DE2535629C3 - Absperrschieber für Gasleitungen großer Nennweiten - Google Patents

Absperrschieber für Gasleitungen großer Nennweiten

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Description

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Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber für Gasleitungen großer Nennweiten, insbesondere von Hochöfen, mit einem in Öffnungsrichtung federbelasteten, beweglichen Gehäusedichtsitz und einer Betäti- h< > gungsvorrichtung mit mehreren auf dem Umfang des Gehäusedichtsitzes verteilt angeordneten, in Schließrichtung spreizbaren Kniehebeln, durch welche der bewegliche Gehäusedichtsitz von der Schieberplatte weg bzw. auf die Schieberplatte zu bewegbar und gegen sie anpreßbar ist
Ein Absperrschieber dieser Art ist in der US-PS 17 62 818 beschrieben. Der Schieber ist mit vier Kniehebeln ausgerüstet, die paarweise mittels eines einstellbaren Dichthaltegewichtes und eines hydraulischen Lösezylinders betätigt werden. Die von diesen erzeugte Anpreß- bzw. Lösekraft wird durch ein Hebelsystem in ein Drehmoment umgesetzt das an dem im Schiebergehäuse gelagerten Ende der Kniehebel wirksam ist Da die Lösezylinder stets gegen die Last der Dichthaltegewichte arbeiten, müssen zum öffnen des Schiebers große Betätigungskräfte aufgebracht werden. Es besteht außerdem die Gefahr, daß bei Ausfall der Lösezylinder der bewegliche Gehäusedichtsitz in einer Zwischenstellung klemmen kann.
Es ist ferner aus der US-PS 21 56 967 ein Absperrschieber für große Gasleitungen bekanntgeworden, dessen beweglicher Gehäusedichtsitz durch verteilt angeordnete Exzenterbolzen und Anpreßhebel betätigt wird, die durch einen gemeinsamen Betätigungsring antreibbar sind. Diese Art der Betätigung hat zur Folge, daß mit zunehmendem Anpreßweg die Betätigungskräfte steigen müssen. Es ist außerdem von Nachteil, daß bei Ausfall des Betätigungsantriebes die Anpreßkraft sofort nachläßt
Bei einem anderen aus der DE-OS 23 55 781 bekannten Absperrschieber mit einer oder zwei nebeneinander angeordneten Schieberplatten sind diese mit Dichtelementen abgedichtet, die gegen die Schieberplatten durch kniehebelartige Anpreßeinrichtungen in Form eines im Scheitelbereich federbelasteten und an den Enden entweder dichtungs- und gehäuseseitig oder an beiden Enden dichtungsseitig abgestützten, nachgiebigen Bügels angedrückt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Absperrschieber der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit einfachen Mitteln eine sichere Anpressung des beweglichen Gehäusedichtsitzes gegen die Schieberplatte gewährleistet und andererseits ermöglicht, ihn während des Löse- und Anpreßhubes mit möglichst geringen Antriebskräften zu bewegen. Darüber hinaus soll verhindert werden, daß bei Ausfall des Betätigungsantriebes der bewegliche Gehäusedichtsitz in einer Zwischenstellung klemmen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Betätigungsvorrichtung die Betätigungskraft auf die Scheitel der Kniehebel überträgt und diese auf in Spreizrichtung federnd angeordneten Widerlagern abgestützt sind und in Anpreßstellung etwas über die gestreckte Kniehebellage gegen einen Anschlag durchgedrückt sind.
Auf diese Weise erhalten die Kniehebel eine einwandfrei definierte Schließstellung, wodurch ein Nachlassen der Anpreßkraft bei Ausfall des Betäti gungsantriebes verhindert wird. Da ferner die Betätigungskraft auf den Kniehebelscheitel wirksam ist, kann sie bei zunehmendem Anpreßweg kleiner werden. Zum Lösen des Schiebers muß nur eine verhältnismäßig geringe Betätigungskraft aufgebracht werden, um die Kniehebel über die gestreckte Kniehebellage hinaus zu drücken. Danach nimmt die zu überwindende Kraft sofort ab, weil die die Widerlager beaufschlagenden Federn lösend wirken. Hierdurch wird auch verhindert, daß der bewegliche Gehäusedichtsitz bei Ausfall des Betätigungsantriebes in einer Zwischenstellung klemmen kann. In beiden Endlagen des beweglichen
Gehäusedichtsitzes sind keine Betätigungskräfte mehr erforderlich, um ihn in der jeweils eingenommenen Stellung festzuhalten. Die Anzahl der Kniehebelelemente kann entsprechend der Nennweite der Leitung festgelegt werden.
in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Kniehebel mittels eines koaxial zum beweglichen Gehäusedichtsitz gelagerten und mit den Kniehebelgelenken verbundenen Betätigungsringes betätigbar sind, welcher durch einen an seinem Umfang angreifenden .Hydraulikzylinder od. dgl. verdrehbar ist Auf diese Weise wird eine konstruktiv einfache, kompakte und betriebssichere Betätigungseinrichtung geschaffen, durch welche alle Anpreßhebel gleichzeitig und gleichmäßig antreibbar sind. t s
Die Kniehebel können aber auch paarweise durch quer zur Bewegungsrichtung des Gehäusedichtsitzes verschiebbare und mit den Kniehebelgelenken verbundene Schubstangen betätigt werden, welche ihrerseits durch je einen Hydraulikzylinder od. dgl. verschiebbar sind. Diese Ausführung der Betätigungseinrichtung ist besonders bei Absperrschiebern mit vier paarweise symmetrisch angeordneten Kniehebeln vorteilhaft
Die Erfindung sieht außerdem vor, daß bei einem Absperrschieber der eingangs genannten Art mit einem ortsfesten und einem beweglichen Gehäusedichtsitz, zwischen denen die Schieberplatte verschiebbar ist, die Kniehebel an dem einen, von dem beweglichen Gehäusedichtsitz abgekehrten Ende mit dem Schiebergehäuse und an dem anderen Ende mit je einem als federndes Widerlager dienenden Federtopf verbunder, sind, welcher am beweglichen Gehäusedichtsitz befestigt ist.
Eine entsprechende Konstruktion ist auch möglich bei Absperrschiebern mit zwei ortsfesten und zwei beweglichen Gehäusedichtsitzen, zwischen denen je eine Schieberplatte verschiebbar ist, wobei die beiden beweglichen Gehäusedichtsitze zwischen den beiden ortsfesten Gehäusedichtsitzen liegen. In diesem Falle sieht die Erfindung vor, daß die Kniehebe! an beiden Enden mit als federnde Widerlager dienenden Federtöpfen verbunden sind, die an je einem der beweglichen Dichtsitze befestigt sind. Diese Anordnung hat hier den Vorteil, daß die erforderlichen Betätigungskräfte nicht größer sind als bei vergleichbaren Einplattenschiebern. 4ί
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeig!
Fig. 1 das Gehäuse eines Einplattenschiebers mit Kniehebelanpressung und Betätigungsring, in Vorder- r>o ansicht und teilweise im Schnitt dargestellt,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-Il in Fig. 1,
Fig.3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in F i g. 2, vergrößert dargestellt,
F i g. 4 das Gehäuse eines Doppelplattenspielers, v> ebenfalls mit Kniehebelanpressung und Betätigungsring, in Vorderansicht und teilweise im Schnitt dargestellt,
F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in F i g. 4,
Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VI in w: F i g. 5, vergrößert dargestellt,
Fig. 7 das Gehäuse eines Einplattenschiebers mit Kniehebelanpressung und Schubstangenbetätigung, in Seitenansicht dargestellt,
Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in t>ri Fig. 7.
Der als Einplattenschieber ausgebildete Steckscheibenschieber nach den F i g. 1 bis 3 weist ein Schiebergehäuse 1 mit Befestigungsflanschen 2 und 3 auf, durch welche der Schieber mit nicht dargestellten Abschnitten einer Gasleitung verbindbar ist
Das Schiebergehäuse 1 ist ferner mit einem ringförmigen ortsfesten Gehäusediciitsitz 4 und einem ebenfalls ringförmigen beweglichen Gehäusedichtsitz 5 versehen, zwischen denen eine nicht dargestellte Schieberplatte verschiebbar ist Die Gehäusedichtsitze 4 und 5 sind koaxial zueinander angeordnet
Der bewegliche Gehäusedichtsitz 5 ist mit einem Rohrstück 6 versehen, welches auf einem Durchgangsrohr 7 des Schiebergehäuses 1 verschiebbar ist Das Rohrstück 6 und das Durchgangsrohr 7 sind durch einen Dichtungsring 8 und einen nachgiebigen Stahlkompensator 9, der am Rohrstück 6 und am Durchgangsrohr 7 befestigt ist, gegeneinander abgedichtet
Am beweglichen Gehäusedichtsitz 5 sind fünf Kniehebel 10a bis 1Oe an seinem Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet Die fünf Kniehebel 10a bis 1Oe sind alle identisch ausgebildet Im folgenden werden sie daher unter Bezugnahme auf die F i g. 2 und 3 beschrieben, in denen der Kniehebel 10a im Längsschnitt bzw. Draufsicht dargestellt ist.
Die Kniehebel 10a bis 1Oe bestehen aus je zwei Hebelstangen U und 12, von denen die Hebelstange U mit einem Gabelkopf 13 versehen ist. Beide Hebelstangen 11 und 12 sind miteinander mittels eines Bolzens 14 gelenkig verbunden, wobei der Bolzen 14 die Kniegelenkachse des Kniehebels bildet.
Die Hebelstange 11 ist an ihrem äußeren Ende mittels eines Bolzens 15 an einem am Schiebergehäuse 1 befestigten Gabelkopf 16 angelenkt.
Die Hebelstange 12 ist ihrerseits an ihrem äußeren Ende durch einen weiteren Bolzen 17 an dem federbelasteten Deckel 18 eines Federtopfes 19 angelenkt, in dem ein Federpaket 20 aus Tellerfedern liegt Der Federtopf 19 ist an einer Konsole 21 befestigt, die mit dem beweglichen Gehäusedichtsitz 5 und dem Rohrstück 6 fest verschweißt ist. Der Federtopf 19 weist ferner einen ein- bzw ausschraubbaren Boden 22 auf, mittels dessen die Vorspannung des Federpaketes 20 einstellbar ist.
Die Kniehebel 10a bis 1Oe sind sowohl in Richtung des Anpreßhubes wie des Lösehubes des beweglichen Gehäusedichtsitzes 5 mittels eines Betätigungsringes 23 betätigbar, welcher koaxial zu den beiden Gehäusedichtsitzen 4 und 5 liegt und auf Führungsrollen 24a bis 24c/gelagert ist.
Der Betätigungsring 23 hat einen H-förmigen Querschnitt und setzt sich aus zwei auf den Führungsrollen 24a bis 24dliegenden Flanschen 25 und 26 und einem mittleren Steg 27 zusammen.
Der Betätigungsring 23 weist ferner fünf auf seinem Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Unterbrechungen auf, welche von je zwei an den Flanschen 25 und 26 angeschweißten Laschen 28 und 29 überbrückt sind, in denen die Kniegelenkbolzen 14 der Kniehebel 10a bis lOegelagert sind.
Der Betätigungsring 23 weist ferner einen Betätigungsarm 30 auf, an den ein am Gehäuse 1 schwenkbar gelagerter hydraulischer Betätigungszylinder 31 tangential zur Drehbahn des Betätigungsringes 23 angreift.
Den Kniehebeln 10a bis 1Oe ist ein Anschlag 32 angeordnet, durch welchen die Beweglichkeit der Kniegelenkbolzen 14 quer zur Spreizriduung der Kniehebel begrenzbar ist.
Die Arbeitsweise des Absperrschiebers nach den Fig. 1 bis 3 ist wie folgt:
In der Fig. 3 ist der Kniehebel 10a in der Anpreßstellung gezeigt, in der der Kniehebel etwas über die gestreckte Kniegelenklage 34 gegen den Anschlag 32 durchgedrückt ist. In dieser Stellung ist das Federpaket 20 des Federtopfes 19 leicht eingedrückt, so ■> daß die Kraft da, Federpaketes 20 auf den beweglichen <~>ehäusedichtsitz5 als Anpreßkraft wirksam ist.
Zum Lösen des Sitzes wird nunmehr der Betätigungsring 23 durch den Betätigungszylinder 31 so verdreht, daß die Kniehebelbolzen 14 von der dargestellten ι ο Anpreßstellung in die Lösestellung 35 bewegt werden. Die Nachgiebigkeit des Federpaketes 20 ermöglicht hierbei das Überfahren der gestreckten Kniehebellage 34. Danach nimmt die zu überwindende Federkraft bei zunehmendem Kniehebelwinkel rapide ab, so daß kurz nach Einleiten des Lösevorganges ein selbstständiges und vollkommenes Lösen des beweglichen Gehäusedichtsitzes 5 erzielt wird.
Zum Anpressen des beweglichen Dichtsitzes 5 gegen die nicht dargestellte Schieberplatte wird der Vorgang in umgekehrter Richtung durchgeführt, bis die Kniegelenkbolzen 14 wieder auf Anschlag liegen.
Der Absperrschieber nach den Fig.4 bis 6 unterscheidet sich von dem Absperrschieber nach den F i g. 1 bis 3 im wesentlichen nur dadurch, daß er als Doppelplattenschieber ausgebildet ist. Somit entspricht er einer doppelten Ausführung des Absperrschiebers gemäß den F i g. 1 bis 3. Identisch ausgebildete Teile erhalten die gleichen Bezugszahlen wie auf den F i g. 1 bis 3. Die doppelt ausgeführten Teile sind zusätzlich mit einem und zwei Strichen gekennzeichnet.
Der Doppelplattenschieber nach den Fig.4 bis 6 besitzt zwei äußere ortsfeste Gehäusedichtsitze 4' und 4" und zwei innere bewegliche Gehäusedichtsitze 5' und 5", zwischen denen je eine nicht dargestellte Schieberplatte verschiebbar ist Die beiden mit den beweglichen Gehäusedichtsitzen verbundenen Rohrstücke 6' und 6" sind ineinander geführt und relativ zueinander verschiebbar. Sie sind gegeneinander durch den Dichtungsring 8 und den Kompensator 9 abgedichtet.
An den beweglichen Gehäusedichtsitzen 5' und 5" sind je zwei Tragarme 41 und 42 bzw. 43 und 44 angebracht, an deren Enden je eine Führungsrolle 45 drehbar gelagert ist Die Führungsrollen 45 fahren paarweise auf je einer Schiene 46, die auf dem Schiebergehäuse 1 befestigt ist Durch die Führungsrollen 45 werden die beiden beweglichen Gehäusedichtsitze 5' und 5" unverdrehbar und koaxial zu den beiden ortsfesten Gehäusedichtsitzen 4' und 4" geführt.
Die Kniehebel 10a bis 1Oe sind an beiden äußeren Enden gegen die federbelasteten Deckel 21' und 21" der Federtöpfe 19' bzw. 19" abgestützt, wobei letztere an je einem der beweglichen Gehäusedichtsitze 5' und 5" befestigt sind.
Die Anordnung und Konstruktion der Betätigungseinrichtung bestehend aus dem Betätigungsring 23 und dem Belätigungszylinder 31 ist identisch wie in der Ausführungsform gemäß den F i g. 1 bis 3.
Die Arbeitsweise des Doppelplattenschiebers nach den F i g. 4 bis 6 unterscheidet sich von der des einfachen Absperrschiebers nach den Fig.) und 3 lediglich dadurch, daß beim Verdrehen des Betätigungsringes 23 die entsprechende Ab- und Zunahme des Kniegelenkwinkel«: der Kniehebel 10a bis 1Oe eine gleichzeitige Verschiebung der beiden beweglichen Gehäusedichtsitze 5' und 5" in Richtung auf die nicht dargestellten Schieberplatten zu bzw. von den Schieberplatten weg verursacht. Beim Anpressen der beweglichen Gehäusedichtsitze 5' und 5" gegen die beiden Schieberplatten ergibt sich dabei die gleiche Anpreßkraft an beiden Gehäusedichtsitzen. Außerdem ist die für den Anpreßoder Lösevorgang erforderliche Betätigungskraft nicht größer als bei einem vergleichbaren Einplattenschieber.
Der Absperrschieber gemäß den F i g. 7 und 8 ist ein einfacher Plattenschieber, der sich von dem Absperrschieber gemäß den F i g. 1 und 3 lediglich dadurch unterscheidet, daß der bewegliche Gehäusedichtsitz statt durch einen Betätigungsring durch Schubstangen bewegbar und anpreßbar ist.
Identisch ausgebildete Teile sind mit den gleichen Bezugszahlen wie in den F i g. 1 bis 3 bezeichnet.
Der Absperrschieber gemäß den F i g. 7 und 8 weist lediglich vier Kniehebel 10a bis 10d auf, die paarweise an beiden Längsseiten des Schiebergehäuses 1 in zwei Ebenen parallel zueinander und zu der gemeinsamen Mittelachse der beiden Gehäusedichtflächen 4 und 5 liegen.
Die beiden Kniehebelpaare 10a, 106 und 10c, 10c/sind durch je eine Schubstange 51 bzw. 52 betätigbar, in denen die Kniegelenkbolzen 14' und 14" der Kniehebel 10a bis 10c/ gelagert sind und deren oberes Ende durch je einen Bolzen 53 bzw. 54 mit der Kolbenstange eines Hydraulikzylinders 55 bzw. 56 verbunden ist.
Zum Lösen bzw. Anpressen des beweglichen Gehäusedichtsitzes 5 gegen die nicht dargestellte Schieberplatte werden die beiden Schubstangen 51 und 52 durch die Hydraulikzylinder 55 bzw. 56 bewegt, wobei die Bewegung entlang einer Bahn erfolgt, die quer zu der gemeinsamen Achse der beiden Gehäusedichtflächen 4 und 5 liegt. Hierdurch werden die Kniegelenkbolzen 14' und 14" der Kniehebel 10a bis 1Od von den Schubstangen 51 und 52 mitgenommen, wodurch der Kniehebelwinkel vergrößert bzw. verkleinert wird. In der Anpreßstellung des Schiebers sind die Kniehebel 10a bis 10c/ etwas über die gestreckte Kniehebellage 34 gegen den Anschlag 32 durchgedrückt.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Absperrschieber für Gasleitungen großer Nennweiten, insbesondere von Hochöfen, mit einem in Öffnungsrichtung federbelasteten, beweglichen s Gehäusedichtsitz und einer Betätigungsvorrichtung mit mehreren auf dem Umfang des Gehäusedichtsitzes verteilt angeordneten, in Schließrichtung spreizbaren Kniehebeln, durch welche der bewegliche Gehäusedichtsitz von der Schieberplatte weg bzw. auf die Schieberplatte zu bewegbar und gegen sie anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (23 bzw. 51 und 52) die Betätigungskraft auf die Scheitel (14, 14', 14") der Kniehebel (10a bis 1OeJ überträgt und diese auf in Spreizrichtung federnd angeordneten Widerlagern (19, 19', 19") abgestützt sind und in Anpreßstellung etwas über die gestreckte Kniehebellage (34) gegen einen Anschlag (32) durchgedrückt sind.
2. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kniehebel (10a bis iOe) mittels eines koaxial zum beweglichen Gehäusedichtsitz (5, 5', 5") gelagerten und mit den Kniehebelgelenken (14, 14', 14") verbundenen Betätigungsringes (23) betätigbar sind, welcher durch einen an seinem Umfang angreifenden Hydraulikzylinder (31) od. dgl. verdrehbar ist
3. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kniehebel (10a bis \Qd) paarweise durch quer zur Bewegungsrichtung des Gehäusedichtsitzes (5) verschiebbare und mit den Kniehebelgelenken (14', 14") verbundene Schubstangen (51 und 52) betätigbar sind, welche durch je einen Hydraulikzylinder (55 und 56) od. dgl. verschiebbar sind.
4. Absperrschieber nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 mit einem ortsfesten und einem beweglichen Gehäusedichtsitz, zwischen denen die Schieberplatte verschiebbar ist, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kniehebel (10a bis 1Oe^ an dem einen, von dem beweglichen Gehäusedichtsitz (5) abgekehrten Ende mit dem Schiebergehäuse (1) und an dem anderen Ende mit je einem als federndes Widerlager dienenden Federtopf (19) verbunden sind, welcher am beweglichen Gehäusedichtsitz befestigt ist.
5. Absperrschieber nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 mit zwei ortsfesten und zwei beweglichen Gehäusedichtsitzen, zwischen denen je eine Schieberplatte verschiebbar ist, wobei die so beiden beweglichen Gehäusedichtsitze zwischen den beiden ortsfesten Gehäusedichtsitzen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kniehebel (10a bis 1Oe,) an beiden Enden mit als federnde Widerlager dienenden Federtöpfen (19', 19") verbunden sind, die an je einem der beweglichen Dichtsitze (5' bzw. 5") befestigt sind.
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