DE1600964C3 - Absperrschieber mit aus federnden Blechstreifen bestehenden Abdichtelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Absperrschieber für große Durchtrittsquerschnitte mit mehreren Abdichtungselementen aus elastisch nachgiebigen, federnden Blechstreifen, wodurch eine Abdichtung längs des gesamten Umfanges des Durchtrittsquerschnitts zwischen einem beweglichen Schieber und einem ortsfesten Rahmen geschaffen wird.

Es ist ein Plattenschieber zum Absperren von Gasleitungen bekannt (DT-PS 7 20 599), bei dem eine quer zur Rohrleitung angeordnete Schieberplatte vorgesehen ist. Die Abdichtung erfolgt durch nachgiebige, durch Innendruck (Gas oder Flüssigkeiten) aufblähbare Hohlringdichtungen zwischen Schiebergehäuse und Schieberplatte. Im einzelnen weisen die Hohlringdichtungen gesonderte Dichtungsringe auf, die an den Seitenwänden der Hohlringdichtungen befestigt sind. Die Hohlringdichtungen mit ihren nachgiebigen Seitenwänden dienen somit nicht unmittelbar zur Abdichtung, sondern vielmehr zur Erzeugung des erforderlichen Dichtungsdrucks auf Grund des Druckmittels, welches in den Innenraum der Hohlraumdichtungen einführbar ist. Es ergibt sich somit der Nachteil, daß die Abdichtung über relativ schmale Dichtungsleisten erfolgt, die einerseits eine hohe Oberflächengüte aufweisen müssen und andererseits gegenüber Beschädigungen durch Fremdkörper (Schmutz u. dgl.) sehr anfällig und nur wenig robust sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß zur Erzeugung des erforderlichen Dichtungsdrucks ein gesondertes Druckmedium benötigt wird.

Im wesentlichen die gleichen Nachteile hat auch eine andere bekannte Abdichtung (FR-PS 12 51449), die ebenfalls einstückige geschlossene Dichtungsringe aufweist, die für große Strömungsquerschnitte nicht verwendbar sind und bei denen ebenfalls die Dichtungskraft durch Einführen eines Druckmediums in den Innenraum der gummiähnlichen, elastisch verformbaren Dichtungsringe erzeugt wird. Außerdem besteht dadurch, daß diese bekannten Dichtungsringe aus einem gummiähnlichen Material bestehen, der weitere Nachteil einer nur beschränkten Verwendbarkeit der Dichtung bei höheren Temperaturen. Außerdem ist auch die Verschleißfestigkeit nicht sehr hoch.

Es ist ferner ein Feder- oder Dichtungsstreifen bekannt (DT-PS 92 321), der sowohl zur Stoßdämpfung als auch zur Abdichtung verwendet werden soll und im einzelnen aus mehreren flachen Ringen oder Röhren aus elastischem Stoff (gegebenenfalls auch aus Stahlröhren) besteht, die exzentrisch ineinandergeschoben und an der Berührungsstelle miteinander verbunden sind, um durch die Federung der Wände der nacheinander beanspruchten Ringe oder Röhren Stöße aufnehmen oder als Dichtung wirken zu können. Ein derartiger bekannter Dichtungsstreifen weist vor allem den Nachteil eines durch die Vielzahl der ineinandergeschobenen Röhren bedingten komplizierten Aufbaus auf. Außerdem ist die Abdichtung zumindest im Bereich der einen der beiden Dichtungslinien bzw. -flächen insofern etwas problematisch, als im Bereich dieser Dichtungslinie bzw. -fläche Befestigungsmittel· wie Bolzen u.dgl.

angeordnet werden müssen, die einerseits die Gesamtheit der exzentrischen Ringe untereinander und andererseits mit einem ortsfesten Rahmen verbinden.

Für die Abdichtung von großen Durchtrittsquerschnitten sind ferner Dichtungen bekannt (US-PS 29 96 063 und 32 28 389), durch die ein Teil der vorgenannten Nachteile vermieden werden kann, indem nämlich eine Vielzahl von Stahlblechstreifen in Anwendung kommt, so daß keine Einschränkungen bezüglich der Größe des Durchtrittsquerschnittes und der Höhe der zulässigen Temperaturen bestehen. Selbst bei großen Durchtrittsquerschnitten und bei hohen Temperaturen kann nämlich immer noch eine gute Abdichtung längs des gesamten Umfanges des Durchtrittsquerschnitts zwischen einem beweglichen Schieber und einem ortsfesten Rahmen mittels der elastisch nachgiebigen, federnden Stahlblechstreifen erzielt werden. Problematisch ist jedoch die Erzeugung eines ausreichend hohen Dichtungsdrucks der frei auskragenden Stahlblechstreifen und die Gewährleistung einer einwandfreien Dichtwirkung bei etwaigen Fremdkörpern, da die Abdichtung im Bereich von schmalen Dichtungsflächen erfolgt und frei auskragende Dichtungsstreifen grundsätzlich zu einer Linienberührung neigen. Problematisch ist auch die Erzeugung einer hinreichenden Festigkeit der Stahlblechstreifen in Verbindung mit einer guten Dichtwirkung. Nachteilig ist ferner noch die Tatsache, daß längs des gesamten Umfanges des Durchtrittsquerschnitts verschiedene Abdichtungselemente unterschiedlicher Ausbildung in Anwendung kommen.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt nun der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei für große Durchtrittsquerschnitte vorgesehenen Absperrschiebern mit Dichtungselementen aus federnden

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Blechstreifen die Festigkeit der Dichtungselemente und den Dichtungsdruck zu verbessern und außerdem eine einwandfreie Dichtv/irkung auch dann zu gewährleisten, falls die mit dem Dichtungselement zusammenarbeitende Dichtfläche irgendwelche Unebenheiten (gegebenenfalls bedingt durch Fremdkörper) aufweisen sollte.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sämtliche Blechstreifen zu geschlossenen Schleifen gebogen sind, deren beide Seitenwände die Dichtflächen bilden.

Erfindungsgemäß sind somit die blattfederähnlichen Blechstreifen durch Verbindung ihrer beiden Enden zu einer geschlossenen Schleife gebogen, deren Querschnitt elastisch verformbar ist. Diese erfindungsgemäßen Bleche weisen vor allem den Vorteil auf, daß sich die elastisch nachgiebigen Seitenwände sehr gut an die hiermit zusammenarbeitenden gegenüberliegenden Dichtflächen anlegen, was auch dann der Fall ist, falls die Dichtflächen irgendwelche Unebenheiten, z. B. durch Verschmutzung od. dgl., aufweisen sollten. Etwaige Fremdkörper werden nämlich mehr oder weniger kissenartig von den großflächigen Dichtflächen im Bereich der Seitenwände der Schleifen umschlossen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei den erfindungsgemäßen Schleifen die Festigkeit wesentlich höher ist als bei den bekannten Blechstreifen. Vorteilhaft ist ferner, daß längs des gesamten Umfangs des Durchtrittsquerschnitts gleichartige Schleifen in Anwendung kommen, die in ihrer Gesamtheit eine in Umfangsrichtung geschlossene Dichtung ergeben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schleife im Gebiet ihrer Enden und/oder ihres Scheitels mit Versteifungsblech hinterlegt, wodurch sich eine besonders gute Festigkeit ergibt.

In Ausnahmefällen kann die den Dichtdruck erzeugende elastische Rückstellkraft noch dadurch erhöht werden, daß eine Zusatzkraft erzeugt wird, indem der Schleifeninnenraum unter Überdruck mit Luft oder einem anderen Gas gefüllt ist.

Im Bedarfsfall kann die Schleife durch Innenfedern versteift sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Schleife am Schieber angeordnet und sie steckt bei geschlossenem Schieber zwischen den Wänden eines am Rahmen befindlichen Kanals, dessen öffnungsweite enger als die Breite der unverspannten Schleife ist.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht ein Abdichtungselement aus zwei Schleifen solcher gegenseitiger Anordnung, daß sie bei offenem Absperrschieber abdichtend aneinanderliegen und bei geschlossenem Absperrschieber von dem zwischen sie eintretenden Schieber zusammengedrückt werden. Hierbei kann somit auch bei offenem Absperrschieber einwandfrei abgedichtet werden, was besonders bei einer Abdichtung gegenüber giftigen Gasen bedeutsam ist.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient die nachfolgende Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele, die in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt

Fig. IA einen Teilquerschnitt einer Ausführungsform, bei der nur auf einer Schieberseite Dichtungsschleifen angeordnet sind,

F i g. IB und IC ähnliche Teilquerschnitte durch eine weitere Ausführungsform (Offen- und Schließstellung), bei der auf beiden Seiten des Schiebers Dichtungsschleifen angeordnet sind,

F i g. 2 einen ähnlichen Teilquerschnitt einer weiteren Ausführungsform, wobei die Schließstellung gezeigt ist,

F i g. 3 einen ähnlichen Teilquerschnitt einer gegenüber F i g. 2 abgewandelten Ausführungsform,

F i g. 4 einen Querschnitt durch eine abgewandelte Schleife,

F i g. 5 einen Teilquerschnitt einer Ausführungsform mit am Schieber befestigten Schleifen,

F i g. 6 einen ähnlichen Teilquerschnitt einer gegenüber F i g. 5 abgewandelten Ausführungsform,

F i g. 7 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer Ausführungsform,

F i g. 8 einen Schnitt längs der Linie A-A in F i g. 7,

F i g. 9 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines Paares eingebauter Schleifendichtungen,

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie XII-XII in Fig.9,

F i g. 11 eine Draufsicht auf mehrere nebeneinander angeordnete Schleifendichtungen gemäß F i g. 9 und 10. F i g. 1A zeigt einen Streifen 1 aus biegsamen, federhart getempertem Blech, dessen beide Enden unter Bildung einer Schleife 5 direkt miteinander verbunden und gemeinsam am Ende eines weiteren Streifens 2 befestigt sind, dessen anderes Ende an einem L-förmigen Ansatz 3 eines ortsfesten Rahmens (Kanalrahmen) 4 eines Absperrschiebers angeschraubt ist. Die Schleife 5 befindet sich im Raum des L-förmigen Ansatzes 3 und wird durch einen beweglichen Schieber 6, dessen Hub strichpunktiert angedeutet ist, elastisch an die Seitenwandung des L-förmigen Ansatzes 3 gedrückt, so daß der längs des Schiebers 6 befindliche Kanalraum abgeschlossen und abgedichtet ist.

Während sich bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1A die Schleifen nur auf einer Seite des Schiebers befinden, sind bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1B und IC zu beiden Seiten des Schiebers 6 Schleifen 5 angeordnet, die zu beiden Seiten gegen den Schieber 6 sowie gegen die Seitenwände des L-förmigen Ansatzes 3 abdichten. Im Gegensatz zu dieser in Fi g. IC dargestellten Schließstellung liegen bei der in F i g. 1B dargestellten Öffnungsstellung die beiden Schleifen 5 mit ihren Seitenwänden direkt abdichtend gegeneinander an.

Es wird somit sowohl bei geschlossenem wie auch bei geöffnetem Absperrschieber eine einwandfreie Abdichtung erzielt.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß F i g. 2 sind voneinander getrennte Gehäusehalterungen 8 und Schleifenhalterungen 7 vorgesehen. Außerdem sind im Gegensatz zu dem Beispiel nach F i g. 1B und IC die Schleifen nach dem Känalinneren hin gerichtet, so daß man bei in Betrieb befindlichem Kanal leichter an die Schleifen herankommt.

F i g. 3 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß F i g. 2, bei der die Schleifen 5 durch innere Querrippen 11 gegen übermäßige Zusammenpressung geschützt sind, so daß der bewegliche Schieber mit dem einen Ende voran ohne Gefahr übermäßiger Schleifenverformung in die Abdichtung eingefahren werden kann. An Stelle der Rippen 11 kann auch ein anderes starres Stützglied zur Verstärkung herangezogen werden.
F i g. 4 zeigt eine Schleife 5, die zusätzliche Innenfedem 13 aufweist, die den Dichtungsdruck verstärken, indem sie die Schleife 5 auseinanderdrücken. Es ist hierbei von Vorteil, diese Innenfedern aus vergleichsweise schmalen Streifen zusammenzusetzen, denen man eine

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solche Schräglage gibt, daß die Schleife seitlich biegsam bleibt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 ist die Schleife 5 am äußeren Rand bzw. am Kopfende des Schiebers 6 angeordnet, und sie arbeitet mit einem U-förmigen Kanal 14 am Rahmen 4 zusammen, dessen Öffnungsweite enger als die Breite der unverspannten Schleife 5 ist. Die Schleife 5 wird somit an die Innenwände des Kanals 14 angepreßt und unter Querschnittsverformung gestaucht.

Falls ein Schieber mit gemäß F i g. 5 befestigter Schleife durch einen Schlitz 15 im ortsfesten Rahmen zurückgezogen werden muß, wird in der Schieber-Offenstellung eine Schlitzabdichtung gemäß F i g. 6 vorgesehen. Ein derartiger Schieber ist auf beiden in Bewegungsrichtung gegenüberliegenden Kanten jeweils mit Schleifen gemäß F i g. 5 versehen, wodurch der Kanal bei geschlossenem Schieber längs beider Kanten geschlossen und bei offenem Schieber in F i g. 6 gegen die Außenluft abgedichtet wird.

F i g. 7 und 8 zeigen zwei geradflächige Dichtungselemente 17, die zu einem rechtwinkligen Eckenstoß einer durchgehenden Umfangsdichtung in einem rechtwinkligen Kanal zusammengefügt sind. Hierbei werden die einzelnen Schleifen einander überlappend aneinandergefügt und an den Ecken so gestaltet, daß sie unter Überlappung ineinander passen. Somit ergibt sich eine Reihe benachbarter Schleifenabschnitte, die sich überlappen, gegebenenfalls auch stumpf aneinanderstoßen oder in anderer Weise aufeinander abgestimmt sind, solange nur eine durchgehende ununterbrochene Abdichtungslinie bzw. -fläche entsteht. So können auch federnde Anschlagstreifen vorgesehen sein, um etwaige Schlitze zwischen verschiedenen Schleifen zu einer Abdichtungslinie durchgehend zu schließen. Die Schleifen können unter beliebigem Winkel aneinander in der vorgenannten Weise angeschlossen werden, wodurch vier- oder andere vieleckige Schleifenabdichtungen geschaffen werden.

Es ist von Vorteil, die mit dem Schieber verbundenen Schleifen außerhalb des Strömungskanals anzuordnen, damit sie von außen her überwacht und gegebenenfalls gewartet werden können.

Zur Verringerung etwaiger Leckverluste im Bereich der Überlappungs- und Anschlußstellen zwischen benachbarten Schleifen kann der Innenraum der Schleifen mit Luft oder Gas unter Überdruck gefüllt werden.

Die Schleifen können auf einer Stützplatte ruhen, wie dies in Fig.9, 10 und 11 dargestellt ist, wo Luft zur Verhinderung etwaiger Gasleckverluste benutzt wird. Der Vorteil besteht hierbei darin, daß sehr einfach eine Montage bzw. Demontage möglich ist ohne Gefahr von Leckverlusten. Im einzelnen weist, wie aus F i g. 10 zu entnehmen, der Schieber an einer Platte 26 befestigte Luftführungsrohre 35 auf, die ihrerseits eine Grundplatte 30 der Abdichtungseinheit tragen, die mit Hilfe

ίο von Schrauben 22 befestigt ist, die durch eine öffnung 33 im Scheitel der Schleife 5 zugänglich sind. Die Fußränder der Schleife 5 bilden Federn 25, die den Stoß zwischen Grundplatte 30 und Druckseite des Lüftungsrohres 35 abdichten. Das relativ dünne Schleifenmaterial ist fußseitig durch weitere Versteifungsbleche 19 und scheitelseitig durch eine weitere Lage 20 verstärkt, wobei zwischen beiden Teilen 19 und 20 eine hochbiegsame Abdichtungsfläche 34 aus einlagigem Material verbleibt.

Ein inneres Stützglied 21 schützt die Schleife 5 gegen übermäßiges Zusammenstauchen beim Durchtritt durch Flugstaubschichten oder sonstige Hindernisse. Dieses Stützglied 21 hat im Bereich seines Bodens 23 einen offenen Spalt, durch den die Abdichtungsluft in die Schleife und außerdem in das Gebiet der eigentlichen Abdichtung gelangen kann. Zu diesem Zweck sind die Lüftungsrohre 35 (s. F i g. 9) mit Zuführungsöffnungen 24 für die Luft versehen.
Die Verstärkungsbleche 19 und 20 sind über ihre gesamte Fläche hinweg durch Punktschweißung oder Nietstellen 27 befestigt.

Zwecks leichterer Einpassung weisen die Schleifen zwischen den einzelnen Abschnitten 36 (s. Fig. 11) je einen Schlitz auf, durch den die Abdichtungsluft ebenso

wie durch die Öffnungen 33 in das Gebiet der eigentlichen Abdichtung eintreten kann. Diese Schlitze sind bis hin zu den eigentlich abdichtenden Flächen 34 durch Überlappungsstreifen 29 verschlossen.
Zwecks weiterer Erleichterung des Ein- und Ausbaus dieser Abdichtungselemente ordnet man jeweils zwei Schleifen im Paar und mit schrägstehenden Außenenden an, wie dies die Abwicklung gemäß F i g. 11 zeigt, so daß die schräg aufwärts stehenden Abschnitte a/i und all jeweils für sich abgehoben werden können, hierbei aber auch das Abheben eines ^Abschnittes ermöglichen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

16 OO 964 Patentansprüche:

1. Absperrschieber für große Durchtrittsquerschnitte mit mehreren Abdichtungselementen aus elastisch nachgiebigen, federnden Blechstreifen, wodurch eine Abdichtung längs des gesamten Umfanges des Durchtrittsquerschnittes zwischen einem beweglichen Schieber und einem ortsfesten Rahmen geschaffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Blechstreifen zu geschlossenen Schleifen (5) gebogen sind, deren beide Seitenwände Dichtflächen bilden.

2. Abdichtungselement für einen Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife im Gebiet ihrer Enden und/oder ihres Scheitels mit Versteifungsblech (19, 20) hinterlegt ist.

3. Abdichtungselement für einen Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifeninnenraum unter Überdruck mit Luft oder anderem Gas gefüllt ist.

4. Abdichtungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife durch Innenfedern (13) versteift ist.

5. Abdichtungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es am Schieber (6) angeordnet ist und bei geschlossenem Schieber zwischen den Wänden eines am Rahmen (4) befindlichen Kanals (14, 15) steckt, dessen öffnungsweite enger als die Breite der unverspannten Schleife ist.

6. Abdichtungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei Schleifen (5) solcher gegenseitiger Anordnung besteht, daß sie bei offenem Absperrschieber abdichtend aneinanderliegen und bei geschlossenem Absperrschieber von dem zwischen sie eintretenden Schieber (6) zusammengedrückt werden.