-
Absperrschieber mit zwei mittels eines Kurbeltriebes bewegbaren Platten
Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber für Rohrleitungen mit zwei mittels
eines Kurbeltriebes geradlinig bewegbaren, über eine Zapfenverbindung miteinander
beweglich verbundenen, in der Schließstellung über einen Gewindetrieb auseinanderspreizbaren
und in der Offenstellung in eine quer zur Durchflußrichtung angeordnete Tasche des
Gehäuses zurückziehbaren Platten, von denen die eine in einer Führung senkrecht
zur Durchflußrichtung verschiebbar und undrehbar geführt ist, während die andere
runde Außenformen hat, Es sind bereits verschiedene Bauarten von Ab-
sperrschiebern
der genannten Art bekanntgeworden. Beispielsweise wird hierbei zum Auseinanderspreizen
der beiden Platten ein Schwenkhebel verwendet, der mit einem Innengewinde versehen
ist, in welches ein Außengewinde der einen Platte eingreift. Die beiden Platten
sind dabei gegen Drehung gesichert. Diese Bauart, bei welcher das, Verschlußstück
somit aus drei Teilen besteht, ist g geg ,en Verschmutzung empfindlich, und das
Verschlußstück ist im Vergleich zum Rohrdurchmesser verhältnismäßig dick, was die
Gefahr des Festklemmens vergrößert.
-
Andere bekannte Bauarten von Absperrschiebern weisen eine größere
Zahl von beweglichen Teilen auf, die bei Verschmutzung leicht funktionsunfähig werden.
Zudem ist auch bei diesen Bauarten die Abmessung des eigentlichen Verschlußstückes
in der Durchflußrichtung zu groß, so daß bei erschwerten Betriebsbedingungen ebenfalls
die Gefahr des Verklemmens besteht.
-
Die Erfindung bezweckt, einen Absperrschieber zu schaffen, der die
genannten Nachteile nicht aufweist. Sowohl die Antriebsteile als auch das eigentlicheVersefflußstück
müssen demzufolge möglichst einfach ausgebildet sein, und die Dicke des Verschlußstückes,
d. h. dessen Abmessung in Strömungsrichtung des abzusperrenden Mediums, muß
möglichst klein sein. Diese Bedingungen werden dadurch erfüllt, daß erflndungsgernäß
die Platte mit runder Außenform am Kurbelarm des Kurbeltriebes direkt angelenkt
ist und die Gewindegänge des Gewindetriebes auf der Zapfenverbindung beider Platten
vorgesehen sind.
-
Es ist zwar bereits ein Absperrschieber mit zwei Platten bekannt,
bei welchem die eine Platte direkt am Kurbeltrieb gelenkt ist. Bei diesem Schieber
werden jedoch die beiden Platten nicht durch einen Gewindetrieb, sondern durch Federn
auseinandergedrückt. Dies hat den Nachteil, daß die Federkraft größer sein muß als
die durch den Druck in der Rohrleitung auf das Verschlußstück ausgeübte Kraft, und
daß die Bewegungen des Schiebers unter dauernder Belastung durch diese Federkraft
ausgeführt werden müssen, was einen starken Verschleiß der Sitzflächen verursacht.
-
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es ist Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform des
Absperrschiebers, Fig. 2 eine Innenansicht des Gehäuses mit einer in ihm liegenden
Nfitnehrnerscheibe, Fig. 3 eine Innenansicht des Gehäuses mit Verschlußstück,
Fig. 4 eine Außenansicht des Gehäuses nach Fig. 2, Fig. 5 ein Längsschnitt
durch eine zweite Ausführungsform des Absperrschiebers, Fig. 6 eine Seitenansicht
nach Fig. 5 aus der Richtung des Pfeiles VI, Fig. 7 ein Längsschnitt
durch eine dritte Ausführungsforin des Absperrschiebers, und Fig. 8 eine
perspektivische Darstellung der einen Platte des Verschlußstückes.
-
Der Absperrschieber nach Fig. 1 bis 4 weist in üblicher Weise
zwei flache Gehäuseteile 1 und 2 auf, die je an ihrem flanschartigen
Rand mit Löchern 3
bzw. 4 versehen sind, durch welche nicht dargestellte Schrauben
hindurchgesteckt werden, um die beiden
Gehäuseteile fest miteinander
zu verbinden. Zwischen die Gehäuseteile 1 und 2 kann eine Dichtung
geklemmt oder es kann eine Dichtungspaste verwendet werden.
-
Der Gehäuseteil 1 weist außen eine, Versteifungsrippe
5 auf, die in der Mitte zu einem Lagerauge 6
verbreitert ist,
in welchem ein abgesetzter Bolzen 7
gelagert ist, der mit einer im Gehäuse
befindlichen Mitnehmerscheibe8 aus einemStück besteht. Auf der Außenseite des Gehäuses
weist der Bolzen 7 einen Vierkant 9 auf, der zur Befestigung eines
Bedienungshebels 10 dient. Das freie Ende 11 des Bolzens
7 ist mit Gewinde versehen, auf welchem eine Mutter 12 sitzt, die über eine
Unterlegscheibe 13 den Hebel 10
auf dem Vierkant 9 sichert.
Mit 14 ist ein Dichtungsring bezeichnet, der durch eine feste Scheibe
15 und eine elastische Scheibe 16 gegen die Schulter des abgesetzten
Bolzens 7 gedrückt wird.
-
Die Mitnehmerscheibe 8 ist mit einem Loch 17
versehen,
das in bekannter Weise nicht ganz rund, sondern in Radialrichtung der Mitnehmerscheibe
8
etwas verbreitert ist. In das Loch 17 greift ein Zapfen
18 ein, der an einem Ansatz 19 einer ebenen, in einer Öffnung mit
Innengewinde versehenen Platte 20 vorgesehen ist. Die Platte 20 bildet den einen
Teil eines zweiteiligen Verschlußstückes, dessen andere Platte 23 einen mit
Außengewinde versehenen Zapfen 21 aufweist, der in die Platte 20 eingeschraubt ist.
Der Zapfen 21 weist an seiner Stirnseite eine Vertiefung 22 auf und besteht mit
der sechseckig ausgebildeten Platte 23 aus einem Stück. Das Gehäuseteil 2
ist innen mit zwei parallelen Führungsbahnen 24 für zwei gegenüberliegende Seiten
der sechseckigen Platte 23
versehen. Die Platte 23 sitzt in der dargestellten
Schließlage auf einem ringförmigen Sitz 25 auf und versperrt eine Durchlaßöffnung
26 des Gehäuseteiles 2. Die Platte 20 sitzt in dieser Lage auf einem ringförmigen
Sitz 27 des Gehäuseteiles 1 auf und versperrt zusammen mit dem Zapfen
21 eine Durchlaßöffnung 28 dieses Gehäuseteiles, welches ferner mit zwei
parallelen Führungsbahnen 29 für die Platte 20 versehen ist.
-
In Fig. 1 ist strichpunktiert angedeutet, wie der Absperrschieber
zwischen den Flanschen 30 und 31
zweier Rohre befestigt ist (s. auch
Fig. 4). Zwei der zum Aneinanderschrauben der Flansche 30 und 31
dienenden
Schrauben 32 sind außer durch die Löcher dieser Flansche auch durch die mit
3' bzw. 4' bezeichneten Löcher der Gehäuseteile 1 und 2 hindurchgesteckt.
Mit 33 sind zwei Dichtungen bezeichnet. Nach Entfernung der Schrauben
32 kann man den Absperrschieber zwischen den Flanschen 25
und
26 hinausziehen; seine Montage und Demontage sind somit äußerst einfach.
Derartige Verbindungen zwischen Gehäuse und Leitung sind wesensgleich bekannt.
-
Zur Erläuterung der Arbeitsweise des beschriebenen Absperrschiebers
sei zunächst angenommen, daß das Loch 17 der Mitnehmerplatte 8 genau
rund sei. In diesem Falle würde sich der Zapfen 18 bei einer angenommenen
Drehung des Hebels 10 genau auf dem in Fig. 3 strichpunktiert gezeichneten
Kreis 34 bewegen und dabei der Platte 20 und damit auch der Platte 23 eine
hin- und hergehende bzw., in der Zeichnung gesehen, eine auf- und abwärts führende
Bewegung erteilen. Die Mitnehmerplatte 8 stellt in Wirklichkeit lediglich
eine besondere Form eines
Kurbelarmes dar. Wenn der Hebel 10 sich nun
bei geschlossenem Schieber in der in Fig. 4 angedeuteten Schließlage 10'
befindet
und im Sinne des mit »Auf« bezeichneten Pfeiles geschwenkt wird, so bewegt sich
der Zapfen 18 im Sinne des auf dem Kreis 34 von Fig. 3 angegebenen
Pfeiles. In der dargestellten unteren Totpunktlage ist die dadurch bewirkte Verschiebung
der Platte 20 zunächst nur gering; dagegen wird diese Platte zunächst nennenswert
im Uhrzeigersinn von Fig. 3 gedreht und dadurch weiter auf den Zapfen 21
aufgeschraubt, der sich infolge der Führung der Platte 23 in den Bahnen 24
nicht mitdrehen kann. Dadurch wird der Abstand der zunächst dichtend auf die Sitze
25 bzw. 26 aufgepreßten Flächen der Platte 23 bzw. der Platte
20, also die wirksame Dicke des Verschlußstückes, verringert, so daß dasselbe nunmehr
im weiterenVerlauf der Schwenkung des Hebels 10 mühelos aus seiner Schließlage
heraus längs der Führungsbahnen 24 bzw. 29 verschoben werden kann.
-
Nach einer Schwenkung des Hebels 10 über 90'
hinaus beginnt
die Platte 20 sich im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, so daß sie sich auf dem Zapfen
21 zurückschraubt und die wirksame Dicke des Verschlußstückes wieder zunimmt. Nach
Schwenkung um 1801, also in der oberen Totpunktlage des Kurbelarmes, ist
das Verschlußstück zwischen der Mitnehmerplatte 8 und dem Gehäuseteil 2 festgeklemmt
und dadurch in seiner öffnungslage, gesichert. Beim Schließen des Schiebers wird
im umgekehrten Sinne das Verschlußstück aus der Klemmung gelöst, verschoben und
in der Schließlage wieder auf die Sitze 25 und 27 gepreßt.
-
Da aber das Spiel des Zapfens 18 im Loch 17 in radialer
Richtung der Mitnehmerplatte 8 betrachtet sehr groß ist, bewegt sich der
Zapfen 18 in Wirklichkeit nicht genau auf dem Kreis 34. Beim Drehen der Mitnehmerplatte
aus den Totpunktlagen wird vielmehr zunächst nur eine Schwenkung der Platte 20 ohne
Verschiebung derselben verursacht, so daß die darauffolgende Verschiebung mit geringer
Reibung erfolgt, da die wirksame Dicke des Verschlußstückes bereits genügend verringert
worden ist.
-
Die Absperrschieber nach Fig. 5 und 6 ist für größere
Dimensionen oder/und größere Drücke bestimmt. Während die beweglichen Teile genauso
ausgebildet sind wie im Falle von Fig. 1 bis 4, sind die Gehäuseteile
35 und 36 mit einer größeren Anzahl von Löchern 37, 38 bzw.
37', 38' für entsprechend zahlreichere Schrauben 39 bzw. 40 versehen,
die diese Gehäuseteile zusammenhalten. Es sind fünf Schrauben 39 vorhanden,
die ausschließlich die flanschartigen Ränder der Gehäuseteile 35 und
36 (statt drei im ersten Beispiel), und drei Schrauben 40, die zugleich auch
noch die Rohrflansche 41 und 42 durchsetzten (statt zwei im ersten Beispiel).
-
Die durch die beiden Löcher 41 a des Flansches 41 und die entsprechenden
Löcher des Flansches 42 hindurchgehenden Schrauben durchsetzen die Gehäuseteile
35 und 36 nicht.
-
Zum Schieber gehört noch ein Klemmteil 43, das zwei starke Stege 44
aufweist, die an ihren Enden mit Augen45 versehen sind. Durch die zwei Paare einander
gegenüberliegenden Augen 45 sind zwei nicht dargestellte Schrauben gesteckt, die
mit entsprechenden Muttern versehen sind und die Stege 44 fest aufeinanderziehen.
An jedem Steg 44 sind drei Zapfen 46 seitlich angeschweißt, deren kurze, abgesetzte
Enden
47 in drei Löcher der Rohrflansche 41 bzw. 42 passen. Durch Festziehen des Klemmteiles
43 wird die Verbindung der beiden Rohrflansche 41 und 42 sowie der beiden Gehäuseteile
35 und 36 bedeutend verstärkt.
-
Vom Lagerauge 6 des Gehäuseteiles 35 geht eine bogenförmige
Versteifungsrippe 48 aus, die dem Flansch 41 als Anlage dient, und ferner noch eine
weitere Versteifungsrippe 49. Das Gehäuseteil 36 ist mit einer bogenförmigen
Versteifungsrippe 50 versehen, die als Anlage für den Flansch 42 dient, und
ferner noch mit zwei senkrecht zueinander verlaufenden Versteifungsrippen
51 und 52.
-
Die besehriebenenAbsperrschieber haben denVorteil, sehr dicht abzusperren.
Gegenüber bekannten Schiebern, bei welchen - mit anderen Mitteln
- in der Schließlage eine Pressung des Verschlußstückes auf seinen Sitz erzielt
wird, weisen sie eine einfachere Konstruktion und bedeutend geringeresVolumen und
Gewicht auf. Die Gewichtsersparnis beträgt gegenüber in der Praxis viel verwendeten
Schiebern über 50 %. Die beiden flachen Gehäuseteile 1, 2 bzw.
35,
36 können in sehr einfachen Formen gegossen und im
sehr leicht
bearbeitet werden.
-
Dadurch, daß die Platte 23 die Form eines regelmäßigen Sechsecks
hat, ist es möglich, sie in um je
600 gegeneinander versetzten Stellungen
zu montieren, was eine Einstellung des Druckes gestattet, der in der Schließlage
vom Verschlußstück auf die Sitzflächen 25, 27 ausgeübt werden soll. Die Platte
könnte auch die Form eines regelmäßigen Vier- oder Achtecks usw. haben,
d. h. die Form eines geradzahligen regelmäßigenVielecks. Zu demselbenZweck
kann' man in der Mitnehmerscheibe 8 verschiedene Löcher 17 vorsehen,
insbesondere noch ein gegenüber demLoch17 um 180' versetztesLoch mit etwas
anderem radialem Spiel, und den Zapfen 18 in das eine oder in das andere
dieser Löcher einsetzen.
-
Es ist selbstverständlich nicht nötig, daß der Bolzen 7 und
die Mitnehmerscheibe 8 aus einem Stück bestehen: sie können auch auf irgendwelche
Weise fest miteinander verbunden sein. Ebenso ist es nur nötig, daß der Zapfen 21
und die Platte 23 miteinander fest verbunden sind, nicht aber, daß sie aus
einem Stück bestehen, obwohl letzteres sicherheits.-halber vorzuziehen ist. Ferner
sei noch erwähnt, daß die Mitnehmerscheibe 8 auf irgendeine Weise mit dem
Hebel 10 kinematisch verbunden sein kann statt auf die sehr einfache dargestellte
Weise.
-
Der Zapfen 18 könnte statt an der Platte 20 an der Mitnehmerscheibe8
vorgesehen werden und das Loch 17 entsprechend an der Platte 20. Die Platte
20 könnte im Gehäuseteil 2 und die sechseckige Platte 23 im Gehäuseteil
1 geführt sein bei gleichbleibender Lage der Mitnehmerscheibe 8.
-
Statt ein Klemmteil 43 vorzusehen, könnte man auch auf die Rohrflansche41
und 42 zwei den Stegen 44 entsprechende Versteifungsrippen aufschweißen und diese
Rippen an ihren Enden durch Schrauben miteinander verbinden.
-
Für den Fall, daß der Absperrschieber für sehr dickflüssige Medien,
z. B. Rohöl oder Teer, bestimmt ist, kann man noch je ein Gehäuseteil vorsehen,
das z. B. mit dem Gehäuseteil 2 bzw. dem Gehäuseteil 3
einen Hohlraum bildet,
in welchem Dampf oder heißes Wasser zirkuhert oder eine elektrische Heizvorrichtung
untergebracht sein kann. Heizvorrichtungen sind bei Schiebern bekannt. Diese Gebäuseteile
können gegebenenfalls mit denselben Schrauben auf den Gehäuseteilen 2 und
3 befestigt werden, die zur Verbindung der Gehäuseteile 1 und 2 dienen.
-
Statt eines die Platten 20, 23 miteinander verbindenden Gewindes
können auch im Kreis angeordnete, an sich bekannte Nocken mit Auflaufflächen an
diesen Teilen vorgesehen sein, um denselben Effekt zu erzielen, wie in Fig.
7 gezeigt ist.
-
Der Absperrschieber nach Fig. 7 weist wiederum zwei flache
Gehäuseteile 1 und 2 auf, die je an ihrem flanschartigen Rand mit
Löchern 3 bzw. 4 versehen sind, durch welche nicht dargestellte Schrauben
hindurchgesteckt werden, um die beiden Gehäuseteile fest miteinander zu verbinden.
Das Gehäuseteil 1
weist ein Lagerauge 6 auf, in welchem ein abgesetzter
Bolzen 7 gelagert ist, der mit einer im Gehäuse befindlichen Mitnehmerscheibe,
8 aus einem Stück besteht und auf dem ein Bedienungshebel 10 befestigt
ist. Die Mitnehmerscheibe 8 ist mit einem in Radialrichtung dieser Scheibe
etwas verbreitertem Loch 17
versehen. In das Loch 1.7 greift ein Zapfen
18 ein, der an einem Ansatz 19 einer Platte 60 vorgesehen ist.
Die Platte 60 ist in an sich bekannter Weise mit einem beidseitig verstärkten
Rand 61 versehen. Eine Seite dieses Randes 61 liegt in der dargestellten
Schließlage an einem Bronzering 62 an, der in einer entsprechenden Ausnehmung
des Gehäuseteiles 1 bei dessen Durchlaßöffnung 28 angebracht ist.
-
An der Platte 60 ist ein nach innen vorstehender koaxialer
Zapfen 63 vorgesehen, der von einem mit ihm und mit der Platte
60 aus einem Stück bestehenden Nocken 64 umgeben ist, dessen Stirnfläche
eine Schraubenfläche mit einem vollen Umgang ist. Es ist somit in diesem Nocken
eine Stufe vorhanden.
-
Die Platte 66 hat ebenfalls einen beidseitig verstärkten Rand
67. Eine Seite des Randes 67 liegt an einem Bronzering 68 an,
der in einer entsprechenden Ausnehmung des Gehäuseteiles 2 bei dessen Durchlaßöffnung
26 angebracht ist. In der Mitte der Platte 66 ist an ihr ein Nocken
69 vorgesehen, der mit einer zentralen Sackbohrung 70 versehen ist,
in welche der Zapfen 63 eingreift. Die Stirnfläche des Nockens
69
ist wiederum eine Schraubenfläche mit einem vollen Umgang. Die entsprechende
Stufe ist mit 71 bezeichnet. Die Schraubenflächen der beiden Nocken 64 und
69 sind einander gleich und liegen aufeinander.
-
Der Anschaulichkeit halber ist die Platte 66 in der Fig.
8 noch perspektivisch dargestellt. Es ist aus dieser Figur auch ersichtlich,
daß der Umfang der Platte 66 nicht rund, sondern achteckig ist. Die Platte
66 wird wiederum in zwei parallelen Führungsbahnen 24 des Gehäuseteiles 2
geführt und kann sich bei ihrer Verschiebung nicht drehen, weil zwei gegenüberliegende
Achteckseiten an diesen Führungsbahnen anliegen. Die Platte 60 ist dagegen
rund und in zwei parallelen Führungsbahnen 29 des Gehäuseteiles
1 verschiebbar.
-
Die beiden Nocken 64 und 69 sind vorzugsweise von einer gewölbten
Dichtungsmanschette 72 umgeben, die in Fig. 7 angedeutet ist. Die
Dichtungsmanschette 72, die aus Bronze oder aus Gummi bestehen kann, weist
einen gewölbten, federndenMittelteil 73 und zwei Verstärkungs-Endringe 74
auf, welche, unter der Einwirkung des federnden Mittelteiles 73 nach außen,
also gegen die Platten 60 und 66 gedrückt werden und somit unabhängig
vom gegenseitigen Abstand dieser Platten die Nocken gegen die im Gehäuse
1, 2 vorhandene Flüssigkeit abdichten.
Der beschriebene Absperrschieber
arbeitet wie folgt: In der dargestellten Schließlage befinden sich die Stufen der
Nocken 64 bzw. 69 in einem gewissen Winkelabstand voneinander. Die Platten
60 und 66
haben in dieser Lage den größten Abstand voneinander, bzw.
sie werden durch die Nocken gegen die Ringe 62, 68 gepreßt. Die Platten
60 und 66 sind so dimensioniert, daß sie in dieser Lage elastisch
durchfedern, z. B. um etwa 0,2 bis 1 mm, wenn der Ab-
sperrschieber
neu ist. Dabei werden die verstärkten Ränder 61 bzw. 67 an der Federung
der Platte 60
bzw. 66 nicht teilnehmen und somit ihre korrekte Lage
parallel zu den Ringen 62 bzw. 68 beibehalten. Die Durchfederung der
Platten wird also die gute Abdichtung nicht gefährden. Wenn sich im Laufe der Zeit
die Ringe 62 und 68 sowie die Ränder 61 und 67 gegenseitig
etwas abgenutzt haben, so wird die Durchfederung der Platten 60 und
66 in der Schließlage etwas geringer werden, die Ränder 61 und
67
werden aber immer noch elastisch auf die Ringe 62
und 68 gepreßt,
obwohl der durch dieNocken 64 und 69 bestimmte Abstand der Platten
60 und 66 derselbe ist, wie wenn der Schieber neu ist, abgesehen von
der geringen Abnutzung der Nocken selbst, die ebenfalls ein Undichtwerden des Schiebers
zur Folge hätte, wenn die Platten 60 und 66 starr wären. Die den Platten
60 und 66 entsprechenden Platten der in den Fig. 1 bis
6 dargestellten Absperrschieber sind im Vergleich zu diesen Platten äußerst
starr. Um eine gute Federung der Platten zu erzielen, ist es zweckmäßig, den Durchmesser
der Nocken 64 und 69 nicht größer als 401/o des Plattendurchmessers
zu machen.
-
Um den Absperrschieber zu öffnen, wird der Hebel 10 geschwenkt,
welcher über den von derMitnehmerscheibe 8 gebildeten Kurbelann den in dessen
Loch 17 eingreifenden Zapfen 18 und den Ansatz 19 die runde
Platte60 in den Führungsbahnen29 nach oben zieht, wobei sie eine Schwenkung erfährt.
Die Platte 60 nimmt über den Zapfen 63 die Platte 66 in den
Führungsbahnen 24 nach oben mit. Da die Platte 66
sich hierbei nicht drehen
kann, drehen sich die Platten 60 und 66 relativ zueinander, und zwar
in einem solchen Sinne, daß die Stufen der Nocken 64 bzw. 69
sich einander
nähern, was eine Annäherung der Platten 60 und 66 zueinander bzw.
eine Lösung derselben von den Ringen 62 und 68 zur Folge hat. Dabei
wird das durch die Platten 60 und 66 gebildete Verschlußstück nach
oben gezogen, bis die Durchlaßöffnungen 26 und 28 frei miteinander
verbunden sind. Nach einer Schwenkung des Hebels 10 um 901 haben die
Platten 60 und 66 den geringsten Abstand voneinander. Bei der weiteren
Schwenkung des Hebels 10
drehen sich die Platten 60 und 66 relativ
zueinander in entgegengesetzter Richtung wie vorher, so daß sich die Platten wieder
voneinander entfernen. In der oberen Totpunktlage ist das Verschlußstück zwischen
der Nfitnehmerscheibe 8 und dem Gehäuseteil 2 festgeklemmt und dadurch in
seiner öffnungslage gesichert.