DE3606236C2 - - Google Patents
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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.
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