DE2746609A1

DE2746609A1 - Druckdichter absperrschieber

Info

Publication number: DE2746609A1
Application number: DE19772746609
Authority: DE
Inventors: Guenter Ing Grad Kammerer; Hans Kammerer
Original assignee: KAMMERER KG EMIL
Current assignee: KAMMERER KG EMIL
Priority date: 1977-10-15
Filing date: 1977-10-15
Publication date: 1979-04-19

Description

L pl.-lng. H.-]. lippert

- a t e η t α η w π 11 β

iv."·.· Roister Stmße

6.ίοC Belgisch Gladbadi 3

t e t α η π 1 β

Roister Stmße 137 Vl — 13· Oktober 1977

Emil Kämmerer KG

5060 Bergisch Gladbach 2

" Druckdichter Abeperrechieber "

Die Erfindimg betrifft einen druckdichten Abeperrechieber, bestehend aus einem Gehäuse mit Durchflußkanal und einer durch einen Schlitz in der Wand dieses Kanäle geführten Schieberplatte, die an ihrem einen Ende einen dem Kanalquerschnitt entsprechenden Durchbruch aufweist und quer zur Durchflußrichtung aus ihrer Schließlage in ihre geöffnete Lage bzw« umgekehrt verschoeben werden kann, sowie einem auf einer Seite der Schieberplatte in einem den Durchflußkanal umgebenden Ring-

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raum liegenden, auf die Platte auflegbaren bzw. von dieser abhebbaren Dichtring, der durch ein in den ihn aufnehmenden Ringraum eingeführtes Druckmedium gegen die Schieberplatte bewegt wird·

Derartige Flachschieber werden zur hermetischen Absperrung von Gasen, Dämpfen, Flüssigkeiten und insbesondere auch von Feststoffen, wie beispielsweise Zellstoffen, Pulvern, Schuppen und Granulaten verwendet.

In neuerer Zelt treten immer häufiger Betriebsfälle auf, bei denen große Druckdifferenzen abgesperrt werden müssen. Da die Arbeitsdrücke zum Verschieben des Dichtringes und zum Andrücken an die Dichtfläche der Schieberplatte bei den herkömmlichen Schieberkonstruktionen stets größer sein müssen als die Betriebsdrücke, werden bei steigenden Betriebsdrücken stets aufwendigere Arbeitsdruckmittelquellen erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Absperrschieber

er der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß auch beim Absperren hoher Betriebsdrücke mit geringem Arbeitsdruck auskommt.

ErfindungsgemäB wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die an der Schieberplatt· zur Anlage kommende Dichtfläche des ring-

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kolbenförmigen Dichtrings kleiner ist als die dem Druckmedium zugewandte Fläche.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion kommt man je nach Dimensionierung der beaufschlagten Flächen des Dichtrings selbst bei extrem hohen Betriebsdrücken mit relativ kleinen Arbeitsdrücken aus.

Die erfindungsgemäße Konstruktion bietet ferner die Möglichkeit, daß die dem Druckmedium zugewandte Fläche des Dichtrings mit dem Betriebsdruck beaufschlagt werden kann, der im Durchgang des Schiebers herrscht. Durch die Differenz der beiden Flächen des Dichtringes, bei dem diesem Druckmedium zugewandte Fläche wesentlich größer gewählt werden.kann als die zur Anlage an der Schieberplatte kommende Dichtfläche, ist zur Abdichtung eine Anpreßkraft erreichbar, die wesentlich höher liegt, als die Gegenkraft, die aus dem im Schieberdurchgang herrschenden Betriebsdruck resultiert.

Der Dichtring weist zweckmäßig die Form eines Stufenkolbens mit zwei Stufen auf, wobei die äußere Stirnfläche der größeren Stufe dem Druckmedium zugewandt ist, während die Stirnfläche der kleineren Stufe zur dichtenden Anlage an der Schieberplatt· vorgesehen ist. Ein solcher Dichtring läßt sich axial gut führen und kann gegenüber den FUhrungswänden,beispielsweise

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mit Hilf· von elaatomeren Ringen oder bei höheren Betriebstemperaturen alt Metallfaltenbälgen,leicht abdichten.

Bei einem bevarzugten AusfUhrungsbeisplel der Erfindung kann die zum Dichtungsbereich gerichtete innere Stirnfläche der größeren Stur!· ebenfalle mit einem Druckmedium beaufschlagt werden· Die dabei resultierende Kraft wirkt in Abheberichtung des Dichtrings, so daß bei dieser Konstruktion der Vorteil besteht, daß bei bzw. unmittelbar vor Betätigung der Schieberplatte der Dichtring abgehoben werden kann. Dadurch besteht nicht nur der Vorteil, daß die Dichtflächen bzw. Dichtkanten bei der Schieberbetätigung unnötig verschleißen, sondern es ist aufgrund dieser Konstruktion auch möglich, den Dichtring mit scharfen Dichtkanten auszustatten. Ferner brauchen keine elastomeren Dichtungen mehr verwendet zu werden, sondern man kann auch auf andere Materialien wie Graphit, Asbest oder Weichmetall übergehen, die in Zusammenwirkung mit scharfen Dichtkanten eine sehr gute Abdichtung ergeben.

Alternativ kann die innere Stirnfläche des Dichtungsrings auch mit einer mechanischen Kraft, beispielsweise mit Federkraft, beaufschlagt werden, um den gewünschten Abhebeeffekt bei bzw. unmittelbar vor der Schieberbetätigung zu erzielen. Wenn an der inneren Stirnfläche beispielsweise ständig eine Federkraft anliegt, so würde sich der Dichtring abheben, sobald der die

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äußere Stirnfläche des Dichtrings beaufschlagende Druck abgelassen wird.

Un aus Sicherheitsgründen zu gewährleisten» daß der Schieber auch bei Druckabfall trotz hohen Betriebsdruckes noch dicht absperrt, beispielsweise bei giftigen Produkten, kann dl· äußere Stirnfläche der größeren Stufe de· Dichtrings zusätzlich mit einer ständig wirkenden mechanischen Kraft, beispielsweise mit einer Federkraft, beaufschlagt sein, die ausreicht, um dl· Dichtung aufrechtzuerhalten. Diese zusätzliche mechanische Anpreßkaft wirkt bei der Schieberbetätigung nicht attrend, da dieser mit einer hydraulisch oder pneumatisch aufgebrachten größeren Kraft von seinem Dichtungssitz abgehoben werden kann·

Die Erfindung 1st in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein AusfUhrungsbeispiel eines Flachschiebers,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Haßstab,

Fig. 3 den gleichen Ausschnittsbereich wie Fig. 2 eines anderen AusfUhrungsbeispiels und

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Flg. 4 wiederum den gleichen Ausschnitt wie Flg. 2 eines weiteren AusfUhrungsbeispiels.

Nach Flg. 1 und 2 der Zeichnung umfaßt der Absperrschieber ein Gehäuse 2 mit einem zentrischen Durchflußkanal 4. Quer zu dem Durchflußkanal 4 1st das Gehäuse 2 mit einem Schlitz 6 versehen, In welchem eine Schieberplatte θ zum wahlweisen öffnen und Schließen des Durchflußkanals 4 geführt ist. Die Schieberplatte 8 weist an Ihrem freien, in der Zeichnung auf der linken Seite befindlichen Ende einen Durchbruch 10 auf, der in Form und Größe dem Querschnitt des Durchflußkanals 4 entspricht. Das dem Durchbruch 10 abgewandte Ende 12 der Schieberplatte 8 ist an einer in dem Gehäuse geführten Betätigungsspindel 14 befestigt, die in Richtung des Pfeiles 16 hin- und herverschieblich ist und die Schieberplatte 8 aus der in der Zeichnung dargestellten geschlossenen Position in die geöffnete Position, in der der Durchbruch 10 der Schieberplatte mit dem Durchflußkanal 4 fluchtet, und umgekehrt verschieben kann.

Der Schlitz 8 bzw. die Führung 18 der Betätigungsspindel 14 sind nach außen über Deckplatten 20 bzw. 22 sowie zusätzliche Dichtungsringe 24 bzw. 26 nach außen abgedichtet. Eine gesondert« Abdichtung der Spindel 14, die durch die Deckplatte 22 hindurchgefUhrt ist, erfolgt über einen Dichtungsring 28.

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Der Schlitz 6, in welchem die plangeschliffene, flache Schieberplatte 8 geführt ist, ist eng ausgebildet, so daß beim Schließen des Schiebers, wenn dieser zum Absperren von Feststoffen eingegesetzt wird, diese einwandfrei durchtrennt und festgebackene Teile abgestriffen werden können.

Zur Erzielung der hermetischen Absperrung des Schiebers dient ein in einem Ringraum 30 geführter Dichtring 32, der im geschlossenen Zustand des Schiebers die Schieberplatte 8 fest gegen einen in dem Gehäuse 2 ausgebildeten Sitz 34 drückt.

Der Dichtring 32 hat die Form eines zweistufigen Stufenkolbens. Die kleinere äußere Stirnfläche 36 des Dichtrings 32 die zur dichtenden Anlage an der Schieberplatte 8 vorgesehen ist, ist mit vorspringenden umlaufenden Dichtkanten 38 versehen, die in eine in die Schieberplatte 8 eingelegte ringförmige Graphit-, Asbest- oder VTeichmetalldichtung 40 eingedrückt werden können. Die dem Dichtungsbereich abgewandte größere äußere Stirnfläche 42 ist mit einem Druckmedium beaufschlagbar, so daß der Dichtring 32 fest gegen den Dichtungssitz gedrückt werden kann. Damit das Druckmedium wirksam werden kann, ist der Ringraum 32 nach außen hermetisch abgeschlossen, wobei der äußere Umfang durch das Gehäuse 2 begrenzt wird, während die innere, auf der Seite des Druchgangs 4 liegende Wand durch eine hUlsenförmige Aus-

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kleidung 44 gebildet wird. Der dem Dichtungsbereich abgewandte äußere Stirnbereich ist durch einen Flansch 46 abgedeckt, der gegenüber dem Gehäuse 2 und der Auskleidung 44 über umlaufende Dichtringe 48 b&w. 50 abgedichtet ist. Zur Druckmittelzufuhr dient eine Leitung 52, die durch den Flansch 46 verläuft. Der aus Metall bestehende, als Stufenkolben ausgebildete Dichtring 32 ist in den Ringraum 30 genau eingepaßt, wobei die Druckräume Über in die Führungen eingelassene Dichtringe 54, 56 und 56 abgedichtet sind.

Wenn die Schieberplatte 8 ihre Schließposition eingenommen hat, wird der Dichtring 32 mit Hilfe eines durch die Leitung 52 zugeführten Druckmediums gegen die Schieberplatte 8 gedruckt, wobei sich die Dichtkanten 38 in die im Dichtbereich der Schieberplatt 8 vorgesehene Dichtung 40 eindrücken und dadurch eine hermetische Absperrung bewirken.

Wenn die Schieberplatte 8 in ihre geöffnete Stellung verschoben werden soll, wird der Dichtring 32 zunächst abgehoben. Dies geschieht dadurch, daß die innere Stirnfläche 60 der größeren Stufe 62 des Dichtrings Über eine Zuleitung 64 mit einem Druckmedium beaufschlagt wird, während die Druckmittelleitung 52, die zu der äußeren Stirnfläche 42 der größeren Stufe 62 führt, geöffnet wird.

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Als Druckmedium kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen Druckluft oder ein unter Druck stehendes Schutzgas verwendet werden. Es ist aber auch möglich, hierfür den im Durchgang 4 herrschenden Betriebsdruck der Anlage zu verwenden.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten AuefUhrungsbeispiel ist zusätzlich an der großen äußeren Stirnfläche 42 des Dichtringe 32 eine mechanische Anpreßkraft vorgesehen. Diese wird über Federpakete 66 aufgebracht, die über den Umfang verteilt angeordnet sind und sich an der Innenseite des Flansches 46 abstützen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der Dichtring 32 auch dann gegen die Dichtung 40 gepreßt wird, wenn während des Betriebs der Druck des über die Leitung 52 zugefUhrten Druckmediums zusammenbricht. Die Federkraft reicht zwar bei hohem Betriebsinnendruck nicht aus, den Schieber im Durchgang selbsttätig nach dem Schließvorgang abzudichten, Jedoch kann aufgrund der Federkraft die hermetische Abdichtung aufrechterhalten werden, wenn die Dichtkanten 38 erst einmal in die Dichtung 40 der Schieberplatte 8 eingedrückt sind.

Zum Abheben d es Dichtrings 32 kann dann in gleicher Weise wie bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten AusfUhrungsbeispiel über die Leitung 64 ein Druckmedium zugeführt werden, welches auf die innere, in der Zeichnung unten befindliche Stirnfläche

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drückt, so daß der Kolben von der Dichtung abgehoben werden kann· Dabei muß selbstverständlich die durch das Druckmedium aufgebrachte Kraft größer sein als die durch die Federpakete 66 aufgebrachte entgegengesetzt wirkende Kraft.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt das Andrücken des Dichtrings 32 an die Schieberplatte 8 in gleicher Weise wie bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Aus führungsbeispiel, nämlich über ein durch die Leitung 52 zuge führtes Druckmedium. Das Abheben des Dichtrings 32 erfolgt dagegen mit Hilfe von Federkraft, die durch mehrere über den Umfang verteilt angeordnete, auf die innere Stirnfläche 60 der größeren Stufe des Dichtrings 32 wirkende Federpakete 68 aufgebracht wird.

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Claims

Dipl.-Ing. H.-]. Lippert Patentanwälte 13. Oktober 1977 Frankenforster Straße 137 Beraisch Gladbach 3 Emil Kämmerer KG Bergisch Gladbach 2 Patentansprüche

1.J Druckdichter Absperrschieber, bestehend aus einem Gehäuse mit Durchflußkanal und einer durch einen Schlitz in der Wand dieses Kanals geführten Schieberplatte, die an ihrem einen Ende einen dem Kanalquerschnitt entsprechenden Durchbruch aufweist und quer zur Durchflußrichtung aus ihrer Schließlage in ihre geöffnete Lage bzw. umgekehrt verschoben werden kann, sowie einem auf einer Seite der Schieberplatte in einem den Durchflußkanal umgebenden Ringraum liegenden, auf die Platte auflegbaren bzw. von dieser abhebbaren Dichtring, der durch ein in den ihn aufnehmenden Ringraum eingeführtes Druckmedium gegen die Schieberplatte bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Schieberplatte (8) zur Anlage kommende Dichtfläche (36) des ringkolbenförmigen Dichtrings (32) kleiner ist als die dem Druckmedium zugewandte Fläche (42).

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ORIGINAL INSPECTED

2. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Druckmedium zugewandte Fläche (42) des Dichtrings (32) mit dem Betriebsdruck beaufschlagbar ist.

3. Absperrschieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (32) die Form eines Stufenkolbens mit zwei Stufen aufweist, wobei die äußere Stirnfläche (42) der größeren Stufe (62) dem Druckmedium zugewandt ist, während die Stirnfläche (36) der kleineren Stufe zur dichtenden Anlage an der Schieberplatte (8) vorgesehen ist.

4. Absperrschieber nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die zum Dichtbereich gerichtete innere Stirnfläche (60) der größeren Stufe (62) ebenfalls mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist.

5. Absperrschieber nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die zum Dichtbereich gerichtete innere Stirnfläche (60) der größeren Stufe (62) mit einer mechanischen Kraft beaufschlagbar ist.

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6. Absperrschieber nach Anspruch 5» dadurch g e -kennzelc hne t, daß zur Aufbringung der mechanischen Kraft Druckfedern (68) vorgesehen sind.

7. Absperrschieber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Stirnfläche (42) der größeren Stufe (62) des Dichtrings (32) zusätzlich mit einer ständig wirkenden mechanischen Kraft (Federn 66) beaufschlagt ist.

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