DE2843163A1

DE2843163A1 - Schieber fuer rohrleitungen

Info

Publication number: DE2843163A1
Application number: DE19782843163
Authority: DE
Inventors: Fritz Ing Grad Mintert
Original assignee: Eisenwerk Roedinghausen U GmbH
Current assignee: Eisenwerk Roedinghausen U GmbH
Priority date: 1978-10-04
Filing date: 1978-10-04
Publication date: 1980-04-17
Also published as: DE2942091A1

Description

Patentanmeldung
Eisenwerk Rödinghausen
GmbH & Co. KG
5750 Menden 2

Schieber für Rohrleitungen

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Schieber für Rohrleitungen, - bestehend aus Schiebergehäuse mit Spindelhals sowie Strömungskanal mit Gehäusedichtflächen, den Gehäusedichtflächen zugeordnetem Schieberkeil und angeschlossener Gewindespindel, wobei der Schieberkeil eine Beschichtung aus Gummi oder Kunststoff aufweist, die den Schieberkeil bis auf Führungsnuten und Spindelbohrung umgibt.

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Die bekannten gattungsgemäßen Schieber (vgl. DE-Gbm 76 17 640) haben sich an sich bewährt.

Sowohl das Schiebergehäuse als auch der Schieberkeil bestehen bei der bekannten Ausführungsform aus Grauguß. Der Spindelhals hat, bei Einbau mit vertikaler Spindel, parallel zur Strömungsrichtung und bei horizontaler Schnittebene einen ovalen Qierschnitt, bei dem die große Achse mehr als doppelt so lang ist als die kurze Achse und quer zur Strömungsrichtung angeordnet ist.

Die beschriebene Gestaltung des Spindelhalses wählt man, um im Rahmen der aufzunehmenden Beanspruchungen den Werkstoffeinsatz für das Schiebergehäuse möglichst klein zu halten. Da sowohl das Schiebergehäuse als auch der Schieberkeil aus Grauguß bestehen, läßt sich der Gießvorgang sehr einfach und mit geringen Toleranzen beherrschen. Bei vorgegebenem Gewicht für den Schieber insgesamt und'bei vorgegebener Nennweite sind allerdings die Nenndrücke werkstoffmäßig begrenzt. Im übrigen kann bei der bekannten Ausführungsform der Anschluß des Schiebers an die zugeordnete Rohrleitung nur mit Hilfe von Flanschverbindungen erfolgen, aus welchem Grunde das Schiebergehäuse einströmseitig und ausströmseitig mit entsprechenden, den Strömungskanal umgebenden Verbindungsflanschen ausgerüstet ist, die Bohrungen für die Aufnahme von Flanschschrauben aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Schieber für Rohrleitungen so weiter auszubilden, daß bei vorgegebenem Gewicht und Übereinstimmung in bezug auf

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die Nennweite des Strömungskanals wesentlich größere Drücke aufgenommen werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung die
Kombination der folgenden Merkmale:

a) das Schiebergehäuse besitzt einen Spindelhals mit

- parallel zur Strömungsrichtung und orthogonal zur
Spindel - kreisförmigem Querschnitt bei quer zur
Strömungsrichtung ovaler Eintrittsöffnung für den
Schieberkeil in den Strömungskanal,

b) die Beschichtung des Schieberkeils ist im Bereich des Kontaktes zwischen Rand der Eintrittsöffnung für den Schieberkeil in den Strömungskanal und Schieberkeil
zu einem Toleranzausgleichspolster ausgebildet,

wobei das Schiebergehäuse aus Stahlguß, der Schieberkeil jedoch aus Gußeisen, vorzugsweise aus sphärolithischem Gußeisen bestehen. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß ein gattungsgemäßer Schieber bei vorgegebener Nennweite für den Strömungskanal, ohne Erhöhung des Gewichtes insgesamt und sogar bei Gewichtsreduzierung, erhöhte Drücke aufzunehmen in der Lage ist, wenn das Schiebergehäuse aus Stahlguß hergestellt und wie beansprucht gestaltet wird. Insoweit bestanden aber bisher in der Praxis Schwierigkeiten. Bekanntlich läßt sich Gußstahl wesentlich schwerer vergießen als Gußeisen, insbesondere bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, Stahlgußstücke mit geringen Toleranzen zu erzeugen. Geringe Toleranzen, insbesondere in bezug auf die Passung des Schieberkeils in die Ein-

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trittsöffnung für den Schieberkeil in den Strömungskanal, sind jedoch bei gattungsgemäßen Schiebern für Rohrleitungen erforderlich. Überraschenderweise bleiben die Toleranzen in zulässigen Grenzen, wenn man bei Herstellung des Schiebergehäuses insgesamt aus Stahlguß

den Spindelhals in der beschriebenen Weise mit einem kreisförmigen Querschnitt ausrüstet, und zwar insbesondere dann, v/enn nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung der Schieberhals zusätzlich noch kreisförmige, zugleich als formhaltende Stabilisierungselemente dienende Abschlußflansche zur Verbindung mit dem Gehäusedeckel aufweist.

Arbeitet man mit einem Spindelhals, der kreisförmigen Querschnitt aufweist, so wird der Spindelhals insgesamt in statischer Hinsicht zu einem Tragwerk, nämlich zu einer kegelförmigen oder zylindrischen umfangsmäßig geschlossenen Schale, die insgesamt hinreichend formstabil ist, um beim Gießvorgang eine Eintrittsöffnung für den Schieberkeil in den Strömungskanal mit geringen Toleranzen entstehen zu lassen, ob-wohl es sich um eine ovale Eintrittsöffnung handeln muß. Von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung ist fernerhin, daß in der beschriebenen Weise der Schieberkeil aus Gußeisen, insbesondere sphärolithischem Gußeisen besteht, weil dieser Werkstoff sich ohnehin einfach mit geringen Toleranzen vergießen läßt, so daß sich bei der Fertigung zusätzliche, unkontrollierte Toleranzen aus dem Gießvorgang für den Schieberkeil nicht ergeben. Soweit überhaupt Toleranzen in Kauf genommen werden müssen, lassen sich diese ausgleichen, weil nach einem weiteren

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Koitibinationsmerkmal der Erfindung die Beschichtung des Schieberkeils im Bereich des Kontaktes zwischen Eintrittsöffnung für den Schieberkeil in den Strömungskanal und Schieberkeil nicht lediglich als Dichtungsmittel sondern zugleich als Toleranzausgleichspolster ausgebildet ist. Darunter wird verstanden, daß die Beschichtung in diesem Bereich in bezug auf Dicke und Shorehärte so gestaltet ist, daß der Toleranzausgleich sicher gegeben ist, ohne daß eine Beeinträchtigung der Dichtwirkung stattfindet. - Es versteht sich von selbst, daß im Rahmen der Erfindung in diesem Bereich am Schieberkeil eine nutartige Vertiefung vorgesehen sein kann, die das Toleranzausgleichspolster am Schieberkeil sicher festhält, und zwar auch dann, wenn bei Einfahren des Schieberkeils in die Verschlußund damit Dichtstellung erhebliche Schubkräfte aufzunehmen sind.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung, die den Toleranzausgleich verbessert, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberkeil auf der Spindel mit entsprechenden, den Toleranzausgleich zulassendem Spiel geführt ist und außerdem auch im Bereich seiner Unterseite mit einer Beschichtung versehen ist, die im Sinne der obigen Ausführungen als Ausgleichspolster wirkt, und zwar in Verbindung mit dem ToleranzausgleichspdLster im Bereich des Kontakttes zwischen Eintrittsöffnung des Schieberkeils in den Strömungskanal und Schieberkeil.

Da bei dem erfindungsgemäßen Schieber das Schiebergehäuse aus Stahlguß besteht, besteht nicht mehr das Erfordernis, den

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Schieber über Flanschverbindungen mit zugeordneten Rohrleitungen zu integrieren. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebergehäuse Schweißbunde zum Einschweißen in eine zugeordnete Rohrleitung aufweist. Im Rahmen der Erfindung liegt es jedoch, wie bisher Flansche am Schiebergehäuse vorzusehen, die den Strömungskanal umgeben. Von besonderer Bedeutung ist eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Spindelhals vom Strömungskanal zum Deckel hin konisch erweitert ist und daß außerdem der Sitz des Schieberkeils im Bereich der Eintrittsöffnung in den Strömungskanal mit verdickter Wandstärke ausgeführt ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schieber, - bei vertikal angeordneter Spindel,

Fig. 2 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles A und

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 1 in Draufsicht bei abgenommenem Deckel und geschnittener Spindel.

Der in den Figuren dargestellte Schieber ist für Rohrleitungen bestimmt. In seinem grundsätzlichen Aufbau besteht der Schieber in klassischer Weise aus einem Schiebergehäuse 1 mit Spindelhals 2 sowie Strömungskanal 3, wobei das Schiebergehäuse 1 Gehäusedichtflächen 4 aufweist, aus dem den Gehäusedichtflächen 4

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zugeordneten Schieberkeil 5 und einer angeschlossenen Gewindespindel 6, wobei der Schieberkeil 5 eine Beschichtung 7 aus Gummi oder Kunststoff aufweist, die .den Schieberkeil 5 bis auf Führungsnuten 8 und Spindelbohrung 9 umgibt. Es versteht sich von selbst, daß auf den Spindelhals 2 ein Deckel 10 aufgesetzt ist, der mit dem Spindelhals 2 verbunden ist.

Für die Erfindung ist zunächst wesentlich, daß das Schiebergehäuse 1 einen Spindelhals 2 mit (parallel zur Strömungsrichtung und in den Figuren horizontal) kreisförmigem Querschnitt 11 aufweist, während andererseits die Eintrittsöffnung 12 für den Schieberkeil 5 in den Strömungskanal 3 nach wie vor oval ausgeführt ist und mit der langen Achse quer zur Strömungsrichtung verläuft. Das entnimmt man aus einer vergleichenden Betrachtung der Figuren 1 und 3. Der vergrößerte Ausschnitt A aus Fig. 1 macht deutlich, daß die Beschichtung 7 des Schieberkeils 5 im Bereich des Kontaktes zwischen Eintrittsöffnung 12 für den Schieberkeil 5 in dem Strömungskanal 3 und Schieberkeil 5 zu einem Toleranzausgleichspolster 13 ausgebildet ist.

Das Schiebergehäuse 1 besteht aus Stahlguß. Der Schieberkeil 5 besteht aus Gußeisen, vorzugsweise aus sphärolithischem Gußeisen.

Toleranzausgleichspolster 13 bezeichnet die Tatsache, daß die Beschichtung im angegebenen Bereich hinreichend dick und hinreichend elastisch verformbar ist, um die Toleranzen auszugleichen, die sich bei Herstellung des Schiebergehäuses 1 aus Stahlguß und bei Herstellung des Schieberkeils 5 aus Gußeisen ergeben. Das Ausführungsbeispiel zeigt die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der zusätzlich besondere Maßnahmen ver-

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wirklicht sind, um die genannten Toleranzen klein zu halten. Diese besonderen Maßnahmen bestehen einerseits darin, daß am Spindelhals 2 ein verhältnismäßig dicker, kreisförmiger Flansch 14 für den Anschluß des Deckels 10 vorgesehen ist, der gleichzeitig als Stabilisierungselement funktioniert. Stabilisierend in bezug auf gießtechnisch bedingte Toleranzen wirkt aber auch die Tatsache, daß im Ausführungsbeispiel der Spindelhals 2 von der Eintrittsöffnung 12 für den Schieberkeil 5 in den Strömungskanal 3 zum Gehäusedeckel 10 hin konisch erweitert ist.

Zeichnerisch nicht dargestellt werden konnte, daß der Schieberkeil 5 zum Zwecke des Toleranzausgleiches auf seiner Spindel 6, neben der Relativbewegung der Schraubbetätigung, in Grenzen verschiebbar ist, und zwar in Strömungsrichtung und entgegen der Strömungsrichtung sowie orthogonal zur Strömungsrichtung. Mit diesem Freiheitsgrad für den Toleranzausgleich funktioniert der Toleranzausgleich dann besonders gut, wenn zusätzlich die Beschichtung 7 des Schieberkeils 5 am unteren Rand ebenfalls ein Ausgleichspolster 15 darstellt.

In der Fig. 1 erkennt man, daß das Schiebergehäuse 1 Schweißbunde 16 zum Einschweißen in eine zugeordnete Rohrleitung aufweist. Das ist möglich, weil das Schiebergehäuse 1 aus Stahlguß besteht, - es könnte aber nach wie vor auch mit Verbindungsflanschen ausgerüstet sein.

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Patentansprüche :

Schieber für Rohrleitungen, bestehend aus Schiebergehäuse mit Spindelhals sowie Strömungskanal mit Gehäusedichtflächen, den Gehäusedichtflächen zugeordnetem Schieberkeil und angeschlossener Gewindespindel, wobei der Schieberkeil eine Beschichtung aus Gummi oder Kunststoff aufweist, die den Schieberkeil bis auf Führungsnuten und Spindelbohrung umgibt, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

a) das Schiebergehäuse (1) besitzt einen Spindelhals (2) mit - parallel zur Strömungsrichtung und orthogonal zur Spindel (6) - kreisförmigem Querschnitt (11) bei quer zur Strömungsrichtung ovaler Eintrittsöffnung (12) für den Schieberkeil (5) in den Strömungskanal (3),

b) die Beschichtung (7) des Schieberkeils ist im Bereich des Kontaktes zwischen Eintrittsöffnung (12) für den Schieberkeil (5) in den Strömungskanal (3) und Schieberkeil (5) zu einem Toleranzausgleichspolster (13) ausgebildet,

wobei das Schiebergehäuse (1) aus Stahlguß, der Schieberkeil (5) jedoch aus Gußeisen, vorzugsweise aus sphärolithischem Gußeisen besteht.
2. Schieber für Rohrleitungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelhals (2) von der Eintrittsöffnung (12)

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für den Schieberkeil (5) in den Strömungskanal (3) zum Gehäusedeckel (10) hin konisch erweitert ausgeführt ist und einen kreisförmigen Stabilisierungsflansch (14) aufweist.
3. Schieber nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (7) am unteren Rand des Schieberkeils (5) ebenfalls als Ausgleichspolster (15) ausgeführt ist.
4. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebergehäuse (1) Schweißbunde (16) zum Einschweißen in eine zugeordnete Rohrleitung aufweist.

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