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Die Erfindung betrifft einen (druckdichten) Absperrschieber mit zumindest
- – einem Schiebergehäuse,
- – zwei einen Durchflusskanal definierenden Rohrstücken,
- – einer in dem Schiebergehäuse zwischen den Rohrstücken geführten Schieberplatte, welche eine Durchtrittsöffnung aufweist, die in einer Offenstellung mit den Rohrstücken fluchtet,
- – zwei beidseitig der Schieberplatte angeordneten und jeweils (endseitig) an ein Rohrstück angeschlossenen Anschlussflanschen und
- – einem Schieberantrieb, mit dem die Schieberplatte aus einer Schließstellung in die Offenstellung und umgekehrt überführbar ist,
wobei in dem Schiebergehäuse ein das Rohrstück umgebender Ringraum angeordnet ist, in welchem ein ringförmiger Dichtkolben mit stirnseitiger Ringdichtung geführt ist,
wobei der Dichtkolben mit einem Druckmedium beaufschlagbar und dadurch gegen die Schieberplatte drückbar ist.
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Ein solcher druckdichter Absperrschieber, der mit einer einfachen Schieberplatte ausgeführt ist, wird auch als Flachschieber bezeichnet. Er dient der Absperrung von Medien, z. B. von Feststoffen (beispielsweise Pulvern, Granulaten oder dergleichen). Dabei lässt sich der Durchflusskanal mit einem solchen Absperrschieber druckdicht und damit auch vakuumdicht absperren, z. B. wenn im Bereich einer Anlage mit Vakuumförderung gearbeitet wird. Der Schieberantrieb, mit welchem sich die Schieberplatte aus der Schließstellung in die Offenstellung und umgekehrt überführen lässt, kann grundsätzlich manuell ausgebildet sein. Bevorzugt handelt es sich jedoch um einen pneumatischen oder hydraulischen oder auch elektromotorischen bzw. elektromechanischen Schieberantrieb.
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Ein druckdichter Absperrschieber der eingangs beschriebenen Art ist z. B. aus der
DE 27 46 609 A1 bekannt. Auf einer Seite der Schieberplatte ist ein den Durchflusskanal umgebender Ringraum gebildet, in welchem zur Erzielung einer hermetischen Absperrung ein Dichtring geführt ist, der im geschlossenen Zustand des Schiebers die Schieberplatte fest gegen einen in dem Gehäuse ausgebildeten Sitz drückt. Wenn die Schieberplatte in ihre geöffnete Stellung verschoben werden soll, wird der Dichtring zunächst abgehoben, und zwar dadurch, dass eine innere Stirnfläche des Dichtrings über eine Zuleitung mit einem Druckmedium beaufschlagt wird.
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Ein ähnlicher druckdichter Schieber ist aus der
DE 77 31 993 bekannt. Dabei ist auf einer Seite der Schieberplatte in einem den Durchflusskanal umgebenden Ringraum ein auf die Platte auflegbarer und von dieser abhebbarer Dichtring angeordnet. Konzentrisch zu dem zur Führung des Dichtrings dienenden Ringraum ist unmittelbar neben diesem eine mit Druckluft oder Schutzgas beaufschlagbare Ringnut vorgesehen, aus der das Druckgas in Richtung auf den Dichtbereich zwischen dem Dichtring und der Schieberplatte austritt. Durch das gezielte Ausblasen über die Ringnut soll der Dichtungsbereich sauber und frei von Produktrückständen gehalten werden, so dass stets eine optimale Dichtwirkung erzielt werden soll.
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Ein weiterer gasdichter Flachschieber ist z. B. aus der
DE 24 31 649 A1 bekannt. Dabei wird das Schieberblatt in Schließstellung mittels eines Druckrahmens gegen einen Dichtungsflansch gepresst, wobei der Dichtungsflansch ein Teil des Gehäuses ist und der Druckrahmen an das Schieberblatt und mit diesem gegen den Dichtungsflansch anpressbar ist.
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Schließlich sind alternativ Flachschieber als Doppelblattschieber bekannt, bei denen den Schieberplatten Flanscheinsätze zugeordnet sind, welche die Innenwandung des Strömungskanals bilden und mit axialem Bewegungsspiel lose in das Schiebergehäuse eingesetzt und mit ihren Stirnflächen gegen die jeweilige Schieberplatte drückbar sind (vgl.
DE 10 2008 017 099 A1 ). Solche Doppelblattschieber sind jedoch nicht druckdicht bzw. vakuumdicht ausgeführt.
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Bei den bekannten Absperrschiebern bzw. Flachschiebern der eingangs beschriebenen Art bereitet eine einwandfreie Abdichtung für einen druckdichten vakuumdichten Betrieb in der Praxis Schwierigkeiten. Dieses gilt insbesondere bei der Handhabung feinteiliger Schüttgüter, wie z. B. Talkum, Kreide oder dergleichen, da im Zuge der Betätigung der Schieberplatten die Gefahr besteht, dass das Material in das Schiebergehäuse eingezogen wird.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen druckdichten Absperrschieber der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welcher sich bei einfachem Aufbau und einwandfreier Funktionsweise durch eine zuverlässige Abdichtung auszeichnet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen (druckdichten) Absperrschieber der eingangs beschriebenen Art, dass in dem Schiebergehäuse beidseitig der Schieberplatte jeweils ein das jeweilige Rohrstück umgebender Ringraum angeordnet ist, in welchem jeweils ein ringförmiger Dichtkolben mit stirnseitiger Ringdichtung geführt ist,
wobei die (beiden) Dichtkolben jeweils mit einem Druckmedium beaufschlagbar und dadurch aus entgegengesetzten Richtungen (abdichtend) gegen die Schieberplatte drückbar sind. Bei dem Druckmedium handelt es sich bevorzugt um Druckluft, so dass die beiden Dichtkolben bevorzugt pneumatisch betätigt werden. Es liegt jedoch alternativ auch im Rahmen der Erfindung, ein flüssiges Druckmedium zu verwenden und folglich mit hydraulischer Abdichtung zu arbeiten.
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Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass sich der Absperrschieber bei einfachem Aufbau durch einwandfreie Funktionsweise und hohe Druckdichtigkeit bzw. Vakuumdichtigkeit auszeichnet, wenn mit zwei Dichtkolben gearbeitet wird, die gleichsam klauenartig bzw. zangenartig von beiden Seiten und folglich aus entgegengesetzten Richtungen auf die Schieberplatte arbeiten. Dabei sind diese Ringkolben in Ringräumen geführt, welche die Rohrstücke umgeben, die den Durchflusskanal definieren. Diese Rohrstücke sind bevorzugt mit ihren der Schieberplatte abgewandten Enden mit dem jeweiligen Anschlussflansch verschweißt.
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In besonders bevorzugter Ausführungsform sind die (beiden) Dichtkolben mit dem Druckmedium (z. B. Druckluft) jeweils nur einseitig beaufschlagbar, das heißt sie lassen sich durch Druckbeaufschlagung lediglich abdichtend gegen die Schieberplatte drücken, nicht jedoch aktiv zurückziehen. Das bedeutet, dass die Dichtkolben in der nicht druckbeaufschlagten Ruhestellung dennoch gegen die Schieberplatte anliegen und nicht zurückgezogen werden. Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Dichtkolben stets als Abstreifer dienen und damit den Eintritt von Material aus dem Durchflusskanal in das Gehäuse verhindern oder zumindest minimieren. Bei einem horizontalen Einbau des Absperrschiebers gelingt dieses für den oberen Dichtkolben u. a. mit Hilfe der Schwerkraft. Der untere Dichtkolben wird bevorzugt durch Reibungskraft in dem Ringraum in Position gehalten, indem z. B. geeignete elastomere O-Ringe verwendet werden. Alternativ oder ergänzend kann die Bewegung des Dichtkolbens bzw. der Dichtkolben durch einen oder mehrere Anschläge verhindert werden, die z. B. in dem Ringraum und/oder an dem Dichtkolben angeordnet sein können.
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In bevorzugter Weiterbildung sind die Dichtkolben jeweils zumindest zweiteilig aus einem der Schieberplatte abgewandten Kolbenring und einem der Schieberplatte zugewandten Druckring ausgebildet, wobei dieser Druckring dann die Ringdichtung trägt, welche gegen die Schieberplatte anliegt. Eine solche zweiteilige Ausgestaltung des Dichtkolbens hat den Vorteil, dass sich die beiden Teile (Kolbenring einerseits und Druckring andererseits) aus unterschiedlichen Materialien, z. B. aus unterschiedlichen Metallen fertigen lassen. So liegt es im Rahmen der Erfindung, dass der Kolbenring aus Leichtmetall, z. B. aus Aluminium besteht, während der Druckring aus Stahl, z. B. aus Edelstahl besteht. Damit lässt sich z. B. das Gewicht des Dichtkolbens insgesamt reduzieren. Dennoch lässt sich der stirnseitige Druckring, der z. B. durch spanabhebende Bearbeitung an die zu befestigende Ringdichtung angepasst werden muss, einfach und stabil herstellen.
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Es ist im Übrigen vorteilhaft, wenn sich die Ringdichtung im Querschnitt über die gesamte Breite des Dichtkolbens (z. B. über die gesamte Breite des Druckrings) erstreckt, so dass die Ringdichtung den Dichtkolben vollflächig abschließt. Dabei ist es fertigungstechnisch zweckmäßig, die Ringdichtung im Querschnitt T-förmig auszubilden, so dass der breite Abschnitt der Schieberplatte zugeordnet ist und die Dichtfläche bildet und der schmale Abschnitt als Befestigungsabschnitt in eine entsprechende Ausnehmung des Dichtkolbens bzw. des Druckrings eingreift. Es liegt im Übrigen im Rahmen der Erfindung, dass die (elastomere) Ringdichtung an den Dichtkolben, z. B. an den Druckring, anvulkanisiert ist.
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Bevorzugt ist der Dichtkolben mit mehreren innen- und/oder außenumfangsseitig umlaufenden Dichtungen, z. B. mit mehreren O-Ringen in dem Ringraum geführt. Dazu sind bevorzugt zumindest zwei Ringdichtungen (z. B. zwei O-Ringe) je Dichtkolben vorgesehen, die – bezogen auf die Bewegungsrichtung des Dichtkolbens – auf unterschiedlichem Niveau und folglich höhenversetzt angeordnet sind. Auf diese Weise wird eine Verkantung des Dichtkolbens im Zuge der Betätigung vermieden. Im Übrigen lässt sich über die Dichtungen eine ausreichende Reibung zwischen Dichtkolben und Ringraum erzeugen, so dass der Dichtkolben auch nach Druckentlastung in seiner Position an der Schieberplatte verharrt, um den bereits beschriebenen Abstreifeffekt zu erzielen. Sofern der Dichtkolben zweiteilig aus einerseits Kolbenring und andererseits Druckring gefertigt ist, sind bevorzugt sowohl für den Kolbenring als auch für den Druckring jeweils zumindest eine umlaufende Dichtung, z. B. ein O-Ring vorgesehen. Da der Kolbenring bevorzugt eine größere Höhe aufweist als der Druckring, ist es zweckmäßig, dass zumindest der Kolbenring mit mehreren Dichtungen, z. B. mehreren O-Ringen versehen ist, die auf unterschiedlichem Niveau angeordnet sind, um die beschriebenen Verkantungen zu vermeiden.
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Ferner ist in bevorzugter Weiterbildung vorgesehen, dass die Rohrstücke, zwischen denen die Schieberplatte geführt ist, an ihren der Schieberplatte zugewandten Stirnflächen mit (elastomeren) Abstreifelementen versehen sind.
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Alternativ oder ergänzend kann auf der den Rohrstücken abgewandten Rückseite des Ringraums ein zusätzlicher Abstreifer bzw. mehrere zusätzliche Abstreifer vorgesehen sein, die wiederum mit gegen die Schieberplatte anliegenden (elastomeren) Abstreifelementen versehen sind.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung mit selbständiger Bedeutung sind in dem Schiebergehäuse Führungsplatten für die Schieberplatte angeordnet, welche im Zuge der Montage mit Stelleinrichtungen (beidseitig) gegen die Schieberplatte anstellbar bzw. angestellt sind. Diese Führungsplatten sind bevorzugt in dem Bereich des Schiebergehäuses angeordnet, in welches die Schieberplatte in der Schließstellung mit der Durchflussöffnung eintritt. Denn es besteht das Bedürfnis, die Durchtrittsöffnung in der Schließstellung, in welcher sie in dem Schiebergehäuse positioniert ist, gegen das Schiebergehäuse abzudichten. Denn es soll vermieden werden, dass Material, z. B. Schüttgut, welches im Zuge der Schließbewegung von der Schieberplatte im Bereich der Durchflussöffnung mit in den Spalt im Schiebergehäuse transportiert wird, in dieser Schließstellung in das Schiebergehäuse eindringt. Dieses gelingt erfindungsgemäß durch die Führungsplatten, welche in der Schließstellung gegen die Schieberplatte im Bereich der Durchtrittsöffnung anliegen und die Durchtrittsöffnung folglich abdichten. Dieses lässt sich noch dadurch optimieren, dass die Führungsplatten auf der der Schieberplatte zugewandten Fläche mit jeweils einer (elastomeren) Beschichtung versehen sind, welche z. B. an die Führungsplatte anvulkanisiert sein kann. Alternativ kann mit Führungsplatten ohne Beschichtung, z. B. mit Führungsplatten aus Kunststoff gearbeitet werden. Mit den Führungsplatten wird gewährleistet, dass dieses Material in der Schließstellung nicht in das Innere des Schiebergehäuses eindringen kann, sondern beim Öffnen des Schiebers wieder mit in den Durchflusskanal transportiert wird. Die Führungsplatten sind bevorzugt in dem Bereich des Schiebergehäuses angeordnet, in den die Schieberplatte im Zuge des Schließens des Schiebers eindringt. Dieses ist in der Regel der dem Schieberantrieb gegenüberliegende Bereich des Schiebergehäuses. Zwischen den beiden Führungsplatten wird folglich eine Tasche gebildet, in welche die Schieberplatte im Zuge des Schließens des Schiebers eindringt. Die Führungsplatten haben dabei bevorzugt eine (quer zur Schieberlängsrichtung verlaufende) Breite, welche sich zumindest über die gesamte Breite der Durchtrittsöffnung und folglich im Falle einer runden Durchtrittsöffnung über zumindest den Durchmesser der Durchtrittsöffnung erstreckt. Die Länge der Führungsplatten (entlang der Schieberlängsrichtung) erstreckt sich bevorzugt ausgehend von dem Dichtkolben so weit bis in einen hinteren Bereich des Schiebergehäuses, dass die Durchtrittsöffnung in der geschlossenen Position des Schiebers noch im Bereich der Führungsplatten angeordnet ist.
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Das Eindringen von Material (z. B. Schüttgut) in das Innere des Schiebergehäuses lässt sich nach einem weiteren Aspekt der Erfindung mit selbständiger Bedeutung auch dadurch vermeiden, dass das Schiebergehäuse (bereichsweise) mit Sperrluft beaufschlagt wird. Dazu ist es zweckmäßig, das Schiebergehäuse (bereichsweise) mit Sperrluft zu beaufschlagen, während die Schieberplatte verfahren wird. Im Zuge des Schließens des Schiebers kann durch die Sperrluftbeaufschlagung verhindert werden, dass das Material mit der Schieberplatte in das Gehäuse eindringt. Während des Öffnens des Schiebers bzw. während des Zurückfahrens des Schiebers in Richtung zu dem Schieberantrieb hin, kann durch die Sperrluftbeaufschlagung erreicht werden, dass das ggf. mit in das Gehäuse eingedrungene Material zurück in den Durchflusskanal überführt wird. Die Sperrluftbeaufschlagung wird dabei bevorzugt durch eine Steuerung gesteuert. So liegt es im Rahmen der Erfindung, dass Sensoren vorgesehen sind, welche die Stellungen der Schieberplatte bzw. des Schieberantriebes abfragen, so dass die Sperrluftbeaufschlagung z. B. eingeschaltet werden kann, wenn sich die Schieberplatte in Bewegung versetzt und wieder abgeschaltet wird, wenn die Schieberplatte die jeweilige Endstellung erreicht hat.
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Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Sperrluft im Bereich der Führungsplatten in den Zwischenraum zwischen den Führungsplatten zugeführt wird. Dazu können in den Führungsplatten ein oder mehrere Öffnungen für die Zuführung der Sperrluft vorgesehen sein. Alternativ oder ergänzend können aber auch andere Gehäusebereiche mit Sperrluft beaufschlagt werden, um das Eindringen von Material zu verhindern bzw. eingedrungenes Material wieder auszublasen. So kann es z. B. zweckmäßig sein, im Bereich der Abstreifer Sperrluft zuzuführen.
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Die Ausgestaltung des Schiebers mit den beschriebenen Führungsplatten und/oder mit Sperrluftzuführung ist besonders bevorzugt bei den eingangs beschriebenen Ausführungsformen realisiert, bei welchen mit zwei Dichtkolben gearbeitet wird, die gleichsam klauenartig bzw. zangenartig von beiden Seiten und folglich aus entgegengesetzten Richtungen auf die Schieberplatte arbeiten. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, die Führungsplatten und/oder die Sperrluftzuführung bei Ausführungsformen vorzusehen, bei denen lediglich ein Ringraum in dem Schiebergehäuse vorgesehen ist, in welchem ein ringförmiger Dichtkolben mit stirnseitiger Ringdichtung geführt ist, welcher von einer Seite gegen die Schieberplatte drückt. In einem solchen Fall lassen sich die beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen, insbesondere des Dichtkolbens, auch bei lediglich einem einzelnen Dichtkolben bzw. einem einzelnen Ringraum realisieren.
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Zum Zwecke der Justage der Führungsplatten sind geeignete Stelleinrichtungen vorgesehen, die z. B. ein Stellstück und ein Stellmittel (z. B. eine Stellschraube) aufweisen können.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert: Es zeigen:
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1 einen erfindungsgemäßen druckdichten Absperrschieber in einer Draufsicht,
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2 einen Schnitt A-A durch den Gegenstand nach 1,
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3 das Detail Y aus dem Gegenstand nach 2 und
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4 das Detail Z aus dem Gegenstand nach 2.
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In den Figuren ist ein druckdichter Absperrschieber in der Ausführungsform als Flachschieber gezeigt, welcher ein Schiebergehäuse 1 und zwei einen Durchflusskanal 2 definierende Rohrstücke 3 aufweist. In dem Schiebergehäuse 1 ist zwischen den Rohrstücken 3 eine Schieberplatte 4 geführt, welche eine Durchflussöffnung 5 aufweist, die in einer Offenstellung mit den Rohrstücken 3 bzw. mit dem Durchflusskanal 2 fluchtet, so dass sich in der Offenstellung Material durch den Durchflusskanal 2 hindurch transportieren lässt. Ferner weist der Absperrschieber 2 beidseitig der Schieberplatte 4 angeordnete und jeweils endseitig an ein Rohrstück 3 angeschlossene Anschlussflansche 6 auf. Schließlich ist ein Schieberantrieb 7 vorgesehen, mit dem die Schieberplatte 4 aus einer Schließstellung in eine Offenstellung überführbar ist und umgekehrt aus der Offenstellung in die Schließstellung überführbar ist. Dieser Schieberantrieb 7 ist im Ausführungsbeispiel als Pneumatikzylinder ausgebildet. Die Erfindung umfasst aber auch Ausführungsformen mit anderen Schieberantrieben. Jedenfalls ist der Schieberantrieb 7 über geeignete Verbindungsmittel 8 an die Schieberplatte 4 angeschlossen, so dass sich die Schieberplatte 4 mit dem Schieberantrieb 7 entlang der Gehäuselängsrichtung L und folglich senkrecht zur Durchflussrichtung D verschieben lässt.
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Erfindungsgemäß ist in dem Schiebergehäuse 1 beidseitig der Schieberplatte 4 und folglich gemäß 2 oberhalb der Schieberplatte einerseits und unterhalb der Schieberplatte andererseits jeweils ein das jeweilige Rohrstück 3 umgebender Ringraum 9 angeordnet. In diesen beiden beidseitig der Schieberplatte 4 angeordneten Ringräumen 9 ist jeweils ein ringförmiger Dichtkolben 10 mit stirnseitiger Ringdichtung 11 geführt. Die Dichtkolben 10 sind folglich in den Ringräumen 9 entlang der Durchflussrichtung D bewegbar. Dabei sind die beiden Dichtkolben 10 jeweils mit einem Druckmedium (z. B. Druckluft) beaufschlagbar. Dazu sind rückseitige Zylinderkammern 12 vorgesehen, welche mit einem Druckmedium (z. B. Druckluft) beaufschlagbar sind, so dass sich im Zuge der Druckbeaufschlagung der Zylinderkammern 12 die beiden Dichtkolben 10 in entgegengesetzten Richtungen abdichtend gegen die Schieberplatte 4 drücken lassen. Die Zuluftleitungen, mit welchen die Zuluft in die Zylinderkammern 12 einblasbar sind, sind in den Figuren nicht dargestellt. Durch Druckluftbeaufschlagung lassen sich folglich die Dichtkolben 10 und damit die stirnseitig an den Dichtkolben 10 angeordneten Ringdichtungen 11 dichtend gegen die Schieberplatte 4 drücken, so dass insgesamt ein druckdichter und folglich vakuumdichter Absperrschieber zur Verfügung gestellt wird. Die Druckbeaufschlagung der Dichtkolben 10 erfolgt bevorzugt dann, wenn die Schieberplatte 4 eine ihrer Endstellungen (Schließstellung einerseits und Offenstellung andererseits) erreicht hat. Während des Verschiebens der Schieberplatte 4 wird die Druckluftzufuhr für die Dichtkolben 10 bevorzugt abgestellt bzw. unterbrochen. Die Dichtkolben werden jedoch nicht aktiv zurückgezogen, sondern lediglich entlastet, das heißt die Dichtkolben 10 sind lediglich einseitig über die Zylinderkammern mit dem Druckmedium beaufschlagbar. Das bedeutet, dass die Dichtkolben 10 bei abgeschalteter Druckmediumzufuhr zwar nicht aktiv gegen die Schieberplatte gedrückt werden, jedoch trotzdem in ihrer Position verharren und damit gleichsam als Abstreifer während des Verschiebens der Schieberplatte 4 funktionieren. Dieses gelingt dadurch, dass die Dichtkolben 10 auch bei Druckentlastung reibschlüssig in ihren Positionen gehalten werden. Das bedeutet, dass der in 3 dargestellte untere Dichtkolben 10 bei Unterbrechung der Druckzufuhr nicht aufgrund der Schwerkraft absinkt, sondern reibschlüssig in seiner (entlasteten) Position gehalten wird. Bei dem oberen Dichtkolben 10 wird diese Funktion durch die Schwerkraft noch verstärkt. Dieser Reibschluss wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Mehrzahl von Dichtungen, z. B. O-Ringen 21 realisiert, welche an die Dichtkolben 10 angeschlossen sind. Die Dichtkolben 10 sind folglich unter Zwischenschaltung von O-Ringen 21 in den Ringräumen 9 geführt. Alternativ oder ergänzend besteht die Möglichkeit, die Bewegung des Dichtkolbens in der der Belastungsrichtung entgegengesetzten Richtung durch zumindest einen Anschlag zu begrenzen. Eine solche Ausführungsform ist in den Figuren nicht dargestellt.
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Im Übrigen sind insbesondere in 3 die an die Dichtkolben 10 angeschlossenen Ringdichtungen 11 erkennbar, welche in der druckbeaufschlagten Stellung gegen die Schieberplatte 4 gedrückt werden und damit den Durchflusskanal 2 gegen das Schiebergehäuse bzw. das Innere des Schiebergehäuses 1 abdichten. In der entlasteten Stellung der Dichtkolben 10 funktionieren diese in den Figuren dargestellten Ringdichtungen 11 als Abstreifer, so dass im Zuge der Bewegung der Schieberplatte vermieden wird, dass Material aus dem Durchflusskanal in das Innere des Schiebergehäuses hereingezogen wird. Ergänzend sind dazu die Rohrstücke 3 an ihren der Schieberplatte 4 zugewandten Stirnflächen mit Abstreifelementen bzw. Abstreifdichtungen 13 versehen.
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Die Ringdichtung 11 erstreckt sich im Ausführungsbeispiel im Querschnitt über die gesamte Breite des Dichtkolbens 10. Dieses wird bei der dargestellten Ausführungsform dadurch erreicht, dass die Ringdichtung 11 im Querschnitt T-förmig ausgebildet ist. Der breite Abschnitt 11a der Ringdichtung 11 ist der Schieberplatte 4 zugewandt. Dieser breite Abschnitt 11a erstreckt sich über die gesamte Breite des Dichtkolbens 10. Ein demgegenüber in der Breite reduzierter Abschnitt 11b der Ringdichtung 11 greift in eine entsprechende Ausnehmung des Dichtkolbens 10 ein. Auf diese Weise lässt sich die Ringdichtung 11 einwandfrei an dem Dichtkolben 10 befestigen und dennoch erfolgt eine Abdichtung über die gesamte Breite des Dichtkolbens. Bevorzugt wird die Ringdichtung 11 in den Dichtkolben 10 einvulkanisiert bzw. an diesen anvulkanisiert.
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Im Übrigen ist in 3 erkennbar, dass die Dichtkolben 10 jeweils zweiteilig ausgebildet sind und aus einem Kolbenring 10a und einem Druckring 10b bestehen. Der Kolbenring 10a bildet dabei den der Schieberplatte 4 abgewandten Bereich des Dichtkolbens 10 und der Druckring 10b bildet den der Schieberplatte 4 zugewandten Bereich des Dichtkolbens 10. Der Kolbenring 10a weist dabei eine (deutlich) größere Höhe auf als der Druckring 10b, und zwar bevorzugt zumindest die doppelte Höhe. Die zweiteilige Ausgestaltung des Dichtkolbens 10 ermöglicht, dass der Kolbenring 10a einerseits und der Druckring 10b andererseits aus unterschiedlichen Materialien, z. B. unterschiedlichen Metallen gefertigt werden. So ist der Kolbenring 10a im Ausführungsbeispiel aus einem Leichtmetall, z. B. Aluminium oder eine Aluminiumlegierung gefertigt, während der Druckring bevorzugt aus Edelstahl gefertigt ist. Da der Kolbenring 10a eine größere Ausdehnung aufweist und damit den wesentlichen Teil des Gewichts des Dichtkolbens 10 bestimmt, lässt sich durch diese Ausgestaltung das Gesamtgewicht des Dichtkolbens 10 erheblich gegenüber einer vollständigen Ausführung aus Edelstahl reduzieren. Dennoch gelingt im Bereich des Druckrings 10b eine einfache und einwandfreie Bearbeitung der Flächen bzw. der Profilierung, insbesondere im Bereich der Aufnahme für die Ringdichtung.
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Es ist außerdem erkennbar, dass die Dichtkolben 10 mit einer Mehrzahl von O-Ringen 21 geführt sind. Dazu ist ein erster O-Ring 21 an den Druckring 10b angeschlossen, und zwar innenumfangsseitig. Ein zweiter und ein dritter O-Ring 11 sind innenumfangsseitig an den Kolbenring 10a angeschlossen, und zwar auf unterschiedlichem Niveau, so dass Verkantungen vermieden werden. Dieses wird noch dadurch optimiert, dass ein vierter O-Ring außenumfangsseitig an den Kolbenring 10a angeschlossen ist.
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Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Dichtungen und Abstreifern ist ein weiterer Abstreifer 14 mit einem Abstreifelement bzw. einer Abstreiferdichtung 15 vorgesehen, und zwar auf einer den Dichtkolben 10 abgewandten Rückseite.
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Eine vergleichende Betrachtung der 2 und 4 zeigt, dass in dem Schiebergehäuse 1 Führungsplatten 16 für die Schieberplatte 4 angeordnet sind. Im Bereich dieser Führungsplatten 16 ist die Durchflussöffnung 5 der Schieberplatte 4 in der Schließstellung des Schiebers positioniert. Die Führungsplatten 16 sind zum Zwecke der Abdichtung der Durchflussöffnung 5 gegen das Innere des Schiebergehäuses 1 gegen die Schieberplatte 4 anstellbar, und zwar mit Hilfe von Stelleinrichtungen 17. Die Anstellung erfolgt im Zuge der Montage des Schiebers. Die Stelleinrichtungen 17 weisen jeweils ein Stellstück 18 und eine Stellschraube 19 auf, so dass durch Betätigung der Stellschraube 19 die Führungsplatten 16 parallel zur Durchflussrichtung D und folglich quer zur Bewegungsrichtung L der Schieberplatte angestellt werden. Die Dichtwirkung wird dadurch optimiert, dass die Führungsplatten 16 mit Beschichtungen 20 versehen sind, welche der Schieberplatte 4 zugewandt sind und folglich die Schieberplatte berühren. Es handelt sich z. B. um elastomere Beschichtungen, die z. B. an die Führungsplatten 16 anvulkanisiert sein können. Alternativ kann jedoch auch ohne Beschichtungen gearbeitet werden, z. B. wenn die Führungsplatten selbst aus Kunststoff gefertigt sind.
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Zwischen den Führungsplatten 16 ist folglich gleichsam eine Tasche gebildet, in welche die Schieberplatte im Zuge der Schließbewegung eindringt, so dass die Schieberplatte und insbesondere der Bereich der Durchtrittsöffnung dann in der Schließstellung zwischen den Führungsplatten 16 angeordnet ist. Die Führungsplatten 16 erstrecken sich dabei über eine quer zur Längsrichtung L orientierte Breite, welche größer als die Breite der Durchtrittsöffnung 5 ist. Entlang der Längsrichtung L erstrecken sich die Führungsplatten 16 ausgehend von dem Ringkolben 10 so weit in den hinteren Bereich des Schiebergehäuses, dass die Durchtrittsöffnung 5 in der Schließstellung noch zwischen den Führungsplatten 16 angeordnet ist. Die Figuren zeigen dabei eine Ausführungsform, bei welcher die Schieberplatte im Zuge der Schließbewegung von dem Antrieb 7 wegbewegt wird und im Zuge der Öffnungsbewegung auf den Antrieb zubewegt wird. Die Erfindung umfasst jedoch auch Ausführungsformen mit entgegengesetzter Bewegungsrichtung, bei welcher die Durchtrittsöffnung in der Schließstellung des Schiebers nicht auf der dem Schieberantrieb 7 gegenüberliegenden Seite des Schiebergehäuses, sondern auf der dem Schieberantrieb 7 zugewandten Seite des Schiebergehäuses angeordnet ist. Eine solche Ausführungsform ist in den Figuren nicht dargestellt.
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Insgesamt wird in der Schließstellung des Schiebers eine sehr zuverlässige Abdichtung der Durchflussöffnung 5 gegen das Innere des Schiebergehäuse 1 realisiert, so dass der Eintritt von Material (z. B. feinteiligem Staub), welches im Zuge der Schließbewegung gegebenenfalls in der Durchflussöffnung 5 mitgeführt wird, gegen den Eintritt in das Innere des Schiebergehäuses verhindert wird. Das eventuell mitgeführte Material verbleibt folglich in dem Hohlraum, der von der Durchtrittsöffnung 5 zwischen den Führungsplatten 16 gebildet wird. Im Zuge der Öffnung der Schieberplatte 4 wird dieses Material dann wieder mit in den Bereich des Durchflusskanals geführt.
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Diese Funktionsweise lässt sich noch dadurch verbessern, dass das Schiebergehäuse zumindest bereichsweise mit Sperrluft beaufschlagt wird. Dazu ist es zweckmäßig, Sperrluft zumindest in den Bereich zwischen den Führungsplatten 16 einzublasen. Dieses lässt sich z. B. dadurch realisieren, dass die Führungsplatten 16 mit Öffnungen für Sperrluft versehen sind. Diese Öffnungen sind in den Figuren nicht dargestellt. Alternativ oder ergänzend können auch andere Gehäusebereiche mit Sperrluft beaufschlagt werden. So liegt es z. B. im Rahmen der Erfindung, den Hohlraum 14a, der von dem Abstreifer 14 gebildet wird, mit Sperrluft zu beaufschlagen. Die Beaufschlagung mit Sperrluft erfolgt erfindungsgemäß bevorzugt mit Hilfe einer Steuerung, wobei die Sperrluft bevorzugt (nur dann) zugeführt wird, wenn die Schieberplatte bewegt wird. Dazu kann es zweckmäßig sein, die Endstellungen der Schieberplatte bzw. des Schieberantriebes über Sensoren abzufragen und die Sperrluft in Abhängigkeit dieser Sensorsignale zu steuern.
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Im Vordergrund der Erfindung stehen einerseits die zangenartige Abdichtung mit zwei aus entgegengesetzten Richtungen auf die Schieberplatte arbeitenden Dichtkolben und andererseits die Führungsplatten sowie außerdem die Sperrluftzuführung. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese drei Aspekte in Kombination realisiert, sie lassen sich jedoch auch unabhängig voneinander umsetzen, so dass die erfindungsgemäßen Führungsplatten z. B. auch bei Ausführungsformen realisiert werden können, bei denen lediglich auf einer Seite der Schieberplatte ein Dichtkolben vorgesehen ist. Dennoch ist es in diesem Fall zweckmäßig, beidseitig der Schieberplatte Führungsplatten vorzusehen.
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Die Rohrstücke 3 sind im Übrigen im Ausführungsbeispiel mit ihren der Schieberplatte abgewandten Enden mit den Anschlussflanschen 6 verschweißt. Mit diesen Anschlussflanschen 6 lässt sich der druckdichte Absperrschieber an entsprechenden Anlagenteilen, Rohrleitungen oder dergleichen montieren. Dieses ist in den Figuren nicht dargestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2746609 A1 [0003]
- DE 7731993 [0004]
- DE 2431649 A1 [0005]
- DE 20209420 U1 [0006]
- DE 8613191 U1 [0006]
- DE 4114902 A1 [0006]
- DE 1264191 [0006]
- DE 102008017099 A1 [0007]
