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BRILLENSCEIIEBER
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Die Erfindung betrifft einen Brillenschieber insbesondere für Beanspruchung
bei höheren Temperaturen ) für eine Rohrleitung mit einer Absperrplatte und einer
Brille, welche gemeinsam in einem Brillenrahmen in einer senkrecht zur Achse einer
Rohrleitung stehenden Ebene bewegbar sind, wobei für eine Verschlußstellung des
Brillenschiebers die Absperrplatte durch einen Schlitz hindurch im freien Querschnitt
der Rohrleitung angeordnet ist und in einer Offen-Stellung statt dessen die Brille
als Abdichtung der Rohrleitungswandung in den Schlitz einfahrbar ist.
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Bei bekannten Brillenschiebern dieser Art, beispielsweise bei Rauchgasschiebern,
bereitet die Abdichtung der Absperrplatte und der Brille innerhalb des planparallel
ausgebildeten Schieberschlitzes erhebliche Schwierigkeiten, insbesondere bei größeren
Rohrleitungsquerschnitten, da sich die Dichtflächen im Laufe des Betriebs verziehen.
Da gerade bei Brillenschiebern wegen des Austausches von Absperrplatte und Brille
beim Öffnungs- und Schließvorgang diese in zwei entgegengesetzten Richtungen innerhalb
des Schlitzes, insbesondere um eine verhältnismäßig lange Strecke parallel dazu
bewegt werden müssen, ist ein grosses Spiel innerhalb des Schlitzes notwendig, dessen
betriebssichere Abdichtung große Schwierigkeiten bereitet.
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In diesem Zusammenhang sind Je nach Betriebsverhältnissen und Rohrleitungsdurchmesser
eine Vielzahl von Hilfsvorrichtungen zum Anpressen bzw. Lösen der Dichtflächen erforderlich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten von bekannten
Brillenschiebern
auf konstruktiv optimal einfache und betriebssichere Weise zu beseitigen.
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Demgemäß ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz
als Keilschlitz und die Absperrplatte sowie die Brille entsprechend keilförmig ausgebildet
sind, und Absperrplatte sowie Brille eine Vorrichtung aufweisen, mittels der sie
an die Dichtflächen des Keilschlitzes andrückbar und von diesen absetzbar sind,
und daß die Absperrplatte und die Brille in von den Dichtflächen abgesetztem Zustand
quer zur Keilrichtung des Keilschlitzes verfahrbar sind.
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Im Gegensatz zu bekannten Brillenschiebern ist es damit möglich, die
Vorteile einer keilförmigen Dichtsitzkonstruktion mit den speziellen funktionell
auf eine Parallelbewegung beschränkten Gegebenheiten gerade von Brillenschiebern
für diese anzuwenden.
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Letzteres gilt vor allen Dingen dann, wenn die Absperrplatte und/oder
die Brille im Brillenrahmen mit einer Führung mittels eines Kurzhubzylinders über
einen kurzen ifub in Keilrlehttlng bewegbar ist.
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Vorteilhafte erfindungsgemäße Ausführungsformen können darin bestehen,
daß die Absperrplatte bzw. die Brille aus mindestens zwei Teilstücken bzw. Rohrabschnitten
besteht, von denen mindestens jeweils eines in Anpassung an die Form des Keilschlitzes
keilförmig ausgebildet ist und welche axial zueinander bewegbar sind, wobei die
Absperrplatte bzw, die Brille vor allem auch in Kombination einesfurzen Hubs in
Keilrichtung mit einer zusätzlichen Axialbewegung der Teilstücke bzw. der Rohrabschnitte
an die Dichtflächen heranbewegt bzw. von diesen abgesetzt werden kann. Dies kann
zeitlich nacheinander oder überschneidend erfolgen. Bei nur einseitig keilförmiger
Abspertplatte bzw.
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Rohrstücke ist eine verkürzte Baulänge möglich.
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Eine konstruktiv einfache Lösung ist gegeben, wenn zwischen den Teilstücken
bzw. Rohrabschnitten ein axial ausdehnbarer ,zw.
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zusammendrückbarer Kompensator vorgesehen ist.
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Ein vergrößerter Axialhub ist erreichbar, indem die TeilstRieke gegeneinander
verschwenkbare Klappen sind, welche an der engeren Seite der Keilform aneinander
angelenkt sind.
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Auf einfache Weise läßt sich die in zeitlich aufeinander folgend eine
kurzhubige Bewegimg skomponente und eine axiale Abdichtungsbewegung unterteilte
Schließ- und Offnungsbewegung des erfindungsgemäßen Brillenschiebers dadurch erreichen,
daß die Teilstücke über den Kurzhubzylinder mittels einer Spreizaufhängung axial
zueinander bewegbar sind.
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Noch zuverlässiger und mit erweitertem Axialhub ist dies zu verwirklichen,
wenn die Teilstücke über den Kurzhubzylinder mittels eines Kniehebel-Anpressmechanismus'
axial zueinander bewegbar sind.
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Auch können die Teilstücke mittels axial gerichteter Spreizzylinder
oder mittels mit den Kutzhubzylinder betätigbarer Gleitelemente die sich über eine
freischwebende Kugel abstützen, mit keilartig wirkenden Gleitflächen axial zueinander
bewegbar sein.
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Zusätzliche Vorteile der Erfindung liegen in der konstruktiven Vereinfachung
der, beim Stand der Technik notwendigen Hilfsvorrichtungen zum Anpressen bzw. Lösen
der Dichtflächen, statt derer bei der Erfindung lediglich nur noch die Kurzhubzylinder
bzw. die für die Axialbewegung benötigen Spreizelemente erforderlich sind.
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Weiterhin erlaubt die erfindungsgemäße Konstruktion eine Vielfalt
von möglichen Ausführungsformen der Absperrteile oder der Brillenteile und damit
eine breite Anwendungsbereichsskala, d.h. von Fall zu Fall kann Je nach Betriebsverhältnissen
die Brillenschieberkonstruktion entsprechend der Erfindung Jedem Bedarfsfall angepasst
werden.
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Ein wesentlicher Vorteil liegt vor allem darin, daß mit der erfindungsgemäßen
Brillenschieberkonstruktion die Reibungsbeanspruchung der Dichtflächen auf ein geringstmögliches
Maß beschränkt ist, wodurch die Lebensdauer verlängert und Reparaturstunden eingespart
werden.
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Die Erfindung ist nachstehend in mehreren Ausführungsbeispielen anhand
von Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigt: Fig. 1 eine schematisohe Darstellung eines erfindungsgemäßen
Brillenschtebers in einer Ansicht axial in Richtung der Rohrlängsachse gesehen,
Fig. 2 einen Schnitt in Richtung AA in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt in Richtung
BB in Fig. 1, Fig. 4 bis 6 eine andere Ausführungsform der Erfindung in zu den Fig.
1 bis 3 analoger Wiedergabe (Schnitt CC - Fig. 5 und Schnitt DD r Fig. 6 von Fig.
4), Fig. 7 und 8 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer ertindungsgemäß mit einem
Kompensator versehene Brille gemäß Fig. 6 in gespreiztem und zusammengezogenem Zuatand,
Fig. 9 eine erfindungsgemäß ausgeführte, starre keilförmige Schieberplatte im Querschnitt,
Fig. 10 eine erfindungsgemäß mit einem Kompensatorelement axial anstellbare Sohieberplatte
in Querschnittsdarstellung, Fig. 11 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung einer
erfindungsgemäß axial spreizbaren Schieberplatte mit Doppelklappe, Fig. 12 eine
andere Ausführungsform einer erfindungsgemäß axial spreizbaren Schieberpiatte mit
Doppeiklappe im Querschnitt,
Fig. 13 eine weitere erfindungsgemäß
axial spreizbare Schieberplatte mit Doppelkiappe mit weiter abgewandeltern Spreiz
mechanismus im Querschnitt, Fig. 14 eine erfindungsgemäß mit einer Dämpfungsfeder
versehene Ausfahrung der Sohieberplatte gemäß Fig. 13 im Querschnitt, Fig. 15 und
16 eine Quersohnittsdarstellung einer mittels Keilflächen gespreizten und entepreizten
erfindungsgemäßen Ausbildung der Schieberplatte mit Doppelklappe sowie Fig. 17 eine
stark vergrößerte Aussohnitts-Querschnittswiedergabe des IEntspreizungsmeehanismus
der Schieberplatte nach Fig, 13 und 16.
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Gemäß den Fig. 1 - 3 sind bei einem Brillenschieber 1 in einem auf
Fahrrollen 9 bewegbaren Brillenrahmen 8 nebeneinander eine Absperrplatte 2 und eine
rohrbrUckenartige Brille 3 gehaltert, welche auf den Fahrrollen 9 rechtwinklig zur
Mittelachse zum Durchflußquerschnitt einer Rohrleitung 5 waagerecht in einen Keilspalt
7 im Schieberrahmen 4 des Brillensehiebers 1 verfahrbar sind. Der Schieberrahmen
4 besitzt axial endseitige Anschlußflansche 6,mit denen der Brillenschieber 1 an
sich von diesem beidseitig befindlichen Rohrenden einer Leitung, beispielsweise
einer Gasleitung, gegen Dichflächen 38 verbunden ist.
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Innerhalb des Brillenrahmens 8 sind sowohl die Absperrplatte 2 als
auch die Brille 3 derart beweglich angebracht, daß sie Jeweils von in FUhrungsstücken
13 bewegbaren Führungszapfen 12 gehalten mittels Jeweils zugeordneter Kurzhubzylinder
11 und zugehöriger
Hubstangen 29, um eine kurze Hubstrecke H quer
zur Bewegungsrichtung des Brillenrahmens 8 verlagerbar sind. Die Kurzhubzylinder
11 werden Uber eine Öldrucksteuerleitung 14 von einer Druckölanlage 15 aus betätigt,
während der Brillenrahmen 8 mittels eines Antriebs lotreoht zur Rohrleitungsachae
verfahrbar ist.
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Die Dichtflächen 40 des Keilspalts 7 sowie der in diesen einfügbaren
Absperrplatte 2 und der Brille 3 liegen Jeweils in Ebenen, welche symmetrisch in
einem Winkel schräg zu deren Mittelebene angeordnet sind, so daß Absperrplatte 2
und Brille 3 in Form eines Keils ausgebildet aind, welcher Jeweils in die Form des
Keilspalts 7 innerhalb des Schieberrahmens 4 passt.
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Die Absperrplatte 2 und die Brille 3 weisen Jeweils zwei keilförmige
Rohrabschnitte 2a und 2b auf, welche mit Jeweils halbem Keilwinkel des Keilspalts
7 ausgebildet und mittels eines zwischen ihnen angeordneten Kompensatore begrenzt
in Axialrichtung gegeneinander bewegbar sind. Die Absperrplatte besitzt ferner eine
den Rohrquerschnitt verschließende Verschlußplatte 2c, während der innere Querschnitt
der Brille 3 vollständig offen ist.
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Die Absperrplatte 2 und die Brille 3 sind am breiteren Ende ihrer
Keilform, welches sich auf deren obenliegender Seite befindet, an einer mit Gelenken
versehenen Spreizaufhängung 16 an den Kurzhubzylindern 11 und deren Hubstange 29
aufgehängt. Zur Betätigung des Brillenschiebers 1 wird bei seiner Verschlußstellung
die Absperrplatte 2 in ihrer innerhalb des Brillenrahmens 8 um die kurze Hubstrecke
H angehobenen Lage in den Keilspalt 7 eingefahren und dann mittels der Spreizaufhängung
in den Keilspalt 7 um die kurze Hubstrecke H abgesenkt, so daß die Dichtflächen
40 des Keilspalts
7 und der Absperrplatte 2 aufgrund deren Eigengewichts
gegeneinandergedrängt werden, gegebenenfalls zusätzlich unterstützt durch den Axialdruck
der abwärts gedrängten Spreizaufhängung 16. Der Kompensator 22 bildet dabei eine
axial-elastische Federung mittels der sowohl die Anlagekraft der Diohtfläohen 40
über ihren Gesamtumfang vergleichmäßigt wird, als auch Ungleiohmäßigkeiten des Dichtflächenverlaufs
formmäßig ausgeglichen werden.
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Beim Beginn der Öffnungsbewegung des Brillensohiebern 1, bei dem die
Absperrplatte 2 zunächst um die kurze I!ubstrecke H vom Rubzylinder 11 aus dem Keilspalt
herausgelöst wird, erleichtert der Kompensator 22 im Zusammenwirken mit dem Zusammenziehen
durch die Spretzaufhängung 16 daß Lesen der Dichtflächen 40 voneinander.
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Beim weiteren Öffnen des Brillenschiebers 1 wird nach dem Anheben
um die kurze Hubstrecke H, welches für die Absperrplatte 2 und die Brille 3 gleichermaßen
erfolgt, der Brillenrahmen 8 seitlich verfahren, so daß die Absperrplatte 2 seitlich
aus dem Kejispalt 7 herausbewegt und statt dessen die Brille 3 in den Keilspalt
7 eingefahren wird, Daraufhin erfolgt dann das gleiche Absenken der Brille 3 um
die kurze Hubstrecke H in den Keilspalt hinein, so daß die Diohtfläohen 40 gegeneinander
gedrängt werden, wobei der Kompensator 22 und die Spreizaufhängung 16 die gleichen
Funktionen wie bei der Absperrplatte 2 ausüben. In dieser Offen-Stellung ist auf
diese Weise der Keilspalt 7 abgedichtet.
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Bei der in den Fig. 4 - 6 dargestellten Ausführungsform ist die Absperrplatte
2 aus zwei an der schmaleren Seite ihrer Keilform miteinander begrenzt schwenkbar
verbundenen Klappen 2d und 2e aufgebaut, welche etwa in der Form des Keilschlitzes
7 keilförmig zueinander angeordnet sind und etwa im Bereich ihrer Mitte zwischen
sich einen Kniehebel-Anpressmechanismus 20 aufweisen mit dem die Klappen 2d und
2e nach dem seitlichen Einfahren und kurzhubigen
senkrechten Einsetzen
in den Keilspalt 7 in der Verschlußstellung gegen die Dichtflächen 40 gedrängt werden
Beim Beginn der Öffnungsbewegung werden die Dicht flächen 40 bei der Betätigung
des Kniehebel-Anpressmechanismus'durch Anziehen mittels des Kurzhubzylinders 11
voneinander gelöst, ehe die Absperrplatte 2 um den kurzen Hub H angehoben wird.
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Bei der ebenfalls aus keilförmigen Rohrabschnitten 3a und 3b rnit
einem Kompensator 22 aufgebauten Brille 3 dieser Ausführungsform sind um deren äußeren
Umfang etwa auf gleiche Abstande verteilz zwischen Halterringen 23 Spreizzylinder
18 angeordnet, mit denen die Rohrabschnitte 3a und ent;weder bei eingestellter Offen-Stellung
(Fig. ï) unter axialer Ausdehnung des Kompensators 22 gegen die Dichtflächen 40
gerängt werden (Spreizzustand S) oder (ig. 8) beim Ein- bzw, Ausfahren zusammengedrUckt
werden (entspreizter Zustand h:S).
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Aufgrund der einseitigen Anordnung der Spreizaufhängung 16 (Figs.
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2 und 3) bzw. der einseitigen Sohwenkverbindung der Schieberplatte
2 gemäß Fig. 5 stehen in diesen Fällen die Ebenen der Dichtflächen 40 bei angezogener
Spreizaufhängung 16 bzw. zusammengezogenem Kniehebel-Anpressmechanismus 20 in einem
etwas spitzerem Keilwinkel zueinander als die Jeweils.zugeordneten Winkel der Dichtflächenebenen
des Keilspalts 7, während die Spreizzylinder 18 dor Brille 3 gemäß Fig. 6 die Rohrabschnitte
3a und 3b mit ihren Dichtflächen 40 axial gleichmäßig bewegen können. Zum freieren
Lösen der Brille aus dem Keilspalt 7 können die einzelnen auf dem Umfang verteilten
Spreizzylinder 18 Jedoch in ihrem Bewegungsprogramm auch so eingestellt sein, daß
sich die Rohrabschnitte 3a und 3b in einem von Keilspalt 7 abweichenden Winicel
bewegen.
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Die an den Rohrabschnitten 3a und 3b der Brille 3 befindlichen Dich
lächen 40können zwecks verbesserter Lebensdauer und Dichtwirkung mit zusätzlichen
Dichtungsringen 39 versehen sein.
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Gemäß den in Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführungsformen kann die
Abeperrplatte 2 in konstruktiv anspruchs losen Fällen auch vollständig starr ausgebildet
sein, so daß allein der kurze Einsetz- bzw. Freigabehub H die Abdichtung gewährleistet.
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Andererseits kann die Bewegungsmöglichkeit der keilförmigen Rohrabschnitte
2a und 2b, auger durch die Eigensteifigkeit des Kompensators 22, noch mechanisch
duroh Anschläge, beispielsweise einer Langlochführung 17 an der Spreizaufhängung
begrenzt sein <Fig. 10).
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Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform is zwischen die
Klappen 2d und 2e der ähnlich wie in Fig. 5 aufgebauten Absperrplatte 2 ein über
eine Öldrucksteuerleitung 14 betätigter Spreizzylinder 19 vorgesehen, wobei die
Platten 2d und 2e am schmalen Ende ihrer keilförmigen Anordnung in einem Sohwenkklappendrehpunkt
25 zusammengehalten werden. (Achtung hier entfällt der Kurzhub H!) Bei der in Fig
12 dargestellten Ausführungsform werden die Klappen 2d und 2e auf konstruktiv einfachere
Weise durch eine in ihre Mitte angeordnete Zugfeder 21 gegen Anschläge 41 gegeneinandergezogen
und nach der Einsetz-Hubbewegung mittels den Kniehebel-Anpressmechanismus' 20 gegen
die Dichtflächen 40 gespreizt.
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Eine andere Ausführungsform, in der die Hubbewegung des Kurzhubzylinders
11 gleichzeitig sowohl ftlr die kurze Hubstrecke H der Einsetz- und Ausfahrbewegung
als auch für die Anpress- und Absetzbewegung der Diohtflächon 70 genutzt wird, ergibt
sich aus
Fig. 14. Die aus zwei Platten 30 autgebaute Absperrplatte
2 stUtzen sich nach dem mittels des Kurzhubzynliders 11 vorgenommenen Einsenken
in den Keilspalt 7 an einer zentrisch angeordneten Stützkugel 27 derart ab, daß
der Dichtdruck gleichmäßig über alle Dichtflächen 40 verteilt wird, wobei die eingepresste
Endstellung durch axiale Distanzanschläge 33 begrenzt ist. Ein zwischen den Platten
30 in eine Ausnehmung 24 eingepasster Aufhängevierkant 26, welcher vom Kurzhubzylinder
senkrecht bewegbar ist und innerhalb der Ausnehmung 24 mit einem vertikalen und
axialen Spiel gelagert ist, drängt bei einer Abwärtsbewegung im Zusammenspiel mit
der Stützkugel 27 die Platten 30 axial auseinander gegen die Dichtflächen 40.
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Beim Hochheizen des Aufhängevierkants 26 lösen sich die Dichtflächen
40 entsprechend voneinander, so daß die Absperrplatte quer zu ihrer Einsetz- bzw.
Ausfahrhubbewegung aus den Keilspalt 7 herausfahrbar ist. Die Bewegung der Abaperrplatte
2 kann in vertikaler' Richtung durch ein Anschlagstück 31 innerhalb des Führungsstücks
13 begrenzt oder noch zusätzlich durch eine dazwischen angeordnete Dämpfungsfeder
32 gedämpft sein (Fig. 14).
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Ein zusätzlicher axialer Anpressdruck ergibt sich (Fig. 15), wenn
gemäß Fig. 15 und 16 zwischen den Platten 30 der Absperrplatte 2 ein keilartig wirkendes
Gleitelement 34 vorgesehen wird, das beidseitig zwischen Stützkugel 27 und Platten
30 eingefügt ist und Xeilflächen 41 aufweist, welche an entsprechend angel ordneten
Keilflächen der Platten 30 gleiten. Durch die aur diese Weise mittels Keilverschiebung
vergrößerte Axialbewegung kann es ausreichen, lediglich die Keilflächen 41 vom Kurzhubzylinder
11 um die kurze Hubstrecke H zu bewegen, um eine für das anschließende seitliche
Herausfahren der Absperrplatte 2 aus dem Keilspalt 7 ausreichende Zusammenziehung
der Platten 30 zu erhalten
(Fig. 16) Ein durch Keilflächenwirkung
aktives und damit schonendes Abeben der Dichtflächen 40 voneinander wird durch die
Ausführungsfrom gemäß Fig. 17 erzielt, bei der am Aufhängevierkant an einem Rückholbolzen
35 gesichert durch eine Sicherungsschraube 36 ein Rückholstück 37 vorgesehen ist,
dessen Gleitflächen 42 Ebenen E-R gegen korrespondierende Gleitflächen 43 (?) an
den Absperrplatten 30 greifen, so daß in der ersten Phase des in Gegenrichtung des
Keils erfolgenden Kurzhubs die Platten 30 axial gegeneinander bewegt und damit von
den Dichtflächen 40 abgehoben werden, während im weiteren Verlauf des Kurzhubs die
Absperrplatte 2 um den Hubweg H ein kurze Stück aus dem Keilschlitz 7 herausgezogen
wird, ehe die Querbewegung mittels des Brillenrahmens 4 einsetzt. Für die Schließbewegung
sind entgegengesetzte Gleitflächen 43 vorgesehen, welche von einem StUtzkugelring
28 gehalten, die Platten 30 nach beendetem Einsetzvorgang mittels des Kurzhuba bei
dessen Fortsetzung die Platten 30 gegen die Dichtflächen 40 gedrängt werden.