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Absperrschieber Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber mit einem
die Schieberplatte in ihrer Schließlage anpreßbaren Sitz. Es ist bereits bekannt,
einen Schieber mit einer Antriebsvorrichtung zu versehen, die durch den Druck eines
Mediums betätigt wird und mit dem Schieber zusammenarbeitet. Diese Antriebsvorrichtung
besteht dabei aus einem Ringbalg, d.h. einem Balg in Ringform, der die Leitung,
welcher der Schieber zugeordnet ist, umschließen kann und der durch einen ihm zugeleiteten
Druck des Mediums ausgedehnt werden kann, um den Schiebersitz oder den Sitzring
in Arbeitsstellung gegenüber der Schieberplatte zu bringen, so daß der Schieber
geschlossen gehalten wird. Es wurde nun festgestellt, daß es wichtig ist, die Innenfläche
des Ringbalges praktisch vom Innenraum der Leitung zu trennen, da durch das Eindringen
von Gichtstaub oder anderen festen Teilchen aus der Leitung auf die Innenfläche
des Ringbalges ein sauberes Arbeiten des Ringbalges gestört werden kann. Außerdem
sollten Vorkehrungen zur Betätigung des Schiebers im Notfall beim Versagen des zur
Betätigung des Balges dienenden Druckes des Mediums vorgesehen sein. Das Problem
der Trennung der Innenfläche des Ringbalges vom Innenraum der Leitung ist nicht
einfach, da der Balg beweglich ist, während die Leitung feststeht. In gleicher Weise
erfordert die Anbringung einer
Handbetätigung für den Sitzring,
daß zur Bewegung des Sifzringes sowohl in Richtung auf eine Zusammenarbeit oder
Abdichtung mit dem,Schieber als auch in umgekehrter Richtung handbetätigte Mittel
vorgesehen sind, die sich zur Benutzung bei plötzlich auftretendem Bedarf eignen.
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Erfindungsgemäß ist bei einem Absperrschieber mit einem die Schieberplatte
in ihrer Schließlage anpreßbaren beweglichen Sitz der Sitzring teleskopartig zur
Leitung angeordnet. Die Antriebsvorrichtung für den Sitzring ist ringförmig und
umgibt die Leitung, und zwischen dem -Sitzring und der Leitung ist eine Dichtung
vorgesehen, um den Inhalt der Leitung vom Innenrand der ringförmigen Antr iebsvorrichtung
zu isolieren.
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in gewisser Hinsicht ist die Erfindung nicht auf einen Balg beschränkt
und kann allgemein bei Schiebern angewandt werden, aber zur Erläuterung und Darstellung
wird sie in ihrer Anwendung auf einen Balg beschrieben. Wenn auch der Sitzring sowohl
innerhalb als auch außerhalb der Leitung angeordnet werden kann, so ist es für die
zur Leitung axiale Bewegung unter Abdichtung gegenüber der Leitung doclf zweckmäßig,
ihn außerhalb anzuordnen. Bei einer solchen Anordnung besteht für feste Teilchen
aus dem Innenraum der Leitung die geringste Möglichkeit, auf die Innenfläche des
Ringbalges zu gelangen.
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Für die Bewegung des Sitzringes in der einen zur Leitung axialen Bewegung
wird ein zwangsweises Verschiebungsmittel und für den Antrieb des Sitzringes in
der entgegengesetzten Richtung wird ein elastisches Mittel bevorzugt. Zweckmäßig
bewegt das zwangsweise Verschiebungsmittel den Sitzring in die Arbeitsstellung gegenüber
dem Schieber entgegen der Wirkung des elastischen Mittels, so daß bei Nichtarbeiten
des zwangsweisen Verschiebungsmittels das elastische Mittel den Sitzring von dem
Schieber zurückzieht. Das zwangsweise Verschiebungsmittel kann aus einem Ringbalg
bestehen, wie oben ausgeführt wurde. Er wird von einem ihm zugeführten, unter Druck
stehenden Medium betätigt. Das Medium kann komprimiertes Gas, z. B. Luft, oder ein
hydraulisches Medium, z. B. öl, sein. Im allgemeinen wird bei Hochtemperaturanordnungen
Luft zur Betätigung des Balges benutzt. Wenn der Luftdruck ausfallen sollte, würden
die elastischen Mittel den Sitzring aus der Stellung zurückziehen, in der er mit
dem #Schieber zusammenarbeitet. Zur zwangsweisen Betätigung der Dichtung beim Ausfall
des Druckes des Mediums sind in einer der beiden zur Leitung axialen Richtungen
besondere Mittel vorgesehen. Der Dichtungsring kann einen Fortsatz oder vorzugsweise
eine Mehrzahl von Fortsätzen auf seinem Umfang aufweisen, die im wesentlichen parallel
zur Leitungsachse verlaufen. Das elastische Mittel, welches den Schließungsring
vom Schieber zurückzieht, kann die Form zylindrischer Schraubenfedern annehmen,
von denen eine auf jedem Vorsprqng angeordnet ist. Vorzugsweise werden mit -den
Fortsätzen zusammenarbeitende Schraubvorxichtungen vorgesehen, die zwecks Bewegung
der Fortsätze und damit des Schließungsringes in einei der beiden Richtungen betätigt
werden können. DiE Schraubvorrichtungen können in verschiedenet Weise ausgebildet
werden; vorzugsweise bestehi jedoch eine solche Vorrichtung aus einer Schrauben-Mutter,
die zwecks Bewegung des Schließungsringes in der einen Richtung auf den Vorsprung
aufgeschraubt wird, und einer Schraube oder einem Bolzen, der durch einen feststehenden
Teil der Anordnung hindurchgeschraubt wird, so daß er zur Bewegung des Fortsatzes
in der entgegengesetzten Richtung gegen diesen drückt.
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Weitere Einzelheiten, Ziele und Vorzüge der Erfindung werden sich
im Laufe der folgenden Beschreibung einer zur Zeit bevorzugten Ausführungsform ergeben.
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In den Zeichnungen ist eine zur Zeit bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung dargestellt, und zwar ist Fig. i ein schematischer senkrechter Querschnitt
*durch einenSchieber und eine Leitung, in welche der Schieber eingebaut ist, wobei
der Schnitt parallel zur Leitungsachse geführt ist, und Fig. :2 ein schematischer
senkrechter Querschnitt eines Teiles der in Fig. i dargestellten Vorrichtung in
vergrößertem Maßstabe.
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In den Zeichnungen ist mit :2 eine Leitung bezeichnet, in die der
allgemein mit 3 bezeichnete Schieber eingebaut ist. Die Leitung ist für die
Führung eines Mediums, im allgemeinen Gas, bestimmt, und der Schieber ist geeignet,
zwecks Verhinderung des Flusses des Mediums durch die Leitung geschlossen und zwecks
Zulassung des Flusses des Mediums durch die Leitung geöffnet zu werden.
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Der Schieber weist ein am Schiebergehäuse festes Glied 4 auf, das
an jeder Seite rohrähnliche Teile 5
hat, die je mit einem Flansch
6 zur Befestigung an einem Flansch 8 der Leitung 2 mittels Bolzen
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versehen sind. Mit dem Glied 4 des Gehäuses ist ein unterer Teil
9 verbunden, der zur Aufnahme des noch zu beschreibenden Schiebers bei geöffnetem
Schieber einen Hohlraum io aufweist. Der untere Teil 9 des-Gehäuses steht
jederzeit mit dem oberen Glied 4 in Verbindung. Die Gehäuseteile 4 -Lind
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sind dicht miteinander verbunden, und die rohrähnlichen Teile
q sind dicht mit der Leitung 2 verbunden, so daß weder bei geöffnetem noch
bei geschlossenem Ventil eine Undichtigkeit gegen die Außenatmosphäre vorhanden
ist.
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Mit ihrer Achse parallel zur Achse der Leitung 2 ist eine Welle angeordnet,
die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, da die Erfindung sich nicht it den
Mitteln zur Bewegung des Schiebers befaßt. An dieser Welle ist eine Schieberplatte
12 befestigt, die in einer Ebene senkrecht zur Achse dieser Welle und der Leitung
angeordnet und im Gehäuse untergebracht ist. Beim Drehen der Welle durch geeignete,
nicht dargestellte Mittel wird die Schieberplatte 12 zwischen einer Stellung, in
der sie sich vollständig im Glied 4 des Gehäuses befindet, und einer Stellung, in
der sie sich praktisch vollständig im unteren Teil 9 des Gehäuses befindet,
bewegt.
Wenn die Schieberplatte 12 in den Teil 4 des Gehäuses gebracht ist, reicht sie quer
durch die Leitung 2 und ist geeignet, den Schieber zu schließen; ist sie dagegen
in den unteren Teil 9
des Gehäuses gebracht, so ist sie vollständig aus der
Leitun- 2 entfernt, und die Leitung ist offen.
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Innerhalb des Gliedes 4 am Gehäuse und mit dem Gehäuse durch einen
Ring 23 von U-förmigem Querschnitt verbunden, ist ein Sitzrin- 24 angeordnet,
der aus einem geeigneten legierten Stahl bestehen kann. Der Ring :24 ist eben und
liegt in einer Ebene parallel zur Schieberplatte 1:2. Die Schieberplatte 12 berührt
normalerweise die in den Zeichnungen rechts liegende Fläche des Ringes :24, wenn
sich die Platte 12 im Gehäuseteil 4 befindet.
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Weiterhin ist in dem Glied 4 ein bei :25 mit dem Gehäuse verbundener,
durch den Druck eines Mediums zu betätigender, ringförmiger Balg 26
vorgesehen,
der das andere Dichtungsglied oder den Sitzring:27 trägt, welcher geeignet ist,
mit dem Ring 24 zwecks Dichtung gegen die Schieberplatte 12 zusammenzuarbeiten,
wenn die Leitung 2 geschlossen werden soll. Eine Leitung :28 ist bei 29 in
das Glied 4 eingeführt und an das Innere des Balges :26 angeschlossen. Die Schieberplatte
12 weist eine Ringleiste 3o auf, die zur Zusammenarbeit mit dem Sitzring
:27 geeignet ist. Die Leiste kann sich auf der Hochdruckseite oder auf der
Niederdruckseite des Schiebers befinden. Der Balg 26 kann so ausgebildet
und angeordnet sein, daß er sich, sobald der Druck des in ihm enthaltenen Mediums
nicht wesentlich größer ist als der Atmosphärendruck, nach rechts und von der Schieberplatte
12, fort zusammenzieht und in der Wirkung kleiner wird, so daß die Normal- oder
Ruhestellung des Sitzringes :27, der von dem Balg getragen wird, sich etwas rechts
von der Stellung, in der er in den Zeichnungen dargestellt ist, und damit wesentlich
von der Schieberplatte 12 entfernt befindet. Auf diese Weise ist, sobald der Balg
26
sich in seiner Normalstellung befindet und daher der S-itzring
27 von der Schieberplatte 1:2 zurückgezogen (Y ist, die Schieberplatte frei
zur Bewegung um die Achse ihrer Welle aus ihrer oberen Stellung in dem Glied 4 in
die untere Stellung in dem Hohlraum io des Gehäuseteiles 9, und
' umgekehrt. Während einer solchen Bewegung kann die Schieberplatte leicht
an der Oberfläche des Sitzringes :24 schleifen, wodurch bis zu einem gewissen Grade
die Schieberplatte geführt und in ihrer Ausrichtung unterstützt wird; die Platte
wird nicht dicht gegen den Sitzring 24 gepreßt, wenn der Sitzring -27 zurückgewichen
ist.
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Wenn die Leitung :2 unter Verwendung des Balges geschlossen werden
soll, wird die Schieberplatte 12 in ihre obere, in den Zeichnungen dar-Cr gestellte
Stellung in dem Glied 4 geführt. Während der Bewegung der Platte befinden sich der
Bal- 26
und der Sitzring:27 in ihrer normalen gelösten oder zurückgezogenen
Stellung, so daß eine freie Bewegung des Schiebers unter Berührung der rechts liegenden
Fläche des Sitzringes 24 möglich ist. Wenn die Schieberplatte ihre obere, in den
Zeichnungen dargestellte Stellung erreicht hat, in der er die Leitung 2 unterbricht,
wird durch das Rohr 28
ein unter Druck stehendes Medium in den Balg
26
eingeführt, wodurch der Balg nach links ausgedehnt und eine dichtende Berührung
zwischen dem Sitzring 27 und der Ringleiste 3o der rechts liegenden Fläche
der Platte 12 einerseits und zwischen der Platte 12 und dem Sitzring 4 andererseits
bewirkt wird. Der Druck des durch das Rohr 28 eingeführten Mediums kann geregelt
werden, um den abdichtenden Flächendruck' mit dem die Schieberplatte 12- zwischen
den Sitzringen 24 und :27 eingeklemmt wird, zu steuern. Während die Platte
12 und der auf dem Balg 26 befestigte Sitzring 27
einer gewissen Verwerfung
ausgesetzt sein können -, verwirft sich der fest in dem Glied 4 angebrachte Sitzring
:24 kaum, wenn überhaupt, und dient als vergleichsweise ebener Anschlag, gegen den
die Platte 12 mittels des SitzringeS 27 gedrückt wird, wenn dieser Ring durch
Zuführung eines unter Druck stehenden Mediums in den Balg nach der in der Fig.:2
links liegenden Seite gedrückt wird. Auf diese Weise wird die Schieberplatte, selbst
wenn sie sich etwas geworfen haben sollte, gegen den Sitzring 24 wirksam flachgedrückt,
und die Biegsamkeit des Balges gleicht jede Verwerfung des Sitzringes
27 und Deformierung des Gehäuses aus.
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Wenn die Leitung 2 für den freien Durchfluß eines Mediums offen sein
soll, so wird der Druck des Mediums im Balg :26 fortgenommen, so daß sich
der Balg nach rechts zusammenziehen kann und so die Schieberplatte 1:2 freigibt,
die dann abwärts in den Hohlraum io bewegt wird. Wenn sich die Platte in ihrer unteren
Stellung in dein Hohlraum io befindet, ist sie aus der Leitung 2 entfernt, so daß
das Medium durch die Leitung :2 von einer Seite des Schiebers zur anderen fließen
kann. Das Gehäuse verhindert in der oben beschriebenen Weise Verluste durch Undichtigkeiten.
Wenn es jedoch ge 0' Wünscht wird, so kann man den Sitzring:27 gegen den Sitzring
24 dichten, indem man den Balg ausdehnt. Dadurch schließt man das Medium gegen eine
Unterbrechung des Flusses durch das Gehäuse in die Leitung 2 ein.
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Wie oben ausgeführt wurde, ist es wichtig, die Innenfläche des Ringbalges
26 von dem Innenraum der Leitung 2, zu trennen. Im folgenden werden nun die
Mittel zur Durchführung dieser Trennung beschrieben. Der Sitzring 27 wird
von einer ringförmigen Scheibe 31 getragen, die ihrerseits vorn Balg 26 getragen
wird. Der Sitzring 27 ist teleskopisch auf dem Teil 32 der Leitung
2 angebracht, der so angeordnet ist, daß er an die Schieberplatte 12 grenzt. Bei
der Bewegung in Richtung auf die Schieberplatte 12 und von ihr fort wird der Sitzring
im wesentlichen durch die Außenfläche des Leitungsteiles 32 geführt, und
diese wird mit so viel Spiel umschlossen, daß die bewegten Teile leicht über ihn
gleiten. Auf der zylindrischen Innenfläche des Sitzringes 27 ist eine
geeignete Anzahl ringförmiger Dichtungen 33 angebracht, von denen zwei dargestellt
sind; diese Dichtungen umschließen den Leitungsteil 32 dicht
und
bewirken ein' auf dem Umfang ununterbrochene Dichtung, die jederzeit zwischen dem
Sitzring :27 und dem Inneren der Leitung aufrechterhalten wird. Die Dichtungen
33 können, aus irgendeinem geeigneten Werkstoff bestehen, wie z. B. Monelmetallgewebe.
Sie schützen gegen ein merkliches Herübergehen von festen Teilchen aus dem Raum
innerhalb der Leitung auf die Innenfläche des Ringbalges.
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Wenn auch der Balg, solange er nicht zwecks Abschließung des Sitzringes
27 gegen die Schieberplatte 12 betätigt ist, sich in der oben beschriebenen
Weise zusammenziehen kann, ist es doch zweckmäßig, elastische Mittel zur Sicherung
der Fortbewegung des Sitzringes von der Schieberplatte bei Unwirksamkeit des Balges
vorzusehen. Die Ringplatte 31 weist eine geeignete Anzahl, wie z. B. drei, hindurchgebohrter
Löcher 34 auf., und durch jedes der Löcher 34 geht eine mit der Platte 31 bei
36 verschweißte Stange 35. Ein Eckblech 37 kann an jeder Stange
35 und der Platte 31 angeschweißt sein, um die Verbindung zwischen der Stange
und. der Platte zu festigen und starr zu erhalten. Wenn drei solche Stangen benutzt
*erden, werden sie vorteilhaft auf dem Umfang der Platte 31 um i2o"gegeneinander
versetzt.
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Das am Gehäuse feste Glied 4 weist in axialer Verlängerung jeder Stange
35 eine Öffnung 38 auf. Das rechts liegende Ende'jeder Stange
35 ist mit einer Gewindebohrung versehen, und gemäß Fig. 2,
ist bei
39 in dieses rechts liegende Ende jeder der Stangen 35 ein sich durch
die zugeordneten Öffnungen 38 erstreckender Stift 4o eingeschraubt. Dichtungsmittel,
die eine Platte 4, einen Ring 4:2 -und eine Packung 43 aufweisen, sind zwecks
Ab-
dichtung jedes der Stifte 40 gegen das Glied 4 vorgesehen und erlauben
eine Bewegung des Stiftes relativ zu ihm.
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Das äußere Ende jedes #Stiftes 40 ist mit einem Gewinde versehen,
auf das zwei Schraubenmuttern 44 und 45 aufgeschraubt sind. Die Schraubenmutter
44 drückt gegen eine Unterlegscheibe 46, die ihrerseits gegen einen-Ring 47 drückt.
Eine zylindrische Schräubendruckfeder 48 drückt zwischen dem Ring 4:2 und dem Ring
47. Die Schraubenmuttern 45 können auf den Enden der Stifte 40 festgeschweißt sein,
wie dies bei 49 angedeutet ist, um als dauernde Sicherungsanschläge zu dienen, während
die Schräubenmuttern. 44 auf die-#Stifte 40 aufgeschraubt werden können, um den
Federn 48 die gewünschte Spannung zu geben. Auf diese Weise ziehen die Federn 48
den Sitzring:27 von der Schieberplatte T:2 fort nach rechts, wenn der Balg nicht
arbeitet. Im Bedarfsfall können die Schraubenmuttern 44 so weit aufgeschraubt werden,
daß die Feder 48 fest wird und den Sitzring:27 im Abstand von der Schieberplatte
12 festhält.
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Zum zwangsweisen Schließen des Sitzringes 27
gegen die Schieberplatte
12 'beim Ausfall des-Druckes des Mediums sind handbetätigte Mittel vorgesehen. Mit
dem Glied 4 ist bei jeder der Öffnungen 38 ein innen mit Gewinde versehener
Ring 5o verschweißt. Eine Hülse 51 kann in jeden Ring 5o eingeschraubt werden und
ulnschließt dann den entsprechenden Stift40 und ihre Feder48. In das äußere- Ende
jeder Hülse 5 1 ist ein Pfropfen 5:2
eingeschweißt. jeder Pfropfen
52 ist bei 53 durchbohrt und mit Gewinde versehen. Eine Schraube 54
kann in jeden Pfropfen 52 hineingeschraubt werden. Auf den Schrauben 54 sind
Abstandsringe 55 dargestellt, durch welche der Betrag begrenzt wird, bis
zu dem die Schrauben in die Pfropfen 52 hineingeschraubt'werden können. Nach
Abnahme der Abstandsringe können die Schrauben 54 weiter in die Pfropfen hineingeschraubt
werden, so daß sie gegen die Enden der Stifte 40 stoßen und sie zwangsweise nach
links bewegen, um auf diese Weise eine Dichtung des Sitzringes :27 gegen
die Schieberplatte 1:2 von Hand zu bewirken.
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Mit dem beschriebenen Mechanismus ist es möglich, den Sitzring
27 selbst dann zwangsweise zu bewegen und in irgendeine gewünschte Stellung
zu bringen, wenn der Druck des Mediums auf den Ringbalg ausfällt.
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Bei der normalen Betätigung des Schiebers haben die Hülsen 51 keine
andere Bedeutung, als daß sie Schutzmittel für die -Stifte 40 und die Federn 48
sind, solange sie sich durch Einschrauben in die Ringe So in ihren Stellungen befinden.
Wenn man an die Schraübenmuttern 44 heran will, werden die Hülsen 5 1 aus
den Ringen So herausgeschraubt. Um ein Herunterfallen oder einen Verlust
der Hülsen 5 1 zu vermeiden, ist jede von ihnen durch einen Ring
56 umschlossen, der an seinem Ort durch Aufschweißungen 57 festgehalten
wird, und bei 6o mit einer Kette .58 verbunden, die bei 59 an dem
Glied 4 befestigt ist. Auf diese Weise wird die Hülse 51, wenn sie aus ihrem
Ring 5o herausgeschraubt und losgelassen ist, durch die Kette 58 an ihren
Ort in der Nähe des Ringes gehalten. In ähnlicher Weise ist-jeder Abstandsring
55 mittels einer Kette 61 an die zugeordnete Hülse 5! angekettet.
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Obwohl im vorhergehenden nur eine zur Zeit bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, soll ausdrücklich hervorgehoben
werden, daß die Erfindung keineswegs darauf beschränkt ist, sondern im Schutzbereich
der; nachfolgenden Ansprüche in verschiedener Weise ausgeführt werden kann.