DE2638602B2 - Absperrklappe für einen Heißwindkanal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperrklappe für einen Heißwindkanal gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.

Bei einer nach dem Stande der Technik (FR-PS 02 573) bekannten Absperrklappe der genannten Art besteht der dem Gehäuse zugeordnete Sitz aus einem mit dem Gehäuse verschweißten, schräg zur Querschnittsebene des Gehäuses angeordneten eliptischen Hohlring, an dessen innerem Umfang sich der äußere Klappenrand bei Schließstellung der Klappe anlegen soll. In der Schließstellung steht die Klappe ebenfalls schräg zur Querschnittsebene des Gehäuses. Das Kühlmittel wird über den einen hohlen Lagerzapfen der hohlen Klappe in deren Zentrum zugeführt und durch die in Form einer einfachen Spirale ausgebildeten Einbauten zum äußeren Rand der Klappe geführt und durch den anderen hohlen Lagerzapfen abgeleitet.

Di?se Ausbildung und Anordnung der Klappe und des Sitzes führen im praktischen Einsatz zu Schwierigkeiten, wenn die durch den Heißwindkanal strömenden Gase sehr heiß sind und die damit an der Absperrklappe auftretenden Temperaturdifferenzen unvermeidbar groß sind und außerdem der Absperrquerschnitt groß ist. Durch die unter diesen Umständen auftretenden unterschiedlichen Wärmedehnungen verziehen sich der Sitz und die Klappe, so daß ein dichter Abschluß nicht möglich ist. Außerdem besteht die Gefahr, daß steh die Klappe in der Schließstellung am Sitz verklemmt und nicht geöffnet werden kann. Die hierdurch verursachten Betriebsstörungen können schwerwiegende Konsequenzen haben. Wegen der hohen Temperatur ist es auch nicht möglich, zwischen dem Sitz und dem Klappenrand nachgiebige Dichtelemente anzuordnen, in deren Bereich die unterschiedlichen Wärmedehnungen ausgeglichen werden könnten.
-, Es ist Aufgabe der Erfindung, die Absperrklappe der genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die bei hohen Temperaturen und großen Absperrquerschnitten auftretenden Wärmedehnungen die Abdichtwirkung und die Betätigung der Klappe nicht beeinträchtigen. in Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer Absperrklappe, der eingangs genannten Art die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches aufgeführten Merkmale vor.

Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausbili. dung des Sitzes als sich jeweils über den halben Umfang des Absperrquerschnittes erstreckende Anschläge, an denen die Klappe in Strömungsrichtung von vorn bzw. von hinten anschlägt, können sich die Teile des Sitzes und der Klappe unbehindert ausdehnen, ohne daß die ;■) Klappe und der Sitz sich gegeneinander verklemmen können. Durch die erfindungsgemäß weiterhin vorgesehene besondere Kühlmittelführung in der Klappe wird sichergestellt, daß sich am Klappenumfang trotz der sehr unterschiedlichen Wärmebeaufschlagung eine .:·» weitgehend gleichmäßige Temperatunrerteilung ergibt, wodurch ein Verziehen der Klappe durch unterschiedliche Wärmedehnungen und hiermit verbundene Undichtigkeiten im Bereich der Abdichtung zwischen dem Klappenrand und den Anschlägen vermieden werden. to Nach dem Stande der Technik sind Absperrklappen bekannt, deren Klappe in der Schließstellung, in Strömungsrichtung gesehen, vorn und hinten an halbkreisförmigen, mit dem Gehäuse verbundenen Anschlagleisten anliegen, die aber nicht hohl ausgebildet ; ι und nicht von Kühlmittel durchströmt sind.

Für einen Heißwindschieber ist eine hohle Verschlußplatte bekannt, deren Einbauten in Form einer Doppelspirale ausgebildet sind, die .das Kühlmittel von außen nach innen und anschließend von innen nach in außen führen.

Um in den Anschlägen große Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittels und somit ebenfalls eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu erzielen, ist jeder Anschlag als Kastenprofil mit parallel verlaufen- :~> den Kühlmittelräumen ausgebildet, die strömungstechnisch hintereinander geschaltet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der

F i g. 1 einen Schnitt durch die Absperrklappe längs (. der Durchflußkanalachse und quer zur Klappenwelle,

F i g. 2 eine Ansicht der in F i g. 1 dargestellten Absperrklappe, gesehen in Richtung A nach F i g. 1

Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie B-C nach Fig. 1,

λ F i g. 4 eine Draufsicht auf die aufgeschnittene Klappe und

F i g. 5 einen Schnitt durch ein Lager eines Lagerzapfens

zeigen.

in In der Zeichnung ist das Gehäuse in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Es besteht aus einem zylindermantelförmigen Mantelblech 2, das an beiden Stirnseiten mit Flanschen 3 versehen ist, die die Zylindermantelfläche sowohl nach außen als <., auch nach innen überragen. In das Mantelblech 2 ist ein Kühlmantel 4 eingesetzt. Dieser Kühlmantel 4 besteht aus schraubenlinienförmig angeordneten, miteinander verschweißten oder sonstwie verbundenen Rechteck-

Kühlrohren 5. Mit dem Mantelblech 2 sind die Rechteck-Kühlrohre 5 durch öffnungen 6 im Mantelblech 2 hindurch verschweißt Der aus dem Rechteck-Kühlrohren 5 gebildete Kühlmantel 4 fluchtet in axialer Richtung etwa mit den nach innen überstehenden Flanschen 3. Am Anfang und Ende des schraubenlinienförmig angeordneten Rechteck-Kühlrohres 5 befinden sich ein Kühlminelzuflußanschluß 7 und ein Kühimittelabflußanschluß 8. An die Innenseite des Kühlmantels 4 sind zwei Anschläge 9 und 10 angeschweißt Diese Anschläge 9 und 10 erstrecken sich jeweils um den halben Umfang des Absperrquerschnittes bis in die Höhe der die Klappe tragenden Lagerzapfen. In axialer Richtung sind die beiden Anschläge 9 und 10 etwa um die Klappendicke versetzt angeordnet Die Anschläge 9 und 10 bestehen jeweils aus einem Rechteckprofil, die durch Unterteilungen 11 und 12 je in zwei Kühlmittelkanäle unterteilt sind, die strömungstechnisch jeweils hintereinander geschaltet sind und, wie aus Fig.3 ersichtlich, an den Kühlmittelkreislaut des Kühlmantels 4 angeschlossen sind.

Alternativ können die Anschläge 9 und 10 aber auch an einen gesonderten Kühlmittelkreislauf oder gesonderte Kühlmittelkreisläufe angeschlossen sein.

Weiterhin befinden sich im Gehäuse 1 an diametral gegenüberliegenden Seiten zwei gekühlte Lager 13 und 14, die das Gehäuse 1 nach außen hin überragen. Die Lager 13 und 14 sind je von ringförmigen Kühlkammern 15 und 16 umgeben, die, wie aus F i g. 5 ersichtlich ist, an den Kühlmittelkreislauf des Kühlmantels 4 angeschlossen sind. In den Kühlkammern IS und 16 sind Einbauten 17 und 18 angeordnet, durch die das Kühlmittel in axialer Richtung umgelenkt wird, derart daß die Lager 13 und 14 über ihre gesamte axiale Erstreckung gleichmäßig gekühlt werden.

In den Lagern 13 und 14 ist mittels zweier Lagerzapfen 19 und 20 die Absperrklappe 21 gelagert Diese Absperrklappe 21 ist über die hohl ausgebildeten Lagerzapfen 19 und 20 an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen. Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, wird das Kühlmittel innerhalb der Absperrklappe mittels Einbauten 22 in Form einer Doppelspirale zunächst von außen nach innen und anschließend von innen nach außen geführt. Dabei durchfließt das zuströmende Kühlmittel zunächst einen Kanal, der sich über den halben Umfang des Klappenkörpers entlang dessen Außenrand erstreckt Dieser halbe Umfang des Klappenkörpers wird also durch das neu zufließende Kühlmittel besonders intensiv gekühlt Das von der Mitte des Klappenkörpers zurückströmende Kühlmittel durchströmt vor Austritt aus dem Lagerzapfen 20 einen Kanal, der sich über den verbleibenden halben Umfang des Klappenkörpers im Bereich von dessen äußerem Rand befindet In diesem Umfangsbereich wird der Klappenkörper also weniger intensiv gekühlt

Um der unterschiedlichen Kühlung im Bereich des Umfangs der Klappe Rechnung zu tragen, ist diese im Absperrquerschnitt so angeordnet, daß der vom abströmenden Kühlmittel weniger intensiv gekühlte Umfangsbereich der Absperrklappe ?i, in Strömungsrichtung des Heißwindes (siehe Pfeile in Fig. 1) gesehen, hinter dem gekühlten Anschlag 9 liegt während der vom frisch zuströmenden Kühlniittel besonders intensiv gekühlte Umfangsbereich der Absperrklappe 21 in Strömungsrichtung des Mediums vor dem Anschlag 10 liegt Der weniger intensiv gekühlte Bereich der Absperrklappe 21 wird also durch den gekühlten Anschlag 9 geschützt Der intensiver gekühlte Umfangsabschnitt ist dagegen dem Medium ausgesetzt Letzteres gilt insbesondere für die in F i g. 1 dargestellte Schließstellung.

Jedoch auch in der Öffnungsstellung ist der besonders intensiv gekühlte Umfangsbereich der Absperrklappe dem Heißwind- bzw. Heißgasstrom zugewandt, während der weniger intensiv gekühlte Umfangsbereich dem Strom abgewandt ist Die gewählte besondere Art der Kühlung der Klappe wird also den Erfordernissen sowohl in der Öffnungsstellung als auch in der Schließstellung optimal gerecht

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Absperrklappe für einen Heißwindkanal, mit einer an diametral gegenüberliegenden hohlen Lagerzapfen in einem Gehäuse schwenkbar gelagerten, hohlen spiralförmige Einbauten aufweisenden Klappe, deren äußerer Rand in der Schließstellung an einem dem Gehäuse zugeordneten hohlen Sitz dichtend anliegt und deren Klappe, Lagerzapfen und Sitz von Kühlmittel durchströmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Gehäuse (1) zugeordnete Sitz aus zwei sich jeweils um den halben Umfang des Absperrquerschniltes erstreckenden Anschlägen (9, 10) besteht, an welchen der äußere Rand der Klappe (21) in der Schließstellung, in Strömungsrichtung des durchströmenden Heißwindes gesehen, vorn bzw. hinten anliegt, und daß das Kühlmittel in der Klappe (21) mittels der Einbauten (22), die in Form einer Doppelspule ausgebildet sind, von außen nach innen und anschließend von innen nach außen geführt ist, derart, daß das der Klappe (21) zufließende Kühlmittel zunächst den vorn am zugehörigen Anschlag (10) anliegenden äußeren Klappenrand und das aus der Klappe (21} abfließende Kühlmittel zuletzt den hinten am zugehörigen Anschlag (9) anliegenden äußeren Klappenrand durchströmt

2. Absperrklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschlag (9, 10) als Kastenprofil mit parallel verlaufenden Kühlmiti.elräumen ausgebildet ist, die strömungstechniüch hintereinander geschaltet sind.