DE2556908C2

DE2556908C2 - Absperrventil

Info

Publication number: DE2556908C2
Application number: DE2556908A
Authority: DE
Inventors: Frank Joseph Jandrasi; Howard Albert Houston Tex. Purvis
Original assignee: Tapco International, Inc., Houston, Tex.
Current assignee: Tapco International Inc Wilmington Del Us
Priority date: 1975-01-13
Filing date: 1975-12-17
Publication date: 1991-01-24
Anticipated expiration: 1995-12-18
Also published as: JPS5195623A; DE2556908A1; US3964507A; CA1031315A; GB1510178A; JPS5911057B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrventil mit einem Gehäusekörper, bestehend aus einer Außenwand, einer thermisch isolierenden Wand und einer inneren Wand, einem kegelstumpfförmigen, mit seinem breiteren Ende an der Außenwand befestigten Ventilkörper sowie einem entfernbaren Gehäusedeckel und einem in Führungen geführten Ventilschieber.

Aus der US-PS 37 01 359 ist ein Absperrventil bekannt, bei dem die Führung des Ventilschiebers über an der Innenseite der Gehäusewandung vortretende Trägerclips an den Gehäuseseitenwänden befestigt ist. Der jeweilige Endbereich eines Durchflusses endet exakt am Ventilschieber, der konische Ventilkörperteil ragt nicht in den Durchfluß bzw. Weiterfluß hinein.

Bei diesem Absperrventil ist von Nachteil, daß der Schieber über Trägerclips an der Gehäusewand befestigt ist, da hierdurch Spannungen, die durch thermische Belastungen entstehen können, auf die Führung übertragen werden, wodurch es zu einem Klemmen des Schiebers kommen kann.

Aus der US-PS 37 26 306 ist ein Absperrventil bekannt, bei dem an dem kegelstumpfförmigen Ventilkörper eine Halteplatte angeschweißt oder in sonstiger Weise befestigt ist, auf der zu beiden Seiten des Durchflusses durch den kegelstumpfförmigen Ventilkörper Führungsteile mit Führungsnuten angeschraubt sind, in denen der Ventilschicbcr hin und her bewegbar ist. Die mit dem kcgclsiumpfförmigen Ventilkörper verbundene Trägerplatte wird in dem Gehäuse von außen festgeflanscht, so daß die gesamte Einheit Vcntilkörper-Führungsschienen-Trägerplatten aus dem Gehäuse herausgehoben werden kann. Bei dieser Anordnung ist von Nachteil, daß die mit dem kegelstumpfförmigen Vcntilkörper fest verbundene Trägerplatte über einen weiten Bereich ihrer Fläche hinweg in direkter Anlage an der Gehäuseinnenseite anliegt, so daß mechanische und thermische Kräfte direkt auf die Führungen einwirken können, die auf der Trägerplatte angeflanscht sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absperrventil der genannten Gattung zu schaffen, bei dem die verschleißanfälligen Bauteile, nämlich Veritilschieber, Ventilsitz und -führungen so in dem Ventilkörper angeordnet werden, daß sie den Kräften, die durch thermische und mechanische Beanspruchung entstehen, möglichst wenig ausgesetzt sind und bei Bedarf leicht und ohne Ausbau des gesamten Ventilkörpers auswechselbar sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der kegelstumpfförmige Ventilkörper mit seinem sich verjüngenden Ende in einen von Wänden des Durchflußkanals gebildeten erweiterten Teil dieses Durchflusses hineinragt, und daß an zwei sich gegenüberliegenden Seitenteilen des sich verjüngenden Endes des Ventilteils lösbare Führungsmittel zum Zusammenwirken mit zugeordneten Gleitstücken in Seitenführungsteilen des Ventilschiebers vorgesehen sind.

Durch die Halterung des Ventilschiebers an dem Ventilkörper, daß in den Durchfluß hineinragt, können thermische Belastungen keinerlei Spannungen in der Führung für den Ventilschieber hervorrufen, so daß stets ein sicheres Funktionieren des Ventils gewährleistet ist. Dadurch, daß die Führungsmittel lösbar ausgebildet sind, ist gewährleistet, daß verschleißanfällige Teile einfach und schnell auswechselbar sind.

In den Unieransprüchen 2 bis 4 sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gegenstands angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung unhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Schieberventils mit erfindungsgemäßen integrierten, ausbaubaren Innenteilen,

Fig.2 einen vergrößert dargestellten Querschnitt entlang der Linie 2-2 in F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in F i g. 2,

F i g. 4 einen ähnlichen Schnitt wie in F i g. 2 durch ein anderes Ausführungsbeispiel des Schieberventils mit erfindungsgemäßen integrierten, ausbaubaren Innenleilen,

P i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in F i g. 4,

Fig.6 eine vergrößert dargestellte Seitenansicht ähnlich Fig. 1, ein Paar Schieber zum öffnen und Schließen des Durchflußkanals durch das Ventil darstellend und

F i g. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 in F i g. 6.

In Fig. 1 ist mit i0 allgemein ein Schieberventil bezeichnet, das ein mit einem Flansch 16 versehenes Ventilgehäuse 12 aufweist, das durch einen am Flansch 16 angeschraubten, abnehmbaren Ventilflanschdeckel 14 verschlossen ist. Der Ventildeckel 14 ist so groß bemessen, daß nach seiner Abnahme vcrschleißanfällige Innenteile in das Ventilgehäuse eingesetzt bzw. aus ihm herausgenommen werden können.

Im Ventilgehäuse 12 angeordnet sind ein Schieber 18 und ein tellerartiges Ventilteil 20 mit einer Ventilfläche

bzw. einem Ventilsitz, wobei durch Verschieben des Schiebers 18 über die Ventilfläche des Ventiltellerteils 20 der sich durch den Ventilgehäuse 12 erstreckende Durchflußkanal 22 geöffnet und geschlossen wird.

Für das Verschieben des Schiebers 18 in die offene oder geschlossene Stellung k3nn man jedes geeignete Mittel vorsehen; für Raffinerien und vergleichbare andere Einsatzgebiete werden Ventile der erfindungsgemäßen Art als Teil des Ventilsystems ferngesteuert Zu diesem Zweck ist ein Zylinder 24 mit einem Kolben 26 und einer an diesem angebrachten Kolbenstange bzw. einem Betätigungsstempel 28 vorgesehen, der sich durch eine Stopfbüchse 30 erstreckt und bei 32 in der üblichen Weise am Schieber 18 angreift Durch die Leitungen 34 und 36 wird der Kolben 26 zur Verschiebung hydraulisch oder pneumatisch mit Druck beaufschlagt, um somit den Stempel 28 und damit den Schieber 18 in die offene oder geschlossene Stellung zu bringen.

Es sind jedoch aus eine auf dem Stempel einwirkende Gewindespindel 35 und ein Handrad 37 zum manuellen öffnen und Schließen des Schiebers 18 vorgesehen.

Der Durchflußkanal 22 in dem Ventilgehäuse 12 ragt mit einem Abschnitt 40, der vorzugsweise zylindrisch ausgebildet ist, mit dem daran lösbar befestigten Ventiltellerteil 20 in einen erweiterten Teil 28. Dabei sind Seitenteile 42 ausgebildet, die von den Innenwänden 44 des erweiterten Teils 38 einen Abstand aufweisen und sich in Querrichtung erstrecken.

Der Schieber 18 ist in diesem erweiterten Innenteil 38 über die Ventilfläche des Ventiltellerteils 20 verschiebbar und besitzt die quer zum Durchfluß laufenden Seitenteile 46, die sich außerhalb des direkten Strömungspfads im Durchflußkanal 22 erstrecken.

Im erweiterten Teil 38 des Durchflußkanals 22 befinden sich im Abstand voneinander ein Paar quer verlaufender Seitenführungsteile 47, die mit Hilfe von keilförmig zulaufenden Führungsnuten 49 und Vorsprüngen 51 verschiebbar an den vorspringenden Seitenteilen 42 befestigt sind. Die Seitenteile sind mit im Abstand voneinander in Querrichtung laufenden Führungen 48, in die seitlich am Schieber 18 angeordnete Gleitstücke 50 hineinragen, versehen; die Führungen 48 befinden sich außerhalb des direkten Strömungspfads durch den Durchflußkanal 22, und sind von diesem weggerichtet Somit wird der Schieber 18 während seiner Bewegung durch die zusammenpassenden Führungen 48 und Gleitstücke 50 geführt. Durch die lösbare Befestigung der Seitenführungsteile 47 mittels der keilförmig zulaufenden Führungsnut 49 und den zugeordneten Vorsprüngen 51 an den Seitenteilen 42 könne,1 Spiele zwischen den Schiebcrführungcn und -gleitstücken und dem vorspringenden Abschmli 40 und des die Seitenführungsteile 47 am Abschnitt 40 verriegelnden Ventiltellerteils 20 behoben werden, so daß das Ventil imstande ist, unter Gegensirombedingungen zu funktionieren.

Bei Zusammenbau der Ventilinnenteile werden die Seitenführungsteile 47 mit den Führungen 48 und dem mit dem Ventilsitz versehenen Ventiltellerteil 20, wie aus Fig.2 und 3 ersichtlich, mit einem Abstand des Vcntillellericils 20 zum ausgesparten Teil des vorspringenden Abschnitts 40 eingeschoben. Das Ventiltellerteil 20 wird dann, wie aus F i g. 2 und 3 ersichtlich, eingerastet und verriegelt somit die Seitenführungsteile 47 am vorspringenden Abschnitt 40. Dann wird das Ventiltellerteil am vorspringenden Abschnitt angeschraubt. Für κ den Ausbau des Ventiltellerteils 20 und der Führung 48 gilt das entgegengesetzte Verfahren. Somit sind die verschleißanfälligen Ventilinnenteile, die Führungen, Gleitstücke wie auch Ventilsir/ bzw. -fläche aller zur Reparatur oder zum Auswechseln durch die nach Abnahme des Ventildeckels freigelegte Öffnung einfach ausbaubar bzw. einsetzbar, ohne das Ventil dazu aus der Leitung ausbauen zu müssen. Die Anordnung ermöglicht von außen einstellbare Spiele, die unabhängig von Temperatur- oder Druckabwanderungen unveränderlich bleiben.

Im Bedarfsfall können natürlich die Aussparungen und Vorsprünge der Führungen 48 und Gleitstücke 50 umgekehrt werden, wobei es aber ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, daß die Führungen, wie vorstehend beschrieben, lösbar am vorspringenden Abschnitt befestigt sind und Spiele schaffen, die unabhängig von Temperatur- oder Druckabwanderungen unveränderlich bleiben. Außerdem können das Ventiltellerteil 20 und die Aussparung im vorspringenden Abschnitt 40, in die es dicht paßt, jede gewünschte Form haben.

Vorzugsweise bildet der vorspringende Abschnitt 40 des Durchflußkanals 22 einen Teil e[r-;:s Ventilkörpers 52 in Form eines Kegeistumpfs, der rmite^!s der inneren Körperringleiste 53 und der Bimetallschweißnaht 54 in einem nicht außenseitigen lasttragenden Verhältnis hängend am Ventilgehäuse 12 angeordnet ist

Das Ventilgehäuse 12 besteht aus einem Außenmantel 57, der aus einem preisgünstigen Tieftemperaturmaterial wie C-Stahl gefertigt werden kann und einem Innenmantel 60, zwischen denen sich die Isolation 58 befindet, die gießbar ist (im Handel erhältlich).

Im Bedarfsfall kann, wie aus den anderen Ausführungsbeispielen in F i g. 4 und 5 ersichtlich, eine Innenlage aus feuerfestem Material 62a, wie sie z. B. aus Hexmesh und einer feuerfesten Masse gebildet wird, die vielfach im Handel erhältlich ist, vorgesehen werden, die durch die T-förmigen Abstandshalter 61a vom Körperaußenmante! 56a getrennt ist

Mit weiterer Bezugnahme auf F i g. 3 und 4 wird der Durchflußkanal 22 neben dem Ventilkörper 52 rrü einem geeigneten Hartverkleidungsmaterial 151 ausgefüttert Ähnliche Verkleidungen sind bei 153 für die Vemüscheibe bzw. den Ventilsitz und am Schieber 18 vorgesehen. Ähnlich sind die Führungen und Gleitstukke, wie abgebildet, ausgekleidet. Im Bedarfsfall, und bezugnehmend auf F i g. 4 und 5, kann das Schieberventil 10 aber auch mit einem feuerfesten Material, z. B. Hexmesh und einer feuerfesten Masse verkleidet werden, wie bei 64a erkennbar ist.

Ein Paar Reinigungs- und Ausräumöffnungen 68 und 70 sind in dem das Ventil durchquerenden Durchflußkanal 22 vorgesehen, die üblicherweise durch nicht abgebildete Kappen verschlossen sind.

Es wird nun auf F i g. 4 und 5 Bezug genommen, die ein abgeändertes Ausführungsbeispiel darstellen und in denen das Nachzeichen »a« den dafür in F i g. 1 — 3 entsprechenden Bezugrdffern nachgesetzt ist. Der in den Durchflußkanal 22a vorspringende zylindrische Abschnitt 40a ist kürzer als im vorigen Ausführungsbeispiel und das die Ventilfläche bzw. den -sitz aufweisende Ventiltellerteil 20a ist mit integriert ausgebildeten Seitenarmen 144a versehen, die die Führungen 48a umfassen, so daß das Ventiltellerteil 20a und die Seitenarme 144a mit den Führungen 48a in eine einzige starre Baugruppe kombiniert und mit den Schrauben 21a am vorspringenden Abschnitt 40a lösbar befestigt sind. Somit ist ein festes Verhältnis zwischen den zusammenpassenden Gleitstücken 50a und den durch den Ventilkörper 52a getragenen Führungen 48a geschaffen, das von außen einstellbare Spiele ermöglicht, die unabhängig von

Temperatur- und Druckänderungen unveränderlich bleiben. Die Ventilinnenteile, nämlich das Ventiltellerteil 20a und die Führungen 48a sind zur Instandsetzung und zum Auswechseln von Bauteilen durch die öffnung entfernbar, die üblicherweise durch den Deckel des Ventils 10 verschlossen ist.

Die anderen Teile, ausgenommen die jeweiligen Feuerfestlagen 62a und 64./ im Durchflußkanal 22a und im Schieber 18a, zusammen mit den T-förmigen Abstandhaltern 61a, sowie deren Zusammenbau und Betriebsweise sind dieselben wie mit Bezug auf Fig. 1—3 beschrieben, so daß sich eine weitere Beschreibung der Ausführungen nach F i g. 4 und 5 dementsprechend erübrigt.

In den F i g. 6 und 7 ist darin eine weitere Abänderung dargestellt, wobei das Nachzeichen »b« den entsprechenden Bezugsziffern der vorherigen Figuren nachgesetzt ist. Das Ventil weist bei diesem Ausführungsbeispiei ein Paar Schiebet lot/ iViii Zugehörigen nicht dargestellten Zylindern, Kolben und dergleichen auf, die die Stempel 286 zum Verscheben der Ventilteile Mb jeweils in die geschlossene oder geöffnete Stellung bewegen, um den das Ventil 106 durchquerenden Durchflußkanal 226 zu schließen oder zu öffnen. Im geschlossenen Zustand treffen sich die beiden Schieber 186, die jeweils mit ihrer Endkante zueinander angeordnet sind und in ihrer Schiebebewegung in der gleichen Weise wie die zusammenpassenden Führungen und Gleitstücke der Ausführungen nach Fig. 1—5 geführt werden, im mittleren Teil des Durchflußkanals 22i>, um diesen Kanal. wie in F i g. 6 abgebildet, zu schließen; zum öffnen werden diese Ventilteile Mb in die entgegengesetzten Richtungen auseinandergeschoben.

Alle anderen Teile und die Betriebsweisen sind dieselben wie im Zusammenhang mit den vorhergehenden Fig. 1—5 beschrieben, weshalb auf die dortige Beschreibung verwiesen S?·-

Bei allen Ausführungsbeispielen umfaßt das Gehäuse des Ventils einen Innenmantel 55 und einen Außenmantel 57 (55a und 57a in Fig.4 und 5 bzw.556 und 57fc in F i g. 6), um einen Raum für die Isolation 58 zu schaffen. Neben und unter dem Deckel 14 ist eine Kammer angeordnet, in der eine zusätzliche Isolation 78 entfernbar eingelegt ist, um die Übertragung von Wärme auf den Deckel 14 zu verhüten. Als Beihilfe für die Einlage dieser zusätzlichen Isolation sind die Abstandschrauben 72, wie aus Fig.6 und 7 ersichtlich, vorgesehen und zum Schutz der Schraubenköpfe vor Metallisieren und dem Aufbau von Festsubstanzen mit den Deckplatten 74 abgedeckt. Außerdem sieht diese Anordnung eine ausbaubare Lagerhülse 76 wie auch den entfernbaren Isolationssatz 78 (F i g. 1) bzw. 78A> (F i g. 6 und 7) vor, so daß diese verschleißanfälligen Teile durch die Ventildeckelöffnung ausgebaut und instandgesetzt oder ausgewechselt werden können, ohne das ganze Ventil aus der Leitung ausbauen zu müssen, wenn diese Teile reparatur- oder ersatzbedürftig sind.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Absperrventil mit einem Gehäusekörper, bestehend aus einer Außenwand, einer thermisch isolierenden Wand und einer inneren Wand, einem kegelstumpfförmigen, mit seinem breiteren Ende an der Außenwand befestigten Ventilkörper sowie einem entfernbaren Gehäusedeckel und einem in Führungen geführten Ventilschieber, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelstumpfförmige Ventilkörper (52) mit seinem sich verjüngenden Ende in einen von Wänden (44) des Durchflußkanals (22) gebildeten erweiterten Teil (38) dieses Durchflusses hineinragt, und daß an zwei sich gegenüberliegenden Seitenteilen (42) des sich verjüngenden Endes des Ventilteils lösbare Führungsmittel (47 und 48) zum Zusammenwirken mit zugeordneten Gleitstücken (50) in Seitenführungsteilen (46) des Ventilschiebers (18) vorgesehen sind.

Z Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelstumpfförmige Ventilkörper (52) an seinem sich verjüngenden Ende einen zylindrischen Abschnitt (40) aufweist und die entfernbaren Führungsmittel (47 und 48) seitlich an dem zylindrischen Abschnitt (40) angeordnet sind.

3. Absperrventil nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventiltellerteil (20), das mit einem Ventilsitz versehen ist, getrennt von dem Ventilkörper (52) ausgebildet und an diesem lösbar angebracht ist

4. Absperrventil nach mindestens einem der Ansprüche 1—3, dadurch ^ekenimichnet, daß die lösbaren Führungsmittel (Führungen 48) aufweisen, die mit den Gleitstücken (50) der ScJ-'gber an deren Seitenführungsteilen (46) zusammenwirken.