DE2119797C2 - Absperrschiebergehäuse - Google Patents

Description

a) die beiden seitlichen Vorsprünge (27) der Verstärkungsrippen (26) weisen je einen freien seitlichen Absland zu dem ihr benachbarter Verankerungsteil (31) auf,

b) zwischen dem mittleren Vorsprung (28) und der Endwand (11) verbleibt bei Anlage der Vor-Sprünge (27) an der Endwand ein Spielraum, der sich bei der Herstellung der Schweißverbindung zu verkleinern suchfc

2. Absperrschiebergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsteile von je einer an der einen Seitenwand (12) des Gehäuses (10) anliegenden Platte (31) gebildet sind, deren Enden durch je eine in einem Abstand auswärts von den Ecken des Gehäuses (10) liegenden Schweißstellen (33) mit einem über die Breite des Gehäuses vorstehenden Teil der Versteifungsrippen (26) verbunden sind.

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Absperrschiebergehäuse mit in einem Abstand voneinander parallel angeordneten Seitenwänden und darauf befestigten, "5 ausgerichtete Durchgangsöffnungen mit Rohransätzen aufweisenden Endwänden, auf deren Außenseiten Verstärkungsrippen paarweise in jeweils einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die durch Verankerungsteile an ihren beiden äußeren Rändern zusammengehalten werden und deren einer Endwand zugewandter Rand einen mit der Endwand durch Schweißung verbundenen mittleren Vorsprung sowie beiderseits davon in einem freien seitlichen Abstand je einen die Endwand berührenden seitlichen Vorsprung aufweist.

Absperrschieber mit größeren Abmessungen, wie sie für Pipelines und andere Anlagen hergestellt werden, haben oft aus Maschinenstahl-Formstücken zusammengesetzte und verschweißte Ventilkörper. Beispiele hierfür zeigen die US-Patente 34 15 489 und 34 81 580. «> Ein typischer Ventilkörper dieser Art hat ebene parallele Endwändc, die an ihren Längskanten mit parallelen Seitenwanden verbunden sind. Die Endwändc haben zueinander ausgerichtete Durchgangsöffnungen und auf ihren Außenseiten sind konzentrisch zu £>'> diesen Durchgangsöffnungen angeordnete Rohrabschnilte angeschweißt, die zum Anschluß an benachbarte Rohrleitungen dienen. Das Absperrorgan solcher Ventile ist eine ebene, verhältnismäßig kurze Platte, die ggf. auch eine Durchgangsöffcung aufweisen kann, die in der voll geöffneten Stellung des Ventils in Übereinstimmung mit den Durchgangsöffnungen der Endwände gebracht werden kann. Für höhere Betriebsstücke ist es üblich, die Ventilkörper auf der Außenseite mit Rippen zu versehen, die dazu dienen, die Endwände gegen Biegung nach außen durch den inneren Druck zu verstärken. Die bei solchen Ventilkörpern vorgesehenen Verstärkungsrippen sind in erster Linie im Hinblick auf den Zweck ausgebildet, eine Verbiegung der Endwände nach außen hin zu verhindern. Unter gewissen Umständen, entweder während oder nach der Montage eines Ventils in der dazugehörigen Rohrleitung, können auf die zu dem Ventilkörper gehörenden Rohrabschnitte Kräfte von solcher Größe ausgeübt werden, daß sie auch eine erhebliche Verbiegung der Endwände nach innen verursachen. Eine Verbiegung dieser Art braucht zwar nicht unbedingt eine Beschädigung zu verursachen, kann aber Störungen der einwandfreien Funktion der Dichtungsanordnungen zur Folge haben oder unter extremen Bedingungen sogar die einwandfreie Bewegung der Schieberplatte zwischen ihrer Offenstellung und ihrer Schließstellung behindern. Verstärkungsrippen, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift 34 81 580 dargestellt sind, weisen Abstützkontakte zwischen den Innenkanten zweier Rippen und zentral gelegenen Bereichen der Endwände auf, wobei die äußersten Enden der Rippen durch Ankerplatten verbunden sind. Aber auch wenn die mittleren Teile solcher Rippen mit den Endwänden verschweißt sind, bewirkt eine solche Anordnung in erster Linie nur die Verhinderung einer Wölbung der Endwände aufgrund des Druckes im Inneren des Ventilkörpers nach außen hin.

Bei einem bereits bekannten der eingangs genannten Gattung entsprechenden Absperrschiebergehäuse (US-PS 31 73 652) wirken die beiderseits von dem durch Schweißung mit der Endwand verbundenen mittleren Vorsprung in seitlichem Abstand die Endwand berührenden Vorsprünge der Verankerungsteile ausschließlich als Sitzflächen für eine Klemmverbindung, die durch Zugbolzen hergestellt wird. Dadurch wird einer Verbiegung der Endwände nach innen, wie sie infolge eines äußeren Überdruckes auftreten kann, nur in begrenztem Maße entgegengewirkt.

Bei einem weiteren bekannten Absperrschiebergehäuse (US-PS 32 60 503) werden die Versteifungsrippen, die sich mit einem mittleren Abschnitt ihres Randes an jeweils einer Endwand abstützen und mit dieser verschweißt sind, an ihren beiderseits vorspringenden Enden von Verankerungsteilen in Form geschlitzter mit ihnen verschweißter Platten festgehalten. Dabei wird die Schrumpfung der Schweißverbindung zwischen den Verstärkungsrippen und den Verankerungsteilen zum Erzeugen einer Vorspannung benutzt. Eine vergleichsweise gegenüber äußerem Überdruck erhöhte Versteifung der Endwände des Gehäuses wird dadurch jedoch nicht erreicht.

Bei einem weiteren bereits bekannten Absperrschiebergehäuse (US-PS 29 04 306) haben jeweils zwei c-inander gegenüberliegende Verstärkungsrippen die Form plattenförmiger Reifen, die sich ganz um den Körper des Absperrschiebergehäuses herum eritrekken. wobei Zwischenstücke im freien seitlichen Abstand zu den als Verankerung wirkenden Teilen des Rippenringes vorgesehen sind. Eine wirksame Sicherung gegen Verbiegen der Endwände nach innen wird

dadurch nicht erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein der eingangs genannten Gattung entsprechendes Absperrschiebergehäuse zu schaffen, bei dem mit möglichst geringem Aufwand eine erhöhte Versteifung der Endwände des Gehäuses auch gegenüber äußerem Oberdruck, wie er beispielsweise bei einem Einbau des Absperrschiebers unter Wasser auftritt, erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die K) gemeinsame Anwendung folgender, für sich bekannter Merkmale erreicht:

a) die beiden seitlichen Vorsprünge (27) der Verstärkungsrippen (26) weisen je einen freien seitlichen Abstand zu dem ihr benachbarten Verankerungsteii(31)auf;

b) zwischen dem mittleren Vorsprung (28) und der Endwand (11) verbleibt bei Anlage der Vorsprünge (27) an der Endwand ein Spielraum, der sich bei der Herstellung der Schweißverbindung zu verkleinern sucht.

Dadurch wird erreicht, daß an den drei längs der Endwand verteilt angeordneten Kraftübertragungsstellen zu jeweils einer Versteifungsrippe bei äußerem Überdruck abwechselnd entgegengesetzt gerichtete Kräfte auftreten: Die Schweißnaht zwischen dem mittleren Vorsprung der Rippe und der Endwand erfährt eine Zugbeanspruchung, während die beiden *<· Kraftübertragungsstellen zwischen den seitlichen Vorsprüngen und der Endwand eine erhöhte Druckspannung erfahren. Auf diese Weise wird einer Verformung der Endwand durch Wölbung nach innen in erhöhtem Maße entgegengewirkt. ü

Vorzugsweise sind bei einem Absperrschiebergehäuse nach der Erfindung die Verankerungsteile von je einer an der einen Seitenwand des Gehäuses anliegenden Platte gebildet, deren Enden durch je eine in einem Abstand auswärts von den Ecken des Gehäuses liegenden Schweißstelle mit einem über die Breite des Gehäuses vorstehenden Teil der Versteifungsrippen verbunden sind.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt i^r>

F i g. 1 die Ansicht eines Absperrschiebers gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Veniilkörpers im Schnitt.

F i g. 3 ist ein Querschnitt des Ventilkörpers von F i g. 1 mit Blickrichtung auf die Ebene 3-3.

Fig.4 ist eine vergrößerte Einzeldarstellung der Verstärkungsrippen.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Absper -schieber hat einen zusammengesetzten Ventiikörper, der im Querschnitt rechteckig ist. Die Endwände 11 sind im wesentlichen eben gestaltet und parallel zueinander angeordnet. Sie können aus Maschinenbaustahlplatten besteheii Die Seitenwände 12 sind an den seitlichen Randbereichen der Endwände durch Schweißung befestigt. Eine Abschlußplatte 13 am Boden ist an das untere Ende des Ventilkörpers angeschweißt, dessen oberes Ende mit einem Flansch 14 versehen ist, der dazu dient, die Kappenanordnung 16 zu !ragen. Diese Kappenanordnung wiederum dient zur Halterung der ^bS Betätigungsvorrichtung für das Absperrorgan, die beispielsweise eine hydraulische Betätigungsvorrich- oder ein Handrad :>ein kann, das mit der Betätigungsstange des Schiebers duich ein Zahngetriebe verbunden ist.

Die Endwände 11 weisen in Ausrichtung zueinander befindliche Öffnungen 17 ausweiche die Durchgangsöffnungen bilden und mit der zugehörigen Rohrleitung in Verbindung stehen. Mit den Endwandungen 11 sind bei diesem Ausführungsbeispiel Ringe 19 verschweißt, die so angeordnet sind, daß sie die Durchgangsöffnungen 17 umgeben und diese Ringe wiederum sind mit-Rohrabschnitten 18 verschweißt Diese Bauweise ist aus der US-Patentschrift 34 81 580 bekannt.

In dem Ventilkörper ist ein Schieber 21 in Form einer ebenen Platte angeordnet, der bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Durchgangsöffnung 22 aufweist, die mit den Durchgangsöffnungen 17 bei der voll geöffneten Stellung des Schiebers in gleicher Höhe liegt. Zwischen den in den Endwänden 11 geformten Ausnehmungen sind ringförmige Dichtungsanordnungen 23 angeordnet, die einen abschließenden Kontakt zwischen diesen und dem Schieber 21 bewirken. Diese Anordnungen können von der Art sein, wie sie in der US-Patentschrift 33 39 886 beschrieben sind.

Das innere Ende der Betätigungsstange 24 ist in dem Ventilkörper mit dem Schieber 21 verbunden. Die Kappenanordnung 16 hat Dichtungen, welche Leckagen in der Umgebung der Betätigungsstange verhindern. Das äußere Ende der Betätigungsstange ist mit der Vorrichtung zum Betätigen des Schiebers zwischen seiner voll geöffneten und seiner Schließstellung verbunden.

Die Endwände 11 des Ventilkörpers sind durch mehrere Rippen verstärkt, die sich paarweise quer über die Endwände erstrecken. Das eine Rippenpaar besteht aus den Rippen 26, die in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zu den Endwänden und senkrecht zur Längsachse des Ventilkörpers angeordnet sind. Die Rippen befinden sich in dichter Nachbarschaft des angrenzenden Teils der Rohrabschnitte 18. Wenn der Ventilkörper, wie dargestellt, Verlängerungen oberhalb und unterhalb der Rohrabschnitte aufweist, kann noch ein zweites gleichartiges Paar von Rippen unterhalb der Rohrabschnitte angeordnet sein. Die Gestaltung der Rippen 26 ist in den F i g. 3 und 4 gezeigt. Jede Rippe hat eine Hauptabmessung, die etwas größer ist als die Breite der Endwände 11. Die innere Kante jeder Rippe ist derart ausgeschnitten, daß Fußstärke in Form von Vorsprüngen 27 gebildet werden, die sich an den benachbarten Teilen der Endwände 11 abstützen können. Ein mittlerer Teil 28 jeder Rippe ist mit dem unmittelbar benachbarten Bereich der Endwände durch eine Schweißung 29 verbunden. Die fußstückartigen Vorsprünge 27 sind längs der seitlichen Randbereiche der Endwände 11 angeordnet. Der Teil 28, der mit der Endwand durch Schweißung verbunden ist, befindet sich in einem Abstand von den Vorsprüngen 27.

Die äußersten Enden der Rippen 26 sind aneinander längs der Seitenwände des Ventilkörpers durch die Verankerungsplatten 31 befestigt. Es ist zweckmäßig, diese Platten an den Seitenwänden des Ventilkörpers, beispielsweise durch Punktschweißungen 32 leicht anzuheften. Die Platten 31 sind mit Schlitzen versehen, welche die äußersten Enden der Rippen 26 aufnehmen und während des Zusammenbaues des Ventilkörpers werden diese Teile durch Schweißung 33 miteinander verbunden. Während der Schweißung dieser Teile wird dafür gesorgt, daß die fußstückartigen Vorsprünge 27 in eine Lage gebracht werden, in der sie sich fest an den seillichen Randbereichen der Endwände abstützen. Die

inneren Ecken der Rippen 26 sind weggeschnitten, so daß die Schweißstelle 33 in einem Absland auswärts von den Ecken des Ventilkörpers liegt.

V/ie in F i g. 4 gezeigt, sind die Rippen 26 so geformt, daß die Teile 28 durch einen kleinen Spielraum 34 von ·"> der Oberfläche der benachbarten Endwand Il entfernt liegen, nachdem die Rippen an die Vcrankerungsplatten 31 angeschweißt sind. Danach wird das Schweißmetall zugeführt und dieser Schweißvorgang sucht dann den mittleren Teil jeder Rippe gegen den mittleren Teil der entsprechenden Endwand 11 zu ziehen, wodurch sowohl die Rippe als auch die Endwandung vorgespannt und die Vorsprünge 27 fest und dicht gegen die seitlichen Randbereiche der Endwandung gepreßt werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind noch r> zusätzliche Rippenpaare 36 vorgesehen. Die äußersten Enden dieser Rippen sind gleichfalls in Schlitze in den Verankerungsplatten 31 eingepaßt und durch Schweißstellen 37 mit den Verankerungsplatten verbunden. Diese Rippen können eine Gestaltung haben, wie sie in Fig. 3 der US-Patentschrift 34 81 580 gezeigt ist, wobei ein einziges Mittelstück jeder Rippe sich am mittleren Bereich der benachbarten Endwandung abstützt. Ein gleichartiges Paar von Rippen 36 ist an dem Ventilkörper unterhalb der Rohrabschnitte 18 vorgesehen.

Außer den erwähnten Verstärkungen ist es vorteilhaft, auch eine Verstärkung für denjenigen Teil des Ventilkörpers vorzusehen, der sich unmittelbar neben den Rohrabschnitten 18 befindet. Daher erstrecken sich jo Verankerungsteile 39 über die Seitenwände des Ventilkörpers, die eine Gestalt haben, die etwa einer C-förmigen Klammer entspricht. Diese Teile und Vorsprünge 39 sind mit den benachbarten Teilen des Ventilkörpers durch Schweißung verbunden. r>

Wenn das beschriebene Ventil in eine Pipeline, entweder oberhalb der Erdoberfläche oder in einem Graben, montiert wird, werden die Rohrabschnitte 18 mit den benachbarten Rohrleitungsteilen durch Schweißung verbunden. Bei der anschließenden Verlegung der to Rohrleitung können starke Kräfte auf die Rohrabschnitte und damit die Endwände ausgeübt werden. Falls diese Endwände unter der Einwirkung solcher Kräfte verbogen werden, ist eine Beeinträchtigung der normalen Funktion des Absperrschiebers möglich, ggf. -»5 kann sogar der Schieber zwischen den Dichtungseinrichtungen derart verklemmt werden, daß seine normale Bewegung verhindert wird. Auch nach der Montage eines Ventils bzw. Absperrschiebers in einer Pipeline können starke Kräfte auf die Endwände 11 von 5< > den benachbarten Rohrabschnitten aufgrund deren thermischer Ausdehnung und Kontraktion übertragen werden. Die oben beschriebene Rippenanordnung, insbesondere die der Rippenpaare 26, verstärkt die Endwände 11 gegen solche Kräfte. Wenn z. B. ein Teil « der Endwand, an der ein Rohrabschnitt durch Schweißung angebracht ist, die Neigung hat, durch von den anschließenden Rohrteilen her übertragene Kräfte nach innen gebogen zu werden, dann wirkt die dazugehörige Rippe 26 aufgrund der Schvveißverbin- w> dung 29 zwischen ihrem mittleren Teil und der Endwand als äußere Absteifung, welche Auflager auf den Randbereichen der Endwand durch die fußstückartigcn Vorsprünge 27 hat. Auch werden die Endwändc wirksam verstärkt, Kräften zu widerstehen, die sie nach außen zu biegen suchen. Solche Kräfte können vom Innendruck des Ventilkörpers, von der mechanischen Spannung der anschließenden Rohrleitung oder von beiden herrühren. Unter solchen Bedingungen werden die Wände wirksam dadurch verstärkt, daß die auf die Rippen 26 ausgeübten Beanspruchungen durch die Teile 29 der Rippen in die Gegenrichtung umgelenkt und die Verankerungsplatten 31 über die Schweißverbindungen 33 an den äußersten Enden der Rippen in Spannung versetzt werden. Die Verankerungsplatten sind begrenzt biegefähig, um jegliche Biegung der Rippen aufnehmen zu können, ohne daß dabei die Schweißverbindungen 33 oder 29 überbeansprucht werden.

Wenn eine Rippe 26 als äußere verstärkende Versteifung wirkt, die einer Verbiegung des benachbarten Endwandungsteils nach außen entgegenwirkt, sucht jede Verbiegung der Rippe auch an den Schweißstellen 33 als Stützpunkten aufzutreten. Wenn aber die Rippe als verstärkende Versteifung wirkt, um die Endwandung gegen eine Verbiegung nach innen zu verstärken, sucht die Rippe, um die Bereiche der Vorsprünge 27 eine Schwenkbewegung auszuführen. Da die Vorsprünge 27 dichter zusammenliegen als die Schweißverbindungen 33 mit den Verankerungsplatten, ergibt jede Rippe eine höchstwirksame Verstärkung der zugehörigen Endwand gegen Verbiegung nach innen aufgrund von Kräften, die auf die Rohrabschnitte übertragen werden. Es ist auch von Bedeutung, daß die Schweißverbindungen 35 nur eine begrenzte Länge haben und daß keine Schweißverbindungen zwischen den Vorsprüngen 27 und den Endwänden vorhanden sind. Auf diese Weise entstehen während der Biegebewegungen der Rippen und der benachbarten Wandungsteile keine Scherbeanspruchungen in den Schweißverbindungen.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel hat der Ventilschieber einen beweglichen Schieberteil mit einer Öffnung, die mit den Durchgangsöffnungen in der voll geöffneten Stellung zur Übereinstimmung gelangt. Ein solcher Absperrschieber erfordert einen Ventilkörper von geringerer Ausdehnung, um den Schieber in der vollen Schließstellung aufzunehmen. Absperrschieber mit einem kurzen beweglichen Schieberteil erfordern nur eine kurze Verlängerung des Ventilkörpers unterhalb der Rohrabschnitte. In einem solchen Fall und unter der Annahme, daß das untere Ende des Ventilkörpers mit einer Schließplatte 15 mit Flansch versehen ist, kann eine genügende Festigkeit vorgesehen werden, um die Verwendung einer Verringerung, wie sie in F i g. 3 gezeigt ist, unnötig zu machen. Jedoch kann eine solche Verrippung an der oberen Verlängerung des Ventilkörpers unmittelbar oberhalb der Rohrabschnitte 18 angebracht werden.

Ob die Rippen 36 angewendet werden oder nicht und in welcher Zahl die Rippen vorgesehen werden, hängt von dem Druck ab, für den der Absperrschieber ausgelegt ist. Für höhere Arbeitsdrücke können solche Rippen in der dargestellten Weise angewendet werden, um die Endwände gegen den Innendruck zu verstärken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Absperrschiebergehäuse mit in einem Abstand voneinander parallel angeordneten Seitenwänden und darauf befestigten, ausgerichtete Durchgangsöffnungen mit Rohransätzen aufweisenden Endwänden, auf deren Außenseiten Verstärkungsrippen paarweise in jeweils einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die durch Verankerungsteile an ihren beiden äußeren Rändern zusammengehalten werden und deren jeweils einer Endwand zugewandter Rand einen mit der Endwand durch Schweißung verbundenen mittleren Vorsprung sowie beiderseits davon in einem freien seitlichen Abstand je einen die Endwand berührenden seitlichen Vorsprung aufweist, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender, für sich bekannter Merkmale