DE3606236C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schieber für eine Rohrleitung für gasförmige oder flüssige Medien mit Feststoffanteilen, mit einem Gehäuse und einem gegen eine Dichtung anliegenden Schließkörper.

Derartige Schieber sind im Verlauf von Rohrleitungen angeordnet, durch welche beispielsweise pneumatisch Feststoffe wie Zement od. dgl. gefördert werden. Die bekannten Schieber können nur betätigt werden, wenn kein Druck in der Rohrleitung vorhanden ist und somit einem großen Verschleiß ausgesetzt.

Aus der DE-OS 18 02 075 ist ein Klappenventil für Wasserleitungen bekannt, bei welchem eine unter Druck verformbare Dichtung angeordnet ist. Dieses Ventil ist in Leitungen für den Transport von Feststoffen in einem flüssigen oder gasförmigen Medium nicht geeignet, da die inneren Bauteile dem dabei auftretenden Verschleiß nur sehr kurze Zeit standhalten können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Schieber derart auszubilden, daß er auch unter Druck bei geringem Verschleiß der inneren Bauteile betätigt werden kann, d. h. während des Flusses der mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium transportierten Feststoffe.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dichtung als aufblähbare Dichtung ausgebildet und in Strömungsrichtung vor dem Schließkörper angeordnet ist, daß der Schließkörper aus zwei parallelen Platten mit dazwischen angeordneten Abstandsstücken besteht, und daß stromab des Schließkörpers ein Expansionsteil angeordnet ist.

Der erfindungsgemäße Schieber ist als Absperrorgan für gasförmige und flüssige Medien, die mit Feststoff beladen sind, bis zu Drücken von 10 bar einsetzbar. Auch bei hohen Feststoffbeladungen und bei grobkörnigen und abrasiven Feststoffen schließt der Schieber absolut dicht. Da während der Betätigung des Schiebers die Dichtung nicht aufgebläht ist, ist sie keinem Abrieb durch den Schließkörper ausgesetzt, so daß der Schieber insgesamt sehr verschleißarm ist. Infolge der relativ großen Dicke des Schließkörpers kann der Feststoff im Schiebergehäuse besser verdrängt werden, so daß auch größere Körner nicht eingeklemmt werden. Während des Schließvorgangs des Schließkörpers können die in dem Bereich des Schiebergehäuses sich befindlichen Feststoffe leicht verdrängt werden. Das hinter dem Schließkörper angeordnete Expansionsteil erbringt eine Beruhigung der Strömung des Materialflusses, wodurch der Verschleiß ebenfalls herabgesetzt wird.

Die Dichtung kann mittels eines gasförmigen oder flüssigen Mediums aufgebläht werden.

Vorzugsweise ist die Dichtung als im Querschnitt offene, umlaufende Rinne ausgebildet und in einer Ringnut im Schiebergehäuse eingesetzt. Die Ringnut ist dabei vorzugsweise hinterschnitten und die Außenkontur der Dichtung ist schwalbenschwanzförmig, so daß ein sicherer Halt der Dichtung in der Ringnut gewährleistet ist. Vorzugsweise ist die Dichtung in der Ringnut eingeklebt. Die Ringnut ist über mindestens eine Durchgangsbohrung mit einer Druckquelle verbunden, so daß die Dichtung, nachdem der Schließkörper in Schließstellung ist, beispielsweise mit Luft aufgebläht werden kann. Wenn der Schließkörper in die geöffnete Stellung gebracht werden soll, wird die Dichtung entlüftet, so daß sie sich wieder in die Ringnut einziehen kann.

Wenn der Schieber mechanisch betätigt wird, ist vorzugsweise an einem der Abstandsstücke des Schließkörpers die Kolbenstange einer Kolbenzylindereinheit oder ein mechanischer Antrieb angelenkt.

Der Schließkörper besteht vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff mit einer Gummierung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Expansionsteil aus einem Rohrstück mit vergrößertem Durchmesser, wobei die zur Strömungsrichtung hin gerich­ tete Stirnfläche des Rohrstücks als Anlagefläche für den Schließkörper ausgebildet ist.

Das Schiebergehäuse besteht vorzugsweise aus Metall mit oder ohne Gummierung an der Innenseite.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform eines Schiebers im Längs­ schnitt,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab die Anordnung einer druckbeaufschlagbaren Dichtung,

Fig. 3 in Vorderansicht, Draufsicht und Seitenansicht einen Schließkörper und

Fig. 4 ein Schema einer Schiebersteuerung.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt einen Schieber 10, welcher im Verlauf einer nicht dargestellten Rohrleitung angeord­ net ist. Durch die Rohrleitung werden gasförmige oder flüssige Medien transportiert, die einen mehr oder weniger großen Feststoffanteil aufweisen. Der Schieber 10 weist ein Schiebergehäuse 12 auf, in welchem ein Schließkörper 14 verschiebbar ist. Das Schiebergehäuse 12 besteht aus Blechplatten 16 und 18, die über am Rand umlaufende U-Profile 20 miteinander verbunden sind. Die Blechplatte 18 ist mit einer kreisförmigen Ausnehmung 22 versehen, in welche ein Ring 24 über eine umlaufende Schweißnaht 26 eingeschweißt ist. Die gegenüberliegende Platte 16 ist mit einer kreisförmigen Ausnehmung 28 versehen, in welche ein Rohrstück 30 über eine umlaufende Schweißnaht 32 befestigt ist. An dem Ring 24 ist ein Rohrstück 32 über eine Schweißnaht 34 befestigt. Der Ring 24 ist dazu mit einer Ausnehmung 36 ausgebildet. An dem dem Ring 24 gegenüberliegenden Ende ist an dem Rohrstück 32 ein Flansch 38 über eine Schweißnaht 40 angeschweißt, der zur Verbindung mit einer Rohrleitung dient.

Das Rohrstück 30 ist an seinem dem Schiebergehäuse 12 gegenüberliegenden Ende mit einem Ring 42 versehen, in welchen ein Rohrstück 44 eingesetzt ist, dessen Durch­ messer dem Durchmesser des Rohrstücks 32 entspricht. Das Rohrstück 44 ragt mit seinem dem Schiebergehäuse 12 hinge­ richteten Ende in das Rohrstück 30 hinein. An dem gegen­ überliegenden Ende des Rohrstückes 44 ist ein Flansch 46 befestigt, welcher zur Verbindung mit einer anschließenden Rohrleitung dient. Der Durchmesser des Rohrstückes 30 ist größer als der des Rohrstückes 32 bzw. 44.

An der Innenseite der Blechplatten 16 und 18 sind Führungs­ rippen 48 bzw. 50 angeordnet, welcher der Führung des Schließkörpers 14 dienen. Der Schließkörper 14, der aus zwei parallelen Platten 52 und 54 mit dazwischen ange­ ordneten Distanzstücken 56 und 58 besteht, ist an einer Stange 60 angelenkt, welche über eine hydraulische oder pneumatische Kolbenzylindereinheit 62 betätigt wird. Die Außenseite der Schließkörperplatte 54 liegt an der abge­ schrägten inneren Stirnfläche 64 des Rohrstückes 30 an. An der Außenseite der gegenüberliegenden Schließkörper­ platte 52 liegt bei geschlossenem Schieber eine Dichtung 66 an, die als druckbeaufschlagte Ringdichtung ausgebil­ det ist. Die Fließrichtung des mit Feststoffanteilen behafteten flüssigen oder gasförmigen Mediums ist durch den Pfeil 68 gekennzeichnet. Fig. 1 zeigt den Schieber im geschlossenen Zustand, d. h. in dem Rohrstück 32 vor der Schließkörperplatte 52 staut sich das zu transportierende Medium, während hinter der Schließkörperplatte 54 in den Rohrstücken 30 und 44 kein Druck des Mediums mehr vor­ liegt. Zur Verstärkung der Verbindung zwischen dem Schiebergehäuse 12 und den Rohrstücken 32 und 30 sind Verstärkungsrippen 70, 72, 74 vorgesehen.

Die Ausbildung und Wirkungsweise der druckbeaufschlag­ baren Dichtung ist aus Fig. 2 ersichtlich. Der Ring 24, in welchem die Dichtung 66 angeordnet ist, ist an der dem Schließkörper 14 gegenüberliegenden Seite mit einer hinterschnittenen Ringnut 76 ausgebildet. In die Ringnut 76 ist ein im Querschnitt als offene, umlaufende Rinne ausgebildeter Gummiring, dessen Außenkontur schwalben­ schwanzförmig ist, eingeklebt. Die Außenkontur der Dich­ tung 66 entspricht dem freien Querschnitt der Ringnut 76. Die Ringnut 76 steht über eine Durchgangsbohrung 78 mit einer nicht dargestellten Leitung für ein Druckmedium in Verbindung. Als Druckmedium kann eine Flüssigkeit oder vorzugsweise Druckluft verwendet werden. Im nicht beauf­ schlagten Zustand, d. h. wenn kein Druckmedium durch die Bohrung 38 in die Ringnut 76 eingeleitet wurde, weist die Dichtung eine Gestalt auf, in welcher sie nicht über die Vorderseite 80 des Ringes 24 hervorsteht. Sobald bsps­ weise Druckluft in die Ringnut 76 und damit in den Hohl­ raum 82 der Dichtung 66 eingeleitet wird, dehnt die Dichtung 66 sich aus und, da die Ausdehnungsmöglichkeit lediglich über die Seitenfläche 80 hinaus gegeben ist, nimmt die Dichtung eine nach außen gekrümmte Gestalt an, wie sie im unteren Teil von Fig. 2 angedeutet ist. In diesem Zustand drückt die Dichtung auf die Vorderseite der Schließkörperplatte 52, wodurch, unterstützt durch den in dem Rohrstück 38 herrschenden Druck, der Schließ­ körper 14 gegen die Stirnfläche 64 des Rohrstückes 30 drückt. Durch die druckbeaufschlagte Dichtung 66 wird gewährleistet, daß ein dichter Abschluß der an dem Rohr­ stück 32 anschließenden Leitung gegenüber der sich an das Rohrstück 44 anschließenden Leitung erreicht wird. Fig. 3 zeigt den Schließkörper 14 in Vorderansicht, Drauf­ sicht und Seitenansicht. Die beiden Schließkörperplatten 52 und 54 werden über die Distanzstücke 56, die an den Innenseiten der Platten 52 und 54 angeschweißt sind, auf Abstand gehalten. An einem an der Oberseite zusätzlich angeordneten Distanzstück 58 ist die Kolbenstange einer pneumatischen oder hydraulischen Kolbenzylindereinheit oder eine Spindel oder dgl. angelenkt, so daß der Schließ­ körper 14 innerhalb des Schiebergehäuses 12 verschoben werden kann. Insbesondere die Außenseiten der Schließ­ körperplatten 52 und 54 können mit einer Gummierung ver­ sehen werden, so daß der Verschleiß des Schließkörpers verringert wird. Durch die doppelwandige Ausbildung des Schließkörpers 14 kann sich im Schiebergehäuse 12 an­ sammelnder Feststoff besser verdrängt werden, so daß auch größere Körner, die durch das flüssige oder gasförmige Medium transportiert werden, nicht eingeklemmt werden, wenn der Schließkörper zum Schließen oder Öffnen innerhalb des Schiebergehäuses 12 verfahren wird.

Das stromab angeordnete Rohrstück 30 bildet ein Expansions­ teil, in welchem eine Beruhigung der Strömung erfolgt, so daß dadurch der Verschleiß innerhalb des Schiebers ver­ ringert werden kann. Um die Funktion eines Expansionsteils zu erfüllen, ist der Durchmesser des Rohrstückes 30 größer als der des Rohrstückes 32. Zur Verbesserung der Ver­ schleißeigenschaften ist vorzugsweise das Innere des Schiebergehäuses mit einer Gummierung versehen.

Fig. 4 zeigt schematisch eine pneumatische Steuerung des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Druckschiebers. Von einer Druckluftquelle 90 wird über ein 4/2-Wegeventil 92, welches von Hand, pneumatisch oder elektrisch betätigt werden kann, Druckluft in eine Leitung 94 eingespeist, die sich verzweigt in eine Leitung 96, die über ein Drosselrückschlagventil 98 zu der pneumatischen Kolben­ zylindereinheit 62 führt, und in eine Leitung 100, die über ein 3/2-Wegeventil 102, das mechanisch betätigbar ist, und über ein Drosselventil 104 zu der druckbeauf­ schlagbaren Dichtung 66 führt. Zwischen dem Drosselven­ til 104 und der Dichtung 66 ist ein Schnellentlüftungs­ ventil 106 vorgesehen, über welches bei Öffnen des Schließ­ körpers 14 die Dichtung 66 entlastet wird. Sobald über das Ventil 92 Druckluft eingespeist wird, wird der Kolben 108 der Kolbenzylindereinheit 62 nach unten verschoben, wodurch der Schließkörper 14 in die Schließstellung ver­ bracht wird. Sobald der Schließkörper 14 seine Schließ­ stellung eingenommen hat, wird über das Ventil 102 Druck­ luft in die Dichtung 66 geleitet, so daß diese aufgebla­ sen wird und sich dichtend an die Seitenfläche des Schließkörpers 14 anlegt. Während des Verschiebens des Kolbens 108 in die Schließstellung erfolgt eine Entlüf­ tung des vor dem Kolben liegenden Zylinderraumes 110 über eine Leitung 112. Wenn der Schieber öffnen soll, wird über die Leitung 112 durch Umsteuerung des Ventils 92 Druckluft in den Zylinderraum 110 eingeleitet, so daß der Kolben 180 nach oben schieben kann und dabei den Schließkörper 14 mitnimmt.

Bei der Einleitung des Öffnungsvorganges wird die Leitung 94 druckentlastet und der Zylinderraum 110 unter Druck gesetzt. Durch das eingebaute Drosselventil 98 muß sich zuerst ein gewisser Druck aufbauen, bevor sich der Kolben 108 bewegt. Diese Zeitverzögerung reicht aus, um die Dichtung 66 über das Schnellventil 106 zu entlasten, so daß bei der Bewegung des Schließkörpers 14 in die Offenstellung keine Reibung an der Dichtung 66 auftritt.

Claims (11)

1. Schieber für eine Rohrleitung für gasförmige oder flüssige Medien mit Feststoffanteilen, mit einem Gehäuse und einem gegen eine Dichtung anliegenden Schließkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (66) als aufblähbare Dichtung ausgebildet und in Strömungsrichtung vor dem Schließkörper (14) angeordnet ist, daß der Schließkörper (14) aus zwei parallelen Platten (52, 54) mit dazwischen angeordneten Abstandsstücken (56, 58) besteht, und daß stromab des Schließkörpers (14) ein Expansionsteil (30) angeordnet ist.

2. Schieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (66) als im Querschnitt offene, umlaufende Rinne ausgebildet und in einer Ringnut eingesetzt ist.

3. Schieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (76) hinterschnitten und die Außenkontur der Dichtung (66) schwalbenschwanzförmig ist.

4. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (66) in der Ringnut (76) eingeklebt ist.

5. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (76) über eine Durchgangsbohrung (78) mit einer Druckquelle (90) in Verbindung steht.

6. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Abstandsstücke (58) die Kolbenstange (60) einer pneumatischen oder hydraulischen Kolbenzylindereinheit (62) oder ein mechanischer Antrieb angelenkt ist.

7. Schieber nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (14) aus Metall oder Kunststoff mit oder ohne Gummierung besteht.

8. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Expansionsteil (30) aus einem Rohrstück mit vergrößertem Durchmesser besteht.

9. Schieber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnfläche (64) des Rohrstückes (30) als Anlagefläche für den Schließkörper (14) ausgebildet ist.

10. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebergehäuse (12) aus Metall mit oder ohne Innengummierung besteht.

11. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (66) nach Überführung des Schließkörpers (14) in der Schließstellung aufgebläht wird, und daß vor Überführung des Schließkörpers in die Offenstellung eine Druckentlastung der Dichtung (66) durchgeführt wird.