DE3834974C2 - Absperrschieber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen aus Kunststoff hergestell­ ten Absperrschieber, bestehend aus einem Gehäuse, wel­ ches aus einem Rohr, einem mit diesem einstückig verbunde­ nen Dom mit endseitig angeordnetem Flansch, einer Kappe und einem Deckel aufgebaut ist, einem aus dem Dom in das Rohr in Führungen verschiebbaren Verschluß­ körper und einer den Verschlußkörper antreibenden Spin­ del, deren Wellenteil den Deckel durchsetzt, die im Ge­ häuse drehbar, aber axial unverschiebbar gelagert ist und deren Gewindeteil in den mit Innengewinde versehe­ nen Verschlußkörper eingreift.

Ein Absperrschieber mit Kunststoffgehäuse ist aus der DE 31 46 994 C2 bekannt und dient dazu, eine Rohrlei­ tung im Bedarfsfall abzusperren. Ein Absperrschieber mit einem Gehäuse aus Kunststoff entspricht nicht den Ansprüchen an Dichtheit und Dauerfestigkeit der Versor­ gungsunternehmen. Denn das Fließverhalten von Kunst­ stoff unter langzeitigem Druck führt zu Verformungen des Gehäuses.

Obwohl Versorgungsleitungen, wie sie für Gas und Wasser verwendet werden, heutzutage nicht mehr aus Stahl, son­ dern in großem Umfang aus Kunststoff, und zwar vorzugs­ weise aus Polyäthylen (Pe) und Polyvinylchlorid (PVC) hergestellt werden, werden die Absperrschieber weiter­ hin aus Metall gefertigt. Um in diese Rohrleitungen Ab­ sperrschieber aus Metall einzubauen, ist es erforder­ lich, Übergangsstücke zu verwenden oder die Übergangs­ stücke gleich in das Metallgehäuse des Absperrschiebers zu integrieren.

Da gesamte Rohrleitungsnetze aus Kunststoff hergestellt werden, besteht aus vielerlei Gründen ein Bedürfnis der Technik, auch Absperrschieber mit einem Gehäuse aus Kunststoff derselben Festigkeit wie Metall zu verwen­ den. Dabei soll der verwendete Kunststoff nach Möglich­ keit der gleiche Kunststoff sein, aus dem die Rohrlei­ tung aufgebaut ist, er soll aber beim Absperrschieber höhere Festigkeit haben. Denn derartige gleiche Kunst­ stoffe lassen sich am besten miteinander verbinden, z. B. durch Schweiß- oder Klebevorgänge. Bei der Verwen­ dung von Polyäthylen und Polyvinylchlorid steht aber die nicht ausreichend hohe Zugfestigkeit dieses Kunst­ stoffmateriales und dessen Neigung zur Rißbildung der Fertigung von Gehäusen von Absperrschiebern entgegen. Die durch die Spindel auf den Verschlußkörper auf das Gehäuse aufgebrachten Kräfte sind erheblich, damit das den Verschlußkörper umgebende Elastomermaterial sich derart verformt, daß es überall dichtend an den inneren Gehäuseteilen des Absperrschiebers anliegt. Daher wer­ den weiterhin Metall- und nicht Kunststoffgehäuse ver­ wendet.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen ein­ fach aufgebauten und einfach sowie kostengünstig her­ stellbaren Absperrschieber zu schaffen, dessen Gehäuse aus Kunststoff hergestellt ist, vorzugsweise aus demje­ nigen Kunststoffmaterial, das für die Rohrleitung selbst verwendet wird und dennoch in der Lage ist, die durch die Spindel über den Verschlußkörper auf das Ge­ häuse aufgebrachten Kräfte sicher aufzunehmen.

Die Erfindung besteht darin, daß im Material des Gehäu­ ses oder außen am Gehäuse oder innen im Gehäuse ein Kä­ fig aus einem Material hoher Zugfestigkeit angeordnet ist, welcher den Verschlußkörper und das Spindellager in der Ebene der Bewegung des Verschlußkörpers ringför­ mig umgibt.

Mit einem solchen Käfig hoher Zugfestigkeit kann das Ge­ häuse aus demjenigen Kunststoff hergestellt werden, wel­ cher für den Bau der Rohrleitung selbst verwendet wurde. Ein solcher Käfig gibt diesem Kunststoffmaterial relativ niedrige Zugfestigkeit mit der Eigenschaft, bei hohen Dehnungsbeanspruchungen Risse zu bilden, die Möglichkeit, in dieser hoch beanspruchten Zone verwendet zu werden, ohne daß Verformungen, Einfließen oder Rißbildungen auf­ treten.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Käfig mehrteilig aufgebaut ist und eine Trennlinie am Ort des Überganges vom Dom zum Deckel aufweist. Diese Gestaltung des Käfigs ermöglicht die Zugänglichkeit zu inneren Teilen des Ab­ sperrschiebers, um beispielsweise den Verschlußkörper oder die Spindel auswechseln zu können.

Dieser Käfig kann in verschiedensten Weisen gebaut sein, er kann das Gehäuse des Absperrschiebers außen umgeben, in den Absperrschieber von innen eingesetzt sein oder in das Material des Absperrschiebers beim Herstellungsvor­ gang eingelegt sein.

Der das Gehäuse des Absperrschiebers außen umgebende Käfig ist zweckmäßigerweise so aufgebaut, daß der das Gehäuse außen umgebende Käfig aus einer zwischen Deckel und Dom ange­ ordneten Platte bzw. Traverse und einem das Gehäuse an seiner Außenseite umspannenden Spannband besteht. Diese Platte wird zweckmäßigerweise zwischen Dichtungen an der Stirnseite des Domes und an der Stirnseite des Deckels ange­ ordnet. Sie bildet eine Ebene, damit eine gute Abdichtung gewährleistet ist und bildet den Träger des Spannbandes, welches das Gehäusematerial abstützt und somit an einem Fließen oder Reißen unter dem von der Spindel erzeugten Druck hindert. Das Spannband kann aus Metall, vorzugsweise Edelstahl bestehen, es kann aber auch aus hochzugfestem Kunststoff hergestellt sein. Die Platte wird man zweckmäßiger­ weise aus einem nicht korrodierenden Metall herstellen. Da die Menge des hier zu verwendenden Metalles gering ist, kann hochwertiges und korrosionsfestes Metall verwendet werden.

Zweckmäßig für die Statik ist es, wenn die Platte an ihren Längsseiten beidseitig abgekantet ist.

Bei der Verwendung eines in das Kunststoffmaterial des Ge­ häuses des Absperrschiebers eingelegten Käfig ist es zweck­ mäßig, wenn der in das Kunststoffmaterial eingelegte Käfig Führungsschienen für den Verschlußkörper aufweist, die aus dem Kunststoffmaterial in den Dom eintreten. Auf diese Weise wird einerseits der Verschlußkörper von Führungsschienen geführt, die sich auch unter hohen Belastungen nicht wie Kunststoff verformen, andererseits wird für den Gußvorgang des Kunststoffes eine Halterung für den Käfig geschaffen, die gewährleistet, daß der Käfig in richtiger Weise in dem Material des Gehäuses liegt. Denn diese Führungsschienen können in den Kern des Domes unverrückbar fest eingelegt werden.

Ein solcher in das Kunststoffmaterial einzulegender Käfig kann aus Edelstahl bestehen, er kann aber auch aus Bändern eines Kunststoffmaterials hoher Zugfestig­ keit bestehen.

Um den Kunststoff daran zu hindern, unter dem Druck des Absperrschiebers nach den Seiten hin wegzufließen, kann es zweckmäßig sein, wenn man das den Bewegungs­ raum des Verschlußkörpers umgebende Band des Käfigs nach innen abkantet, so daß dasjenige Kunststoffmate­ rial, was von dem Verschlußkörper nach den Seiten hin weggedrängt wird, von den Abkantungen aufgefangen wird.

Verwendet man einen Käfig, welcher innen in das Gehäuse eingelegt ist, ist es zweckmäßig, wenn der Verschluß­ körper und die Spindel mit ihrer Lagerung in diesen Käfig eingebaut sind, welcher unter Verwendung von Dichtringen an dem Kunststoffmaterial des Gehäuses an­ liegt.

Der Dom kann in seinem Querschnitt oval geformt sein, in vielen Fällen mag es aber auch zweckmäßig sein, ihm eine runde Querschnittsform zu verleihen.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs­ beispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines von einem Spannband als Käfig außen umgebenen Absperrschiebers,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Absperrschieber der Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines in das Gehäuse des Absperrschiebers eingegossenen Käfigs,

Fig. 4 eine Frontansicht des in das Gehäuse einge­ gossenen Käfigs,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Absperrschieber mit eingelegtem Käfig,

Fig. 6 eine Seitenansicht des von innen in das Gehäuse eingesetzten Käfigs,

Fig. 7 eine Frontansicht dieses Käfigs,

Fig. 8 einen Schnitt durch einen Absperrschieber mit eingesetztem Käfig,

Fig. 9 einen Schnitt durch einen Absperrschieber mit ein­ gegossenem Käfig und verschweißtem Gehäuse.

Der Absperrschieber besteht aus einem Gehäuse 1, auf welches ein Deckel 2 gesetzt ist, der durch eine Kappe 3 abgeschlossen ist. Das Gehäuse 1 besteht aus einem Rohrstück 4, an das beidseits die abzusperrende Ver­ sorgungsleitung 6 angeschlossen wird, und dem einstückig mit dem Rohrstück 4 hergestellten Dom 5, der an seinem dem Rohrstück 4 abgewandten Ende mit einem Flansch 7 versehen ist. Im Inneren dieses Gehäuses 1 ist verschieb­ bar in Führungsschienen 8 des Verschlußkörper 9 ange­ ordnet, welcher mittels der Spindel 10 verschiebbar ist, welche einen die Kappe 3 durchsetzenden wellenför­ migen Teil 10A und einen in den Verschlußkörper 9 hinein­ reichenden Gewindeteil 10B aufweist, der in eine im Inneren des Verschlußkörpers 9 angeordnete Mutter 11 eingreift, und welche einen Bundring 12 aufweist, der in einem mit dem Gehäuse 1 bzw. dem Deckel 2 fest ver­ bundenen Lager 13 für eine drehbare, aber axial unver­ schiebbare Lagerung der Spindel 10 gelagert ist.

Spindeln sind ein Bewegungswerkzeug, mit dem sich be­ sonders hohe Drucke ausüben lassen. Diese hohen Drucke sind notwendig, um ein dichtes Anliegen des Verschluß­ körpers 9 an den Teilen des Gehäuses 1 zu bewirken. Aus diesem Grunde ist auch der Verschlußkörper 9 mit einem Gummiüberzug 14 versehen, der als Dichtung zwischen den festen Teilen des Verschlußkörpers 9 und den Teilen des Gehäuses 1 wirksam ist, an denen der Verschlußkörper 9 dicht anliegen soll. Ein Gehäuse 1 aus Kunststoff, ins­ besondere PE oder PVC vermag ohne besondere Hilfsmittel den von der Spindel aufgebrachten und auf den Verschluß­ körper übertragenen Kräften nicht zu widerstehen. Daher ist erfindungsgemäß ein Käfig vorgesehen, welcher die von der Spindel auf den Verschlußkörper 9 ausgeübten Kräfte aufzunehmen imstande ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 besteht der Kä­ fig aus einer Platte 15, welche zwischen dem Flansch 7 des Gehäuses 1 und dem Flansch 19 des Deckels 2 ange­ ordnet ist und an ihren seitlich überstehenden Teilen Löcher aufweist, durch die Spannschrauben 17 hindurch­ greifen. Weiter besteht dieser Käfig aus einem Spann­ band 16, welches an seinen Enden mit Spannmuttern 18 versehen ist, in die die Spannschrauben 17 eingreifen. Die Platte 15 und das Spannband 16 bilden einen Käfig, welcher das Gehäuse 1 außen umgibt und eng an dem Ge­ häuse anliegt. Das Lager 13 für die Spindel 10 ist ober­ halb der Platte 15 angeordnet und mittels der Halterung 20 gehaltert. Diese Halterung 20 ist mittels Schrauben 21 an der Platte 15 befestigt.

Die Platte 15 ist zwischen den Flanschen 7 und 19 durch Schrauben 22 eingespannt. Dichtringe 23 sorgen für einen dichten Sitz des Deckels auf dem Gehäuse.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 5 ist ein Käfig in Anwendung gebracht, der in das Material des Gehäuses 1 eingegossen ist. Auch dieser Käfig besteht aus einer Platte 15, die im Flansch 7 liegt, und einem oder meh­ reren Spannbändern 16, die sich durch den Dom 5 er­ strecken und die untere Hälfte des Rohrstückes 4 durch­ setzen. Dieses Spannband 16 weist Abkantungen 24 auf, die nach innen gerichtet sind und die dem Kunststoff­ material des Gehäuses 1 einen Halt gegen eine Verdrän­ gung in Achsrichtung des Rohrstückes 4 sichern. Mit die­ sem Spannband 16 und/oder mit der Platte 15 des Käfigs sind die Führungsschienen 8, in denen der Verschlußkör­ per 9 geführt ist, fest verbunden. Da hier die Führungs­ schienen 8, die frei in den Innenraum des Gehäuses 1 des Absperrschiebers hereinstehen müssen, Teil des Kä­ figs sind, sind diese Führungsschienen auch hervorra­ gend geeignet, um in entsprechende Ausnehmungen des Kernes der Form für den Guß des Gehäuses eingesetzt zu werden, wodurch der Käfig während des Gusses einen her­ vorragenden festen Sitz innerhalb der Gußform ein­ nimmt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 bis 8 ist der Käfig in ein Gehäuse eingesetzt. Auch hier besteht der Käfig aus Platte 15 und Spannband 16, beide können einstückig hergestellt sein, können aber auch durch Schrauben 25 miteinander verbunden sein. Das Spannband ist hier durch ein Metallgußteil gebildet, welches mit Dichtringen 26, 27 versehen ist, welche in für sie vorgesehene Nuten eingelegt sind. Die Dichtringe 26 übernehmen die Dich­ tung gegenüber dem Rohrstück 4, die Dichtringe 27 die Dichtung gegenüber dem Deckel 2. Die Führungsschienen sind hier Teil des Spannbandes 16 und stehen von diesem nach innen vor. Das Gehäuse weist hier eine Nut 28 auf, in die das Spannband 16 eingesetzt ist. Das Spannband 16, oder besser ausgedrückt der Spannkörper 16, weist alle Flächen auf, an denen der Verschlußkörper 9 dich­ tend anliegt, somit auch die brückenartigen Teile 29, an denen innen die Wulst 30 des Verschlußkörpers und außen der Dichtring 26 anliegt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 9 ist der aus Kunst­ stoff bestehende Deckel 2 mit dem Gehäuse 1 verschweißt. Hierzu dienen elektrische Widerstandsdrähte 37, die dem Schmelzen des Kunststoffes an der Schweißstelle die­ nen. Die Kappe 3 hingegen ist mittels Schrauben 38 am Deckel 2 befestigt, damit sie für einen Austausch der Spindel 10 entfernt werden kann. Die Spindel 10 ist in der Halterung 20 gelagert und mittels einer Lochplatte 39 gesichert, die mittels Schrauben 40 an der Halterung 20 befestigt ist. In der Halterung 20 ist ein Dicht­ sitz 32 eingearbeitet, der eine kegelstumpfförmige Form aufweist. In diesem Dichtsitz wird beim Öffnen des Ver­ schlußkörpers 9 der Oberteil 33 dieses Verschlußkörpers 9 hineingezogen. Da die Halterung 20 mittels des Dicht­ ringes 41 dicht auf einer Platte 42 sitzt, läßt sich ein Auswechseln der Spindel 10 auch bei hochgezogenem Verschlußkörper 9 durchführen, wenn dessen Oberteil 33 fest im Dichtsitz 32 sitzt. Damit hier ein wirklich dich­ ter Sitz erfolgen kann, ist es zweckmäßig, eine Bypaß­ leitung 34 mit einem Ventil 36 vorzusehen, über die restliche Flüssigkeit aus dem Dichtsitz 32 herausgedrängt werden kann, wenn das Oberteil 33 in den Dichtsitz 32 hineinbewegt wird.

Es lassen sich eine ganze Reihe von Merkmalen der in den Zeichnungen gezeigten verschiedenen Ausführungsformen gegeneinander austauschen. Es lassen sich auch mannig­ faltige Abweichungen vornehmen: So ist es beispielswei­ se möglich, die Halterung 20 in den Deckel 2 einzugießen und eventuell den Dichtsitz 32 in der Kunststoffmasse des Deckels 2 einzuarbeiten. Weiter ist es möglich, an­ stelle der Muffenschweißverbindung der Fig. 9 eine Flanschschweißverbindung oder eine Stumpfschweißverbin­ dung vorzunehmen.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Deckel

3

Kappe

4

Rohrstück

5

Dom

6

Versorgungsleitung

7

Flansch

8

Führungsschiene

9

Verschlußkörper

10

Spindel

11

Mutter

12

Rundring

13

Lager

14

Gummiüberzug,

15

Platte

16

Spannband

17

Spannschraube

18

Spannmutter

19

Flansch

20

Halterung

21

Schraube

22

Schraube

23

Dichtring

24

Abkantung

25

Schraube

26

Dichtring

27

Dichtring

28

Nut

29

Brückenartige Teile

30

Wulst

31

Abkantung

32

Dichtsitz

33

Oberteil

34

Bypaßleitung

35

Raum

36

Ventil

37

Widerstandsdraht

38

Schraube

39

Lochptatte

40

Schraube

41

Dichtring

42

Platte

43

Dichtring

44

Dichtring

Claims (11)

1. Absperrschieber, bestehend aus einem aus Kunststoff hergestellten Gehäuse, welches aus einem Rohrstück, einem mit diesem einstückig verbundenen Dom mit endseitig angeordnetem Flansch, einer Kappe und einem Deckel aufgebaut ist, einem aus dem Dom in das Rohr in Führungen verschiebbaren Verschlußkörper und einer den Verschlußkörper antreibenden Spindel, deren Wellenteil den Deckel bzw. die Kap­ pe durchsetzt, die im Gehäuse drehbar, aber axial unverschiebbar gelagert ist und deren Gewindeteil in den mit Gewinde versehenen Verschlußkörper ein­ greift, dadurch gekennzeichnet,
daß im Material des Gehäuses (1) oder außen am Ge­ häuse (1) oder innen im Gehäuse (1) ein Käfig (45) aus einem Material hoher Zugfestigkeit angeordnet ist,
welcher den Verschlußkörper (9) und das Spindella­ ger (13) in der Ebene der Bewegung des Verschluß­ körpers (9) ringförmig umgibt.

2. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (45) mehrteilig aufgebaut ist und eine Trennlinie am Übergang vom Dom (5) zum Dec­ kel (2) aufweist.

3. Absperrschieber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Gehäuse (1) außen umgebende Käfig (45) aus einer zwischen Deckel (2) und Dom (5) ange­ ordneten Platte (15) bzw. Traverse und einem das Gehäuse (1) an seiner Außenseite umspannenden Spannband (16) besteht.

4. Absperrschieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte an ihrer Längsseite beidseitig Ab­ kantungen aufweist.

5. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in das Kunststoffmaterial eingelegte Käfig (45) die Führungsschienen (8) für den Verschluß­ körper (9) trägt, die aus dem Kunststoffmaterial in den Dom (5) eintreten.

6. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (9) und die Spindel mit ihrer Lagerung in einen Käfig (45) eingebaut sind, welcher unter Verwendung von Dichtringen (26, 27) in das Gehäuse (1) eingebaut wird und in einem in der Gehäuseinnenwand eingeformten Sitz sitzt.

7. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannband (16) nach innen gerichtete Ab­ kantungen (24) aufweist.

8. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (45) aus Edelstahl und/oder Bändern eines Kunststoffmaterials hoher Zugfestigkeit her­ gestellt ist.

9. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit dem Deckel (2) verschweißt ist.

10. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckel (2) oder in der Halterung (20) ein Dichtsitz (32) für die Aufnahme des Oberteiles (33) des Verschlußkörpers (9) angeordnet ist.

11. Absperrschieber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß vom Ende des Dichtsitzes (32) eine Bypass-Lei­ tung (34) in den Raum (35) für die Aufnahme des Verschlußkörpers (9) verläuft, welche durch ein Ventil (36) verschließbar ist.