EP0583464A1 - Schieber - Google Patents

Schieber

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Publication number
EP0583464A1
EP0583464A1 EP93906474A EP93906474A EP0583464A1 EP 0583464 A1 EP0583464 A1 EP 0583464A1 EP 93906474 A EP93906474 A EP 93906474A EP 93906474 A EP93906474 A EP 93906474A EP 0583464 A1 EP0583464 A1 EP 0583464A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
slide
slide plate
pipe socket
slider according
central axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP93906474A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jos. Rausch
Marcel Wener
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nouvelle Usine de Wecker SA
Original Assignee
Nouvelle Usine de Wecker SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nouvelle Usine de Wecker SA filed Critical Nouvelle Usine de Wecker SA
Publication of EP0583464A1 publication Critical patent/EP0583464A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/04—Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves
    • F16K27/044—Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves slide valves with flat obturating members
    • 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
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • 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
    • F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/16—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K3/18—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the closure members
    • F16K3/188—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the closure members by means of hydraulic forces

Definitions

  • the present invention relates to a slide according to the preamble of claim 1.
  • Such slides are also referred to as filling and discharge slides. They are bypassed in media-carrying lines, e.g. arranged in blast furnace hot-water systems and connect the pipes in front of and behind the main shut-off valve or the main shut-off valve with a pipeline with a nominal diameter of approximately 200 to 400 mm, the actual main line having a much larger diameter.
  • the bypass slides are opened before the main slide or the main flap is actuated, so that pressure equalization takes place and the hot wind slide can be opened with less force and correspondingly less wear on the friction surfaces of the slide plate.
  • the inner jacket of the pipe socket is inclined at an angle of approximately 2 "to 4 ° to the central axis, the largest inner diameter of the pipe socket on the inflow side advantageously being approximately equal to the inner diameter of the pipe socket on the outflow side .
  • the end of the pipe socket directed towards the slide plate expediently has a first ring-shaped seal on the outflow side and there is one on the slide plate second approximately annular seal arranged, which cooperates sealingly with the first annular seal in the closed position of the slide plate, the seals advantageously being made of metallic materials, the metallic material advantageously being stainless steel.
  • the first annular seal consists of metallic material and that the second annular seal consists of an elastic non-metallic material, the elastic non-metallic material advantageously being silicone rubber.
  • the slide plate prefferably has an approximately circular opening, the diameter of which is approximately equal to the smallest inner diameter of the pipe support on the inflow side.
  • These slides are known per se and are also referred to as glasses slides.
  • the opening is located in the slide plate area, which is arranged at a distance from the lifting rod, while the annular seal is arranged between the opening and the fastening point of the lifting rod. Accordingly, the slide is opened by a movement of the lifting rod directed away from the pipe socket.
  • the lifting rod is expediently moved by a hydraulic cylinder arranged on the housing.
  • a device for moving the slide plate parallel to the central axis of the pipe socket is advantageous. It is expediently provided that the device has slide rails arranged parallel to the lifting rod, which slide around the side edges of the slide plate, and that the slide rails can be moved parallel to the central axis by lifting devices arranged on the housing, preferably providing that the lifting devices comprise, for each slide at least one fluid-operated lifting motor, whose piston rod is connected with the rail sliding or friction bearing and whose cylinder is connected to the frame mantle • se.
  • the slide plate prior to actuation of the lifting rod is a relatively small distance, for example about 7 mm in ei ⁇ nem slide the nominal width of 300 mm from the sealing surface • of the pipe socket of the outflow side is lifted, and now without frictional contact of the two Sealing surfaces perpendicular to the central axis of the pipe socket is moved.
  • Figure 1 shows a section through the essential part of the invention, a slide
  • Figure 2 is a view in the direction A of Figure 1, in
  • FIG 3 shows a section along the line I-I in Figure 2 on an enlarged scale.
  • a slide 10 has a welded housing 11, a circular pipe socket 15 on the inflow side, the medium flowing in in the direction of arrow A, a circular pipe socket 16 on the outflow side, the pipe socket 15, 16 one common central axis M, and a slide plate 12 with an approximately circular opening 13 and one in the upper region of the slide plate 12 attached lifting rod 14 which is movable in the direction of the double arrow B with the aid of a hydraulic cylinder, not shown, in order to move the slide plate 12 from the illustrated closed position into an open position, so that the central axis M 'of the opening 13 also the central axis M coincides.
  • the inner tubular jacket of the pipe socket 15 is inclined at an angle a with respect to the central axis M, so that it tapers in the direction of the slide plate 12.
  • the slide plate 12 is slidably gripped by two slide rails 17, 17 ', so that it is guided by the slide rails during movements in the direction of the double arrow B.
  • the slide rails 17, 17 ' are each connected to two hydraulic lifting devices 18, 18', 19, 19 'in such a way that the lifting pistons are attached to the slide rails 17, 17' and the lifting cylinders are attached to the housing 11.
  • FIG. 2 shows the housing 11, on the front side of which the lifting devices 18, 18 ', 19, 19' can be seen.
  • the slide plate 12 is shown in dashed lines in the closed position, the opening 13 lies below the pipe socket 15.
  • the slide rails 17, 17 ' are shown in dashed lines on the side of the slide plate 12.
  • FIG. 3 shows, on an enlarged scale, a section through part of the housing 11, the slide rail 17, the slide plate 12, the pipe socket 15 with the angle of inclination ⁇ , the largest diameter D and the smallest diameter D ', of the pipe socket 16 the diameter D, the flange 20, and the lifting device 19.
  • the slide plate 12 is shown in the position in which the lifting devices have removed it from its seat on the pipe socket 16 by a distance d.
  • annular seal 21 made of stainless steel and on the slide plate 12 there is a correspondingly shaped annular seal 22 made of silicone rubber or a sealing surface armored out of stainless steel.
  • the seals 21, 22 act in a sealing manner in the closed position, whereby they are pressed against one another by the pressure applied against the slide plate 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Description

Schieber
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schieber nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Schieber werden auch als Füll- und Entlastungs¬ schieber bezeichnet. Sie werden im Bypass in medienfüh¬ renden Leitungen, z.B. in Hochofenwinderhitzeranlagen an¬ geordnet und verbinden die Rohre vor und hinter dem HauptabsperrSchieber oder der Hauptabsperrklappe mit ei¬ ner Rohrleitung von etwa 200 bis 400 mm Nennweite, wobei die eigentliche Hauptleitung einen wesentlich größeren Durchmesser aufweist. Die Bypass-Schieber werden vor Be¬ tätigung des Hauptschiebers oder der Hauptklappe geöff¬ net, damit ein Druckausgleich stattfindet und der.Hei߬ windschieber mit geringerer Kraft und entsprechend gerin¬ gerem Verschleiß an den Reibflächen der Schieberplatte geöffnet werden kann.
Beim Anheben der Schieberplatte des Bypass-Schiebers strömen die Medien mit hoher Geschwindigkeit durch die sich während des Öffnungsvorganges vergrößernde Öffnung, wobei diese je nach Formgestaltung der Schieberplatte zunächst etwa teilmondförmig und schließlich kreisförmig ist. Nachteilig ist, daß besonders in der ersten Phase des Öffnungsvorganges aufgrund der erhöhten Strömungsge¬ schwindigkeit in den Medien enthaltene Verunreinigungen, wie z.B. Reste fossiler Brennstoffe, Steine und andere feste Verunreinigungen und Gegenstände mitgerissen wer¬ den und mit hoher Geschwindigkeit auf das dem Strom ent- gegen gerichtete Ende des Rohrstutzens der Ausströmseite prallen und es beschädigen. Bei beschädigter Dichtflä¬ che, die zweckmäßig eine aufgebrachte metallische Dich¬ tung aufweist, schließt jedoch der Bypass-Schieber nicht mehr druckdicht und muß häufiger repariert werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schieber zμr Verwendung als Bypass-Schieber in medienfüh¬ renden Leitungen der Art weiterzuentwickeln, daß Beschä¬ digungen der Dichtfläche des Rohrestutzens der Ausström¬ seite durch im Medium mitgerissene feste Verunreinigun¬ gen vermieden werden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem gattungsgemäßen Schieber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan¬ spruches 1.
Die Wirkung der konischen Verjüngung des Rohrstutzens der Einströmseite besteht darin, daß sich der Medien-' ström wie in einer Düse verjüngt und die festen Verunrei¬ nigungen an der Dichtfläche des gegenüberliegenden Rohr¬ stutzens vorbeigeführt werden, ohne diese zu beschädi¬ gen.
Vorteilhaft ist dabei, daß der Innenmantel des Rohrstut¬ zens zur Mittelachse in einem Winkel von etwa 2" bis 4° geneigt ist, wobei vorteilhaft der größte innere Durch¬ messer des Rohrstutzens auf der Einströmseite etwa gleich dem inneren Durchmesser des Rohrstutzens auf der Ausströmseite ist.
Dadurch wird eine sichere Führung des Luftstromes an den Dichtflächen vorbei erreicht.
Zweckmäßig weist das zur Schieberplatte gerichtete Ende des Rohrstutzens auf der Ausströmseite eine erste ring¬ förmige Dichtung auf und auf der Schieberplatte ist eine zweite etwa ringförmige Dichtung angeordnet, die in der geschlossenen Stellung der Schieberplatte mit der ersten ringförmigen Dichtung dichtend zusammenwirkt, wobei vor¬ teilhaft die Dichtungen aus metallischen Werkstoffen be¬ stehen, wobei vorteilhaft der metallische Werkstoff nichtrostender Stahl ist. Alternativ ist es zweckmäßig, daß die erste ringförmige Dichtung aus metallischem Werk¬ stoff besteht und daß die zweite ringförmige Dichtung aus einem elastischen nichtmetällisσhen Werkstoff be¬ steht, wobei der elastische nichtmetallische Werkstoff vorteilhaft Silikonkautschuk ist.
Dadurch wird ein einwandfreier Verschluß in der Geschlos¬ senstellung des Schiebers bewirkt.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Schieber¬ platte eine etwa kreisförmige Öffnung aufweist, deren Durchmesser etwa gleich dem kleinsten inneren Durchmes¬ ser des Rohrstύtzens auf der Einströmseite ist. Diese Schieber sind an sich bekannt und werden auch als Bril¬ lenschieber bezeichnet. Die Öffnung befindet sich im Schieberplattenbereich, der von der Hubstange entfernt angeordnet ist, während die ringförmige Dichtung zwi¬ schen der Öffnung und dem Befestigungspunkt der Hubstan¬ ge angeordnet ist. Demnach wird der Schieber durch eine vom Rohrstutzen weggerichtete Bewegung der Hubstange ge¬ öffnet. Die Bewegung der Hubstange erfolgt zweckmäßig durch einen am Gehäuse angeordneten Hydraulikzylinder.
Vorteilhaft ist eine Vorrichtung zur Bewegung der Schie¬ berplatte parallel zur Mittelachse der Rohrstutzen. Zweckmäßig ist vorgesehen, daß die Vorrichtung parallel zur Hubstange angeordnete Gleitschienen aufweist, die die Seitenkanten der Schieberplatte gleitend umgreifen, und daß die Gleitschienen durch am Gehäuse angeordnete Hubvorrichtungen parallel zur Mittelachse bewegbar sind, wobei bevorzugt vorgesehen ist, daß die Hubvorrichtungen für jede Gleitschiene mindestens einen fluidbetätigten Hubmotor aufweisen, dessen Kolbenstange mit der Gleit¬ schiene verbunden ist und dessen Zylinder mit dem Gehäu- • se verbunden ist.
Die Wirkung dieser Vorrichtung besteht darin, daß die Schieberplatte vor dem Betätigen der Hubstange um eine relativ kleine Strecke, beispielsweise etwa 7 mm bei ei¬ nem Schieber der Nennweite 300 mm von der Dichtfläche • des Rohrstutzens der Ausströmseite abgehoben wird und nunmehr ohne Reibkontakt der beiden Dichtflächen senk¬ recht zur Mittelachse der Rohrstutzen bewegt wird.
Dadurch wird besonders die empfindliche Silikonkautschuk¬ dichtung vor Beschädigungen bewahrt und die an der Hub¬ stange aufzubringende Kraft ist nur gering.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird nun¬ mehr anhand einer Zeichnung näher erläutert. Sie zeigt in:
Figur 1 einen Schnitt durch den erfindungswesentlichen Teil eines Schiebers, in
Figur 2 eine Ansicht in Richtung A von Figur 1, in
Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie I-I in Figur 2 in vergrößertem Maßstab.
Mit Bezugnahme auf Figur 1 weist ein Schieber 10 ein als Schweißkonstruktion ausgeführtes Gehäuse 11 auf, einen kreisrunden Rohrstutzen 15 auf der Einströmseite, wobei das Medium in Richtung des Pfeiles A einströmt, einen kreisrunden Rohrstutzen 16 auf der Ausströmseite, wobei die Rohrstutzen 15, 16 eine gemeinsame Mittelachse M ha¬ ben, und eine Schieberplatte 12 mit einer etwa kreisrun¬ den Öffnung 13 und einer im oberen Bereich der Schieber- platte 12 angebrachten Hubstange 14, die in Richtung des Doppelpfeiles B mit Hilfe eines nicht gezeigten Hydrau¬ likzylinders bewegbar ist, um die Schieberpiatte 12 von •der dargestellten Geschlossenstellung in eine Offenstel¬ lung zu bewegen, so daß die Mittelachse M' der Öffnung 13 mit der Mittelachse M zusammenfällt.
Der innere Rohrmantel des Rohrstutzens 15 ist gegenüber der Mittelachse M um einen Winkel a geneigt, so daß er sich in Richtung zur Schieberplatte 12 verjüngt.
Seitlich wird die Schieberplatte 12 von zwei Gleitschie¬ nen 17, 17' gleitend umgriffen, so daß sie bei Bewegun¬ gen in Richtung des Doppelpfeiles B von den Gleitschie¬ nen geführt wird.
Die Gleitschienen 17, 17' sind jeweils mit zwei hydrau¬ lischen Hubvorrichtungen 18, 18', 19, 19' dergestalt ver¬ bunden, daß die Hubkolben an den Gleitschienen 17, 17' befestigt sind und die Hubzylinder am Gehäuse 11.
In Figur 2 ist das Gehäuse 11 dargestellt, an dessen Vor¬ derseite die Hubvorrichtungen 18, 18', 19, 19' erkennbar sind. Die Schieberplatte 12 ist gestrichelt in der Ge- schlossenstellung dargestellt, die Öffnung 13 liegt da¬ bei unterhalb des Rohrstutzens 15.
Seitlich an der Schieberplatte 12 sind die Gleitschienen 17, 17' gestrichelt dargestellt.
Der Rohrstutzen 15 ist an seinem äußeren Ende von einem Flansch 20 umgeben, in dem Bohrungen (nicht dargestellt) zum Anschluß an einen Flansch einer Rohrleitung ange¬ bracht sind. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich ein entsprechender Flansch. Figur 3 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch einen Teil des Gehäuses 11, der Gleitschiene 17, der Schieberplatte 12, des Rohrstutzens 15 mit dem Nei¬ gungswinkel α, dem größten Durchmesser D und dem klein¬ sten Durchmesser D' , des Rohrstutzens 16 mit dem Durch¬ messer D , des Flansches 20, und die Hubvorrichtung 19.
A.
Die Schieberplatte 12 ist in der Stellung dargestellt, in der die Hubvorrichtungen sie von ihrem Sitz auf dem Rohrstutzen 16 um eine Distanz d abgezogen haben.
Auf dem Rohrstutzen 16 befindet sich eine ringförmige Dichtung 21 aus nichtrostendem Stahl und auf der Schie¬ berplatte 12 eine entsprechend geformte ringförmige Dich¬ tung 22 aus Silikonkautschuk oder eine aus nichtrosten¬ dem Stahl aufgepanzerte Dichtfläche. Die Dichtungen 21, 22 wirken in der Geschlossenstellung dichtend zusammen, wobei sie durch den gegen die Schieberplatte 12 anstehen¬ den Druck gegeneinander gedrückt werden.

Claims

Patentansprüche :
1. Schieber zur Verwendung als Bypass-Schieber für me¬ dienführende Leitungen mit relativ hohem Druck, mit einem Gehäuse (11), mit je einem Rohrstutzen (15, 16) auf der Einströmseite und der Ausströmseite und mit einer senkrecht zur Mittelachse M der Rohrstut¬ zen mittels einer Hubstange (14) bewegbaren Schieber¬ platte (12), dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel des Rohrstutzens (15) auf der Einströmseite sich zur Schieberplatte (12) hin ko¬ nisch verjüngt.
2. Schieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel des Rohrstutzens (15) zur Mittel¬ achse M in einem Winkel von etwa 2° bis 4° geneigt ist.
3. Schieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß der größte innere Durchmesser D des Rohr¬ stutzens (15) auf der Einströmseite etwa gleich dem inneren Durchmesser D des Rohrstutzens (16) auf der
A.
Ausströmseite ist.
4. Schieber nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Schieberplatte (12) gerichtete Ende des Rohrstutzens (16) auf der Ausströmseite eine erste ringförmige Dichtung (21) aufweist und daß auf der Schieberplatte (12) eine zweite etwa ringförmige Dichtung (22) angeordnet ist, die in der geschlossenen Stellung der Schieber¬ platte (12) mit der ersten ringförmigen Dichtung dichtend zusammenwirkt.
5. Schieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (21, 22) aus metallischem Werk¬ stoff bestehen.
6. Schieber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Werkstoff nicht-rostender Stahl ist.
7. Schieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste ringförmige Dichtung (21) aus metalli¬ schem Werkstoff besteht und daß die zweite ringför¬ mige Dichtung (22) aus einem elastischen, nicht-me¬ tallischen Werkstoff besteht.
8. Schieber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische, nicht-metallische Werkstoff Sili¬ konkautschuk ist.
9. Schieber nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte (12) eine etwa kreisförmige Öffnung (13) aufweist, deren Durchmesser etwa gleich dem kleinsten inneren Durch¬ messer D' des Rohrstutzens (15) auf der Einströmsei- te ist.
10. Schieber nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Bewegung . der Schieberplatte (12) parallel zur Mittelachse M des Rohrstutzens.
11. Schieber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung parallel zur Hubstange (14) ange¬ ordnete Gleitschienen (17, 17') aufweist, die die Seitenkanten der Schieberplatte (12) gleitend umgrei¬ fen, und daß die Gleitschienen (17, 17') durch am Ge¬ häuse (11) angeordnete Hubvorrichtungen (18, 18',
19, 19') parallel zur Mittelachse M bewegbar sind.
12. Schieber nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Hubvorrichtungen (18, 18', 19, 19') für jede Gleitschiene (17, 17') mindestens zwei fluidbetätigte Hubmotore aufweisen, deren Kolbenstan¬ gen mit der Gleitschiene (17, 17') verbunden sind und deren Zylinder mit dem Gehäuse verbunden sind.
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