DE3700536C2 - - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber,
insbesondere packungsfreien Absperrschieber, dessen
Gehäuse aus zwei stirnseitig aneinander befestigten
Gehäuseteilen mit koaxialen Durchlässen gebildet ist,
wobei zwischen diesen Gehäuseteilen eine Kammer zur
Aufnahme und gleitenden Führung zwischen
Öffnungsstellung und Schließstellung eines
unperforierten Absperrelements, inbesondere einer
Absperrplatte, gebildet ist, und die Gehäuseteile ihre
Durchlässe umgebende, mit dem Absperrelement
zusammenwirkende, ringförmig geschlossene
Dichtungsbuchsen tragen, wobei jede Dichtungsbuchse
ein sich in die Kammer des Schiebergehäuses
erstreckendes inneres Ende und ein entfernt von dieser
Kammer liegendes äußeres Ende aufweist, von welchem
sich das in die Kammer erstreckende Ende jeder
Dichtungsbuchse in Form einer ringförmigen nachgiebigen
Lippe ausgebildet ist und die Dichtungsbuchsen im
übrigen in Form eines axial zusammendrückbaren,
ringförmigen Buchsenkörpers aus elastomerem Material
gleichförmig nachgiebig über ihr Volumen ohne inneres
Verstärkungselement ausgebildet sind und nur einen
dünnen Versteifungsring aus härterem Material tragen,
der sich teilweise längs der axial äußeren Fläche am
Mittelteil der jeweiligen Dichtungsbuchse erstreckt.
Aus US-PS 42 57 447 ist ein derartiger Absperrschieber
bekannt, bei dem in jede der beiden Dichtungsbuchsen
an dem der jeweiligen anderen Dichtungsbuchse
zugewandten Ende ein Versteifungsring mit Winkelprofil
derart eingeformt ist, daß ein sich von einem
buchsenförmigen Teil radial einwärts erstreckender
Ringflansch des Versteifungsringes die Stirnfläche
der jeweiligen Dichtungsbuchse an ihrem radial äußeren
ringförmigen Bereich überdeckt, während der
buchsenförmige Teil des Versteifungsringes einen
ringförmigen Teil der Umfangsfläche an jeder
Dichtungsbuchse bildet. Radial einwärts des
Versteifungsringes ist an der der jeweiligen anderen
Dichtungsbuchse zugewandten Stirnfläche eine
Dichtungslippe gebildet, die dadurch nur den radial
inneren, ringförmigen Teil dieser Stirnfläche
einnimmt. Mit dieser Ausbildung der Dichtungsbuchsen
und der Versteifungsringe soll erreicht werden, daß
die sich mit ihren Flanschteilen einander
gegenüberstehenden Versteifungsringe im Durchlaß des
Schiebergehäuses gleitende Führungselemente für die
Dichtungsbuchsen und Führungselemente
für die Absperrplatte bilden. Wie es
sich jedoch herausgestellt hat, kommt es bei dieser
bekannten Ausbildung der Dichtungsbuchsen und der
Versteifungsringe zu stellenweise erhöhtem Verschleiß
an den Abdichtlippen der Dichtungsbuchsen. Da die
Versteifungs- und Führungsringe beim fortschreitenden
Einführen der Absperrplatte schon vor der zugeschärften
Vorderkante her voneinander entfernt werden, kommt es
ferner zu einem vorzeitigen Aufheben des gegenseitigen
Anpreßdruckes an den Abdichtlippen. Entsprechend kommt
beim Herausziehen der Absperrplatte aus dem Durchlaß
erst ein verzögerter Aufbau des gegenseitigen
Anlagedruckes der Abdichtlippen zustande. Beide
Erscheinungen führen - insbesondere bei einsetzendem
Verschleiß der Abdichtlippen - dazu, daß während der
Betätigung des Absperrschiebers die Abdichtung des
Durchlasses gegenüber dem übrigen Gehäuseinneren
mangelhaft wird.
Ein weiterer wesentlicher Mangel des aus
US-PS 42 57 447 bekannten Absperrschiebers besteht
darin, daß die Abdichtlippen aufgrund ihrer geringen
radialen Breite von der Oberfläche der Absperrplatte
mitgezogen und verformt und verfaltet werden. Dabei
gelangen Teile der Abdichtlippen zwischen die
Oberfläche der Absperrplatte und den Flanschteil des
jeweiligen Versteifungs- und Führungsringes. Sobald
dies eintritt, kommt es zu erheblicher Beschädigung
der Abdichtlippe.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung,
Absperrschieber der angegebenen Art durch einen
neuartigen Aufbau dahingehend zu verbessern, daß die
nachgiebigen Dichtungsbuchsen sowohl mit der
Absperrplatte als auch miteinander verbesserte
abdichtende Wirkung erzielen.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1
gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Gehäuseteile
als Gehäuseplatten wird eine wesentlich verbesserte
Präzision hinsichtlich Führung der Absperrplatte und
auch hinsichtlich genauer Anordnung der
Dichtungsbuchsen erreicht. Durch die Ausbildung jeder
Dichtungsbuchse an ihrem inneren axialen Ende mit
einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch
wird die radiale Breite der Abdichtlippen wesentlich
vergrößert, wodurch die Gefahr behoben wird, daß sie beim
Einschieben und Herausziehen der Absperrplatte von
deren Oberflächen mitgenommen werden. Die
Versteifungsringe sind erfindungsgemäß in neuartiger
Weise eingesetzt, nämlich als über den Umfangsrand
der Durchlaßöffnung der Gehäuseplatten greifende
Winkelprofilringe und sind sowohl nach dem
Schieberdurchlaß als auch nach der die Absperrplatte
aufnehmenden Kammer hin durch das elastomere Material
der Dichtungsbuchsen abgedeckt. Es kommt somit nicht
mehr zu einer Berührung zwischen den
Versteifungsringen und der Absperrplatte und nicht
mehr zur axialen Verschiebung der Versteifungsringe
in den Durchlässen der Gehäuseplatten, wodurch der
Verschleiß wesentlich herabgesetzt wird. Schließlich
werden die Nachgiebigkeit und die Dichtungswirkung
der sich einander gegenüberstehenden Abdichtlippen
an den Dichtungsbuchsen besser wirksam, so daß ein
unmittelbarer Übergang der Abdichtung an den
Oberflächen der Absperrplatte zu der Abdichtung durch
gegenseitige Berührung der Abdichtlippen stattfindet.
Durch die Zwischenschaltung des Versteifungsringes
zwischen den als einen Teil der Abdichtlippe
wirkenden, sich radial nach außen erstreckenden
Flansch der Dichtungsbuchse und die Gehäuseplatte,
wird erreicht, daß das faltfähige Material der
Dichtungsbuchsen der Absperrplatte folgt, aber
trotzdem ausreichend sicher am Versteifungsring
zurückgehalten wird.
Durch die in Anspruch 2 gekennzeichnete Ausbildung
der Versteifungsringe in Art von Bundbuchsen, deren
Bund sich von der Buchse radial auswärts erstreckt,
wird erreicht, daß der buchsenförmige, sich radial
erstreckende Teil der Versteifungsringe die von der
Absperrplatte beim Einführen und Herausziehen über
die Flansche der Dichtungsbuchsen auf die
Versteifungsringe übertragenen Kräfte sicher auf die
Gehäuseplatten abgetragen werden. Außerdem trägt der
buchsenförmige Teil der Versteifungsringe zur
verbesserten definierten Ausrichtung der
Dichtungsbuchsen mit den Gehäuseplatten bei. Hierdurch
werden die beiden sich gegenüberstehenden
Dichtungsbuchsen miteinander ausgerichtet, so daß eine
glatte Betätigungsweise beim Schließen und Öffnen der
Absperrplatte sichergestellt wird. Die Berührung von
Metall zu Metall zwischen jedem Versteifungsring und
der jeweiligen Gehäuseplatte schafft außerdem einen
verstärkten Aufbau, der glattere Betätigung der
Absperrplatte zur Folge hat.
Weitere Merkmale für vorteilhafte Weiterbildung und
Ergänzung der Erfindung ergeben sich aus den
Ansprüchen 3 bis 8.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im
folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine stirnseitige Ansicht eines
Absperrschiebers gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Absperrschiebers
nach Fig. 1, wobei dieser auf einem
Rohrabschnitt angebracht ist;
Fig. 3 eine Draufsicht nach 3-3 der Fig. 1;
Fig. 4 eine Teilschnitt-Darstellung, die die
Schieberteile am unteren Ende des
Absperrschiebers wiedergibt;
Fig. 5 eine vergrößerte Teildarstellung hauptsäch
lich im Schnitt, die die Schieberteile in
vollständig geöffnetem Zustand und eingesetzt
in eine Rohrleitung mit den sich gegenüber
stehenden Dichtungsbuchsen in gegenseitiger
Endanlage zeigt
und die
Fig. 6, 7 und 8 Schnitte ähnlich der Fig. 5, die
den Absperrschieber in verschiedenen
Betätigungsstufen wiedergeben, bei Beginn,
teilweise geschlossen und vollständig ge
schlossen.
In dem in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungs
beispiel ist ein Absperrschieber 10 vorgesehen, der ein
Schiebergehäuse 11, das koaxial in eine Rohrleitung ein
zusetzen ist, und einen Schieberbetätiger 12 aufweist,
der auf dem Gehäuse montiert ist.
Das bewegliche Schieberelement ist in der Form einer flachen,
glatten, unperforierten Absperrplatte 14 gleichmäßiger
Dicke für Hin- und Herbewegung in den und aus dem Strömungs
weg durch das Gehäuse angebracht. Die Absperrplatte 14
ist in Fig. 1 in zwei Stellungen, nämlich der offenen
Stellung (strichpunktiert) und der geschlossenen Stellung
gezeigt. Der Schieberbetätiger 12 ist vorzugsweise ein
pneumatischer oder hydraulischer Zylinder 16 mit Kolben
stange 18, die am unteren Ende mit einer Verbindungsgabel
20 versehen ist, welche mittels eines Verbindungsstiftes
22 am oberen Ende der Absperrplatte 14 schwenkbar ange
bracht ist. Durch Druckmittel-Beaufschlagung der Zylinder
kammern an den entgegengesetzten Seiten des Kolben im
Zylinder 16 kann die Absperrplatte 14 zwischen ihrer die
Rohrleitung öffnenden Stellung (Fig. 5) und der schließen
den Stellung (Fig. 8) bewegt werden, wie dies im folgenden
im einzelnen beschrieben wird. Der Betätiger 12 kann auch
ein Handrad oder einen Elektromotor als Antrieb aufweisen,
der eine Spindelmutter dreht und dadurch eine lineare
Bewegung der an der Absperrplatte 14 angebrachten Schrauben
spindel bewirkt.
Im übrigen können Aufbau und Funktion des Schieberbetätigers
12 sowie dessen Zusammenwirken mit der Absperrplatte her
kömmlicher Art sein und bedürfen keiner näheren Erläuterung.
Der Schieberbetätiger 12 kann auf dem Schiebergehäuse 11
mittels eines starren Rahmens 24 mit offenen Enden ange
bracht sein, der am unteren Ende mittels Bolzen 26 am
Schiebergehäuse 11 befestigt ist, wobei zwei der die Hälften
des Schiebergehäuses 11 zusammenhaltenden Bolzen für die
Befestigung des Rahmens 24 benutzt werden können. Das
Schiebergehäuse 11 weist sich gegenüberliegende ähnliche
Hälften 30 und 32 auf, die jeweils Gehäuseplatten 34 und
36 haben, von denen jede eine benachbarte Stirnplatte 38,
40 aufweist. Die Gehäusehälften sind beispielsweise durch
eine Reihe von Bolzen 26 starr zusammengehalten, die sich
durch die benachbarten Gehäuseplatten erstrecken. Die
Stirnplatten 38 und 40 liegen den entgegengesetzten
Seiten zweier flachen, gleichförmig dicken Abstandshalter
streifen 46 und 48 an, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.
Diese Abstandshalterstreifen 46 und 48 sind an den gegen
überliegenden Seiten zwischen die Gehäusehälften eingelegt,
um zwischen diesen einen schmalen Abstand zu halten, der
ausreichende Weite aufweist, um bei Betätigung des Absperr
schiebers 10 die Absperrplatte 14 durchtreten zu lassen.
In dieser Beziehung ist das Schiebergehäuse 11 ähnlich dem
jenigen wie es aus US-PS 42 57 447 bekannt ist, auf welche
diesbezüglich Bezug genommen wird. Die Weite 50 der so
gebildeten Führung oder Kammer für die Absperrplatte 14
ist in den Fig. 5 bis 8 angedeutet und soll geringfügig
größer als die Dicke der Absperrplatte 14 sein, wenn die
Bolzen 26 fest angezogen sind. Die Gehäusehälften sind
bevorzugt flammengeschnittene Stahlplatten oder von
ähnlichem Aufbau.
Die Stirnplatten 38, 40 bestehen bevorzugt aus nichtmetalli
schem Material, beispielsweise aus U.H.M.W.-Polyethylen (mit extrem
hohem Molekulargewicht) oder anderem Polymermaterial, das nicht-haftende Ober
fläche aufweist, so daß Material, beispielsweise Schlamm
der während der Betätigung der Absperrplatte 14 ausge
drückt wird, nicht die Kammer überbrückt und nicht an den
Metalloberflächen der Gehäuseplatten 34, 36 haftet.
In den jeweiligen Gehäusehälften sind Dichtungsbuchsen 51
und 52 angebracht. Die Dichtungsbuchse 51 weist einen ring
förmigen Buchsenkörper 54 aus einem elastomeren Material,
beispielsweise Gummi aus Naturkautschuk oder anderem
Elastomer, beispielsweise Polyurethan, auf.
An der radial äußeren Fläche des Mittelteiles
60 ist die Dichtungsbuchse 51 mittels eines Versteifungs
ringes 62 verstärkt, der mit einem ringförmigen Buchsenteil
um einen Teil des Außenumfanges der
Dichtungsbuchse 51 herum fest angebracht ist. Sofern der
Versteifungsring 62 aus dünnem Material, beispielsweise
Stahl besteht, ist er an den Gummikörper der Dichtungs
buchse vulkanisiert. Bevorzugt besteht der Versteifungs
ring 62 aus Edelstahl, um Sicherheit gegen Rostbildung zu
bieten. In manchen Anwendungsfällen kann der Versteifungs
ring 62 auch aus hartem Polyurethan oder gleichwertigem
Kunststoff bestehen. Der Außenform dieses Teiles des Versteifungs
ringes 62 ist zylindrisch und bildet eine wirksame Fort
setzung der benachbarten zylindrischen Außenfläche des
Buchsenkörpers 54. Er hat einen glatten Sitz innerhalb der
bearbeiteten Oberfläche im Durchlaß der Gehäuseplatte 30, so daß die Dichtungsbuchse 51
genau koaxial im Absperrschieber angeordnet ist.
Ein Zwischenraum 66 umgibt den Buchsen
körper 54 und erstreckt sich zwischen der Gehäusehäfte 30
und dem radial äußeren Teil des Buchsenkörpers 54,
wenn die Dichtungsbuchse 51 in der Gehäusehälfte 30 ange
bracht ist.
Der Buchsenkörper 54 hat zwei dünne einstückig an ihm
vorgesehene radiale Flansche 68, 70, wobei der eine Flansch
68 in der Nähe der Stirnplatte 38 und des Versteifungsringes
62 und der andere Flansch 70 am äußeren axialen Ende des
Buchsenkörpers 54 geformt sind. Am äußeren axialen Ende
des Buchsenkörpers 54 und Flansches 70 sind Abdichtrippen
90, 92 in ringsumlaufender Anordnung am Buchsenkörper 54
vorgesehen, um verbesserte Abdichtung gegenüber dem ange
setzten Rohrleitungsflansch zu bilden.
Wie in Fig. 4 bis 8 gezeigt, ist die Abdichtrippe 90 axial
auswärts und etwa mittig der Länge des Flansches 70 angeord
net, während die Abdichtrippe 92 radial einwärts der Ab
dichtrippe 90 angeordnet ist, annähernd mittig der radialen
Dicke des Buchsenkörpers 54.
An seinem inneren axialen Ende erstreckt sich der Verstei
fungsring 62 radialauswärts längs der axial äußeren Fläche des Flansches 68
der Dichtungsbuchse und bildet dann einen rechtwinklig abge
bogenen Teil 72 als Übergang zu dem buchsenförmigen Teil, der sich längs der
äußeren Fläche des Mittelteiles 60 des Buchsenkörpers 54 erstreckt.
Er endet axial auswärts des axial inneren Endes des
Zwischenraumes 66, der radial auswärts des Buchsenkörpers
54 zwischen einer inneren Rippe 76 der Gehäuseplatte 34
und dem Flansch 70 angeordnet ist. Die innere Rippe 76 ist
ein axial innerer kreisförmiger rippenförmiger Vorsprung,
der eine glatte, zylindrische Oberfläche für die Berührung
mit dem Versteifungsring 62 bildet.
Der Flansch 68 erstreckt sich am Buchsenkörper 54 radial auswärts und sitzt an dem
sich radial auswärts erstreckenden inneren Schenkel des Versteifungsringes 62
und stößt zugleich an das radial innere Ende der
Stirnplatte 38. Von seinem inneren Berührungspunkt mit
der Stirnplatte 38 aus ist der radial einwärtige Teil des
Buchsenkörpers 54 mit einer axial einwärts verlaufenden
abgerundeten ringförmigen Lippe 75 ausgebildet, die am
inneren Umfang der Dichtungsbuchse 51 angeordnet ist. Die
Lippe 75 bildet einen Winkel von beispielsweise etwa 30 Grad
bezüglich des Durchmessers (rechtwinklige Ebene zur Achse)
der Dichtungsbuchse 51. Dieser abgewinkelte Teil (konische
Teil) erstreckt sich angenähert über eine Hälfte der radialen
Länge der Lippe 75, während der restliche Teil der Lippe 75
abgerundet ausgebildet ist, wie dies Fig. 4 zeigt.
In entlastetem Zustand erstreckt sich die Lippe 75 be
trächtlich weiter axial einwärts als die vertikale Achse
(Mittelachse) der Absperrplatte 14, wie dies Fig. 4 zeigt.
Die Lippe 75 der Dichtungsbuchse 51 und die entsprechende
Lippe 69 der Dichtungsbuchse 52 sind somit jeweils gegen
einander oder gegen die Fläche der Absperrplatte 14 ge
drückt. Sie sind jedoch in Fig. 4 in entlasteter Stellung
dargestellt, was den Anschein einer Überlappung ergibt.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die Dichtungsbuchse 51 auch
an ihrem axial äußeren Ende mit einem einstückig daran
gebildeten dünnen Flansch 70 versehen, der in eine Aus
nehmung in der Gehäuseplatte 34 paßt. Wenn die Teile vor
der Einfügung in eine Rohrleitung zusammengebaut sind,
beult sich der Flansch 70 leicht axial nach außen bezüglich
der Gehäuseplatte 34. Wenn jedoch der Absperrschieber
in die Rohrleitung eingesetzt ist, wird der Flansch 70
zwischen der Gehäuseplatte 34 und dem benachbarten Flansch
der Rohrleitung zusammengedrückt.
Die Dichtungsbuchse 52 ist ähnlich der Dichtungsbuchse 51.
Sie hat einen nachgiebigen Buchsenkörper 55 und trägt einen
mit ihr verbundenen Versteifungsring 67, der sich an seiner
radial äußeren Oberfläche längs der axial äußeren Fläche
59 erstreckt, dann rechtwinklig abgewinkelt ist und sich
längs der radial äußeren Fläche des Mittelteils 63 des
Buchsenkörpers erstreckt, wobei der Versteifungsring 67
axial auswärts des axial inneren Endes des ausgenommenen
Teiles oder Zwischenraumes 65 endet, welcher außerhalb des
Buchsenkörpers 55 zwischen der inneren Rippe 57 der Gehäuse
platte 36 und dem äußeren Flansch 61 liegt. Axial einwärts
des Versteifungsringes 67 ist der nachgiebige Buchsenkörper
55 mit einer axial einwärts erstreckten Lippe 69 mit abge
rundetem Ende gebildet, ähnlich der Lippe 75. Der Buchsen
körper 55 der Dichtungsbuchse 52 hat ähnlichen Querschnitt
wie die Dichtungsbuchse 51 und weist einstückig an ihm
gebildete Flansche 59, 61 auf, die den Flanschen 68, 70
der Dichtungsbuchse 51 entsprechen.
In der Praxis können
die Dichtungsbuchsen 51 und 52 sowie die jeweilien Ge
häuseplatten, Stirnplatten und Versteifungsringe gleich
und austauschbar sein, so daß Lagerhaltung von Teilen auf
ein Minimum beschränkt sein kann.
Wenn die Dichtungsbuchsen 51 und 52 im Schiebergehäuse
angebracht und die Gehäusehälften mit Bolzen miteinander
verbunden sind, jedoch noch nicht die Installation in
einer Rohrleitung vorgenommen worden ist, sind die Teile
so angeordnet, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, so daß die
Lippen 69 und 75 der Dichtungsbuchsen koaxial ausgerichtet
und vorzugsweise leicht zusammengedrückt in Berührung sind.
Der Absperrschieber ist in der Darstellung der Fig. 5
offen. Zu dieser Zeit ist der Abstand von der Hinterschnei
dung der Lippe 75 und der Stirnplatte 38 zur Hinterschnei
dung der Lippe 69 und der Stirnplatte 40 größer als die
Dicke der Absperrplatte 14.
Die untere Kante der Absperrplatte 14 ist abgeschrägt, um
eine relativ scharfe, geradlinige Messerkante zu bilden,
wie dies bei 78 gezeigt ist, die sich anfänglich innerhalb
des Zwischenraumes 80 gemäß Fig. 5 befindet, jedoch nicht
weit genug, um die konischen Flächen 86 und 88 der Lippen
69 und 75 unter nennenswertem Druck zu berühren. Dies
ist auch die normale Öffnungsstellung des Absperrschiebers,
wenn dieser in der Rohrleitung montiert ist, also eine
Stellung, bei der die Absperrplatte 14 noch nicht wirksam in
die Buchsendichtung eingedrungen ist.
Beim Zusammenbau des vorliegenden Absperrschiebers werden
zunächst die Dichtungsbuchsen 51 und 52 in ihren jeweiligen
Gehäuseplatten 34 und 36 angebracht. Die Stirnplatten 38,
40 werden dann auf den jeweiligen Gehäuseplatten 34, 36
angebracht, und die Abstandshalter-Streifen 46, 48 werden
auf der jeweiligen Seite angebracht, wie dies in Fig. 3
gezeigt ist. Die beiden Gehäusehälften werden dann mittels
der Bolzen bei Offenstellung der Absperrplatte 14, wie
sie in Fig. 5 gezeigt ist, verbunden.
Die Fig. 6 bis 8 zeigen in Aufeinanderfolge die Zusammen
wirkung der Absperrplatte und der Dichtungsbuchsen.
Gemäß Fig. 6 tritt die Absperrplatte 14 entsprechend der
Abwärtsbewegung des Kolbens nach unten. Sie tritt dabei
mit ihrer unteren Kante in den oberen Sektor der Dichtungs
buchsen 51 und 52 ein und drückt diese auseinander, und zwar
in dem Maße, wie sie gleitend zwischen die konischen
Stirnflächen 86 und 88 geführt wird, und drückt dabei die
Lippen 69 und 75 auseinander. In dem Maß, wie sich die
Absperrplatte 14 nach unten bewegt, wird jeder der Ver
steifungsringe, wegen der durch das zusammendrückbare
Buchsenmaterial umgebenden Anordnung ähnlich einem Dreh
punkt wirken. Dadurch wird einiges von dem Abdichtdruck
zwischen den Lippen 69 und 75 freigesetzt, so daß die abge
schrägte untere Messerkante 78 der Absperrplatte 14 die Lippen
leichter trennen kann. Bei diesem Vorgang bewegen sich die
Dichtungsbuchsen in den die Absperrplatte umgebenden Freiraum,
und dieser Vorgang zieht das Material der Dichtungsbuchsen
von dem Bereich der Lippen 69, 75 zurück. Hierdurch wird
wiederum die Reibung mit der sich abwärts bewegenden Ab
sperrplatte vermindert, die gleitend zwischen den Stirn
flächen 86 und 88 der Dichtungsbuchsen geführt ist. Ein Teil
des Materials der Dichtungsbuchsen kann auch in die
Ausnehmungen 65, 66 verdrängt werden. Durch diese Gesamt
wirkung sorgen die aus Metall bestehenden Versteifungsringe
für eine gute glatte Gleitführung und Berührung zwischen
den Dichtungsbuchsen 51, 52 und der Absperrplatte 14.
In dem Maße wie die Absperrplatte 14 weiter gegen die geschlossene
Stellung hin vordringt, wird die Abdichtung zwischen den
Lippen 69 und 75 progressiv aufgetrennt, während das
relativ weiche Material wirksam um die Messerkante gleitet
und fließt. Die Kombination der Messerkante an der Absperr
platte mit dem weichen kompressiblen Material der Lippen
an den Dichtungsbuchsen vermindert ein Lecken und Austreten
von Material aus dem Absperrschieber während der Betätigung
der Absperrplatte zum Schließen und Öffnen. In dieser
Hinsicht ist es ein sehr wichtiger Vorteil des vorliegenden
Absperrschiebers, daß kein Lecken oder Austreten nach außen
auftritt, wenn der Absperrschieber vollständig geöffnet ist
und kein Lecken oder Austreten von Material nach dem
Äußeren oder in das Gehäuse des Absperrschiebers, wenn dieser
vollständig geschlossen ist.
Fig. 8 zeigt den Absperrschieber in völlig geschlossenem
Zustand. Zu dieser Zeit hat die Messerkante den unteren
Sektor der Dichtungslippen 69 und 75 durchlaufen, und
die Absperrplatte ist vollständig zwischen den Dichtungs
lippen angeordnet, während die Messerkante 78 in den unteren
Freiraum vorsteht. Zu diesem Zeitpunkt werden die entgegen
gesetzten flachen, glatten Seitenflächen der Absperrplatte
14 gleichförmig unter Druck von den zusammengedrückten
Dichtungslippen berührt, die dabei soeben im wesentlichen
abgeflacht sein können, wie dies dargestellt ist, so daß
ein vollständiger ringförmiger Dichtungssitz mit guter
radialer Breite innerhalb des Absperrschiebers besteht.
Zu diesem Zeitpunkt sind die Dichtungslippen in einem
gleichförmigen maximalen Kompressionszustand, und der
Innendruck des fließfähigen Mediums oder Schlammes in der
Rohrleitung drückt ferner die stromaufwärtige Dichtungslippe
in Berührung mit der Absperrplatte 14, so daß kein Lecken
oder Austreten von Medium in Schließstellung des Absperr
schiebers auftritt. Diese Wirkung wird unterstützt durch
den inneren Oberflächenteil der Dichtungsbuchse.
Bei dem vorliegenden Absperrschieber wird in geschlossenem
Zustand die nicht unterstützte Fläche der Absperrplatte auf
einem Mindestmaß gehalten, so daß maximale Druckauslegung
für den Absperrschieber erzielbar ist. In dieser Hinsicht
ist der Durchmesser der Versteifungsringe, gemessen an
der radial äußersten Stelle dieser Ringe, eine kritische
Dimension.
Während der Bewegung der Absperrplatte 14 von der geschlosse
nen Stellung gemäß Fig. 8 zur offenen Stellung gemäß Fig. 5
tritt im wesentlichen der umgekehrte Ablauf wie oben be
schrieben ein, wobei die Nachgiebigkeit des Abdichtungs
materials eine gleitende Abdichtungsberührung zwischen den
Lippen 69, 75 und der Absperrplatte 14 solange aufrecht
erhält, bis die Absperrplatte 14 zwischen den Lippen weg
gezogen ist.
Der beschriebene Absperrschieber ist ein "Zweiwegeventil".
Dies bedeutet, daß es Strömung in der einen wie in der
anderen Richtung in der Rohrleitung kontrollieren kann.
Die Dichtungsbuchsen 51 und 52 sind im wesentlichen gleich,
so daß in der einen Strömungsrichtung wie bei umgekehrter
Strömungsrichtung die Funktion die gleiche ist wie oben
beschrieben. Die jeweiligen Dichtungsbuchsen können leicht
entfernt und ersetzt werden, wenn sie beschädigt oder
verschlissen sind.
Bezugszeichenliste
10 Absperrschieber
11 Schiebergehäuse
12 Schieberbetätiger
14 Absperrplatte
16 Zylinder
18 Kolbenstange
20 Verbindungsgabel
22 Verbindungsstift
24 Rahmen
26 Bolzen
30 Gehäusehälfte
32 Gehäusehälfte
34 Gehäuseplatte
36 Gehäuseplatte
38 Stirnplatte
40 Stirnplatte
46 Abstandshalterstreifen
48 Abstandshalterstreifen
50 Kammerweite
51 Dichtungsbuchse
52 Dichtungsbuchse
54 Buchsenkörper
55 Buchsenkörper
56 inneres Ende
57 innere Rippe
60 Mittelteil
61 Flansch
62 Versteifungsring
65 Ausnehmung
66 Zwischenraum
67 Versteifungsring
68 Flansch
69 Lippe
70 Flansch
75 Lippe
76 innere Rippe
78 Messerkante
80 Zwischenraum
86 Stirnfläche
88 Stirnfläche
90 Abdichtrippe
92 Abdichtrippe
11 Schiebergehäuse
12 Schieberbetätiger
14 Absperrplatte
16 Zylinder
18 Kolbenstange
20 Verbindungsgabel
22 Verbindungsstift
24 Rahmen
26 Bolzen
30 Gehäusehälfte
32 Gehäusehälfte
34 Gehäuseplatte
36 Gehäuseplatte
38 Stirnplatte
40 Stirnplatte
46 Abstandshalterstreifen
48 Abstandshalterstreifen
50 Kammerweite
51 Dichtungsbuchse
52 Dichtungsbuchse
54 Buchsenkörper
55 Buchsenkörper
56 inneres Ende
57 innere Rippe
60 Mittelteil
61 Flansch
62 Versteifungsring
65 Ausnehmung
66 Zwischenraum
67 Versteifungsring
68 Flansch
69 Lippe
70 Flansch
75 Lippe
76 innere Rippe
78 Messerkante
80 Zwischenraum
86 Stirnfläche
88 Stirnfläche
90 Abdichtrippe
92 Abdichtrippe
Claims (8)
1. Absperrschieber, insbesondere packungsfreier
Absperrschieber, dessen Gehäuse aus zwei
stirnseitig aneinander befestigten Gehäuseteilen
mit koaxialen Durchlässen gebildet ist, wobei
zwischen diesen Gehäuseteilen eine Kammer zur
Aufnahme und gleitenden Führung zwischen
Öffnungsstellung und Schließstellung eines
unperforierten Absperrelements, insbesondere eine
Absperrplatte, gebildet ist, und die Gehäuseteile
ihre Durchlässe umgebende, mit dem Absperrelement
zusammenwirkende ringförmig geschlossene
Dichtungsbuchsen tragen, wobei jede
Dichtungsbuchse ein sich in die Kammer des
Schiebergehäuses erstreckendes inneres Ende und
ein entfernt von dieser Kammer liegendes äußeres
Ende aufweist, von welchen sich das in die Kammer
erstreckende Ende jeder Dichtungsbuchse in Form
einer ringförmigen nachgiebigen Lippe ausgebildet
ist und die Dichtungsbuchsen im übrigen in Form
eines axial zusammendrückbaren, ringförmigen
Buchsenkörpers aus elastomerem Material
gleichförmig nachgiebig über ihr Volumen ohne
inneres Verstärkungselement ausgebildet sind und
nur einen dünnen Versteifungsring aus härterem
Material tragen, der sich teilweise axial längs
der äußeren Fläche am Mittelteil der jeweiligen
Dichtungsbuchse erstreckt,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Gehäuseteile Gehäuseplatten (34, 36) mit den darin angebrachten Durchlässen sind und
- - daß jede Dichtungsbuchse (51, 52) an ihrem inneren axialen Ende jede einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch (59, 68) trägt, der an der inneren Seite der jeweiligen Gehäuseplatte (34, 36) unter Zwischenschaltung des Versteifungsringes (62, 67) anliegt.
2. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Versteifungsring (62, 67)
zur einstückigen Bildung eines zwischen dem Flansch
(59, 68) der Dichtungsbuchse (51, 52) und der
Gehäuseplatte (34, 36) zwischengeschalteten Teiles
und eines sich axial längs der äußeren Fläche am
Mittelteil (60, 63) der Dichtungsbuchse (51, 52)
erstreckenden Teiles (72) an seinem Innenumfang
rechtwinklig abgebogen ist.
3. Absperrschieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Versteifungsring (62, 67)
sich über den Umfangsrand des Durchlasses jeder
Gehäuseplatte (34, 36) von deren der Aufnahmekammer
für das Absperrelement (Absperrplatte 14)
zugewandten Seite über eine im radial einwärtigem
Bereich des Durchlasses in der Gehäuseplatte (34,
36) vorgesehene, ansich bekannte, erhabene innere
Rippe (57, 76) bis an einen axial auswärts dieser
Rippe (57, 76) gebildeten, ansich bekannten
Freiraum (65, 66) zwischen der Dichtungsbuchse (51,
52) und der Gehäuseplatte (34, 36) heran erstreckt.
4. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß axial einwärts jeder
Gehäuseplatte (34, 36) je eine Stirnplatte (38,
40) als zwischen der jeweiligen Gehäuseplatte
(34, 36) und dem Absperrelement (Absperrplatte 14)
angeordnetes Seitenwandteil der Aufnahmekammer für
das Absperrelement (Absperrplatte 14) angebracht
ist.
5. Absperrschieber nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stirnplatte (38, 40) aus
polymerem Material mit Oberflächen geringer
Hafteigenschaften gebildet ist.
6. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichtungsbuchse (51, 52)
auf der Außenseite ihres die Durchlaßöffnung
umgebenden, auf die axial äußere Seite der
jeweiligen Gehäuseplatte (34, 36) greifenden
Flansches (70, 61) mit mindestens einer sich
ringsum erstreckenden Abdichtrippe (90, 92, 94,
96) versehen ist.
7. Absperrschieber nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Paar von Abdichtrippen (90,
92, 94, 96) vorgesehen ist, von welchen eine erste
Abdichtrippe (90, 94) axial auswärts am äußeren
Flansch (70, 61) der jeweiligen Dichtungsbuchse
(51, 52) angeordnet ist, während die zweite
Abdichtrippe (92, 96) des Paares radial einwärts
der jeweils ersten Abdichtrippe (90, 94) im Bereich
der Umfangswand der Dichtungsbuchse (51, 52)
angeordnet ist.
8. Absperrschieber nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Abdichtrippe (90,
94) im wesentlichen mittig der radialen Breite
des äußeren Flansches (70, 61) und die zweite
Abdichtrippe (92, 96) im wesentlichen mittig
zur radialen Dicke der Umfangswand der
Dichtungsbuchse (51, 52) angeordnet sind.
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