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Durchgangsschiebergehäuse
Die Erfindung bezieht sich auf ein Durchgangsschiebergehäuse.
Es ist manches Mal erwünscht, die Turbulenz in Rohrleitungen soweit als möglich zu verhindern. Es ist aber auch manches Mal erforderlich, Kratzer bzw. Schaber durch eine Rohrleitung hindurchzuführen und in solchen Fällen werden Durchgangsschieberventile verwendet. In solchen Ventilen ist der hin-und hergehende Schieber mit einem Durchlass versehen, der in offener Ventilstellung einen Teil der Leitung bildet. Da nun dieser Scheiber mit einer Durchlassöffnung versehen ist, erstreckt sich dieser sowohl in of- ferner als auch in geschlossener Ventilstellung über eine Seite des Rohrquerschnittes hinaus, so dass in einer Stellung sich der Schieber auf der einen Seite der Rohrleitung und in der andern Stellung auf der an- dern Seite der Rohrleitung befindet.
Um einen solchen Schieber aufzunehmen, muss das Schiebergehäuse zweckentsprechend ausgebildet sein. Üblicherweise wurden solche Schiebergehäuse gegossen, jedoch bil- den die Modellkosten eine grosse Anfangsausgabe, die, sobald die Anzahl der herzustellenden Stücke nur klein ist, die Herstellungskosten solcher Gussteile relativ stark erhöht. Um nun die Herstellungskosten sol- cher Schiebergehäuse zu erniedrigen, wurde bereits vorgeschlagen, die Schiebergehäuse aus Walzmate- rial oder einer Kombination von Schmiede-oder Gussteilen und Walzmaterialien herzustellen. Während nun die Herstellung normaler Absperrventile mit solchen Methoden erfolgreich durchgeführt werdenkonn- te, war dies für Durchgangsventile nicht der Fall.
Ein Ventilgehäuse muss nicht nur den Druck des durch das Ventil strömenden Mediums, sondern auch die von der Rohrleitung auf das Ventilgehäuse ausgeübte äussere Last aufnehmen. Um diese Belastung aufzunehmen, kann das Ventilgehäuse entweder aus Materialien hergestellt sein. welche genügende Festigkeit zur Aufnahme der Belastung besitzen, oder es kann eine, eine Brücke zwischen den zwei Ventilzuführungen bildende Verstärkung herangezogen werden. In normalen Absperrventilen kann diese Brücke im Bereich des vollen Bodens ohne irgendwelche Schwierigkeiten angeordnet sein. Durchgangsventile können jedoch nur an deren Seiten überbrückt werden. Bei gegossenen Ventilgehäusen werden die Wände desselben zwecks Aufnahme der Belastung verstärkt ausgeführt. Dadurch erhöhen sich aber die Materialkosten beträchtlich.
Es ist deshalb üblich, die Belastung des Ventilgehäuses durch eine Hülle aufzunehmen, welche die Flüssigkeit enthält und wesentlich leichter gebaut werden kann als ein, die Belastung selbst aufnehmendes Gefäss. Eine der Methoden, um die Brücke zwischen den Zuführungen herzustellen, besteht nun darin, ein Verstärkungsglied um die Hülle herum anzuordnen. Dadurch, dass nun die tragende Brücke ausserhalb der Hülle angeordnet ist, muss als weiterer Nachteil ein erhöhtes Biegemoment in Kauf genommen werden. Aus diesem Grunde muss die die Zuführung tragende Verstärkung nicht nur stark genug bemessen sein, um die Belastungen der Leitung aufzunehmen, sondern muss noch zusätzlich eine Last tragen, welche mit dem Abstand des tragenden Teiles vom Ventil zu multiplizieren ist.
Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Durchgangsschiebergehäuse mit zwei axial fluchtenden, im Abstand voneinander gehaltenen zylindrischen Zuführungen, welche den Durchflussweg des Ventils bilden. wobei an den gegenüberliegenden Enden dieser Zuführungen in Abstand voneinander Tragplatten angeordnet sind, welche eine zur Aufnahme eines Schiebers geeignete Kammer bilden, welche gegenüberliegende ringförmige, die Ventilstize aufnehmende Taschen aufweist.
Das erfindungsgemässe Durchgangsschiebergehäuse ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die Tragplatten miteinander verbindende Verbindungsteile, welche die Belastung der Leitung und des Ventils aufnehmen, wobei die Zuführungen zu-
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sammen mit den Tragplatten und den genannten Verbindungsteilen den Ventilgrundkörper bilden und durch den Druck des Strömungsmittels aufnehmende Formteile, welche die um den Ventilgrundkörper herum angeordnete Hülle des Ventilkörpers bilden.
Vorzugsweise wird im Rahmen der Erfindung die Anordnung so getoffen, dass die Tragplatten einan- der gegenüberliegende ringförmige Taschen aufweisen und die Verbindungsteile in unmittelbarer Nähe des
Durchlasses des Ventils angeordnet sind. Dadurch wird die Durchbiegung des Ventilgehäuses auf ein Mi- nimum verringert. Die Belastung der Leitung, welche sich aus den von aussen auf das Ventil wirkenden
Belastungen wie Wärmedehnungen der Anschlussleitungen, mechanische Belastungen der Anschlussleitun- gen sowie Stösse auf dieselben zusammensetzt, wird also vom Ventilgrundkörper aufgenommen, während die Belastung der Hülle nur durch den bei geschlossenem Schieber vorhandenen Differenzdruck entsteht.
Die äussere Hülle wirkt also lediglich als ein den Druck aufnehmendes Gefäss und wird zur Aufnahme der
Belastungen der Leitung oder des Ventils nicht benötigt. Auf diesem Grunde kann die Hülle aus Walzma- terial hergestellt und so bemessen-sein, dass sie nur den Druck der durch das Ventil fliessenden Flüssigkeit aufnimmt. Bei einer derartigen Ausbildung des Ventilgehäuses werden alle Belastungen der Leitung und des Ventils vom Ventilgrundkörper getragen und die Hülle dient lediglich zur Aufnahme des Druckes des geförderten Mediums. Alle die die Zuführung tragenden Teile befinden sich innerhalb des Ventilgehäuses und im Zusammenhang damit ergibt sich der Vorteil, dass die Belastungen der Leitungen von einer klei- neren Masse getragen werden können.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Tragplatten wenigstens zwei zueinander parallele Begrenzungsflächen auf und die Verbindungsteile verbinden zwei parallele Begrenzungsflächen der im Abstand voneinander angeordneten Tragplatten mit- einander. Die Verbindungsteile können gemäss der Erfindung im Bereich der Tragplatten zwecks Verrin- gerung der Stärke des gesamten Teiles durch Rippen od. dgl. verstärkt sein.
Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in der Zeichnung schematisch dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemässes Durchgangsschiebergehäuse in. axonometrischer Darstellung.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das in Fig. 1 gezeigte Scniebergehäuse, teilweise im Schnitt. Fig. 3 zeigt einen in seine Teile zerlegten Schnitt der Fig. 2 längs der Linie 3-3. In Fig. 4 ist axonometrisch das Gehäuseskelett des Schiebergehäuses gezeigt. Fig. 5 zeigt einen Querschnitt einer abgeänderten Aus- führungs form gemäss der Erfindung und Fig. 6 zeigt ähnlich wie Fig. 5 eine weitere. abgeänderte Ausführungsform.
In der Zeichnung wird gezeigt, wie das Schiebergehäuse 10 zunächst durch Aufbau des Ventilgrundkörpers (s. Fig. 4), das den die Belastungen aufnehmenden Teil bildet, hergestellt wird, wobei anschlie- ssend dieser Ventilgrundkörper mit den notwendigen Bauteilen versehen wird, um ein Druck aufnehmendes Gefäss zu erhalten.
In Fig. 4 ist dieser Ventilgrundkörper gezeigt. Dieser besteht aus zwei axial fluchtenden in Abstand voneinander angeordneten zylindrischen Zuführungen 12, 12, welche den Durchlass oder Schieberspiegel des Ventils bilden. Diese Zuführungen können aus Walzmaterial in Schweisskonstruktion hergestellt werden oder aus gegossenen'Rohren bestehen. An gegenüberliegenden Enden der Zuführungen 12,12 befestigte Tragplatten 14,14 bilden die tragenden Teile für die Ventilsitze. Wenn gegossene Rohre verwendet werden, können die Tragplatten einen integrierenden Bestandteil des Rohres bilden. Die Tragplatten 14,14 sind in Abstand voneinander derart angeordnet, dass eine Schieberkammer entsteht, welche den nicht gezeigten Schieber aufnimmt.
Die gegenüberliegenden Flächen der Tragplatten 14,14 werden derart bearbeitet, dass gegenüberliegende ringförmige Taschen 16, 16 entstehen, welche zur Aufnahme der nicht gezeigten Ventilsitze dienen. Die Grösse der Tragplatte. wird von der Grösse des von derselben aufzunehmenden Ventilstizes bestimmt. Die Dicke der Tragplatten hängt vom zu erwartenden Biegemoment ab. Die Abmessungen der Tragplatten werden somit so gering als möglich gehalten. Die Verbindungsteile 18,18 verbinden die Tragplatten 14,14 in geeignetem Abstand voneinander. Die als Seitenplatten ausgebildeten Verbindungsteile 18, 18'erstrecken sich allseitig über die Tragplatten hinaus, um, wie später noch beschrieben wird, die Hülle daran anordnen zu können.
Um die Stärke der Verbindungsteile 18,18 gering zu halten, können diese im Bereich der Tragplatten mit einer Vielzahl von in Abstand voneinander angeordneten Rippen versehen sein. Diese Rippen 20 erteilen den Verbindungsteilen die für die Aufnahme der Belastungen der Leitungen und des Ventils notwendige Belastbarkeit an den erforderlichen Stellen. Da. sich die Tragplatten über die Zuführungsleitungen hinaus nur so weit erstrecken als eben ausführbar ist, befinaen sich die Verbindungsteile so nahe als nur möglich beim Schieberspiegel. Aus diesem Grunde tritt die von den Verbindungsteilen 18 beim Überbrücken der zwei Zuführungen auftretende Last nicht als stark vergrössertes Moment auf, wie es der Fall wäre, wenn. die beiden Glieder sich ausserhalb der Hülle des Ventils befinden.
Die Zuführungen, die Tragplatten und die Verbindungs-
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teile bilden den Ventilgrundkörper und arbeiten bereits, wenn sie mit einer Dichtung und einem Schieber versehen sind, theoretisch als Ventil. Die Verbindungsteile 18 arbeiten weiters als eine Führung für den Schieber.
Um die das Schiebergehäuse bei einer Zwischenstellung des Schiebers füllende Flüssigkeit aufzunehmen, wird um den Ventilgrundkörper herum eine Hülle angeordnet. Diese Hülle weist eine Grundplatte 22, Seitenplatten 24,24, Randteile 26, 26 und eine Abschlussplatte 28 auf. Um die Abschlussplatte 28 dann, wenn die Ventilsitze und der Schieber entfernt werden sollen, selbst entfernen zu können, ist ein Flansch 30 an der Hülle befestigt und die Abschlussplatte 28 wird auf dem Flansch 30 mit Hilfe von Schrauben 34 entfernbar befestigt. Eine Metalldichtung 36 mit einer federnden Zwischenlage 38 wird zwischen Flansch 30 und Abschlussplatte 28 zwecks Abdichtung des Flansches angeordnet. Ein zylindrischer Teil 40 ist auf der Haube 28 befestigt, nimmt den Ventilschaft auf und ist mit einem Teil 42 versehen, welcher die Stützlager des Ventils trägt.
Durch Verstärkungsrippen44 wird der zylindrische Teil 40 in geeigneter Weise versteift. Im Inneren des Ventilgehäuses herrschender Druck trachtet das Gehäuse kugelig zu verformen und aus diesem Grund müssen Platten wie beispielsweise die Seitenplatten 24 entweder von sich aus genügend Widerstandsfähigkeit besitzen, um solchen Kräften standhalten zu können oder verstärkt werden. Damit die Stärke der Druck aufnehmenden Platte 24 so gering als möglich gehalten werden kann, ist diese mit Rippen 46 verstärkt. Da die Seitenplatten 24 eben nur ein Druckgefäss bilden, dienen die Versteifungsrippen lediglich zur Aufnahme des Druckes innerhalb des Ventilgehäuses und nicht zur Aufnahme der Belastung in der Leitung.
Die Seitenplatten 24,24 erstrecken sich seitlich nicht über die Verbindungsteile 18 hinaus und aus diesem Grunde werden als Rohrhälften ausgebildete Randteile 26,26 an den Seitenplatten 24,24 befestigt. Dadurch nun, dass die Randteile 26, 26 an Stelle der Verbindungsteile 18 einen Teil der Hülle bilden, werden verschiedene Vorteile erzielt. Erstens wird dadurch, dass der Druck an beiden Seiten der Verbindungsteile 18 gleich gross ist, auf dieselben kein Druck ausgeübt, der die Mitte dieser Teile nach aussen zu drücken trachtet und zweitens tritt an der Stossstelle der Seitenplatten 24 mit den Verbindungsteilen 18 keine Durchbiegung auf.
Um das Ventil an ein Rohrleitungssystem anschliessen zu können, werden an die Enden der Zuführungsleitungen 12 des Ventils geeignete durchlochte Flansche 48 oder andere bekannte zum Anschluss eines Ventils an eine Rohrleitung dienende Glieder befestigt.
In den Fig. 5 und 6 sind abgeänderte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, gemäss welchen die Belastung der Leitung geringfügig anders aufgenommen wird. Im wesentlichen ist gemäss allen Ausführungsformen der Erfindung ein Ventilgrundkörper vorgesehen, der die Belastung der Leitung aufnimmt und von einer den Druck aufnehmenden, von Platten gebildeten Hülle umgeben ist. Da Belastungen, insbesondere Belastungen des Ventilsitzes mit dem Quadrat der Nemigrösse des Ventils ansteigen, ist genügende Steifigkeit, in dem Masse als die Ventilgrösse zunimmt, von immer grösserer Wichtigkeit. In der Fig. 5 ist die Tragplatte gemäss Fig. 1-4 durch an die Zuführungen 52 angeschweisste Verstärkungen 50 ersetzt, die geschmiedet, gestanzt oder gegossen sein können.
Der äussere Teil der Verstärkungen läuft
EMI3.1
und unterhalb der Klammern 54 befindet sich ein Bauteil 56, an dem die Hülle in der in Fig. 1 gezeigten Weise befestigt wird. In Fig. 6 sind die Tragplatten 60 ähnlich den in Fig. 1 gezeigten Tragplatten ausgebildet. Die Verbindungsteile 62 befinden sich zwischen den Tragplatten 60 und an einem Teil 62 ist eine elliptische Hülle 64 befestigt. Der Teil'62 erstreckt sich über die ganze Höhe des Ventils und dient als Führung für den Schieber und als Stützplatte zur Vervollständigung der Schweissung. C-förmige Rippen 66 werden zwecks Verstärkung gegen den innen herrschenden Druck um die Hülle 64 herum angeordnet.
Wenn auch die Erfindung mit besonderem Vorteil für Durchgangsventile anwendbar ist, so kann sie doch auch für andere Ventiltypen Anwendung finden, wenn an diesen der untere Teil des Ventilgehäuses entfällt. Die Vorteile, welche sich dadurch ergeben, dass zuerst ein Ventilgrundkörper aufgebaut wird und dann um dieses herum eine Druck aufnehmende Hülle angeordnet wird, sind auch in solchen Fällen erzielbar.
Bei der Herstellung eines solchen Ventilgehäuses 10 wird eine Blechplatte eingerollt, unter Bildung der Zuleitung 12 verschweisst und sodann die Tragplatten 14 daran angeschweisst. Wenn ein gegossenes Rohr Verwendung findet, kann die Tragplatte einen integrierenden Bestandteil eines solchen Rohres bilden. Die Verbindungsteile 18 werden hergestellt, indem an eine Platte 18 Rippen 20 und ein von einer Rohrhälfte gebildeter Randteil 26 angeschweisst werden. Die zwei vorbearbeiteten Zuführungsteile werden im richtigen Abstand voneinander angeordnet und anschliessend die wie oben beschrieben hergestellten Verbindungsteile an die Ränder der Tragplatten 14 angeschweisst, womit der in Fig. 4 gezeigte Ven-
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tilgrundkörper fertiggestellt ist.
Wie bereits erwähnt, kann dieser Ventilgrundkörper mit den erforderli- chen Ventilsitzen versehen, bereits als Durchgangsschieberventil verwendet werden. Der Ventilgrundkör- per bildet den baulichen Rahmen und trägt die Belastung der Leitung und des Ventils. Die Seitenplatten 24 werden an den Ventilgrundkörper angeschweiss : und der für die Auflage der Abschlusslatte dienende Flansch 30 wird über die Hülle gesteckt und oben am Ventil angeschweisst. Die Herstellung des Ventils verläuft so, dass während derselben keine unzugänglichen, verborgenen Schweissstellen auftreten. So- bald das Ventilgehäuse bis zu diesem Arbeitsgang hergestellt wurde, werden die Taschen 16 für die Ventilsitze bearbeitet. Dadurch, dass diese Taschen erst jetzt bearbeitet werden, kann jeder beim Schwei- ssen entstandene Verzug ausgeglichen werden.
Anschliessend wird das Ventilgehäuse vollständig gereinigt und die Grundplatte 22 angeschweisst, womit die Herstellung des Ventilkörpers abgeschlossen ist.
PATENTANSPRÜCHE ;
1. Durchgangsschiebergehäuse mit zwei axial fluchtenden, im Abstand voneinander gehaltenen zylindrischen Zuführungen, welche den Durchflussweg des Ventils bilden, wobei an den gegenüberliegenden Enden dieser Zuführungen in Abstand voneinander Tragplatten angeordnet sind, welche eine zur Aufnahme eines Schiebers geeignete Kammer bilden, welche gegenüberliegende ringförmige, die Ventilsitze aufnehmende Taschen aufweist, gekennzeichnet durch die Tragplatten (14, 50,60) miteinander verbindende Verbindungsteile (18,54, 62), welche die Belastung der Leitung und des Ventils (10) aufnehmen, wobei die Zuführungen zusammen mit den Tragplatten (14,50, 60) und den genannten Verbindungsteilen (18, 54,62) den Ventilgrundkörper bilden und den Druck des Strömungsmittels aufnehmende Formteile (22,24, 26,64),
welche die um den Ventilgrundkörper herum angeordnete Hülle des Ventilkörpers bilden.