zur Aufnahme der die Buchsendrehung bewirkenden Kraft dient.

Das Vorhandensein eines über das Gehäuse vorspringenden Teils erlelohtert die Handhabung von Werkzeugen /Hebeln, Schlüsseln u.a./ zur Drehung der Anschläge in der gewünschten Richtung bei der Durchführung von Einstelloperationen. Es ist günstig, daß an den Oberflächen des Sitzes und des Schiebers, die beim geschlossenen Schieber aneinander anliegen," ringförmige Elemente aus einem verschleißfesten Werkstoff starr befestigt sind.

Dadurch wird die Lebensdauer des Sitzes und des Schiebers erhöht, was bei der im vorstehenden beschriebenen Ausführung des Schieberverschlusses besonders wichtig ist, da dabei bei geschlossenem Schieber ein inniger Rontakt des Schiebers mit dem Sitz sicnergestellt wird, was mitunter einen recht großen Verschleiß des Schiebers und des Sitzes hervorrufen kann.

vorzugsweise liegt die Achse des an dem Sitz befestigten ringförmigen Elementes mit einer Exzentrizität in bezug auf die üitüuchse 30,daß dieses ringförmige Element in der Bewegungsricntung des Schiebers bei dessen Schließen

verlagert wird.

Dadurch ist die Arbeitsfläche des Sitzes aus der, Einwirkungszone der im Strom befindlichen,abreibend wirkenden Teilchen herausgeführt, wodurch die Lebensdauer des Sohieberverschlusses ebenfalls erhöht wird·

Der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Schieberverschluß gewährleistet die Möglichkeit einer Einstellung des Abstandes zwiscnen der dem Schieber zugekehrten Sitzoberfläche und den an die Schieberabschrägungen anliegenden Oberflächen der Anschläge bei im Betrieb befindlicher Rohrleitung,ohne daß die Anschläge aus dem Schiebergehäuse herausgenommen werden müssen.

Ferner besitzt der erfindungsgemäße Schieberverschluß eine recht hohe Lebensdauer, ist zuverlässig und bequem im Betrieb.

Nachstehend ist die Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Zeichnungen angeführt.

^Es zeigt :

Fig. 1 die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schieberverschlusses im Längsschnitt; .··. · Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II von Fig. 1; Fig. 3 die Stelle A von Fig. 2 im vergrößerten Maßstab ;

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie iv-iv von Fig. J im vergrößerten Maßstab;

Fig. ^lJ> die scheinetiache Darstellung eines Sitzes, eines Teils des Schiebers, eines Anschlags im vergrößerten Maßstab; es sind ferner Vektoren der Zusaiamenwirkungskräfte des Schiebers mit den Anschlägen wiedergegeben;

Fig. 6 die sciiematische Darstellung eines Sitzes, eines Teils des Schiebers, eines Anschlags im Längsschnitt bei der Ausführung der Schieberabschrägungen mit Ablenkung 2>5 ihres Neigungswinkels in Richtung zu den Anschlägen hin, im vergrößerten Maßstab;

Fig. 7 dasselbe, bei der Ausführung der Schieberab-

schrägungen mit Ablenkung ihres Neigungswinkels zu der Seite hin, die zur Anordnung der Anschläge entgegengesetzt ist; Fig. 8 die schematische Darstellung eines Sitzes, eines Teils des Schiebers im Längsschnitt und eines Anschlags bei der Abweichung der Schieberdicke vom vorgegebenen Wert, im vergrösserten Maßstab; mit punktierter Linie ist der Schieber in geschlossener Stellung sowie die Anschlaglage dabei angedeutet;

Fig. 9 die schematische Darstellung eines Sitzes, eines Teils des Schiebers im Längsschnitt zu Beginn der Schieberbewegung in die offene Stellung im vergrösserten Maßstab.

Ausführungsform der Erfindung

Der geraäss der vorliegenden Erfindung ausgeführte 1.5 Schieberverschluss besitzt ein Gehäuse 1 (Fig. 1), in dem ein Kanal 2 zum Durchströmen eines flüssigen Mediums mit festen abreibend wirkenden Teilchen, im vorliegenden Fall einer Trübe, vorgesehen ist.

Der Kanal 2 verläuft im Gehäuse 1 längs einer Längsachse 3.

Das Gehäuse 1 hat in seiner gesamten Höhe im wesentlichen die Form eines Zylinders mit einer Achse 4, die zur Achse 3 senkrecht ist. Oben am zylindrischen Teil ist an einem (nicht abgebildeten) Flansch des Gehäuses 1 ein Deckel 5 in Form eines Sphärenteils mittels (nicht abgebildeter) Flansche befestigt.

Längs der Achse 3 des Kanals 2 liegen am Gehäuse zylindrische Stutzen 6 an, die in einem Stück mit dem Gehäuse 1 hergestellt sind.

Die Stutzen 6 sind zum Anschluss an eine (nicht abgebildete) Rohrleitung zum Durchtritt einer Trübe von einer (nicht abgebildeten) Quelle bestimmt.

Die untere YlTand des Gehäuses 1 ist in der Nähe der Achse 4 gekrümmt, was nachstehend eingehender beschrieben werden soll. .

Im Gehäuse 1 ist längs der Achse 4 ein Schieber 7 angeordnet, der in seinem in Fig. 1 oberen Teil mit einem An-

trieb 8 mittels einer Stange 9 kinematisoh verbunden ist, die durch eine /nicht mitabgebildete/ Bohrung im Deckel 5 längs der Achse 4 hindurchgeht·

Der Antrieb 8 hat eine beliebige bekannte Konstruktion, die dem Erfindungszweck dienlich ist, und wird hier nicht beschrieben, um das Grundprinzip der Erfindung nicht unnötig, zu verdunkeln.

Im Gehäuse 1 ist in einer /nicht abgebildeten/ Aussparung in einem in das Innere des Gehäuses1hine inragenden Teil ein Sitz 10 koaxial mit der Achse 3 dicht anliegend angebracht. Die dem Sitz 10 zugekehrte Oberfläche des Schiebers 7 weiöt einen ringförmigen Vorsprung 11 auf, der eine Arbeitsfläche bildet, die mit derselben Bezugsziffer 11 des Schiebers 7 bezeichnet ist und zum dichten Anliegen an die dem Schieber 7 zugekehrte Stirnfläche 12 des Sitzes 10 bestimmt ist, die im folgenden als Arbeitsfläche 12 bezeichnet wird. . . . - .

Die der Arbeitsfläche 11 gegenüberliegende Oberfläche des Schiebers 7 ist im in Fig. 1 oberen Teil des Schiebers flach ausgebildet und ist zur Achse 3 senkreoht, während sie im unteren Teil in eine Abschrägung 14 übergeht und in der Bewegungsrichtung des Schiebers 7 in die geschlossene Stellung einen spitzen Winkel ck mit einer zur Achse 3 senkrechten vertikalen Ebene bildet.

Dabei ist der Querschnitt des oberen Teils des Schiebers 7 größer als der Querschnitt des unteren Teils desselben.

Unter dem Schieber 7 ist die Innenfläche des unteren Teile den Gehäuses 1 mit einem zylindrischen Abschnitt 15 ausgeführt, der in einem bestimmten Abstand vom freien Ende des Schiebers 7 bei dessen geschlossener Stellung liegt.

Dieser zylindrische Abschnitt 15 geht in einen kegeligen Abschnitt 16 über, der mit der Innenfläche des in Pig.1 rechten Stutzens 6 verbunden wird. .

Dank dem vorhandenen kegeligen Abschnitt 16 des Gehäuses 1 können die unter den Schieber 7 herabgesunkenen festen Teilchen, die im durch den Schieberverschluß 7 beförderten flüssigen Medium enthalten sind, sich unter der Einwirkung

der Abgchrägunts 14 des freien Endes des Sohiebers 7 in den in Fig. 1 rechten Stutzen 6 bewegen, ohne die vollständige Absperrung des Kanals 2 des Gehäuses 1 zu verhindern.

Im Gehäuse 1 sind zwei zyl ind erf örrnige Anschläge 1? vorhanden, die zur Zusammenwirkung mit der Abschrägung 14 bei geschlossener Stellung des Schiebers 7 bestimmt sind.

Die Anschläge 1? befinden sioh in einem Abstand voneinander auf der Seite der Abschrägung 14 des Schiebers 7 in der Nähe der Planken 18 /Fig.2/ des Schiebers 7 in Höhe der Achse 3 des Kanals 2· '

Jeder Anschlag 17 ist mit Hilfe von beliebigen bekannten Mitteln an einem Stab 19 befestigt, der im Gehäuse 1 q'uer zur Achse 3 des Kanals 2 mit der Möglichkeit einer begrenzten Drehung gemeinsam mit dem Stab 19 relativ zu der Achse 20 des Stabs 19 angeordnet ist.

Jeder Anschlag 17 liegt an einen Teil der Stirnfläche 21 des Stabs 19 an, die der Achse 3 des Kanals 2 zugekehrt ist.

Die Flanke 22 /Fig. 3/ des Ansohlags 17 ist in Gestait einer Zylinderhälfte ausgebildet, wobei die Außenfläche dieser Zylinderhälfte die Fortsetzung eines Teils der zylindrischen Oberfläche des Stabs 19 darstellt.

Der dem Schieber 7 zugekehrte Teil der Oberfläche 22 des Ansohlags 17 ist flach ausgebildet und zu einer vertikalen Ebene gene igt, die zur Achse 3 des Kanals 2 ebenfalls unter dem spitzen Winkel o< /Fig. 1/ geneigt ist.

Im Gehäuse 1 sind Buchsen 23 /Fig. 2 und 3/ vorhanden, von denen jede einen entsprechenden Stab 19 umfaßt. Jede Buchse 23 ist in einer ihr zugedachten /nicht uiitabgGbildeten/ durchgehenden Bohrung in der Wand des Gehäuses 1 in bezug auf das Gehäuse 1 drehbar angebracht.

Die Innenfläche 24 /Fig. 3 und 4/ der Buchse 23 liegt koaxial mit dem Stab 19 und umfaßt ihn.

Die Außenfläche 25 der Buchse 23 fügt sich an die Oberfläche der durchgehenden Bohrung in der Wand des Gehäuses an.

Die Verbindungsstellen der Innenfläche 24 und der Außen-

fläohe 25 der Buchse 23 mit dem Stab.19 und dem Gehäuse 1 sind mittels Diohtungen 26 und 27 /Fig· J/ hermetisch abgedichtet.

Die Längsachse der Außenfläche 25 der Buchse 23, deren Projektion auf die Zeichnungsebene in Fig. 4 mit einem Punkt 2Ö dargestellt ist, liegt mit einer Exzentrizität " £ ^M in bezug auf die Achse 20 des Stabs 19 /Fig. 3/, die in Fig. 4 mit einem Punkt 20 dargestellt ist.

Dank dieser Ausführung des Schieberverschlusses ist die Einstellung des Abstandes "B" /Fig. 1 und 3/ von der dem Schieber 7 zugekehrten Stirnfläche 12 des Sitzes 10 bis zur flachen Oberfläche des Anschlags 17 durch Drehung der Buchse 23 um ihre Längsachse herum, die in Fig. 4 mit einem Punkt 28 dargestellt ist, möglich.

Hierbei wird die Möglichkeit einer Einstellung des Abstandes "B" beim Auswechseln des abgenutzten Sitzes 10 bzw. Schiebers 7 ohne Abnahme des Gehäuses 1 von der Rohrleitung

außerdem
gegeben, / sind Anpassungsarbeiten beim Anbringen eines

neuen Satzes aus dem Sitz 10 und dem Schieber 7 überflüssig 20

Vorhanden ist. ferner ein Stift 29 /Fig. 3 und 4/, der mit dem Stab 19 starr verbunden ist und zur Achse 20 des Stabs 19 senkrecht liegt.

Der Stift 29 ist frei durch die Buchse 23 hindurchgeführt und liegt mit seinen Enden frei im Gehäuse 1. Hierzu sind im Gehäuse 1 für ein jedes Ende des Stiftes 29 Nuten vorgesehen, die zur Seite der Buchse 23 hin offen sind.

Die Seitenwände 31 /Fig. 4/ der Nuten 30 im Gehäuse 1 sind zur Begrenzung der erfolgenden Verschiebung bei der Berührung der Abschrägung 14 des Schiebers 7 und des Anschlags 17 bestimmt.

Dementsprechend sind in der Buchse 23 zwei durchgehende Radialbohrungen 32 zum freien Durchtritt der Enden des Stiftes 23 duroh dieselben ausgeführt.

Die öffnungswinkel β der Bohrungen 32 sind den maximalen Drehwinkelgrößen der Buchse 23 gleich.

Die Stifte 29 fixieren die Anschläge 17, die am Stab

unter einem Winkel starr befestigt sind, der dem Neigungswinkel ex der Abschrägung 14 des Schiebers 7 gleich ist, während die freie Anordnung der Enden der Stifte 29 in den Nuten 30 des Gehäuses 1 es den Oberflächen der Anschlage 1?

gestattet, sich an der Absohrägung 14 dee Schiebers 7 einzustellen, wodurch die Abweichung von der vorsegebenen Größe des Neigungswinkels d der Abschrägung 14, welche bei der Herstellung des Schiebers 7 möglicherweise entstanden war, . ausgeglichen wird.

Dank den vorhandenen durchgehenden Radialbohrungen 32 hindert der Stift 29 nicht die Drehung der Buchse 23 beider Durchführung von Einstellarbeiten.

Die Exzentrizität ·*£" ist so ausgeführt, daß das Verhältnis ihrer Größe zur Größe "D" des Außendurchmessers der Buchse 23 den halben Betrag des Reibungsbeiwerts ja der Buchse 23 am Gehäuse 1 nicht übersteigt.

Hierbei liegt, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, die Druckkraft "C^M der Abschrägung 14 des Schiebers 7» die in einem Punkt 33 angreift, welcher den Schnittpunkt der Achse mit der Abschrägung 14 darstellt, in einem Exzentrizitätsabstand " 6 " vom Punkt 28, der die Projektion der X<ängsachse der Außenfläche der Buchse 23 auf die Zeichnungsebene darstellt.

Im Punkt 28 greift die statische Null aus der Wirkung von Kräften c' und C'⁷ an, die der Kraft "C¹¹ gleich und relativ zueinander nach den entgegengesetzten Seiten gerichtet sind. Das Kräftepaar CC* erzeugt ein Moment, das M ₌ Obgleich ist; dabei ist es bestrebt, die Buchse 23 entgegen denxUhrzelgersinn zu drehen und den Abstand . ¹¹B" zu vergrö-Bern, was zum Undichtwerden des Sohieberverschlusses führen kann. . .. .

Gleichzeitig damit drückt die Kraft "C", die der Kraft C gleich ist, die Außenfläche 25 der Buchse 23 an die Wand /Fig. 5/ der für die Aufnahme der Buchse 23 ausgeführte Bohrung:im Gehäuse 1 an, wodurcn eine Reibungskraft F erzeugt wird, die dem Produkt aus dem Betrag der Kraft C" = c und

dem Reibungsbeiwert β der Buchse 23 an der Wand des Gehäuses

-νί-

gleich ist.

Die Reibungskraft F wirkt an einem Arm, der dem halben Durchmesser D der Außenfläche 25 der Buchse 23 gleich ist. Infolge der Wirkung der Kraft C entsteht ein /nicht abgebildetes/ Reibungsmoment M, das dem Produkt aus der Reibungekraft F und dem halben Durchmesser D gleich ist. Zur Verhinderung einer ungewollten Drehung der Buchse 23 um ihre

es /

Längsaohse ist/erforderlich, daß die Ungleichung M $? M eingehalten wird, ■ d.h.-=£-.$:yu .

Bei einem Verhältnis der Exzentrizität *' δ " zum Durchmesser D der Buchse 23, das kleiner als der halbe Reibungsbeiwert β ist, wird eine Fixierung der Lage.der Buchse 23 gewährleistet, eine ungewollte Drehung derselben verhindert

es
und/werden die Abdichtungsbedingungen für den Schieberver-Schluß verbessert. .

Die Buchse 23 ist auf der Stirnseite, die der dem Schieber 7 zugekehrten Seite gegenüberliegt, gegen axiale Verschiebung durch einen Sicherungsring 35 /Fig. 3/ arretiert, der in einer /nicht mit abgebildeten/ Ringnut des Gehäuses.1 untergebracht ist, und weist einen über das Gehäuse 1 vorspringenden Teil 36 auf, der zur Aufnahme der Kraft dient, die zur Herbeiführung der Drehung der Buchse 23 angelegt wird. ..'...

Der vorspringende Teil 36 der Buchse 23 weist eine ... /nicht abgebildete/ zylindrische Flanke auf. Im vorspringenden Teil 36 ist eine Bohrung 3? ausgeführt, die durch die Längsachse der Außenfläche der Buchse 23 senkrecht zu dieser geht.

Die Bohrung 3? ist zur Unterbringung darin eines /nicht abgebildeten/ Hebels bestimmt, auf den die zur Drehung der Buchse angelegte Kraft übertragen wird. Hierdurch wird die Drehung der Buchse 23 bei Durchführung von Einsteilarbeiten erleichtert.

Zur Verhinderung eines Verschleißes des Schiebers 7 und des Sitzes 10 bei inniger Berührung ihrer Oberflächen unter der Einwirkung der Anschläge 17 sind an den Oberflächen des Sitzes 10 und des Schiebers 7, die bei geschlossenemSohie-

-Ut-

ber 7 aneinander anliegen, ringförmige Elemente 38 ^d 11 aus einem verschleißfesten Werkstoff /Fig. 1/ starr befestigt, die Vorsprünge an dem Sitz 10 und dem Schieber 7 mit den Arbeitsflächen 12 und 39 entsprechend bilden. Dank der Anwendung der aus einem verschleißfesten Material ausgeführten ringförmigen Elemente 38 und 11 wird die Betriebsdauer /Lebensdauer/ des Schiebers 7 und des Sitzes 1o, die miteinander zusammenwirken, erhöht.

Das ringförmige Element 38 ist an der Oberfläche des Sitzes 10 mit einer Versetzung nach der Bewegungsseite des Schiebers 7 bei dessen Sohlleßen so starr befestigt, daß neben der Arbeitsfläche 12 des Sitzes 10 eine sichelförmige Ausnehmung 40 /Fig.9/ entsteht, die durch die Kreisbögen des Querschnitts des Kanals 2 und der Innenfläche des ringförmigen Elementes 38 gebildet ist. Diese Ausführung des Sitzes 10 gestattet es, aus der Zone des 'Hauptstromes des flüssigen Mediums den unteren Teil der Arbeitsfläche des Sitzes 10 herauszuführen,der der Einwirkung der unter der. Schwerkraftwirkung an die untere .Stromgrenze verlagerten, größten und-somit am intensivsten abreibend wirkenden festen Teilchen ausgesetzt ist, die im Strom enthalten sind. Hierdurch wird die Betriebsdauer der Arbeitsflächen des Sitzes 10 und des Schiebers 7 zusätzlich erhöht.

Der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Schieberversohluß arbeitet auf folgende Weise.

Unter der Einwirkung des Antriebs 8 beginnt die mit

ihm verbundene Stange 9» eine hin- und hergehende Bewegung

es längs der Achse 4 des Gehäuses 1 auszuführen, und/kommt der mit der Stange 9 kinematisch verbundene Schieber 7 in Bewegung.

Bei der Aufwärtsbewegung des Schiebers 7 - in Fig. 1 gesehen - tritt die am ringförmigen Vorsprung 11 des Schiebers ausgeführte Arbeitsfläche 39 aus der Anlage an der Arbeite,-• fläche 12 des Sitzes 10 heraus und öffnet den Kanal 2 des Gehäuses 1 zum Durcnströmen des- flüssigen Fördermediums.

Bei der Abwärtsbewegung des Schiebers 7 - in F%. 1 ge-

-ansehen - kommt die am ringförmigen Vorsprung 11 des Schiebers 7 ausgeführte Arbeitsfläche 39 zur Anlage an die Arbeitsfläche 12 des Sitzes 10 und sperrt den Kanal 2 des Gehäuses ab.

c Hierbei wirkt die Absohrägung 14 des Schiebers 7, der einen spitzen Winkel <X mit der vertikalen zur Achse 3 des Kanals 2 senkrechten Ebene bildet mit den dem Schieber 7 zugekehrten und ebenfalls unter dem spitzen Winkel o( zur vertikalen zur Achse 3 des Kanals 2 senkrechten Ebene verlaufenden flachen Oberflächen 22 der Anschläge 17 zusammen. Bei der Zusammenwirkung der Abschrägung 14 mit den flachen Oberflächen 22 der Anschläge 17 wird die Arbeitsfläche 39 des ringförmigen Vorsprungs 11 des Schiebers 7 an die Arbeitsfläche 12 des Sitzes 10 angedrückt, wodurch eine luft- dichte Absperrung des Kanals 2 gewährleistet wird.

Hierbei verschieben sich die unter das freie Ende des Schiebers 7 kommenden festen Teilchen des For der medi ums unter der Einwirkung des freien Endes der Abschrägung 14 des Schiebers 7 über den kegeligen Abschnitt 16 des Gehäuses 1 in den in Fig. 1 rechten Stutzen 6, so daß die Bewegung des Schiebers 7 nicht behindert wird.

Bei einer Abweichung der Neigungswinkel <* des Schiebers 7 und der Anschläge 17, die bei der Herstellung des Schieberverschluases möglich ist, beispielsweise um einen Winkel γ. /Fig. 6/ kommt der Scnieber 7 bei seiner Abwärtsbewegung, ohne daß er seine untere Endlage erreicht, durch die Abschrägung 14 nicht mit der gesamten dem Schieber 7 zugekehrten flachen Oberfläche 22 des Anschlags 17, sondern auf der in Fig. 6 unteren, durch einen Punkt 41 dargestellten Linie in Berührung. Die Lagen des in Fig. 6 unteren freien Endes der Abschrägung 14 des Schiebers 7 und der Oberfläche 22 des Anschlags 17 im Augenblick der Berührung auf der Linie, die dem Punkt 41 entspricht, sind in Fig. 6 durch punktierte Linien angedeutet.

Bei weiterer Abwärtsbewegung des Schiebers 7 drückt seine Abschrägung 14 das Ende der flachen Oberfläche 22 des

. - ΐ5 -

Anschlags 17 in Fig. 6 nach rechts ab und dreht es entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 20 des Stabs 19 auf eine solche Weise, dass die flache Oberfläche 22 in der unteren Endlage dea Schiebers 7 die Abschrägung 14 de3 Schiebers 7 gänzlich berührt, wie es in Piß. 6 durch volle Linien angedeutet ist.

Hierbei dreht sich der Stift 29 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn um den Winkel "Jf aus der durch eine punktierte Linie angedeuteten Stellung in die durch eine volle Linie angedeutete Stellung. Dadurch, dass der halbe Öffnungswinkel einer jeden Nut 30 im Gehäuse 1, der dem Winkel Ο gleich ist, grosser als der Winkel T ist, der der halben Herstellungstoleranz des Schiebers 7 gleich ist; hindert die Nut 30 den Anschlag 17 nicht an der Drehung um den Winkel ^f .

Da der öffnungswinkel der durchgehenden Radialbohrungen 32 in der Buchse 23 erheblich grosser als der Winkel crt ' ist, steht die Buchse 23 einer Drehung des am Stab 19 starr befestigten Anechlags 17 um die Achse 20 des Stabs 19 nicht im Wege.

Auf diese Weise wird die flache Oberfläche 22 eines jeden Anschlags 22 eingestellt und liegt an der Abschrägung 14 des Schiebers 7 dicht an, wodurch die Arbeitsfläche 39 des ringförmigen Vorsprungs 11 des Schiebers an die Arbeitsfläche 12 des Sitzes 10 dicht angedrückt wird.

Bei Ablenkung de3 Neigungswinkels o< der Abschrägung 14 des Schiebers 7 nach der zur in Fig.6 gezeigten Seite entgegengesetzten Richtung berührt die durch eine punktierte Linie angedeutete Abschrägung 14 die flache Oberfläche 22 jedes Anschlags 17 auf der in Fig. 7 durch einen Punkt 42 wiedergegebenen Linie und dreht ihn im Uhrzeigersinn so, dass die flache Oberfläche 22 in der unteren Endstellung die Abschrägung 14 des Schiebers 7 innig berührt und die Arbeitsfläche 39 des ringförmigen Vorsprungs 11 des Schiebers 7 an die Arbeitsfläche 12 des ' Sitzen 10 dicht andrückt.

Dadurch wird eine luftdichte Abfjperrung den Fördergutstroms gewährleistet.
Das Selbsteinstellen der flachen Oberfläche 22 jedes

■ - vs - ■ .

Anschlags 1? erhöht die Wirtschaftlichkeit des Schieberversohlusses dank dem reduzierten Herstellungsaufwand des Schiebers 7» weil die sehr arbeitsaufwendige technologische Operation der Anpassung des Neigungswinkels c* der Abschrägung 14 des Schiebers 7 an den Neigungswinkel der flachen Oberfläche 22 jedes Anschlags 17 entfällt.

Bei der Herstellung sind Abweichungen der Größe des Abstandes B von der Oberfläche 12 des Sitzes IO bis zur flachen Oberfläche 22 des Anschlags 17 möglich. Der Abstand B ist einem Maß des Schiebers 7» und zwar dessen Dicke gleich, die in Fig. 1 über die Achse 3 bei geschlossenem Schieber 7 dargestellt ist.

Hierbei kann das Maß des Schiebers 7 gleich B^ (Fig.8) sein, was größer als der Abstand. B ist, oder gleich B₂ /nicht abgebildet/ sein, was kleiner als der Abstand B ist. Wenn das Maß B₁ des Schiebers 7 größer als der Abstand B ist, so wird der Schieber seine untere Endlage nicht erreiohen, und in diesem Fall fällt die Arbeitsfläche 39 des ringförmigen Vorsprungs 11 des Schiebers 7 mit der Arbeitsfläche 12 des Sitzes 10 nicht zusammen, so daß die Stromabsperrung ungenügend hermetisch erfolgt.

Dies wird durch Drehung der Buchse 23 in der durch einen Pfeil G angedeuteten Richtung korrigiert. -Hierbei dreht sich der Punkt 33» der den Mittelpunkt des Quer-Schnitts des Anschlags 17 darstellt, der relativ zur Achse quer verläuft, entgegen dem Uhrzeigersinn um den Punkt 28 auf einem Kreis mit einem Halbmesser R, der in Fig. 8 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. Dadurch verschiebt sich der Anschlag 17 längs der Achse 3 des Kanals 2 in Richtung des Pfeils H, wodurch der Abstand ¹¹B" größer wird Die Buchse 23 wird so lange gedreht, bis der Abstand ¹¹B" dem "B-." gleich geworden ist und der Anschlag 17 die in Fig. 8 durch eine punktierte Linie angedeutete Lage eingenommen hat.

Nach dieser Regelung nimmt der Schieber 7 in geschlossener Stellung die Lage ein, die in Fig. 8 durch punktierte Linien angedeutet ist, wodurch eine luftdichte Absperrung

des Kanals 2 gewährleistet wird.

Bei einer Dicke Bp des Schiebers 7, die kleiner als B₁ ist, wird die Buchse 23 im Uhrzeigersinn in der zum Pfeil G entgegengesetzten Richtung gedreht. Hierbei verschiebt sich der Anschlag 17 längs der Achse 3 des Kanals 2 nach links in Fig. 8, wodurch das Mass "B" auf den Wert "B herabgemindert wird. Dadurch wird eine luftdichte Absperrung des Kanals 2 beim geschlossenen Schieber 7 gewährleistet.

Dank der Einstellung des Abstandes "B'¹ mit Hilfe von drehbaren Buchsen 23 entfällt eine sehr arbeitsaufwendige technologische Operation der Dickenanpassung eines jeden Schiebers 7 auf den Abstand "B" eines jeden Anschlags 17 von der Arbeitsfläche 12 des Sitzes 10.

Bei einem unbedeutenden Offnen des Kanals 2 des Sitzes IO des Schiebers 7, das zu Beginn des Offnens bzw. am Ende des Schliessens des Schieberverschlusses vorkommt,bewegt sich der durch den entstandenen Spalt 43 (Fig.9) des Kanals 2 hindurchtretende, durch Pfeile J angedeutete Strom des flüssigen Mediums infolge einer Kompression mit erhöhten Geschwindigkeiten. Durch die Geschwindigkeitszunahme ist eine Beschleunigung des Verschleisses der Arbeitsfläche 12 des Sitzes 10 und der Arbeitsfläche 39 des Schiebers 7 möglich. Dies kann zum vorzeitigen Ausfall der erwähnten Arbeitsflächen und Verkürzen der Lebensdauer des Schieberverschlusses führen.

Im erfindungsgemässen Schieberverschluss wird die Lebensdauer der Arbeitsflächen 12 und 39 dank dem Umstand verlängert,dass sie an den ringförmigen an dem Schieber 7 und dem Sitz 10 starr befestigten Elementen 11 und 38 aus einem verschleissfesten Material erzeugt werden. Einer Verlängerung ihrer Lebensdauer trägt auch der Umstand bei, dass sich daa ringförmige Element 38 des Sitzes 10 in der Bewegungsrichtung des Schiebers 7 bei dessen Schliessen verlagert.Dadurch ist die Arbeitsfläche 12 des Sitzes 10 aus der Einwirkungszone des entlang dem Pfeil J gerichteten abreibend wirkenden Hauptstroms herausgeführt, welche Einwirkung durch eine am Abdichten des Kanals 2 nicht beteiligte stirnfläche 44 der

sichelförmigen Ausnehmung 40 der Arbeitsfläche 12 des Sitzes IO aufgenommen wird. ■,.·..

Dies schützt.die Arbeitsflächen 12 des Sitzes 10 und 59 des Schiebers 7 gegen einen Verschleiß durch den abreibend wirkenden Strom und verlängert ihre Lebensdauer.

Die Anwendung der vorliegenden Erfindung erhöht die Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung des Schieberverschlusses dank dem Entfallen von sehr arbeitsaufwendigen Anpassungsarbeiten, gewährleistet die erforderliche Dicht igkeit beim Einsatz von weniger präzisen Ausrüstungen.

Außerdem wird der Zusammenbau der schnell verscnleißbaren Teile von Schieber und Sitz unmittelbar an der Rohrleitung ohne deren Anpassung am Gehäuse /bei deren Auswechslung während des Betriebs/ ermöglicht, wodurch die Betriebskosten gesenkt werden. .

Die Lebensdauer des Schieberverschlusses wird ebenfalls verlängert. .

Die gemäß der vorliegenden Erfindung gefertigten Schieberverschlüsse sind durch eine erhöhte Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung, eine bequeme Bedienung und-Überholung sowie eine verlängerte Lebensdauer beim Einsatz in der hydraulischen Förderung von abreibend wirkenden.Schüttgütern in der Kohlenindustrie., im Bergbau und in anderen Industriezweigen gekennzeichnet. .
.-»- Industrielle Verwertbarkeit

Am effektivsten kann der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte SohieberverschluB in Rohrleitungen verwendet werden, durch die Suspensionen von abreibend wirkenden Schüttgütern, insbesondere Trüben, befördert werden. Die Erfindung kann im Bergbau, im Bauwesen, in der chemischen Industrie sowie in anderen Industriezweigen eingesetzt werden, wo eine hydraulische und pneumatische Forderung von flüssigen Medien als feste Teilchen enthaltende Trüben, Suspensionen sowie von anderen flüssigen Medien verwendet' wird, durch welche Sitz und Schieber sehr intensiv abgenutzt werden, so daß eine Auswechslung derselben während des Dauerbetriebs erforderlich ist.

Claims

PATENTANWÄLTE — *2t januar 1985 _onn/no COOO MÜNCHEN 12 PATENTANSERÜCHE

1. Schieberverschluß, In dessen Gehäuse /1/ ein Schieber /7/, ein Sitz /10/, der längs der Achse /3/ des Kanals /2/ des Gehäuses /1/ angeordnet ist, sowie zumindest ein Anschlag /17/ untergebracht sind, der beim geschlossenen Schieber /7/ zum Zusammenwirken zumindest mit einer Abschrägung /14/ bestimmt ist, die an einer Oberfläche /15/ des Schiebers /7/ in dessen Bewegungsrichtung in die geschlossene Stellung ausgeführt ist, die der dem Sitz (10) zugekehrten Oberfläche /12/ des Schiebers gegenüber liegt, wobei der Anschlag /17/ an einem Stab /19/» der im Gehäuse /1/ längs einer quer zur Achse (3) des Kanals (2) liegenden Achse /20/ angebracht und relativ zu dieser Achse /20/ drehbar ist, derart starr befestigt ist, daß er zumindest ah einen Teil der Stirnfläche /21/ des Stabs /19/ anliegt, der der Achse /3/ des Kanals /2/ zugekehrt ist, d ad u r c h. gekennze ichnet, daß eine in der Wand des Gehäuses /l/relativ zu-diesem drehbar angebrachte Buchse /23/ vorhanden ist, deren Innenfläche /24/ mit dem Stab /19/ des Ansohlags /17/ koaxial ist und ihn umfaßt, während die Längsachse /28/ der Außenfläche /25/ der Buohse /23/ mit einer Exzentrizität in bezug auf die Längsachse /20/ des Stabs /19/ liegt.

2· Schieberverschluß nach Anspruch 1, dad u r c h gekennzeichnet, daß ein Stift /29/ vorhanden ist, der mit dem Stab /19/ starr verbunden ist und quer zur Längeachse /20/ des Stabs /19/ liegt, durch die Buchse /23/ frei hindurohgeht und mit seinen Enden im Gehäuse /1/ ungehindert angeordnet ist, wozu im Gehäuse /1/ für jedes Ende des Stiftes /29/ in Richtung zur Buchse /23/ hin offene Nuten /30/ vorgesehen sind, deren Seitenwände./31/ die Verschiebung der Enden des Stiftes /29/ bei der Berührung der Abschrägung /14/ des Schiebers /7/ und des Anschlags /1?/ begrenzen, während in der Buchse /23/ zwei durchgehende Radialbohrungen /32/ ausgeführt sind, deren öffnungswinkel / Jb / den maximalen Dreiiwinkelgrößen der Buchse /23/ gleich s ind.

oder 2

3. Schieb er ν er schluß nach Anspruch l/, d a d u r c h

g e ke n.n.z e Lehne t, daß die Exzentrizität / 6 / so ausgeführt ist, daß ihr Verhältnis zur Größe /D/ des Außendurchmessers der Buchse /23/ die halbe Größe des Reibungsbeiwerta /μ / der Buohse /23/ am Gehäuse /1/ nicht

übersteigt. einender' .. -3

4. Schieberverschluß nach/Anspr üche l/, dadurch gekenn ze lehnet, daß die Buohse /23/ auf der Stirnseite, die der dem Schieber /7/ zugekehrten Seite gegenüberliegt, einen über das Gehäuse /1/ vorspringenden' Teil /36/ aufweist, der zur Aufnahme der eine Drehung der

Buchse/23/ bewirkenden Kraft, dient. ,

einem der _β -4

5. Schieberverschluß naoh/Anspriichel^ d ad u r oh gekennzeich n· e t, daß an den Oberflächen des Sitzes /10/ und des Schiebers /7/» die beim gescnlossenen Schieber /7/ aneinander anliegen, ringförmige Elemente /11/ und /38/ aus einem verschleißfesten Werkstoff starr befestigt sind. .

6. Scnieberverschluß nach Anspruch 5» dadurch

gekennzeichnet, daß die Achse des ringförmigen Elements /38/» das an dem Sitz /10/ befestigt ist, mit einer Exzentrizität in bezug auf die Achse des Sitzes /10/ so liegt, daß dieses ringförmige Element /38/ in der Bewegungsrichtung des Schiebers /7/ bei dessen Schließen verlagert ist.