DE2556908C2 - Absperrventil - Google Patents
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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
60
Claims (4)
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.
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