DE1062510B - Absperrschieber mit Entlastungsventil - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber für Eeitungen zur Förderung von strömenden, insbesondere von trockenen gasförmigen Medien.

Es sind Absperrschieber bekanntgeworden, die mit einem Entlastungsventil zwischen den beweglichen Schieberplatten des Hauptverschluß Stückes versehen sind und bei denen das Entlastungsventil und das Hauptverschlußstück durch beiden gemeinsame Betätigungsteile bewegt werden, wobei in Öffnungsrichtung das Entlastungsventil unmittelbar und das Hauptverschlußstück erst nach Überwindung eines Spiels betätigt wird. Solche Vorrichtungen müssen immer von Hand oder sonstige mechanische Steuerungen betätigt werden.

Weiterhin arbeiten diese Vorrichtungen unabhängig von Druckschwankungen in der Leitung und unterliegen einem hohen Verschleiß und müssen zudem ständig kontrolliert werden.

Ziel der Erfindung ist ein Schieber, der die Aufgabe einer Druckentlastung des Hauptverschluß Stückes bis auf einen vorbestimmten, von dem im Leitungssystem herrschenden unabhängigen Druck löst, nämlich das öffnen des Hauptverschlußstückes erst dann zuläßt, wenn durch die Entlastung der Leitungsdruck auf einen festgelegten, immer gleichen, von den wechselnden Druckverhältnissen in der Leitung unabhängigen Wert gefallen ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Antrieb für die Betätigungsteile des Schiebers hydraulisch bzw. pneumatisch durch den Druck des Fördermediums selbst erfolgt oder durch diesen unterstützt wird, wobei durch besondere Ausbildung der Betätigungsteile sich das Hauptverschlußstück erst dann öffnet, wenn durch öffnen des Entlastungsventils der von dem Fördermedium auf das Hauptverschlußstück ausgeübte Druck auf einen vorbestimmten Wert abgefallen ist.

Die Vorteile, die sich durch den Vorschlag gemäß der Erfindung ergeben, insbesondere der, daß nunmehr absolute Siclierheit dafür geschaffen ist, daß das Hauptverschlußstück nicht mehr unter einem unzulässig hohen Leitungsdruck betätigt werden kann und demzufolge auch keine unzulässige Reibung in seinen Führungen auftritt, sind offensichtlich. Diese Vorteile wirken sich insbesondere im Falle von großen Aggregaten aus, deren bewegte Teile nach ihrer Inbetriebnahme nur noch schwer oder gar nicht mehr zugänglich sind, wie beispielsweise in mit Säuren oder mit radioaktiven Substanzen arbeitenden großindustriellen Anlagen.

Die Betätigungsteile des neuen Schiebers bestehen gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform aus einem Differentialkolben, wobei zur öffnung des Schiebers das Druckmittel auf den kleinen Querschnitt

Absperrschieber mit Entlastungsventil

Anmelder:
Henri Tailleferre, Paris
Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. Ε. Betzier, Patentanwälte, Herne (Westf.), Freiligrathstr. 19

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 25. Juni 1954

Henri Tailleferre, Paris, ist als Erfinder genannt worden

des Kolbens wirkt und der große Querschnitt des Kolbens unter Atmosphärendruck steht, während zum Schließen des Schiebers auf beide Kolbenflächen das gleiche Druckmittel wirkt.

Es sind zwar Differentialkolben, die durch das Durchflußmedium gesteuert werden, um das mit ihm verbundene Verschluß stück in die Öffnungsoder Schließstellung zu bewegen, an sich in ihrer Anordnung und Wirkungsweise bekannt. Jedoch ist die Gesamtanordnung des Schiebers nach der Erfindung neu und bringt erhebliche technische Vorteile mit sich.

Auch sind weitere konstruktive Einzelmerkmale der neuen Vorrichtung — z. B. Federn zwischen den beiden Absperrplatten des Hauptverschlußstückes, Führungsansätze an den Absperrplatten, düsenförmige Ausbildung der Gehäusedurchflußöffnung, Entlastungsventil mit zwei Verschlußplatten für Entlastungsöffnungen in den beiden Absperrplatten des Hauptverschlußstückes — bekannt, wobei auch für diese Merkmale wiederum die Zusammenfassung zu dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schieber neu ist und in dieser Kombination erhebliche Vorteile, die bisher von der Fachwelt nicht gesehen wurden, mit sich bringt:

Der Gegenstand der Erfindung wird im einzelnen an Hand eines Ausführungsbeispiels und den Zeichnungen erläutert. Diese zeigen in

Fig. 1 schematisch im Längsschnitt einen Schieber gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt in einer gegenüber der Schnittebene der Fig. 1 um 90° gedrehten Ebene,

Fig. 3 in größerem Maßstab den in Fig. 1 schematisch dargestellten Wähler und

909 579/235

Fig. 4 eine Ausführungsform des Schiebers mit Betätigung von Hand.

Es sei angenommen, daß das unter Druck stehende gasförmige Fördermedium durch einen Stutzen A in der Richtung des Pfeiles / zuströmt und durch einen Stutzen B abfließt. Die beiden Stutzen A und B sind mit Führungen 2', 3' versehen, die ein Ablösen der Strömungsfäden bewirken.

Der Druck des Fördermediums hebt zunächst die auf der Zuflußseite liegende, mit einem Führungsansatz g_t versehene Absperrplatte 4' ab, die an sich durch Federn 5, 5', 5" usw. auf den Gehäusedicbtsitz 3 gedrückt wird. Das gleiche tritt bei einer zu der Absperrplatte 4'' gleichachsigen Verschlußplatte 9' für ein Entlastungsventil ein. Durch das Abheben der Verschlußteile baut sich in einer Kammer 49 des Schiebergehäuses 1 ein Druck auf, der auch auf die gesamte Rückseite der gegenüberliegenden, ebenfalls mit einer Führungsveriängerung g₂ versehenen Absperrplatte 4 einwirkt und diese Absperrplatte auf ihren Gehäusedichtsitz 2 drückt. Ebenso wird die Verschlußplatte 9 des Entlastungsventils auf ihren Sitz an der Absperrplatte 4 gedrückt.

Das Fördermedium wirkt ferner auf eine Fläche 8" eines durch einen Bund 12 dicht geführten und an seinem unteren Ende bei 8' abgeflachten Kolben 8 und sucht diesen nach oben zu drücken. Der gleiche Druck wird über einen Anschlußstutzen 34 in einem Zylinderraum 20 eines Wählers wirksam. In dem Zylinder ist ein Doppelkolben mit einem kleineren Kolben 23 und einem größeren Kolben 24 vorgesehen. Die Kolben 23 und 24 sitzen an den Enden einer mit Längsbohrungen 27, 27' versehenen hohlen Stange 25, die durch eine Zwischenwand 26 unterteilt und durch Dichtungen 40, 41 geführt wird. In der Stange 25 sind beidseitig der Zwischenwand 26 öffnungen 30, 31' angeordnet. Durch den im Zylinder wirksam werdenden Druck wird der kleinere Kolben 23 (s. Fig. 3) des Doppelkolbens beaufschlagt und der Kolben so weit verschoben, daß die Öffnungen 30 über die Bohrung 27' die Verbindung mit eineir in einer Zwischenwand 22 gebildeten Kammer 28 herstellen, von der aus das Medium über eine Leitung 45 zu der Einlaßöffnung eines Dreiwegehahnes 16 gelangt, von dem angenommen ist, daß er sich in der dem Einlaß des Mediums in eine Kammer 17 eines Zylinders 11 der mit einer Entlüftungsbohrung 13 versehen und durch einen Deckel 15 abgeschlossen ist, entsprechenden Stellung befindet. In der Kammer 17 gleitet ein mit dem Kolben 8 verbundener Kolben 10, dessen Fläche größer als die Fläche 8" des Kolbens 8 ist. Der gleiche Druck, welcher bestrebt ist, den Kolben 8 nach oben zu drücken, wirkt jetzt auch auf die Oberseite des Kolbens 10 und hält infolge des Querschnittsverhältnisses der beiden Kolben 8 und 10 die Absperrplatten in der Schließstellung. In den größeren Kolben 24 ist ein Stab 29 eingeschraubt, der zwei in einem geeigneten Abstand voneinander liegende Kreisnuten 42, 42' aufweist, in die eine unter dem Druck einer Feder 33 stehende Kugel 32 einrasten kann. Hierdurch wird eine Schnellauslösevorrichtung gebildet, die verhindert, daß infolge einer zu langsamen Verstellung der Kolben 23, 24 die öffnungen 30 und 30' gleichzeitig mit der Kammer 28 verbunden sind.

Wenn durch Betätigung des Dreiwegehahnes 16 der Zutritt des Fördermediums zu der Kammer 17 abgesperrt und diese Kammer mit der Außenluft verbunden wird, so daß nur noch der Druck unter dem Kolben 8" wirksam ist, bewegt sich dieser von unten nach oben und nimmt zunächst die Verschlußplatte 9

und 9' mit. Diese geben die öffnung in der Mitte der Absperrplatten 4 und 4' frei und stellen so die Verbindung zwischen dem Stutzen A und dem Stutzen B des Schiebers her. Inzwischen hat ein Teil 7, der die Bewegung des Kolbens mitgemacht hat, sich in einer in den Absperrplatten 4 und 4' ausgesparten Gleitbahn 6, 6' verstellt, bis er gegen den Boden dieser Gleitbahn stößt.

Gemäß der Erfindung ist die Fläche 8" des Kolbens 8 unter Berücksichtigung des Druckes des durch den Stutzen A ankommenden Fördermediums so bemessen, daß die auf den Kolben 8 in der Aufwärtsrichtung, d. h. in der Öffnungsrichtung des Schiebers, wirkende Kraft nicht ausreicht, um die Absperrplatte 4 zu bewegen, solange diese durch den Druck des Fördermediums auf ihren Sitz 2 gedrückt wird. Deshalb kann der Kolben seine Aufwärtsbewegung erst fortsetzen und über den Teil 7 die Absperrplatten 4 und 4' mitnehmen und das öffnen des Schiebers bewirken, wenn über die durch die Verschlußplatten 9 und 9' des Entlastungsventils freigegebene öffnung ein vorbestimmter Druckausgleich in den Stutzen A und B erfolgt ist.

Um den Schieber zu schließen, braucht nur durch Betätigung des Dreiwegehahnes 16 der Druck des Fördermediums zur Einwirkung auf die Oberseite des Kolbens 10 gebracht zu werden, wodurch eine überwiegende Kraft in Richtung der Abwärtsbewegung des Kolbens 8 erzeugt wird, die das Schließen der Verschlußplatten 9, 9' und der Absperrplatten 4, 4' bewirkt.

Wenn in der geschlossenen Stellung des Schiebers die von dem durch die Leitung 34 zugeführten Fördermedium auf den Kolben 23 ausgeübte Kraft kleiner ist als die des über eine Leitung 35 in den Zylinderraum 21 zugeführten und auf den Kolben 24 wirkenden Hilfsbetätigungsmedlums, so bewegt sich der Doppelkolben abwärts, so daß jetzt an Stelle der öffnungen 30 die öffnungen 30' über die Bohrung 27 mit der Kammer 28 in Verbindung gelangen. Infolgedessen wird das Hilfsbetätigungsmedium der Kammer 28 und über die Leitung 45, den Dreiwegehahn 16 und die Leitung 14 der Kammer 17 zugeführt. Der auf den Kolben 10 ausgeübte Druck hält dann den geschlossenen Zustand des Schiebers trotz Ausfalls des normalen Betätigungsmediums aufrecht. Selbstverständlich ist die Fläche des Kolbens 10 so bemessen, daß das Hilfsbetätigungsmedium das Schließen des Ventils auch dann gewährleistet, wenn sein Druck kleiner als der des normalen Betätigungsmediums ist.

Die Hauptvorteile des erfindungsgemäßen Schiebers sind bereits oben erläutert worden. Zusätzlich ist noch zu bemerken, daß der Schieber gemäß der Erfindung in der gleichen Weise arbeitet, wenn der Zufluß des Fördermediums durch den Stutzen B, statt durch den Stutzen A erfolgt.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des Schiebers mit Betätigung von Hand. Bei dieser Ausführungsform ist der Kolben 8 mit einem Innengewinde 50 versehen, in welches sich eine durch das Handrad 52 betätigte Spindel 51 einschrauben kann.

Zur Erleichterung der Handbetätigung ist auch in diesem Falle der gemäß Fig. 1 bis 3 vorgesehene Dreiwegehahn 16 angeordnet. Dieser Hahn ist, wie gestrichelt dargestellt, durch die Leitung 53 mit der Kammer 49 und durch die Leitung 14 mit der Kammer 17 verbunden.

Wenn die Absperrplatten sich in der Stellung gemäß der Fig. 4 befinden und das Fördermedium durch den Stutzen A in der Richtung des Pfeiles f strömt, so

Claims (6)

pflanzt sich der Druck dieses Mediums wie bei der erstbeschriebenen Ausführungsform in die Kammer 49 fort. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens erfolgt durch Drehen der Spindel 51 mittels des Handrades 52, so daß zunächst die Verschlußplatten 9 und 9-' in Öffnungsrichtung bewegt werden. Diese Aufwärtsbewegung wird durch den auf die Fläche 8" des Kolbens wirkenden Druck des Strömungsmediums unterstützt, wenn der Dreiwegehahn 16 die Kammer 17 mit Außenluft verbindet. Sobald der Teil 7 auf das obere Ende der Gleitbahnen trifft, werden bei weiterer Drehung des Handrades 52 die Absperrplatten 4 und 4' mitgenommen. Die hierfür notwendige Kraft ist, wenn diese Ab-Sperrplatten unter dem Druck des Fördermediums oder einem erhehlichen Bruchteil dieses Druckes stehen, jedoch wesentlich größer als die zum öffnen der Verschlußplatten 9 und 9' des Entlastungsventils erforderliche. Gemäß der Erfindung ist deshalb die Anordnung so ausgebildet, daß es unmöglich ist, die Absperrplatten 4 und 4' mit Hilfe des Handrades 52 zu verstellen, bevor nicht durch das öffnen des Entlastungsventils ein Druckausgleich auf der Zufluß- und Abflußseite der Stutzen so weit erfolgt ist, daß der durch die Größe der Kolbenfläche 8" vorbestimmte öffnungsdruck zuzüglich der mittels des Handrades 52 ausgeübten Kraft den durch das Medium auf die abflußseitige Absperrplatte ausgeübten Anpreßdruck übersteigt. Beim Schließvorgang verbindet der Dreiwegehahn 16 die Kammer 49 mit der Kammer 17, und die Differentialwirkung des Kolbens 8, 10 unterstützt folglich diesen Schließvorgang. Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 4 wird somit ebenfalls eine vorzeitige öffnung verhindert, bis der auf die Absperrplatte 4 wirkende Druck auf eine von den Schwankungen des Leitungsdruckes unabhängige ungefährliche Höhe abgefallen ist. 40 Patentansprüche:

1. Absperrschieber für Leitungen zur Förderung von strömenden, insbesondere von trockenen gasförmigen Medien, mit einem Entlastungsventil zwischen den beweglichen Schieberplatten des Hauptverschlußstückes, bei dem das Entlastungsventil und das Hauptverschlußstück durch beiden gemeinsame Betätigungsteile bewegt werden, wobei in Öffnungsrichtung das Entlastungsventil unmittelbar und das Hauptverschlußstück nach Überwindung eines Spiels betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Betäti-

gungsteile (7, 8, 8') hydraulisch bzw. pneumatisch durch den Druck des Fördermediums erfolgt oder durch diesen unterstützt wird, wobei durch besondere Ausbildung der Betätigungsteile (7, 8, 8') stich das Hauptverschlußstück (4, 4', g_v g₂) erst öffnet, wenn durch Öffnen des Entlastungsventils (9, 9') der von dem Fördermedium auf das Hauptverscblußstück ausgeübte Druck auf einen vorbestimmten Wert abgefallen ist.

2. Schieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsteile aus einem Differentialkolben (8", 8, 10) bestehen, wobei zur öffnung des Schiebers das Druckmittel auf den kleinen Querschnitt (8") des Kolbens (8) wirkt und der große Querschnitt (10) des Kolbens (8) unter Atmosphärendruck steht, während zum Schließen des Schiebers auf beide Kolbenflächen (8" und 10) das gleiche Druckmittel wirkt.

3. Schieber nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer Wählervorrichtung kombiniert ist, die ständig und gleichzeitig dem Druck des Fördermediums und dem eines Hilfsbetätigungsmediums, z. B. Druckluft od. dgl., derart ausgesetzt ist, daß, sobald der Druck des Fördermediums unter einen vorausbestimmten Wert abfällt, die Wählervorrichtung selbsttätig das Hilfsbetätigungsmedium auf den Differentialkolben (8 bis 10) im Sinne der Schließbewegung des Schiebers zur Einwirkung bringt.

4. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrplatten (4, 4') des Hauptverschlußstückes an sich bekannte, sie in ihrer Verstellrichtung verlängernde Führungsansätze Qf₁, g₂) aufweisen.

5. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Absperrplatten (4, 4') gleichmäßig über ihren Umfang verteilte Druckfedern (5, 5', 5") angeordnet sind.

6. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Absperrplatten (4, 4') und ihren Gehäusedichtsitzen (2, 3) benachbarten Teile (2', 3') der Anschlußstutzen (A, B) in bekannter Weise etwa düsenförmig ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 372 147, 515 502, 249, 880 987, 710 540, 681 510;

französische Patentschriften Nr. 8 052 (Zusatz zu 879), 818 051;

britische Patentschrift Nr. 111 631.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 579/235 7.59