DE1922295U - Schieberventil. - Google Patents

Description

RA.341v

4. NRZ. 1965

lodge Cottrell Ltd., Birmingham (England)

SohieberYentil

Die Erfindung bezieht sich auf Ventile und betrifft insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, Ventile für G-asrohrleitungen großen Durchmessers, wie sie z.B. in Verbindung mit Gaswasehanlagen oder elektrostatischen Abscheidern verwendet werden.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgäbe, ein verbessertes Ventil zum Einbau in eine Rohrleitung zu schaffen» Gemäß der Erfindung wird ein Ventil geschaffen, welches in eine Leitung eingebaut werden kann und zwei in Abstand liegende Plansche, und einen zwischen diesen liegenden Schieber aufweist, wobei der Schieber eine Durchgangsöffnung hat und in seiner eigenen Ebene zwischen einer öffnungsstellung, in der der Durchgang mit den Leitungsflanschen fluchtet und einer Schließstellung, in der der Durchgang nicht mit den Leitungsflanschen fluchtet, drehbar ist. Der Schieber bestehj/aus zwei parallel in Abstand liegenden Platten mit übereinstimmenden

Öffnungen, die den Durchgang bilden, ferner ist eine Verstellvorrichtung für die Platte vorgesehen, durch die der Abstand der Platten zwischen einer inneren Stellung, in der die Platten nicht in gasdichter Anlage an den Leitungsflanschen liegen, und einer äußeren Stellung, in der die Platten gasdicht an den Leitungsflanschen anliegen, veränderbar ist, wobei ein Versehlußring mit zur Anpassung an den Abstand der Platten veränderbarer Dicke zwischen den Platten um die Öffnungen in diesen verläuft, und eine gasdichte Seitenwand des Durchganges in wenigstens der äußeren Stellung der Platten bildet.

Durch die Erfindung wird auch ein "Ventil wie vorgehend besehrieben einschließende Leitung geschaffen.

Das oben beschriebene Ventil ist sehr kompalt und benötigt keinen großen Bedienungsraum. Das Ventil kann von Hand oder z.B. durch einen Elektromotor betätigt werden.

Das Ventil ist insbesondere für die Verwendung in Gasrohrleitungen mit wenigstens 600 mm Durchmesser verwendbar, durch welche gereinigtes und verunreinigtes Gas mit Geschwindigkeiten bis zu zwischen 10 und 20 m/see bei Temperaturen bis zu 260⁰C und Drücken bis zu 1,75 atü, ggfs. sogar bis zu 3 atü strömt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt:

Pig. 1 einen Schnitt dureh ein Schieberventil gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2 - 2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer das erfindungsgemäße Schieberventil enthaltenden Rohrleitung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Rohrleitung gemäß Fig. 3, und

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5 - 5 in Fig. 1.

Die Anordnung schließt ein Schieberventil in einer durch eine horizontale Hochdruckgasleitung 1 gebildeten Leitung ein, welches aus einem vertikalen kreisförmigen Plattenschieber 2 besteht, der quer und rechtwinklig zur Achse der Rohrleitung liegt. Der Schieber hat einen Durchgang 3 mit der Form eines im wesentlichen halbkreisförmigen Segmentes, der konzentrisch zur Rohrleitung liegt und bis dicht zu deren Umfang verläuft. Der Schieber ist in seiner eigenen Ebene zwischen einer in Fig.1 dargestellten Öffnungsstellung, in der der Durchgang mit der

Rohrleitung fluchtet, und einer Schließstellung verdrehbar, in die DurchgangsÖffnung nicht mit der Rohrleitung fluchtet.

Bei höheren Betriebsdrücken kann die Drehung des Schiebers im Hinblick auf den darauf wirkenden Betriebsdruck schwierig weiden.

Die Anordnung ist daher so ausgebildet, daß der Schieber vom Druck entlastet werden kann, um die Bewegung zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung zu erleichtern. Dazu ist eine Absperrklappe 4 als Drosselglied vorgesehen, die oberstrom des Schiebers in der Rohrleitung liegt. Zwischen der Absperrklappe und dem Schieber ist ein Druckentlastungsventil 5 vorgesehen, welches die Rohrleitung mit der Umgebung verbindet. Wenn die Absperrklappe geschlossen ist, besteht nur ein schmaler Spalt zwischen ihrem Umfang und der Innenfläche der Rohrleitung.

Normalerweise ist, wenn Sas durch die Rohrleitung strömt, der Schieber und die Absperrklappe in öffnungsstellung und das Druckentlastungsventil geschlossen. Wenn der Schieber geschlossen werden soll, wird der während des Schließens auf den Schieber wirkende Druck dadurch vermindert, daß die Absperrklappe geschlossen wird, um die Gasströmung zu drosseln, aber

nicht völlig abzusperren, worauf das Druckentlastungsventil geöffnet wird. Der Schieber kann dann leicht in Schließstellung bewegt und das Druckentlastungsventil wieder geschlossen werden. Wenn das Schieberventil wieder geöffnet werden soll, wird das Druckentlastungsventil geöffnet, der Schieber in Öffnungsstellung bewegt, das Druckentlastungsventil wieder geschlossen und die Absperrklappe in öffnungsstellung zurückbewegt.

Die Rohrleitung verläuft vom kreisförmigen Querschnitt 100 (Fig. 3) über einen gewissen Abstand auf jeder Seite des Schiebers schräg, um übereinstimmende, im wesentlichen halbkreisförmige Querschnitte 101 an beiden Seiten des Schiebers zu schaffen. Der schräg verlaufende Rohrabschnitt vermindert die Gefahr der Ablagerung von Staubteilchen in der Rohrleitung, die geraden Umfängsteile 103 (Pig. 1) dieser Querschnitte 101 verlaufen horizontal an der Oberseite, und jeder Querschnitt hat den gleichen Fläehenbereich wie der Durchgang im Schieber. In öffnungsstellung des Schiebers fluchtet der Durchgang 3 mit den Querschnitten 101. Der Durchmesser jeder der Querschnitte 101 und des Durchganges 3 entspricht etwa dem 1 1/2-fachen. Durchmesser der übrigen Rohrleitung, um den freien Querschnitt der Rohrleitung auch am Schieberventil beizubehalten.

Die Anordnung schließt eine Stützkonstruktion ein. Diese Stützkonstruktion besteht aus sechs Bügeln 7 an einer Seite des

Sehiebers entlang der unteren Hälfte des Schiebers unterhalb dessen horizontalen Halbmesser liegen und entsprechenden sechs Bügeln 7 an der anleren Seite des Schiebers. Eine Rolle 8 ist auf einem Zapfen 9 in jedem der Bügel gelagert, und der Schieber liegt auf den Rollen um seine Achse drehbar.

Der Schieber besteht aus zwei nebeneinander in Abstand liegenden vertikalen kreisförmigen Platten 10, die aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Die Platten 10 haben entsprechende, im wesentlichen halbkreisförmige Durchgänge 3» die den Durchgang des Schiebers bilden. Der Schieber liegt in einem durch zwei Leitungsflanaehe gebildeten Rahmen, wobei jeder der Flansche einen halbkreisförmigen Flanschteil 11 und einen geraden Flanschteil 111 einschließt, die an jeder Seite des Schiebers um den Querschnitt der Rohrleitung verlaufen. Die halbkreisförmigen Flanschabschnitte 11 sind auf den Bügeln der Konstruktion abgestützt, die ihrerseits dureh Querträger 107 gehalten sind, so daß der Abstand zwischen den Flanschen konstant bleibt. Die Platten 10 sind so angeordnet, daß sie gegen die Flansche 11 - 111 in Dichtungsanlage angepreßt werden, wenn das Schieberventil geöffnet oder geschlossen ist. Wenn der Schieber zwischen der offnungs- und der Schließstellung bewegt wird, werden die Platten 10 in Abstand von den Flanschen 11 - 111 gehalten.

In jeder der Platten 10 sind zwei Hüten 12 vorgesehen, deren jede aus einem halbkreisförmigen und einem geraden Abschnitt besteht. Eine der Ehrten in jeder Platte liegt um den Durchgang 5· Eine Dichtpackung, z.B. ein Asbestband, ist in den Nuten 12 befestigt. Wenn die Platten gegen die Flansche angepreßt werden, liegt das Dichtungsmaterial einer Mut jeder Platte an einer entsprechenden Hippe 13 am Flanseh 11-111 an, und bildet eine Abdichtung. Das Dichtungsmaterial kann leicht ersetzt werden, ohne das"?ent11 auseinanderzubauen, wenn die entsprechende Nut oben liegt.

An jeder Platte 10 des Schiebers ist ein zylinderförmig nach innen verlaufendes koaxiales Band 14 dicht an seinem Umfang befestigt, während ein gerades Band 15 zwischen den gegenüberliegenden Teilen des zylindrischen Bandes verläuft. Das gerade Band 15 liegt horizontal und etwas unter dem horizontalen Durehmesser des Schiebers, wenn der Schieber in Öffnungsstellung liegt. Abschnitte der Wand des durch den Schieber verlaufenden halbkreisförmigen Durchgangs 3 werden dureh die zylindrischen Bänder 14 und die geraden Bänder 15 der Platten gebildet. Verstärkungsglieder 16 verlaufen über den geschlossenen Abschnitt jeder Platte rechtwinklig zum geraden Band und von diesem zum zylindrischen Band 14·

Die verbleibenden Wandbereiche des Durchgangs zwischen den Platten 14 werden durch die Innenseite eines Metallbalges 16 gebildet, der in Längsrichtung zusammengedrückt wird, wenn die Platten von den Plansehen in Abstand gehalten werden. Der Balg verläuft zwischen den Bändern der Platten zur Abdichtung der halbkreisförmigen und geraden Umfangsränder des Durchganges. Die Bänder 14 und 15 und der Balg 16 bilden auf diese Weise einen Ringverschluß zwischen den Platten 10 und die gasdichten Seitenwände des Durchganges 3.

Zur Veränderung des Abstandes der Blatten 10 ist die im folgenden erläuterte Verstellvorrichtung vorgesehen. Zehn in gleichem Abstand liegende Zapfen 17 verlaufen von dem zylindrischen Band 14 der einen Platte 10 des Schiebers radial nach außen, und zehn entsprechende fluchtende Zapfen 17 verlaufen radial vom zylindrischen Band der anderen Platte des Schiebers radial nach außen. In federn Paar der entsprechenden Zapfen sind fluchtende Bohrungen vorgesehen. Ein als Distanzstück wirkender Gewindebolzen 18 ist drehfest in der Bohrung des einen Zapfens 17 befestigt. Der andere Zapfen ist gabelförmig mit zwei Armen ausgebildet. Die Bohrung verläuft durch jeden der Arme. Ein mit Gewinde versehener Abschnitt des Bolzens verläuft in die Bohrungen des gabelförmigen Zapfens und ein Kettenrad 19 ist auf diesen mit gewinde versehenen Abschnitt zwischen den beiden Armen des Zapfens aufgeschraubt. Wenn der

Sehieber in Öffnungs- oder Schließstellung liegt, liegen die Gewindebolzen in sechs der Zapfenpaare entsprechend koaxial mit den Zapfen 9 der Rolle 8, welche den Schieber abstützen. Zwei Paare von entsprechenden inneren Zapfen 117ragen von den geraden Bändern der Platten nach oben, wenn der Schieber in Öffnungsstellung liegt. Mit diesen inneren Zapfen sind die am nächsten liegenden der zehn Paare von am Umfang des Schiebers 2 verteilten Zapfen durch tibereinstimmende ^erstellvorrichtungen verbunden.

Bei zwei Paaren von Radialzapfen 17, die jeweils benachbart einem der Paare von inneren Zapfen 117 liegen, ist ein zweites Kettenrad 19 auf dem Gewindebolzen 18 zwischen den beiden Armen des gabelförmigen Zapfens aufgeschraubt und aus einem Stück mit dem anderen Kettenrad ausgebildet (3?ig. 5). Bei allen Zapfen sind die Kettenräder 19 gegen Axialbewegung gegen die Arme der Zapfen durch Scheiben festgelegt, die sich an eine Stirnfläche des Kettenrades und an den entsprechenden Arm des Zapfens anlegen.

Der innere Arm jedes gabelförmigen Zapfens 17 hat eine Schulter in der Bohrung, an die sich eine Schulter 20 am Bolzen anlegen kann. Zwischen jedem der Paare radialer Zapfen ist ein Anschlag 21 am Rahmen befestigt, an den diese sich anlegen können.

Das Sehieberventil enthält außerdem einen Elektromotor 121, ein Getriebe 123 und zwei Leerlaufkettenräder 22, die alle am Rahmen festgelegt sind. Ein Antriebskettenrad 25 sitzt auf dem Antriebsstummel des Getriebes. Die Leerlaufkettenräder und das am Abtriebszapfen des Getriebes sitzende Kettenrad können sich alle axial frei bewegen.

Eine endlose Kette 24 verläuft um den Schieber 2 und steht in Eingriff mit allen Kettenrädern der radialen Zapfenpaare 17. Die Kette verläuft außerdem um die beiden Leerlaufkettenräder 22 und um das Antriebskettenrad 23 des Getriebes 123.

Zwei weitere endlose Ketten 25 verlaufen um die Kettenräder je eines der Paare der inneren Zapfen 117 an den geraden Bändern und um das zweite Kettenrad der entsprechenden radialen Zapfen 17.

Der Antrieb der Kettenräder an den inneren Zapfen 117 steuert den Abstand der inneren Teile der Platten und ermöglicht damit eine gute Abdichtung an den geraden Ilanschabsehnitten 111.

Beim öffnen und Schließen des Schieberventils bewirkt eine Drehung der Kette 24 durch den Motor zuerst eine Bewegung der beiden Platten 10 aufeinander zu ohne Drehung und dann eine

Drehung des ganzen Schiebers 2. Die Anordnung schließt einen Endschalter 31 an einer Seite des Yentils gerade etwas oberhalb des horizontalen Durchmessers desSchiebers und ein solenoidbetätigtes horizontales Sperrglied 26 an der gleichen Seite des Ventils und fluchtend mit dem horizontalen Durehmesser ein. In Öffnungsstellung des Schiebers wird der Endschalter durch eine am Schieber liegende Nooke 27 betätigt,und das SpeErglied 26 wird in einem am Schieber angebrachten Kloben eingeschoben und verriegelt den Schieber in Öffnungsstellung. Die Anordnung weist ferner einen nicht dargestellten Wechselschalter ein, dessen Funktion im folgenden erläutert wird.

Wenn der Schieber aus seiner Öffnungsstellung in seine Schließstellung bewegt werden soll, wird der Wechselschalter betätigt. Dadurch wird der das Sperrglied 26 aus dem Kloben 28 herausbewegende Solenoid erregt« Ferner wird der Motor so in Gang gesetzt, daß er die um den Schieber liegende Kette 24 in Gang setzt. Zuerst bewirkt die Bewegung der Kette eine Drehung der Kettenräder 19 der zehn radialen Paare von Zapfen 17 und über die anderen Ketten 25 eine Drehung der Kettenräder der beiden inneren Zapfenpaare 117. Die Drehung der Kettenräder bewirkt eine Längsbewegung der Gewindebolzen 18 und damit eine Bewegung der Platten aufeinander zu. Dies solange, bis die Schultern der Gewindebolzen an den entsprechenden Schultern 20 in der Bohrung der gabelförmigen Zapfen anliegen und damit eine weitere Drehung der Kettenräder 19 verhindern. Wenn eine Platte an

dem entsprechenden Plansch 11 des Yentiles haftet, löst er sich durch Anlage des entsprechenden Zapfens 17 am Anschlag 21. Jeder Anschlag 21 hat schräg verlaufende leitkanten zur Erleichterung der Einstellung der Zapfen 17 an dem Ansehlag Wenn die Kettenräder gesperrt sind, dreht die Kette 24 den Schieber 2 bis in Schließstellung, in der eine andere Nocke am Schieber den Endschalter 51 betätigt. Dadurch wird der Motor stillgesetzt und der Solenoid des Sperrgliedes 26 entregt, welches jetzt wieder in einem anderen Kloben 30 eingreift, der sich mit dem Schieber bis an das Sperrglied 26 bewegt hat. Der Wechselschalter wird jetzt so betätigt-_t daß der Motor reversiert wird und die Platten voneinander weg bis in Anlage an die Flansche 11 - 111 bewegt werden. Diese Bewegung wird solange fortgesetzt, bis der Widerstand den Motor anhält. Die Bewegung der Kette 24 während der Bewegung der Platten aufeinander zu und voneinander weg wird durch die axiale Bewegbarkeit der Antriebs- und !Leerlaufkettenräder 23, 22 erleichtert.

Bei einer Abwandlungsform der Vorrichtung ist der Schieber 2 drehbar auf einer axialen Spindel statt auf Rollen gelagert.

Bei einer anderen Abwandlungsform der Vorrichtung ist eine weitere Absperrklappe unterstrom des Schiebers 2 und ein

weiteres Druckeiit las tungs ventil zwischen dieser letzteren Absperrklappe und dem Schieber 2 vorgesehen. Wenn diese Absperrklappe in Sehließstellung liegt, wird ein ■ schmaler Spalt zwischen ihrem Umfang und der Innenfläche der Rohrleitung freigelassen.

- Patentansprüehe (Schot zansprü*3ie)

Claims (3)

RA. 3U 69 8-2.7.65 ü (Schutzansprtiehe)

1. Schieberventil zum Einbau in einer Rohrleitung mit einem in seiner eigenen Ebene zwisehen einer öffnungsstellung und einer Schließstellung drehbaren Schieber, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber aus zwei parallel in Abstand liegenden Platten (10) mit fluchtenden Durchgangsöffnungen (3) feesteht, wobei eine Verstellvorrichtung zur Verstellung des Abstandes der Platten vorgesehen ist, and an jeder der Platten um die Durchgänge (3) zwei Bänder (H, 15) und zwischen den Bändern (H) ein Metallbalg (16) vorgesehen sind.

2. Schieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Verstellen der Platten eine Anzahl von Kettenrädern (19) einschließt, die drehbar an der einen Platte (10) angebracht sind, und nur die eine Antriebskette (24) umläuft, wobei ein Gewindebolzen (18) frei in jedes der Kettenräder eingeschraubt und an der anderen Platte (10) festgelegt ist, und der Gewindebolzen ferner eine Schulter (20) aufweist, die sich an eine entsprechende Schulter an der ersten Platte {10) anlegen kann, derart, daß die anfängliche Bewegung der Kette (24) die Kettenräder (19) in Umdrehung setzt und dadurch den Abstand der Platten (10) ändert, bis

die entsprechenden Schultern (20) die Kettenräder, sperren, und eine weitere Bewegung der Kette (24) den Schieber (2) dreht.

3. Absperranordnung unter Verwendung eines Schieberventile nach Anspruch 1 oder 2 in einer leitung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (1) überstrom des Ventils eine Absperrklappe (4) angeordnet ist und Druckentlastungsventil (5) das Innere der Leitung (1) der Absperrklappe (4) und dem Ventil mit der Umgebung verbindet, und/oder daß eine Absperrklappe (4) in der Leitung (1) unterstrom des Schieberventils angeordnet ist, und ein Druckentlastungsventil (5) das Innere der Leitung zwischen der Absperrklappe (4) und dem Ventil mit der Umgebung verbindet.