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Absperrschieber Die Erfindung bezieht sich auf einen Absperrschieber
mit auf der Abströmseite des Schieberverschlußstücks in einer der beiden miteinander
zusammenwirkenden Dichtflächen vorgesehenen, mit Druckmittel speisbaren Nuten.
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Wenn ein Absperrschieber geschlossen ist, wird die Anlagefläche des
Schieberverschlußstückes durch den an ihm herrschenden Druckunterschied gegen die
Sitzfläche gedrückt. Wenn der Druckunterschied groß ist und/oder der Absperrschieber
einen großen Durchtrittsquerschnitt besitzt, wird das Schieberverschlußstück mit
einer großen Kraft gegen seinen Sitz gedrückt, so daß man eine erhebliche Kraft
benötigt, um den Absperrschieber zu öffnen.
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Es sind bereits Wege gesucht worden, um das Bewegen des Verschlußstückes
zu erleichtern. So ist ein Absperrschieber bekannt, bei dem auf beiden Seiten des
Schieberverschlußstückes Nuten vorgesehen sind, in die Schmiermittel eingepreßt
wird, um die Reibung zwischen der Anlagefläche des Verschlußstückes und der Sitzfläche
zu vermindern. Diese Einrichtung ist jedoch nicht bei großen Drücken im Durchflußmedium
wirksam. Weiterhin ist ein Schieber bekannt, bei dem in der Sitzfläche eine die
Durchströmöffnung im Abstand umgebende Nut vorgesehen ist, die mit dem Druckraum
vor dem Verschlußstück in Verbindung steht. Dabei ist die Dichtungsfläche des Schiebers,
die durch die Ringnut abgegrenzt ist, im Vergleich zur Gleitfläche des Verschlußstückes
um ein Vielfaches kleiner. Dadurch soll erreicht werden, daß die der Betätigungskraft
für das Schieberverschlußstück entgegenwirkende Reibungskraft verringert wird. Nachteilig
ist hierbei, daß bei schleißend wirkenden Stoffen diese in die Sitzfläche eingeführt
werden. Auch diese Anordnung hat den Nachteil, daß sie bei großen Drücken die Betätigungskraft
nicht wirksam verringert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die zum Betätigen des Verschlußstückes
aufzuwendenden Kräfte auch bei großen Drücken des Durchflußmediums wirksam zu verkleinern
und dadurch eine leichtere Betätigungsvorrichtung für das Verschlußstück des Absperrschiebers
verwenden zu können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind gemäß der Erfindung in der Dichtfläche
des Verschlußstückes seitlich der Gehäusedurchtrittsöffnung zwei sich parallel zur
Verschlußstückbewegungsrichtung erstreckende Nuten vorgesehen, die jeweils mit einem
in die Dichtfläche des Gehäusesitzes ausmündenden Kanal für die Zufuhr eines einen
höheren Druck als das Durchflußmedium aufweisenden Druckmittels fluchten, mit denen
sie sich, ausgehend von der Schließstellung des Verschlußstückes, nur über einen
vorbestimmten Teil der Hubhöhe in Deckung befinden.
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Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß die Kraft,
mit welcher das Schieberverschlußstück durch den Druck des Durchflußmediurns gegen
seine Sitzfläche gedrückt wird, durch die mittels des Drucks in den Nuten erzeugte
Gegenkraft teilweise kompensiert wird, so daß die resultierende Kraft zwischen der
Sitzfläche und der Anlagefläche des Schieberverschlußstückes wesentlich verkleinert
werden kann. Da hierbei die den Nuten das Druckmittel zuführenden Kanäle nicht mit
der Zuströmseite im Schiebergehäuse in Verbindung stehen, sondern von einer getrennten
Druckmittelquelle gespeist werden, ergibt sich darüber hinaus für den Absperrschieber
gemäß der Erfindung der Vorteil, daß derselbe auch für das Absperren von Feststoffen
führenden Fluiden geeignet ist.
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Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. F i g. 1 zeigt in einem senkrechten Schnitt längs der Linie I-I
der F i g. 2 einen erfindungsgemäßen Absperrschieber; F i g. 2 zeigt den -Absperrschieber
nach F i g. 1 in einem senkrechten Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1.
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Der erfindungsgemäße Absperrschieber umfaßt ein Gehäuse 1 mit einem
Deckel 2 und einer Schieberspindel3, die sich durch eine in den Deckel 2 eingebaute
Dichtung 4 hindurch in das Innere des Gehäuses
erstreckt. An das
Gehäuse 1 sind zwei Rohrleitungsabschnitte 5 und 6 angeschlossen. Mit dem Rohrleitungsabschnitt
5 ist z. B. mittels einer Schweißnaht, ein Schiebersitz 7 verbunden. Der Schiebersitz
7 trägt zwei nach oben ragende Arme 8, zwischen denen das Verschlußstück 9 geführt
wird. Die Arme 8 tragen jeweils an der Außenseite und außerhalb des Ventilsitzes
7 einen Flansch 10, durch den das Verschlußstück 9 zusätzlich geführt wird.
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Das Verschlußstück 9 trägt zwei seitliche Fortsätze 11, die in der
Ebene der Dichtfläche des Verschlußstückes liegen und mit Nuten 12 versehen sind,
die sich in Bewegungsrichtung des Verschlußstückes 9 erstrecken und über einen Teil
seiner Hublänge mit Kanälen 13, welche an der Dichtungsfläche des Schiebersitzes
7 münden, in Verbindung stehen. Die Kanäle 13 sind über eine Rohrleitung 14 mit
einer hier nicht gezeigten Druckmittelquelle verbunden.
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In den Figuren nimmt das Verschlußstück 9 seine geöffnete Stellung
ein, bei welcher das gemäß F i g. 1 in Richtung des Pfeils strömende Medium die
Durchtrittsöffnung des Schiebersitzes 7 ungehindert passieren kann. Wenn die Schieberspindel3
nach unten bewegt wird, um das Verschlußstück 9 in Schließrichtung zu bewegen, wird
der Durchtrittsquerschnitt des Schiebersitzes 7 verkleinert, und der Strömungswiderstand
nimmt zu, so daß sich der Druckunterschied am Verschlußstück vergrößert. Dies bringt
eine Vergrößerung der auf die Schieberspindel 3 aufzubringenden Kraft mit sich.
Wenn jedoch die Nuten 12 zur Deckung mit den Kanälen 13 kommen, wie es bei der in
F i g. 2 mit gestrichelten Linien angedeuteten Stellung des Verschlußstückes 9 der
Fall ist, wird den Nuten 12 über die Rohrleitung 14 und die Kanäle 13 ein Druckmittel
zugeführt, dessen Druck höher als derjenige des in der Rohrleitung strömenden Mediums
ist. Das über die Kanäle 13 zugeführte Druckmittel übt auf das Verschlußstück 9
eine Kraft aus, die der durch das in der Rohrleitung strömende Medium auf das Verschlußstück
9 aufgebrachten Kraft entgegenwirkt. Hierdurch wird der zwischen der Schieberfläche
und der Dichtungsfläche des Schiebersitzes 7 wirkende Druck herabgesetzt, so daß
unabhängig von dem am Verschlußstück 9 auftretenden Druckunterschied das Verschlußstück
9 durch eine verhältnismäßig kleine Kraft in seine geschlossene Stellung gebracht
werden kann.
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Sobald das Verschlußstück 9 seine geschlossene Stellung erreicht hat,
wird die Zufuhr des Druckmittels über die Rohrleitung 14 unterbrochen.
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Da ein Teil des über die Leitung 14 zugeführten Druckmittels in das
Gehäuse 1 übertritt, wird hierfür zweckmäßigerweise das durch die abzusperrende
Leitung strömende Medium gewählt. Alternativ kann ein Medium verwendet werden, das
sich leicht aus dem abzusperrenden Strom entfernen läßt. Beispielsweise kann den
Kanälen 13 und den Nuten 12 Dampf zugeführt werden, wenn der Absperrschieber in
eine Rohrleitung eingeschaltet ist, durch welche fein verteiltes Katalysatormaterial
gefördert wird.
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Vor dem Öffnen des Verschlußstückes 9 wird den Nuten 12 über
die Rohrleitung 14 und die Kanäle 13
wieder ein Druckmittel zugeführt.
Da somit auf das Verschlußstück 9 eine Kraft aufgebracht wird, die der durch den
Druckunterschied an dem Verschlußstück hervorgerufenen Kraft entgegenwirkt, nimmt
der Druck zwischen dem Ventilsitzteil7 und der Gleitfläche des Verschlußstückes
9 ab, so daß dasselbe mit Hilfe der Schiebeispindel 3 geöffnet werden kann. Gegebenenfalls
kann man die Zufuhr des Druckmittels zu den Kanälen 13 unterbrechen, wenn die Nuten
12 nicht mehr in Verbindung mit den Kanälen 13 stehen.
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Erforderlichenfalls können die Ventile zum Steuern der Zufuhr des
Druckmittels zu den Nuten 12 durch die Verstellung der Schieberspindel 3 betätigt
werden.
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Die Anwendbarkeit der Erfindung beschränkt sich nicht nur auf Absperrschieber
der in der Zeichnung dargestellten Konstruktion. Gegebenenfalls kann man die Erfindung
auch bei zwei Verschlußstücke umfassenden Absperrschiebern anwenden, bei denen die
Verschlußstücke mit jeweils einem Sitz zusammenarbeiten.
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Alternativ können die Nuten 12 auch in zur Anlagefläche des Verschlußstücks
parallelen Flächen vorgesehen sein, doch werden aus konstruktiven Gründen Nuten
in der Sitzfläche vorgezogen.