<Desc/Clms Page number 1>
Schieberventil
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schieberventil mit einem Deckel und einem Gehäuse, das mit Durchflussöffnungen aufweisenden Stirnwänden und mit deren Kanten verbundenen Seitenwänden versehen ist.
Bisher sind die Gehäuse von Schieberventilen aus Eisen- oder Stahlgussstücken oder durch Zusammensetzen von Stahlplatten oder andern Stahlbauteilen gefertigt worden. Bei der Herstellung von aus Teilen zusammengesetzten Ventilgehäusen können die Teile durch Klammern, durch Bolzen oder durch Verschweissen miteinander verbunden werden. Die Stirnwände des Gehäuses sind allgemein im wesentlichen eben, so dass sie eine gewisse Verstärkung erfordern, um ein übermässiges Auswärtsbiegen bei höheren Betriebsdrücken zu verhindern. Angeschweisste Rippen, die für diesen Zweck verwendet worden sind, haben gewisse Nachteile, weil sie insbesondere verhältnismässig hohe Herstellungskosten verursachen und zu der Möglichkeit des Auftretens innerer Spannungen führen.
Ein Zweck der Erfindung besteht daher darin, ein verbessertes Schieberventil zu schaffen, bei dem die geschilderten Nachteile vermieden sind.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass gelenkig ausgebildete Klemmvorrichtungen vorgesehen werden, die das Gehäuse umgreifen und seine Stirnwände gegen Auswärtsbiegen verstärken.
Bei Schieberventilen, deren Gehäuse aus Stahlguss hergestellt sind, werden allgemein Anschlussstutzen verwendet, die mit den Seiten- und Stirnwänden des Gehäuses einstückig verbunden sind. nderseits ist es bei Schieberventilen, deren Gehäuse aus einzelnen Teilen zusammengesetzt sind, üblich, diese Stutzen in Guss herzustellen und sie an den Stirnwänden des Gehäuses durch Schweissen zu befestigen. Ferner können an den Seiten der Stutzen zusätzliche Teile angeschweisst werden, um die Stutzen starrer miteinander zu verbinden. Die Herstellung eines solchen Stutzenaufbaues erfordert jedoch relativ schwierige und kostspielige Schweissvorgänge, und das Schrumpfen der dicken Schweissnähte könnte dann trotz der erfindungsgemässen Bauweise noch immer zu unerwünschten Verformungen führen.
Aus diesem Grunde sind bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwei miteinander in Ausrichtung liegende Anschlussstutzen an ihren benachbarten Endteilen in Öffnungen der Stirnwände des Gehäuses beweglich eingesetzt, gegenüber den Stirnwänden abgedichtet und mit Befestigungsteilen versehen, die eine unmittelbare Verbindung zwischen den beiden Anschlussstutzen bilden.
Hinsichtlich des aus Teilen zusammengesetzten Schieberventilgehäuses sei ferner bemerkt, dass der Hauptteil des Gehäuses, der den Deckel trägt, eine Verstärkung erfordert, um dem inneren Mediumdruck widerstehen zu können. Am Deckelende des Gehäuses könnte zwar eine Rippe oder ein Flansch von ausreichender Grösse durch Anschweissen befestigt werden, um ein Auswärtsbiegen zu verhindern, doch ergibt diese Art der Verstärkung übermässige Abmessungen und ein übermässiges Gewicht. Die Erfindung umfasst bevorzugte Ausführungsformen, bei denen die erforderliche Verstärkung am Deckelende mit wesentlich vermindertem Aufwand erreicht ist.
Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen hervor.
Fig. l ist eine Stirnansicht eines Schieberventils gemäss der Erfindung. Fig. 2 ist eine Seitenansicht,
<Desc/Clms Page number 2>
teilweise im Schnitt, des Schieberventils. Die Fig. 3 und 4 sind in verkleinertem Massstab gehaltene Querschnitte nach der Linie 3-3 bzw. 4-4 in Fig. 1. Fig. 5 ist eine Teilschnittansicht, die eine bevorzugte Ausbildung des Deckelendes des Gehäuses des Schieberventils wiedergibt. Fig. 6 ist ein in kleinerem Mass- stab gehaltener Querschnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 1. Fig. 7 ist eine Draufsicht auf das Deckelende des Gehäuses des Schieberventils. Fig. 8 ist eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines Schieberventils gemäss der Erfindung.
Das in den Fig. 1 und 2 wiedergegebene Schieberventil weist ein Gehäuse 10 auf, das mit Stutzen 11 für den Anschluss an eine Rohrleitung versehen ist.'Das Gehäuse 10 besteht aus plattenartigen Stirnwän- den 12 und mit deren Kanten verbundenen Seiten wänden 13. Alle diese Wände können mittels zweckentsprechender Schweissvorgänge miteinander verbunden werden. Die Seitenwände 13 können von einem einzigen U-förmigen Metallband gebildet werden, so dass das untere Ende des Gehäuses gerundet ist, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist.
Oben am Deckelende ist das Gehäuse mit angeschweissten Flanschen 14 versehen, die sich über die Endflächen des Gehäuses erstrecken und mit Seitenflanschen 15 einstückig verbunden sind.
An dem Gehäuse 10 sind gelenkig ausgebildete Klemmvorrichtungen 16 angeordnet, die dazu dienen, der Auswärtsbewegung der Stirnwände 12 entgegenzuwirken. Jede Klemmvorrichtung 16 weist zwei Seitenglieder 17 auf (Fig. 3), an denen Hebelarme 18 angelenkt sind. Die Hebelarme 18 sind an ihren Enden durch einstellbare Zugstangen 19 miteinander verbunden. An den Hebelarmen 18 vorgesehene Widerlageransätze 20 greifen an den Stirnwänden 12 des Gehäuses an und verstärken diese gegen Auswärtsbiegen. Die Seitenglieder 17 der Klemmvorrichtungen 16 können an den Seitenwänden 13 des Gehäuses leicht angeschweisst werden, um den Zusammenbau zu erleichtern und die Klemmvorrichtungen in richtiger Lage zu halten.
Die Stutzen 11 bilden vorzugsweise Teile eines zusammengesetzten Aufbaues. Jeder Stutzen kann aus einem zweckentsprechenden Schmiedestück bestehen, und die ringförmigen Endteile 23 der Stutzen sind so bearbeitet, dass sie in Öffnungen 24 der Stirnwände 12 des Gehäuses passend eingreifen (Fig. 2). Dichtungen 26, wie z. B. elastische O-Ringe, verhindern ein Hindurchsickern von Medium zwischen den Stutzen und dem Gehäuse. Auf beiden Seiten des Gehäuses ist jeder Stutzen mit im Abstand voneinander liegenden angeschweissten Zugplatten 27 (Fig. 1 und 6) versehen, wobei die benachbarten Endteile dieser Platten ineinandergreifen. Diese ineinandergreifenden Endteile der Zugplatten 27 sind mit Bohrungen zur Aufnahme von Haltebuchsen 28 versehen, die durch Bolzen 29 miteinander verbunden sind und an ihrem Ort gehalten werden.
Die nahe den Öffnungen 24 liegenden Teile der Stirnwände 12 sind, wie dies aus Fig. 2 und 4 ersichtlich ist, durch angeschweisste Rippen 30 verstärkt. Diese Rippen 30 liegen zwischen an den Stutzen 11 angeschweissten Schultern 31, an denen weitere Klemmvorrichtungen 32 angreifen, wie dies in Fig. 4 im einzelnen dargestellt ist. Jede dieser Klemmvorrichtungen 32 weist Seitenglieder 36 auf, an denen Hebelarme 37 angelenkt sind. An den Armen 37 vorgesehene Klemmansätze 38 greifen an den Schultern 31 an. Die Enden der Arme 37 sind miteinander durch einstellbare'Zugstangen 39 verbunden.
Die beiden Klemmvorrichtungen 32, die, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, unmittelbar oberhalb bzw. unmittelbar unterhalb der Stutzen 11 angeordnet sind, bilden eine die Beanspruchungen aufnehmende Verbindung zwischen den Stutzen, so dass eine Verformung der Stutzen 11 praktisch verhindert wird, die sonst auftreten könnte, wenn die Stutzen nur durch die Zugplatten 27 miteinander verbunden wären. Die Seitenglieder 36 der Klemmvorrichtungen 32 können ebenfalls an den Gehäuseseitenwänden 13 leicht angeschweisst sein, um den Zusammenbau zu erleichtern und die Klemmvorrichtungen 32 in der richtigen Lage zu halten.
Die Anzahl der verwendeten Klemmvorrichtungen 16 ist von der Grösse und der Festigkeit der Stirnwände 12, der Grösse des Schieberventils und den Betriebsdrücken, für die es bestimmt ist, etwas abhängig. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind am oberen Teil des Gehäuses zwei Klemmvorrichtungen 16 und eine Klemmvorrichtung 32 angeordnet, während am unteren Teil des Gehäuses eine einzige Klemmvorrichtung 16 und eine Klemmvorrichtung 32 angeordnet sind. Unterhalb'der untersten Klemmvorrichtung 16 ist das Gehäuse, wie dargestellt, mit angeschweissten Verstärkungsrippen 41 versehen.
Ferner sind zweckentsprechende Füsse 42 zum Abstützen des Gehäuses in aufrechter Lage vorgesehen.
Am Deckelende des Gehäuses ist auf den Flanschen 14 und 15 eine Platte 43 angeordnet, die zur Aufnahme äusserer Teile zum Betätigen des plattenförmigen Schiebers 44 dient, der mit einer Antriebsstange 46 verbunden ist und eine Öffnung 47 aufweist, die in der geöffneten Stellung des Schiebers mit den durch die Stutzen 11 hindurchgehenden Durchgängen in Ausrichtung liegt. An den inneren Enden der Stutzen sind Sitzglieder 48 vorgesehen, die mit den Arbeitsflächen des Schiebers 44 im Eingriff stehen,
<Desc/Clms Page number 3>
und es können elastische Dichtungsringe vorgesehen sein, die den Schieber gegen den Leitungsdruck abdichten, wenn er sich in geschlossener Stellung befindet.
Bei der in den Fig. l und 2 wiedergegebenen Ausführungsform umfassen die äusseren Teile für die Betätigung des Schiebers 44 ein von einer Platte 51 getragenes Rohr 49, durch welches die Antriebsstange 46 hindurchgeht. Die Platte 51 ist an der Montageplatte 43 durch zweckentsprechende Mittel, wie Bolzen 52, befestigt. Die Montageplatte 43 ist ihrerseits an den Flanschen 14 und 15 durch Bolzen 53 befestigt. Die Verteilung der Bolzen 52 und 53 ist aus Fig. 7 ersichtlich. Mit der Antriebsstange 46 für den Schieber 44 kann irgendeine Betätigungsvorrichtung verbunden werden, wie z. B. ein Handrad, ein Handrad mit einem Getriebekasten, ein Elektromotor oder eine mit Gasdruck oder hydraulisch arbeitende Betätigungsvorrichtung.
Dervom Leitungsdruck auf die oberen Teile der Stirnwände 12 des Gehäuses ausgeübten, nach aussen gerichteten Kraft wirken die Flansche 14 entgegen. Würden diese Flansche 14 mit einer angemessenen Festigkeit hergestellt, um diesen Kräften zu widerstehen, dann müssten sie ein übermässiges Gewicht und eine übermässige Grösse haben. Würden sie in den in der Zeichnung wiedergegebenen Proportionen hergestellt, dann wären sie nicht in der Lage, Kräften von der Grösse zu widerstehen, wie sie gewöhnlich in Schieberventilen dieser Art auftreten. Zwar suchen die Bolzen 53 einem Auswärtsbiegen der Flansche 14 entgegenzuwirken, jedoch kann man sich nicht auf sie verlassen, um die auftretenden Beanspruchungen aufzunehmen, weil diese nicht engpassend eingesetzten Bolzen durch auf sie wirkende Scherkräfte beschädigbar sind.
Gemäss der Erfindung ist, wie dies in den Fig. 5 und 7 veranschaulicht ist, eine Mehrzahl von Dübelzapfen 50 vorgesehen, die dazu. dienen, die Beanspruchungskräfte von den Flanschen 14 auf die Montageplatte 43 zu übertragen. In den Flanschen 14 und der Montageplatte 43 sird in Ausrichtung miteinander liegende Löcher vorgesehen, welche die Dübelzapfen 50 dicht passend aufnehmen. Wie in Fig. 5 bei 50a angedeutet ist, können die oberen Enden der Dübelzapfen 50 bleibend an der Montageplatte 43 durch Anschweissen befestigt sein. Die Dübelzapfen 50 sind zwischen den Enden der Flansche 14 angeordnet. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, liegen solche Dübelzapfen auf beiden Seiten der Platte 43 und allgemein zwischen den Mitten von zwei benachbarten Bolzen 53.
Es ist vorteilhaft, die Dübelzapfen, wie dargestellt, konisch auszubilden und sie in in Ausrichtung miteinander liegende konische Löcher in den Flanschen 14 und der Platte 43 dichtpassend einzusetzen. Es ist ferner erwünscht, die unteren vorstehenden Enden der Dübelzapfen mit Gewinde zu versehen, auf die Muttern aufgeschraubt werden können.
Das in den Fig. 1 und 2 wiedergegebene Schieberventil ist zwischen dem Stutzenaufbau und dem Gehäuse mit zusätzlichen Versteifungsvorrichtungen versehen, die Versteifungsstangen 56 und 57 aufweisen. Die oberen Enden der Stangen 56 sind durch Schwenkzapfen 58 mit Haltearmen 59 verbunden, die an den Flanschen 15 starr befestigt sind. Die unteren Enden der Stangen 57 sind durch Schwenkzapfen 61 mit Haltearmen 62 verbunden, die an dem unteren Ende des Gehäuses befestigt sind. Die unteren Enden der Stangen 56 sowie die oberen Enden der Stangen 57 sind jeweils durch einen Schwenkzapfen 63 mit einem Haltearm 64 verbunden, und diese Haltearme 64 sind an Seitenwandteilen der Stutzen 11 befestigt.
Die vorstehend beschriebenen Versteifungsvorrichtungen verhindern eine Relativbewegung zwischen dem Stutzenaufbau und dem Gehäuse und schützen dadurch das Gehäuse gegen übermässige Beanspruchung, die sonst im Betrieb auftreten könnte.
Fig. 8 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform eines Schieberventils gemäss der Erfindung, bei dem die bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 vorgesehenen gelenkig ausgebildeten Klemmvorrichtungen 32, die an den Stutzen angreifen, weggelassen sind. In diesem Falle sind an Stelle der Stutzen 11, die bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 vorgesehen sind. Stutzenteile 66 verwendet, die eine verhältnismässig grosse Wanddicke haben. Diese dickwandigen Stutzenteile 66 können unmittelbar mit der Rohrleitung verbunden werden, oder sie können an Stutzenteilen 67 von leichterer Ausführung angeschweisst sein, die ihrerseits mit der Rohrleitung verbunden werden.
An der äusseren Oberfläche der Stutzenteile 66 sind Zugplatten 68 und 69 angeschweisst, die den Zugplatten 27 der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 entsprechen. Diese Zugplatten 68 und 69 sind, wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2, im Abstand voneinander angeordnet und ihre ineinandergreifenden Endteile sind miteinander durch gleiche Mittel wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 verbunden. Wegen der verhältnismässig dicken Wände der Stutzenteile 66 wird eine ausreichende Festigkeit erhalten, die gestattet, die zusätzlichen Klemmvorrichtungen 32 wegzulassen.