Flachschieber Die Erfindung betrifft einen Flachschieber mit einem an eine Rohrleitung anschliessbaren und mit einem Durchlass versehenen Schiebergehäuse, in dem der Schie ber mit geringem Spiel gleitend gelagert ist.
Flachschieber dieser Art sind bekannt. Sie beanspru chen verhältnismässig viel Platz und sind zumeist so schwer, dass sie vor allem bei überirdisch geführten Leitungen schwere Unterkonstruktionen benötigen. Bei Leitungen mit hohem Innendruck sind die bekannten Flachschieber schwer gängig, weil der Druck des durch den Flachschieber strömenden Mediums den Schieber gegen seine Gleitbahn presst, wodurch ausserdem ein starker Verschleiss dieser Gleitbahn hervorgerufen wird. Das in den Durchlass mündende Schiebergehäuse verur sacht Wirbel und sonstige Störungen in der Fluidums strömung.
Vor allem bei Verwendung der bekannten Flachschieber in pneumatischen Förderanlagen für staub- förmige Güter, wie z.B. Zement, sammelt sich in der Schieberführung leicht das geförderte Gut an und blok- kiert die weitere Schieberbetätigung. Die in pneumati schen Förderanlagen für staubförmige Güter derzeit verwendeten Flachschieber sind konstruktiv aufwendig und teuer und haben wegen der auftretenden Erosion nur eine kurze Lebensdauer.
Auch leckt das staubförmige Gut bei den herkömmlichen Schiebern häufig aus dem Schiebergehäuse, was nicht nur zu Materialverlusten, sondern auch zu lästiger Staubbildung führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flachschieber zu schaffen, der die Nachteile der bekann ten Flachschieber vermeidet und von einfacher, preiswer ter Bauart ist, wenig Platz beansprucht und geringes Gewicht hat, so dass er auch bei überirdisch geführten Leitungen keine schweren Unterkonstruktionen benötigt. Er soll insbesondere auch in Hochdruckleitungen mit beliebig hohem Innendruck einsetzbar sein und in geöff netem Zustand den lichten Querschnitt der Rohrleitung völlig ungestört lassen.
Er soll ferner im öffnungs- und Schliesszustand völlig dicht sein und im Falle seiner Anwendung in pneumatischen Förderanlagen für staub- förmige Güter keine Ansammlung des staubförmigen Gutes im Schiebergehäuse zulassen, die die Betätigung des Flachschiebers behindert.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einem Flach- schieber gemäss der Erfindung dadurch, dass beiderseits des Schiebers, der aus einem geschlossenen Teil und einem mit einer dem lichten Rohrdurchmesser gleichen Mittelöffnung versehenen Teil besteht, im Schieberge- häuse um den Durchlass herum je eine mit Druckmittel beaufschlagbare und gegen den Schieber anpressbare Ringdichtung angeordnet ist.
Der Erfindungsgegenstand wird nun weiter an zwei Ausführungsbeispielen erläutert, wobei auf die beiliegen den Zeichnungen Bezug genommen wird.
Fig. 1 zeigt einen senkrechten Mittelschnitt recht winklig zur Schieberebene durch eine Ausführungsform des Flachschiebers gemäss der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Flachschiebers.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht auf den Flachschieber gemäss den Fig. 1 und 2, wobei hier die in Fig. 1 in strichpunktierten Linien dargestellte Variante in ausgezo genen Linien dargestellt ist.
Fig.4 zeigt in grösserem Massstab einen Schnitt durch einen Teil des Schiebers und eine der Ringdichtun gen.
Fig.5 ist eine der Fig.4 entsprechende Darstellung einer Variante.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Flach schiebers gemäss der Erfindung ist ein aus zwei Teilen 6 u. 8 zusammengesetztes Schiebergehäuse vorgesehen. Zwi schen diesen beiden Gehäuseteilen 6 und 8 sind nahe dem oberen und unteren Rand Futterstücke 12 angeordnet, so dass im Inneren des Gehäuses eine flache, in Fig. 2 von links nach rechts durchgehende Schieberkammer 14 entsteht. Am oberen und unteren Rand des Gehäuseteiles 6 sind Bohrungen 16 und mit diesen Bohrungen fluch tend am Gehäuseteil 8 Gewindebohrungen 18 angeord net, so dass man die beiden Gehäuseteile 6 und 8 mit Schrauben zusammenspannen kann, die in die Bohrungen 16 eingeführt und dann in die Gewindebohrungen 18 eingeschraubt werden.
Auf der Oberseite und auf der Unterseite der so zusammengeschraubten Gehäuseteile 6 und 8 ist je ein U-Profil 2 bzw. 4 mit Schrauben 10 als Tragrahmen für die Flachschieber angeordnet. Aus Fig. 3 erkennt man, dass diese U-Profile 2, 4 einseitig über das Gehäuse 6, 8 hinausragen und am Ende durch einen Steg 42 verbunden sind, an dem ein Antriebszylinder 40 zur Betätigung des Schiebers 22 befestigt ist.
Die beiden Gehäuseteile 6 und 8 weisen miteinander fluchtende Mittelbohrungen 9 auf, deren Durchmesser gleich dem Durchmesser der Rohrleitung ist, in der der Schieber verwendet werden soll. Diese Bohrungen 9 bilden also einen Durchlass.
Rund um die Bohrungen 9 sind auf den Aussenseiten der Gehäuseteile 6 und 8 Gewindebohrungen 20 angeord net, die zum Anflanschen der Rohrleitung dienen, in der der Flachschieber eingesetzt werden soll.
Fig. 1 zeigt in strichpunktierten Linien eine Variante, die in Fig. 3 in ausgezogenen Linien dargestellt ist. Bei dieser Variante entfallen die Gewindebohrungen 20 und stattdessen ist am Gehäuseteil 6 fluchtend mit dem Durchlass 9 ein Anschlussringstück 50 angeschweisst, an dessen Ende wiederum ein Flanschanschlussstück 52 befestigt ist. Ein entsprechendes Flanschanschlussstück 54 ist am Gehäuseteil 8 fluchtend mit dem Durchlass 9 unmittelbar befestigt.
Bei dieser Ausführungsform wird die Rohrleitung, in der der Flachschieber verwendet werden soll, in herkömmlicher Weise an die Flansche der Flanschanschlussstücke 52 und 54 angeschlossen.
Der eigentliche Schieber 22 ist mindestens doppelt so lang wie das Gehäuse breit ist. In seinem in Fig. 2 linken Teil weist der Schieber 22 eine Mittelöffnung 23 auf, deren lichter Durchmesser genau gleich dem lichten Durchmesser des Durchlasses 9 und der anzuschliessen- den Rohrleitung ist. In der in Fig. 2 dargestellten Stellung des Schiebers 22 fluchtet die Mittelöffnung 23 genau mit dem Durchlass 9 in den beiden Gehäusehälften 6 und B. Die mit 25 bezeichnete und in Fig.2 nur teilweise dargestellte rechte Hälfte des Schiebers 22 ist geschlos sen.
Der Schieber 22 sitzt mit geringem Spiel in der Schieberkammer 14. Man erkennt, dass die Schieberkam- mer 14 an den in Fig. 2 rechts und links liegenden Seiten offen ist.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schieberkammer 14 in Höhe des unteren Randes des Schiebers 22 beiderseits eine Aufweitung 24 auf, während der untere Rand des Schiebers 22 mit einer Zahnung 26 oder ähnlich gestalteten Ausnehmungen versehen ist. Wenn der Flachschieber beispielsweise in einer pneumati schen Zementförderleitung angewendet wird, kann es geschehen, dass unbeabsichtigt Zement in die Schieber kammer 14 eintritt und sich am Boden dieser Schieber kammer sammelt.
Das führt bald zu einer Erschwerung oder gar zur Blockierung der Schieberbewegung. Die Zahnung 26 am unteren Rand des Schiebers 22 sorgt im Verein mit der Erweiterung 24 der Schieberkammer dafür, dass derartige Zementansammlungen automatisch seitlich aus dem Schiebergebäuse herausgeführt wer den.
Auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Schiebergehäuseteile 6 und 8 ist in Höhe des Schiebers 22 rund um den Durchlass 9 herum jeweils eine Ringnut 28 angeordnet. Die beiden Ringnuten 28 liegen einander gegenüber. In diesen Ringnuten 28 sitzen (siehe auch Fig. 4 und 5) Ringdichtungen 30, die im Querschnitt im wesentlichen U-förmige Gestalt haben. Die Schenkel 31 dieser Ringdichtungen 30 sind genau passend zur Ring nut 28 geformt, während der Steg 29 der Ringdichtung 30 eine glatte Aussenseite hat, die genau mit der Innenseite der Gehäuseteile 6 und 8 fluchtet, wenn die Ringdichtung 30 nicht aufgebläht ist.
Man erkennt, dass auf diese Weise im Inneren der Ringdichtungen 30 jeweils eine Ringkammer 32 entsteht, die teilweise vom Boden der Nute 28 begrenzt wird. In den Boden dieser Nuten 28 mündet an einer Stelle eine Druckluftleitung 34, wobei diese beiden Druckluftleitungen 34 gemäss der schemati schen Darstellung in Fig. 3 über ein T-Stück 36 an ein gemeinsames Ventil 38 angeschlossen sind.
Das Ventil 38 ist zweckmässig so ausgebildet, dass es in einer Stellung die Ringräume 32 mit Druckluft beaufschlägt, in einer zweiten Stellung diese Ringräume entlüftet und in einer dritten Stellung bei weiterer Entlüftung der Ringräume 32 die Steuerung des An triebszylinders 40 für den Schieber 22 bewirkt. Hierdurch wird erreicht, dass die Betätigung des Antriebszylinders 40 nur dann möglich ist, wenn die Ringdichtungen 30 nicht aufgebläht sind.
Im Betrieb wird der Flachschieber beispielsweise in einer Rohrleitung zur pneumatischen Zementförderung angeordnet. Es sei ferner vorausgesetzt, dass die Verstel lung des Schiebers 22 nur dann vorgenommen wird, wenn die Rohrleitung nicht unter Druck steht. Zum Öffnen des Flachschiebers wird der Schieber 22 bei entlüfteten Ringdichtungen 30 in die in Fig.2 dargestellte Stellung gebracht, in der die Mittelöffnung 23 des Schiebers 22 mit dem Durchlass 9 des Schiebergehäuses fluchtet. Dann werden die Ringräume 32 beider Ringdichtungen 30 über die Leitungen 34 mit Druckluft beaufschlagt, so dass die Ringdichtungen 30 sich aufblähen und sich mit ihrer Vorderseite von beiden Seiten fest gegen den Schieber 22 pressen.
Es entsteht so eine hermetische Abdichtung des Schiebers gegenüber dem Schiebergehäuse. Soll der Schieber geschlossen werden, so werden nach Entspan nung der Rohrleitung die Ringräume 32 in den Ringdich tungen 30 über das Ventil 38 entlüftet. Da die Ringdich tungen 30 aus elastischem Werkstoff, wie beispielsweise Gummi, bestehen, ziehen sie sich dann in die in Fig. 4 und 5 dargestellte Stellung zurück. Der Schieber kann nun mittels des Arbeitszylinders 40 unter entsprechender Betätigung des Ventils 38 in Richtung des Pfeiles 55 (Fig. 2) verschoben werden, bis der geschlossene Teil 25 des Schiebers vor dem Durchlass 9 des Schiebergehäuses liegt.
Dann werden die Ringräume 32 der Ringdichtun gen 30 wieder beaufschlagt, so dass diese Ringdichtungen sich wieder gegen den Schieber 22 anpressen.
Die Fig. 4 und 6 zeigen zwei mögliche Ausführungs formen der Ringnuten und der Ringdichtungen.
Die Ringnut 28 ist in Fig. 4 als hinterschnittene, im dargestellten Fall trapezförmige Nute ausgebildet, in der sich die Ringdichtung 30 bei Beaufschlagung der Ring- kammer 32 selbst festspannt, auch wenn die Ringdich tung 30 nicht in die Ringnute 28 eingeleimt ist.
Im Vergleich hierzu ist die Ringnute 28' bei Fig. 5 nicht hinterschnitten, so dass hier eine Festleimung der Ringdichtung 30' geboten erscheint.
In Fig.4 ist ferner dargestellt, dass die Dicke des Steges 29 der Ringdichtungen 30 in Höhe der Mittelebe ne X-X am geringsten ist. Hierdurch erreicht man, dass die Ringdichtungen 30 in Höhe dieser Mittelebene am stärksten ausgeweitet werden und sich in Höhe dieser Mittelebene mit der grössten Kraft gegen den Schieber 22 anpressen. Nahe den Rändern Y der Gehäusenuten 28 weisen die Ringdichtungen 30 einen verhältnismässig grossen Querschnitt auf, damit sie sich bei Beaufschla- gung des Ringraumes 32 nicht in den Spalt zwischen den Gehäuseteilen 6 und 8 und dem Schieber 2 hineinverfor- men.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig.5 sind die Schenkel 31' der Ringdichtung 30' im Querschnitt so gestaltet, dass bei Beaufschlagung des Ringraumes 32' mit dem Druckmittel eine Andrückkraft P entsteht, die bewirkt, dass die freien Enden der Schenkel 31', die zur Erzielung einer grossen Anlagefläche an den Boden der Ringnute 28' besonders breit gestaltet sind, fest gegen den Boden der Ringnute 28' gepresst werden, so dass kein Druckmittel um die Ringdichtung 30' herum auslek- ken kann.
Selbstverständlich können die Merkmale (Verdickung bY; hinterschnittene Nute; Andrückkraft P) der Ring dichtungen 30 und 30' gemäss den Fig. 4 und 5 miteinan der kombiniert werden.
Die Steuerung des Schieberzylinders 40 und des Ventils 38 kann selbstverständlich auch halb- oder voll automatisch und über gesonderte Ventile erfolgen. Auch kann der Schieber 22 mechanisch betätigt werden. Bei spielsweise kann man zur Schieberbetätigung ein Steuer ventil oder eine entsprechende mechanische oder elektri sche Steuervorrichtung vorsehen und das Ventil 38 durch die Antriebsvorrichtung des Schiebers 22 derart betäti gen, dass vor Beginn und nach Beendigung der Schieber bewegung die Ringdichtungen 30, 30' zunächst entspannt und dann wieder beaufschlagt werden.
Diese Zeitfolge der Schieberbewegung und der Beaufschlagung bzw. der Entlastung der Ringdichtungen kann hierbei durch ein Zeitrelais oder auch durch eine mechanische Verzöge rungsvorrichtung gesteuert werden.
Flat slide valve The invention relates to a flat slide valve with a slide valve housing which can be connected to a pipeline and is provided with a passage, in which the slide valve is slidably mounted with little play.
Flat slide valves of this type are known. They take up a relatively large amount of space and are usually so heavy that they require heavy substructures, especially for cables that are above ground. In the case of lines with high internal pressure, the known flat slide valves are difficult to move because the pressure of the medium flowing through the flat slide valve presses the slide against its slide, which also causes severe wear on this slide. The valve housing opening into the passage causes eddies and other disturbances in the fluid flow.
Especially when using the known flat slide in pneumatic conveyor systems for dusty goods, such as Cement, the conveyed material easily collects in the slide guide and blocks further slide actuation. The flat slide currently used in pneumatic conveyor systems for powdery goods are structurally complex and expensive and only have a short service life because of the erosion that occurs.
In the case of conventional slides, the dust-like material also often leaks out of the slider housing, which not only leads to material losses, but also to annoying dust formation.
The invention has for its object to provide a flat slide that avoids the disadvantages of the known flat slide and is of simple, preiswer ter design, takes up little space and is light in weight, so that it does not require any heavy substructures even with overground lines. In particular, it should also be able to be used in high pressure lines with any high internal pressure and, in geöff netem state, leave the clear cross section of the pipeline completely undisturbed.
It should also be completely tight in the open and closed state and, in the case of its use in pneumatic conveying systems for powdery goods, do not allow any accumulation of the powdery goods in the slide housing, which would hinder the actuation of the flat slide.
This object is achieved in a flat slide valve according to the invention in that on both sides of the slide, which consists of a closed part and a part provided with a central opening equal to the inner tube diameter, one with pressure medium in the slide housing around the passage is arranged pressurized and pressable against the slide ring seal.
The subject matter of the invention will now be further explained using two exemplary embodiments, reference being made to the accompanying drawings.
Fig. 1 shows a vertical central section at right angles to the slide plane through an embodiment of the flat slide according to the invention.
FIG. 2 shows a top view of the flat slide illustrated in FIG. 1.
Fig. 3 shows a side view of the flat slide according to FIGS. 1 and 2, the variant shown in FIG. 1 in dash-dotted lines being shown in extended lines.
Fig. 4 shows on a larger scale a section through part of the slide and one of the ring seals.
FIG. 5 is a representation of a variant corresponding to FIG.
In the illustrated embodiment of the flat slide according to the invention, one of two parts 6 u. 8 composite valve body provided. Between these two housing parts 6 and 8, pieces of food 12 are arranged near the upper and lower edge, so that a flat slide chamber 14, which is continuous from left to right in FIG. 2, is created inside the housing. At the upper and lower edge of the housing part 6 are holes 16 and with these holes cursing tend the housing part 8 threaded holes 18 angeord net so that you can clamp the two housing parts 6 and 8 together with screws that are inserted into the holes 16 and then into the threaded holes 18 can be screwed in.
On the upper side and on the underside of the housing parts 6 and 8 screwed together in this way, a U-profile 2 or 4 with screws 10 is arranged as a support frame for the flat slide. From Fig. 3 it can be seen that these U-profiles 2, 4 protrude on one side beyond the housing 6, 8 and are connected at the end by a web 42 on which a drive cylinder 40 for actuating the slide 22 is attached.
The two housing parts 6 and 8 have aligned central bores 9, the diameter of which is equal to the diameter of the pipeline in which the slide is to be used. These bores 9 thus form a passage.
Around the holes 9 are on the outside of the housing parts 6 and 8 threaded holes 20 angeord net, which are used for flanging the pipeline in which the slide valve is to be used.
Fig. 1 shows in dot-dash lines a variant which is shown in Fig. 3 in solid lines. In this variant, the threaded bores 20 are omitted and instead a connecting ring piece 50 is welded to the housing part 6 in alignment with the passage 9, at the end of which a flange connecting piece 52 is in turn attached. A corresponding flange connection piece 54 is fastened directly to the housing part 8 in alignment with the passage 9.
In this embodiment, the pipeline in which the gate valve is to be used is connected to the flanges of the flange fittings 52 and 54 in a conventional manner.
The actual slide 22 is at least twice as long as the housing is wide. In its part on the left in FIG. 2, the slide 22 has a central opening 23, the clear diameter of which is exactly the same as the clear diameter of the passage 9 and the pipeline to be connected. In the position of the slide 22 shown in FIG. 2, the central opening 23 is precisely aligned with the passage 9 in the two housing halves 6 and B. The right half of the slide 22, labeled 25 and only partially shown in FIG. 2, is closed.
The slide 22 is seated in the slide chamber 14 with little play. It can be seen that the slide chamber 14 is open on the sides on the right and left in FIG. 2.
According to a preferred embodiment, the slide chamber 14 has a widening 24 on both sides at the level of the lower edge of the slide 22, while the lower edge of the slide 22 is provided with teeth 26 or similarly shaped recesses. If the flat slide is used, for example, in a pneumatic cement delivery line, it can happen that cement inadvertently enters the slide chamber 14 and collects at the bottom of this slide chamber.
This soon makes the slide movement more difficult or even blocked. The teeth 26 on the lower edge of the slide 22, in conjunction with the extension 24 of the slide chamber, ensure that such cement accumulations are automatically led out laterally from the slide housing.
On the opposite sides of the valve housing parts 6 and 8, an annular groove 28 is arranged in each case at the level of the valve 22 around the passage 9. The two annular grooves 28 are opposite one another. In these annular grooves 28 sit (see also FIGS. 4 and 5) ring seals 30 which have an essentially U-shaped shape in cross section. The legs 31 of these ring seals 30 are shaped exactly to match the ring groove 28, while the web 29 of the ring seal 30 has a smooth outside that is exactly aligned with the inside of the housing parts 6 and 8 when the ring seal 30 is not inflated.
It can be seen that in this way an annular chamber 32 is created in the interior of the annular seals 30, which is partially delimited by the bottom of the groove 28. A compressed air line 34 opens into the bottom of these grooves 28 at one point, these two compressed air lines 34 being connected to a common valve 38 via a T-piece 36 according to the schematic representation in FIG.
The valve 38 is expediently designed in such a way that it pressurizes the annular spaces 32 with compressed air in one position, vents these annular spaces in a second position and, in a third position, controls the drive cylinder 40 for the slide 22 when the annular spaces 32 are further vented. This ensures that the actuation of the drive cylinder 40 is only possible when the ring seals 30 are not inflated.
During operation, the flat slide valve is arranged, for example, in a pipeline for pneumatic cement delivery. It is also assumed that the adjustment of the slide 22 is only made when the pipeline is not under pressure. To open the flat slide, the slide 22, with the ring seals 30 vented, is brought into the position shown in FIG. 2, in which the central opening 23 of the slide 22 is aligned with the passage 9 of the slide housing. Then the annular spaces 32 of both ring seals 30 are acted upon with compressed air via the lines 34, so that the ring seals 30 expand and press their front sides firmly against the slide 22 from both sides.
This creates a hermetic seal between the slide and the slide housing. If the slide is to be closed, the annular spaces 32 in the ring seal lines 30 are vented via the valve 38 after the pipeline has been relaxed. Since the ring seal lines 30 made of elastic material such as rubber, they then retreat to the position shown in FIGS. 4 and 5. The slide can now be moved by means of the working cylinder 40 with appropriate actuation of the valve 38 in the direction of the arrow 55 (FIG. 2) until the closed part 25 of the slide is in front of the passage 9 of the slide housing.
Then the annular spaces 32 of the ring seals 30 are acted upon again, so that these ring seals press against the slide 22 again.
4 and 6 show two possible execution forms of the annular grooves and the ring seals.
The annular groove 28 in FIG. 4 is designed as an undercut, trapezoidal groove in the illustrated case, in which the annular seal 30 clamps itself when the annular chamber 32 is acted upon, even if the annular seal device 30 is not glued into the annular groove 28.
In comparison to this, the annular groove 28 'is not undercut in FIG. 5, so that here a fixed gluing of the annular seal 30' appears necessary.
In Figure 4 it is also shown that the thickness of the web 29 of the ring seals 30 at the level of the middle level ne X-X is the smallest. This means that the ring seals 30 are expanded the most at the level of this central plane and are pressed against the slide 22 with the greatest force at the level of this central plane. Near the edges Y of the housing grooves 28, the ring seals 30 have a relatively large cross-section so that they do not deform into the gap between the housing parts 6 and 8 and the slide 2 when the annular space 32 is acted on.
In the embodiment according to FIG. 5, the legs 31 'of the ring seal 30' are designed in cross-section so that when the pressure medium is applied to the annular space 32 ', a pressing force P arises which causes the free ends of the legs 31', which are used for Achieving a large contact surface on the bottom of the annular groove 28 'are designed to be particularly wide, are pressed firmly against the bottom of the annular groove 28', so that no pressure medium can leak around the annular seal 30 '.
Of course, the features (thickening bY; undercut grooves; pressing force P) of the ring seals 30 and 30 'according to FIGS. 4 and 5 can be combined with one another.
The control of the slide cylinder 40 and the valve 38 can of course also take place semi-automatically or fully automatically and via separate valves. The slide 22 can also be operated mechanically. For example, a control valve or a corresponding mechanical or electrical cal control device can be provided for slide actuation and the valve 38 actuated by the drive device of the slide 22 in such a way that the ring seals 30, 30 'initially relaxed and before the start and after the end of the slide movement then applied again.
This time sequence of the slide movement and the application or the relief of the ring seals can be controlled by a timing relay or by a mechanical delay device.