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Absperrschieber
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Indessen besteht aber auch die Möglichkeit einer solchen Ausgestaltung, dass das Ende des Kurbel- armes Rollen trägt, die in Nuten in den Begrenzungswänden eines im Schieberkörper zur Aufnahme des
Kurbelarmes ausgesparten Schlitzes eingreifen, wobei die als Steuerkurven wirkenden Nutflanken ge- krümmtgestaltetund im spitzen Winkelzur Verschiebungsrichtung des Schieberkörpers angewendet sind, so dass eine durch die Schwenkachse des Kurbelarmes und durch die Achsen der Rollen verlaufende Ebene im wesentlichen parallel zu einer Ebene verläuft, die in der Offenstellung des Schieberkörpers tangential zu dieser Flanke an der Stelle der Berührung mit den Rollen verläuft, in der Schliessstellung des Schie- berkörpers hingegen im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene verläuft,
die der letztgenannten Flanke der Nuten an der Berührungsstelle mit den Rollen tangential anliegt.
In beiden Fällen ist erreicht, dass ein verhältnismässig kleines auf die Kurbelwelle ausgeübtes Dreh- moment dazu genügt, den Schieberkörper entgegen dem Flüssigkeitsdruck zu öffnen. Sobald die Öffnungs- bewegung begonnen hat und die beiden Schieberkörper zwischen sich einen auch nur geringen Durchfluss- querschnittfreigegebenhaben, sinkt der Flüssigkeitsdruck, so dass die weitere Verschiebung des Schieber- körpers durch ein sehr viel geringeres auf die Kurbelwellen ausgeübtes Drehmoment herbeigeführt werden kann.
Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen wiedergegeben. In diesen zeigen Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch das Schiebergehäuse und einen Schieberkörper in der Schliessstellung nebst der ihn antreibenden Kurbel, Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt des Absperrschiebers, dessen Deckel geöffnet und dessen Schieberkörper zur Auswechslung herausgezogen wird, Fig. 3 die beiden Schieberkörper und die sie antreibenden Kurbelwellen in schaubildlicher Ansicht, Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung der beiden Schieberkörper in der Schliessstellung, Fig. 5 einen lotrechten Querschnitt durch das Schiebergehäuse und die Lagerung der Kurbelwelle, Fig. 6 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt mit einem etwas anders gestalteten Schieberkörper und Fig. 7 eine der Fig.
6 entsprechende Darstellung des Absperrschiebers mit in Offenstellung zurückgezogenem Schieberkörper.
Das Gehäuse 20 hat eine durchgehende Bohrung 21 und eine diese Bohrung rechtwinkelig schneidende Gleitbahn 22, die an beiden Enden durch abnehmbare Deckel 23 verschliessbar ist. Auf jeder Seite des Gehäuses 20 ist am Ende der Gleitbahn 22 ein solcher Deckel 23 durch ein Scharnier 24 befestigt. Er hat eine Ringnut 23a zurAufnahme eines Dichtungsrirges und kann nach Lösen von Schrauben aufgeklappt werden. Die Gleitbahn 22 nimmt zwei Schieberkörper 27 auf, die in ihrer Schliessstellung mit ihren einander zugewandten inneren Enden in die Bohrung 21 hineinragen und sich berühren, um dadurch die Bohrung abzuschliessen, wobei die Schieberkörper gegebenenfalls ein Bohrgestänge umklammern, das sich in der zum Bohrloch gleichachsigen Bohrung 21 befindet.
Sind die Schieberkörper in die in Fig. 3 gezeigte Lage nach aussen zurückgezogen, so geben sie den vollen Querschnitt der Bohrung 21 frei. Der Schieberkörper ist in bekannter Weise mit einer Dichtung in Gestalt einer Leiste 31 aus Gummi od. dgl. versehen, die sich bei Bewegung des Schieberkörpers 27 in die Gehäusebohrung 21 hinein oder aus dieser zurück abdichtend an die Gleitbahn 22 anlegt, sich dabei aber nur quer über die Oberseite des Schieberkörpers erstreckt.
Wie in den Fig. 3 und 4 bei 28 angedeutet, verläuft also der Dichtungsstreifen 31 nur über die Oberseite des Schieberkörpers und an dessen Flanken herab bis zu einer Linie 80a. Er legt sich alsdann abdichtend an eine weitere Gummileiste, 29,30, die vorn am Schieberkörper 27 vorspringt und eine Aussparung 33 hat, mit der sie sich an das Bohrgestänge anlegen kann. Durch die Gummileisten ist erreicht, dass die beiden Schieberkörper 27 in der Schliessstellung die Bohrung 21 zuverlässig abschliessen. Befindet sich kein Bohrgestänge in der Bohrung 21, dann setzt man Schieberkörper 27 ein, an deren Gummileiste 29,30 die Aussparung 33 fehlt.
Die Gleitbahn 22 ist an ihrem Boden mit einer Längsnut 34 versehen, durch die in der Schliessstellung gemäss den Fig. l, 4 und 6 das unter Druck stehende Gas oder Öl Zutritt zu dem Raum erlangt, der zwischen dem Deckel 23 und dem Schieberkörper 27 vorgesehen ist. Der in der Richtung des Pfeiles 90 (Fig. l) wirkende Flüssigkeitsdruck drückt die beiden Schieberkörper 27 mit. grosser Kraft aufeinander und an das Bohrgestänge, so dass ein zuverlässiger Abschluss des Bohrloches gewährleistet ist.
Im Gehäuse 20 ist auf jeder Seite der Bohrung 21 eine Welle 35 gelagert, die sich unter der Gleitbahn 22 quer zu dieser hindurch erstreckt und die Längsnut 34 durchquert. Innerhalb dieser Längsnut trägt die Welle 35 einen durch Keilverzahnung 43 auf ihr befestigten Kurbelarm 36, der zur Bewegung des Schieberkörpers 27 dient.
Der Schieberkörper hat zu diesem Zweck an seinem äusseren Ende einen senkrechten Schlitz 40, der den Kurbelarm 36 aufnehmen kann. Der Kurbelarm 36 trägt an seinem Ende mittels eines Lagerzapfens
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39 beiderseits zwei Rollen 37, und die Flanken des Schlitzes 40 sind mit geneigten Steuerkurven bilden- den Nuten 38 versehen, in denen die Rollen 37 laufen. Diese Nuten schliessen mit der Verschiebungs- richtung des Schieberkörpers 27 einen spitzen Winkel ein, sind unten offen und setzen sich in einen in der Unterseite des Schieberkörpers 27 vorgesehenen Längsschlitz 42 (Fig. 2) fort. Ferner ist der Boden der in der Gleitbahn ausgebildeten Nut 34 bei 41 (Fig. 6) ausgespart.
Infolgedessen kann man nach Öffnen des Deckels 23 gemäss Fig. 2 den Kurbelarm 36 soweit entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenken, dass er das Herausziehen des Schieberkörpers 27 aus dem Gehäuse 20 nicht behindert.
Ist der Deckel 23 geschlossen, so kann der Kurbelarm 36 zwischen den Winkelstellungen schwin- gen,. die in den Fig. 6 und 7 wiedergegeben sind, um dadurch die beiden Schieberkörper 27 entweder in die Schliessstellung gemäss Fig. 6 oder in die Offenstellung gemäss Fig. 7 zu verschieben.
In den Fig. 1 und 6 ist der Schieberkörper 27 in der inneren Stellung gezeigt, in der er zusammen mit dem andern, nicht dargestellten Schieberkörper die lotrechte Gehäusebohrung 21 verschliesst. Dabei verläuft eine durch die Achsen der Welle 35 und des Zapfens 39 verlaufende Ebene im wesentlichen senk- recht zur rechten Flanke der Nuten 38.
Ist der Schieberkörper aber gemäss Fig. 7 in die Offenstellung zurückgezogen, dann verläuft die durch die Achsen der Welle 35 und des Zapfens 39 verlaufende Ebene ungefähr parallel zur linken Flanke der
Nuten 38. Eine Schwingung des Kurbelarmes 36 um ein bestimmtes kleines Winkelmass führt daher in der
Nähe der Offenstellung Fig. 7 zu einer viel grösseren Verschiebung des Schieberkörpers 27 als in der Nähe der Schliessstellung der Fig. 6.
Das bedeutet aber, dass die Kopplung des Kurbelarmes 36 mit dem zuge- ordneten Schieberkörper 27 als Kurvensteuerung ausgebildet ist, wobei die Lage und Gestalt der am Schieberkörper vorgesehenen Steuerkurve 38 derart gewählt sind, dass die in die Verschiebungsrichtung des
Schieberkörpers fallende Komponente der vom Kurbelarm auf die Steuerkurve ausgeübten Kraft am Ende der Schliessbewegung und am Anfang der Öffnungsbewegung ein Maximum, hingegen am Ende der Öffnungsbewegung und am Anfang der Schliessbewegung ein Minimum ist.
Infolge dieser Kurvensteuerung genügt ein verhältnismässig kleines auf die Welle 35 ausgeübtes Drehmoment dazu, den Schieberkörper 27 entgegen dem in Richtung des Pfeiles 90 der Fig. 1 wirkenden Flüs- sigkeitsdruck zu öffnen. Sobald die Öffnungsbewegung begonnen hat und die beiden Schieberkörper zwischen sich einen auch nur geringen Durchflussquerschnitt freigeben, sinkt der Flüssigkeitsdruck, so dass die weitere Verschiebung der Schieberkörper 27 durch ein sehr viel geringeres auf die Wellen 35 ausgeübtes Drehmoment herbeigeführt werden kann.
Die in Fig. l gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 6 und 7 dadurch, dass die Flanken der Nuten 38, in denen die Rollen 37 laufen, nicht gerade sondern gekrümmt sind. Sie sind so angeordnet, dass eine durch die Schwenkachse des Kurbelarmes 36 und durch die Achsen der Rollen 37 verlaufende Ebene im wesentlichen parallel zu einer Ebene verläuft, die in der Offenstellung des Schieberkörpers 27 tangential zu dieser Flanke an der Stelle der Berührung mit den Rollen 37 verläuft, in der Schliessstellung des Schieberkörpers hingegen im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene verläuft, die der letztgenannten Flanke der Nuten 38 an der Berührungsstelle mit den Rollen 37 tangential anliegt.
Die Kurbelwelle 35 ist in Buchsen 44 gelagert, die in einer mit Schultern 44a versehenen Querbohrung des Gehäuses 20 eingesetzt sind. Diese Querbohrung ist an jedem Ende durch eine Stopfbuchse 46-49 verschlossen.
Der Schieberkörper kann aus mehreren ubereinanderliegenden Teilen bestehen, die bei 81,82 ineinandergreifen.
Ausserhalb des Gehäuses haben die Wellen 35 Arme 55 mit Löchern 57 (Fig. 3 und 4), an denen ein nicht näher veranschaulichtes Stellwerk zum Verdrehen der Wellen 35 befestigt ist.
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