DE1945901A1 - Absperrschieber,insbesondere fuer Gas- und Vakuumleitungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von dem in der schweizerischen Patentschrift No. 420 759 des oben genannten Anmelders beschriebenen Absperrschieber. Der bekannte Absperrschieber hat einen mittels einer Schiebestange verschiebbaren Verschlusskörper, welcher zwei übereinander liegende Teller aufweist, die nach Verschiebung des Verschlusskörpers in die Schliesslage auseinanderspreizbar sind, um mindestens einen dieser Teller als Ventilteller dicht schliessend auf einen Sitz zu drücken. Zwischen beiden Tellern, die durch Zugfedern miteinander verbunden sind, ist ein Wälzkörperkäfig angeordnet, an welchem die Schiebestange angreift und welcher mindestens eine durchgehende Bohrung aufweist, in der ein Paar von Wälzkürpern mit Spiel gehalten ist, wobei der Durchmesser der Wälzkörper grosser ist als die Hälfte der Länge der Bohrung. Die beiden Teller sind mit einander gegenüberliegenden Ausnehmungen versehen, in welche Wälzkörper in der üeffnungslage des Verschlusskörpers einrasten und aus welchen sie durch die Schliessbewegung der Schiebestange gezwungen werden auszurasten und dadurch die Teller auseinander zu spreizen, wenn der Ventilteller seinem Sitz gegenüberliegt.

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Es hat sich gezeigt", dass dieser konstruktiv sehr einfache und funktionsmässig hervorragend wirksame Absperrschieber noch einen Nachteil hat, der namentlich bei sehr hohem Vakuum ins Gewicht fällt. Wie später anhand der Zeichnung noch ausführlich erläutert werden soll, tritt nämlich zwischen einem Teil des Verschlusskörpers, der beim Schliessvorgang am Gehäuse anschlägt, und diesem Gehäuse eine Reibung auf, die allmählich zu Anfressungen führen kann, welche schliesslich die Dichtheit des Abschlusses beeinträchtigen .

Die vorliegende Erfindung behebt diesen Nachteil dadurch, dass mindestens ein Anschlag mit wenigstens einem der beiden Teller durch mindestens ein in deren Spreizrichtung federndes Organ verbunden ist, das von dem oder den Tellern in der Schliessrichxung des Verschlusskörpers vorsteht und bei dessen Schliessbewegung durch sein Auftreffen auf eine Gehäusestelle "die Spreizbewegung der Teller einleitet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch den Absperrschieber in der Geffnungslage;

Fig. 2 denselben Schnitt in der Schliesslage; Fig. -3 eine Variante des Verschlusskörpers, und Fig. 4 eine andere Variante desselben.

Der dargestellte Absperrschieber weist ein Gehäuse 1 auf, das mit zwei Anschluss-Stutzen 2 und 3 versehen und durch einen Deckel 4 abgeschlossen ist. Im Gehäuse i"st ein mehrteiliger Verschlusskörper 5 verschiebbar angeordnet. Der Verschlusskörper 5 weist einen. Ventilteller 6 auf, der in der Schliesslage dicht schliessend auf einen am inneren Ende des Stutzen 3 vorgesehenen, mit einer Dichtung 30 versehenen Ventilsitz 23 gedruckt wird. Ber Verschlusskör-

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per 5 weist ferner sinen Abstützteller 9 auf, der durch eine in Form eines rechteckigen Rahmens gebcgens, breite ■ Bandfeder 31 cuf den Ventilteller 6 hin gezogen wird. Die beiden Enden der Bandfeder 31 sind in der Kitte einer kurzen Rahmenseite durch sine i\iiate 32 miteinander verbunden. Die gegenüberliegende kurze Rahmensaite ist mit einer grossen, rechteckigen Ceffnung 33 versehen. Die langen Rahmenseiten sind in ihrem mittleren Bereich durch Punktschweissung iait dem Ventilteller 6 und dem Abstütztellsr 9 verbunden. In Fig. 2 sind je zwei Schweisspunkte 34 durch Kreuze markiert.

Zwischen den beiden Tellern 6 und 9 und den beiden langen Rahmenseiten ist ein prismatischer Kugelkäfig 12 angeordnet, der eine durchgehende Bohrung 13 aufweist, in der zwei Kugeln 14 angeordnet sind, deren Durchmesser nur wenig geringer ist als derjenige der Bohrung 13, eiber merklich grosser als die Hälfte der Länge dieser Bohrung. Die Kugeln 14 sind in der - Deffnungslage des Schiebers in zwei einander gegenüberliegende Ausnehmungen 15 der beiden Teller 6 und 9 eingerastet.

Am Kugelkäfig 12, der durch die Qeffnung 33 der Bandfeder 31 hinaus ragt, ist das innere, mit Gewinde versehene Ende 16 einer Schiebestange 17 befestigt, die durch den Deckel 4 hindurchgeht und an ihrem äusseren Ende mit einem Bedienungsgriff IB versehen ist. Mit 24, 25 und 35 sind Dichtungen bezeichnet. Der Stutzen 2 ist innen mit einem Gewinde 36 versehen, in da.s ein Einstellring '37 eingeschraubt ist, in-dessen äusserer Stirnfläche kurze Bohrungen 38 vorgesehen sind, an denen ein Werkzeug angreifen kann, um den Ring 37 einzustellen.

Um den Schieber zu schliessen, schiebt man-den Verschlusskörper mittels der Schieberstange 17 zwischen die 5tutzen 2 und 3. Daher bleibt der Verschlusskörper 5 zunächst ' noch in seiner in Fig. 1 gezeichneten, zusammengezogenen Lage. Wenn die Miete 32 aber schliesslich an einer mit 26 bezeichneten 5telle des Gehäuses 1 anschlägt und die Schiebestange 17 noch weiter nach innen gedruckt wird, so zwingt der Kugelkäfig 12 die Kugeln 14 aus den

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Ausnehmungen 15 auszutreten, se dass sie die beiden Teller 6 und 9 gegen die van der Bandfeder 31 auf dieselben ausgeübten Zugkraft auseinander spreizen. Dabei rollen die Kugeln 14 auf der Bandfeder 31 und aufeinander, so dass die Reibung sehr gering ist und ein Abrieb vermieden wird. In der so erreichten, in Fig. 2 gezeigten Spreizlage des Verschlusskorpers 5 wird der Ventilteller 6 auf die Dichtung 30 des Ventilsitzes 23 gepresst, wodurch eine ausserordentlich gute Absperrwirkung erzielt wird. Der Zweck des Einstellringes 37 ist der, den Abstand zwischen seiner inneren Stirnfläche 38' und dem Ventilsitz 23 so einzustellen, dass die Dichtung 30 in der Schliesslage mit der erforderlichen Kraft zusammengpresst wird.

Beim früheren Absperrschieber war am Abstützteller - 9 ein Einstellring angebracht, mit dem dieselbe Wirkung erzielt wurde, wie mit dem Einstellring 37; dabei wurde der Spreizvorgang durch das Anschlagen dieses Einstellringes auf das Gehäuse ausgelöst, wobei sich die Anschlagstelle aber nicht wie beim vorliegenden Schieber bei 26, also etwa in der Mittelebene des Verschlusskörpers 5 befand, sondern etwa in Höhe des Abstütztellers 9, also bei 26' (s. Fig. 2). Dies hatte den Nachteil, dass entweder schon beim anfänglichen Verschieben des Verschlusskörpers oder'dann beim Auseinanderspreizen der Teller eine Reibung zwischen dem Einstellring und dem Gehäuse stattfand. Zur Vermeidung der anfänglichen Reibung wurde in der Praxis der Einstellring stets so eingestellt, dass er in der Oeffnungslage des Schiebers einen kleinen Abstand vo'n der gegenüberliegenden Gehäuseflache hatte. Dann trat aber beim Auftreffen des Einstellringes auf das Gehäuse, also an der Stelle 26', eine durch die Spreizbewegung hervorgerufene Reibung auf. Dieser Nachteil tritt auch bei einer Ausführung auf, bei welcher der Verschlusskörper keinen Einstellring aufweist, der Spreizvorgang aber durch das Auftreffen des einen oder des anderen Tellers 6 oder 9, oder durch das gleichzeitige Auftreffen beider Teller auf das Gehäuse ausgelöst wird. In letzterem Fall wird die Reibung sogar an zwei Gehäusestellen auftreten. Diese Reibung ist · nun nicht in' erster Linie wegen des anfänglich dadurch bedingten,

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erhöhten Widerstandes schädlich, sondern wegen dem Abrieb der ciufeinanderreibenden Teile. Da der Schieber vorzugsweise bei äusssrst tiefern Vakuum benützt wird, müssen jegliche Schmiermittel vermieden werden, die durch ihre Verdampfung das Vakuum beeinträchtigen wurden. Wird der bekannte Schieber sehr häufig betätigt, so zeigen sich denn bald an der Stelle 2.6' Anfressungen, die schliesslich dessen einwändfreie Funktion beeinträchtigen, indem der Ventilsitz undicht wird.

Bein vorliegenden Schieber ist dieser Nachteil offensichtlich vermieden; denn das Auseinanderspreizen der Teller 6 und 9 wirkt sich nicht auf die Lage der etwa in der Mitte derselben liegenden, als Anschlag dienenden Niete 32 aus. Selbst wenn die Spreizwege der beiden Teller 6 und 9 nicht genau gleich sind, wird die Qeffnung ohne weiteres durch die Feder 31 aufgenommen, so dass der Anschlag 32 sich gegenüber der Anschlagstelle 26 nicht bewegt.

In Fig. 3 ist eine Variante des Verschlusskörpers dargestellt, die sich besonders für grosse Schieber eignet. Von dem in Draufsicht gezeigten Verschlusskörper 5a nach Fig. 3 ist der Ventilteller 6a weggelassen worden. Derselbe ist? mit dem Aufstützteller 9a durch zwei in Form von rechteckigen Rahmen gebogene, relativ schmale Bandfedern 31a verbunden, die je mit einer als Anschlag dienenden Niete 32a versehen und mit den Tellern durch Punktschweissen verbunden sind. Der mit der Schiebestange 17 verbundene Kugelkäfig 12a weist drei Bohrungen 13a auf, in denen drei Paare von Kugeln 14u angeordnet sind, die in der Oeffnungslage und beim anfänglichen Verschieben des Verschlusskörpers 5a in entsprechende, in Fig. 3 nicht sichtbare Ausnehmungen der Teller einrasten. Die Dandfedern 31a und die Anschläge 32a werden natürlich so ausgelegt, dass letztere gleichzeitig bei 26 auf das Gehäuse treffen; aber auch ein nicht ganz genau gleichzeitiges Anschlagen hätte keinen Einfluss auf die gewünschte Wirkung. Gegebenenfalls könnten die beiden Bandfederrahmen 31a an ihren der Stelle 26 gegenüberliegenden Seiten durch eine Traverse verbunden sein, in deren Mitte ein einziger, z.B. mittels Gewinde einstellbarer Anschlag, angebracht sein könnte. Die Bandfeder 31 ader die Bandfedern 31a könnten

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auch durch Punktschweissen in ihrer Rahmenform fixiert u-or-cion sein, und die Nieten 32 und 32a könnten durch irgendwelche andere einstellbare oder nicht einstellbare Anschlagstücke ersetzt warden.

Die Schiebestange muss nicht unbedingt starr mit dem Kugelkäfig verbunden sein. Gemäss Fig. 4 greift die Sehiebestange 17 vielmehr über ein Gelenk 39 am Kugelkäfig 12b eines Verschlusskörpers 5b an, wobei dieser Käfig 12b bei 40 an dem in dieser Figur nicht dargestellten Gehäuse schwenkbar angebracht ist. Dis rahmenförmige Bandfeder 31b, die z.B. so ausgebildet ist' wie die Bandfeder 31a, hält·, wiederum die Teller 6b und 9b am Käfig 12b fest, verläuft aber senkrecht zur Längsrichtung des Käfigs 12b,^ der bei der Schiebebewegung der Stange 17 eine Pendelbewegung ausführt. Wenn der Anschlag 32b an der Gehäusestelle 26 anschlägt, treten die Kugeln 14b wiederum aus der durchgehenden Bohrung 13b des Käfigs 12b aus und spreizen die Teller 6b und 9b auseinander. Die Lage der Gehäusestutzen ist durch den strichpunktierten Kreis angedeutet, der dem Innendurchmesser der Stutzen entspricht. Diese Ausführung entlastet auf sehr leicht .zu bewerkstelligende Weise die Sehiebestange 17 von der Führung des Käfigs 12b und gestattet die Länge des Weges der Schiebestange zu reduzieren, was namentlich dann vorteilhaft ist, wenn letztere statt mittels d'er Dichtung in an sich bekannter Weise mittels eines Metallbalges gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist,'weil lange Metallbälge teuer sind.

Wenn die Kugeln oder gegebenenfalls andere Wälzkörper, beim Austreten aus den Ausnehmungen der Teller wie in den Fällen von Fig. 1, 2 und Fig. 4 auf der Bandfeder 31 bzw. 31b abrollen, so ist dies vorteilhaft, weil das Federmaterial in der Regel sehr hart ist. Im Falle vqn Fig. 3 kann man aber selbstverständlich die innere ÜDt;rfläche der Teller auf irgend eine bekannte Weise mit einer besonders harten 5chicht versehen, falls deren Material keine befriedigende Härte hat.

Der oder die Anschläge des Verschluaükürpary müssen nicht unbedingt an der oder den Zugfedern angebracht sein, welche die beiden Teiler auf einander- ,^iehen; · auch künnen die Zugfedern prinzipiell

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oeliebiger Art sein. *

Zs genügt z.B. auch, wenn an einem Teller ein in der Schliessrichtung vorstehender Federarm vorgesehen ist, der an seinem freien Ende den Anschlag trägt. Bei der Spreizbewegung der Teller bleibt der Anschlag dann ebenfalls unbeweglich auf der von ihm getroffenen Gehäusestelle, indem der Federarm, die Tellerbewegung aufnimmt, An der fraglichen Gehäusestelle kann gegebenenfalls eine kleine Vertiefung vorgesehen werden, in die der Anschlag einrasten kann, um absolute Gewähr für die Vermeidung einer Scheuerbewegung relativ zum Gehäuse zu bieten.

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Claims (8)

1. P atent an sorüch e

   Absperrschieber, dessen mittels einer Schiebestange verschiebbarer Verschlusskörper zwei übereinander liegende Teller aufweist, die nach Verschiebung des Verschlusskörpers in die Schliesslage auseinander spreizbar sind, um mindestens einen dieser Tellez als Ventilteller dicht schliessend auf einen Sitz_szu drücken, wobei zwischen den beiden, durch Zugfedern miteinander verbundenen Tellern ein Wälzkörperkäfig angeordnet ist, an welchem die Schiebestange angreift und welcher mindestens eine durchgehende Bohrung aufweist, in der ein Paar von'Wälzkörpern mit Spiel gehalten ist, wobei der Durchmesser der Wälzkörper grosser ist als die Hälfte der Länge der Bohrung, und wobei die beiden Teller mit einander gegenüberliegenden Ausnehmungen versehen sind, in welche die Wälzkörper in der Oeffnungslage des Verschlusskörpers einrasten und aus welchen sie durch die Schliessbewegung der 5chiebestange gezwungen werden .auszurasten und dadurch die Teller auseinander zu spreizen, wenn der Ventilteller seinem Sitz gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anschlag (32; 32a; 32b) mit wenigstens einem der beiden Teller [6,9; 6a, 9a; 6b,9b) durch mindestens ein in deren Spreizrichtung federndes Organ (31; 31a; 31b) verbunden ist, das von dem oder den Tellern in' der Schliessrichtung des Verschlusskö'rpers (5; 5a; 5b) vorsteht und bei dessen Schliessbewegung durch sein Auftreffen auf eine Gehäusestelle (26) die Spreizbewegung der Teller einleitet.
2. 2. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (32; 32a; 32b) mindestens angenähert in der zwischen den beiden Tellern (6,9; 6a, 9a; bb, '9b) liegenden Mittelebene angeordnet und durch das oder die Federorgane (31; 31a; 31b) mit beiden Tellern verbunden 'ist.
3. 3.. Absperrschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Anschläge (32; 32a; 32b) je an einer Bandfeder

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   (31; 21a'; 3Ib) angebracht sind, welche die Form eines rechteckigen Ranmsns hax, wobei der Anschlag (32; 32a; 32b) in der Kitte einer kurzen Rahmenseite angebracht ist und die Deiden langen Rahmenseiten an dan Tellern befestigt sind.
4. 4. Absperrschieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (14; 14b) beim Ausrasten aus den Ausnehmungen der Teller auf den Bandfedern (31; 31) abrollen.
5. 5. Absperrschieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Bandfedern (31a) vorgesehen sind und der V.'älzkörperkäfig (12a) zwischen denselben angeordnet ist.
6. 6. Absperrschieber nach Anspruch 1 ader 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörperkäfig (12b) am Gehäuse schwenkbar angebracht ist (40) und dass die Schiebestange (17) über ein Gelenk (39) an ihm angreift.
7. 7. Absperrschieber nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrichtung der rahrnenförmigen Bandfeder (31b) zur Längsrichtung des Wälzkörperkäfigs (12b) senkrecht ist.
8. 8. Absperrschieber ncich Anspruch 1 oder 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützteller (9) durch die 5preizbewegung auf die innere Stirnfläche (38¹) eines Einstellringes (37) gedrückt wird, der in einen diesem Taller gegenüberliegenden Anschluss-Stutzen (2) des Gehäuses (1) eingeschraubt ist.

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