DE2843163A1 - SLIDER FOR PIPELINES - Google Patents
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Description
Patentanmeldung
Eisenwerk Rödinghausen
GmbH & Co. KG
5750 Menden 2Patent application
Ironworks Rödinghausen
GmbH & Co. KG
5750 Menden 2
Schieber für RohrleitungenGate valve for pipelines
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.The invention relates generically to a slide valve for pipelines, consisting of a slide valve housing with a spindle neck as well as flow channel with housing sealing surfaces, the valve wedge assigned to the housing sealing surfaces and connected Threaded spindle, wherein the valve wedge has a coating made of rubber or plastic that forms the valve wedge except for guide grooves and spindle bore.
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Die bekannten gattungsgemäßen Schieber (vgl. DE-Gbm 76 17 640) haben sich an sich bewährt.The known generic slide (cf. DE-Gbm 76 17 640) have proven themselves.
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.Both the valve body and the valve wedge consist of gray cast iron in the known embodiment. When installed with a vertical spindle, the spindle neck is parallel to the direction of flow and when installed horizontally Section plane an oval Qi section, in which the major axis is more than twice as long as the short axis and is arranged transversely to the direction of flow.
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.The described design of the spindle neck is chosen in order to use the material in the context of the loads to be absorbed for the valve body to be kept as small as possible. Since both the valve body and the valve wedge are made Cast iron exist, the casting process can be controlled very easily and with low tolerances. With a given weight However, the nominal pressures are limited in terms of material for the valve as a whole and for a given nominal size. Furthermore can in the known embodiment, the connection of the slide to the assigned pipeline only with the help of flange connections, for which reason the valve body Upstream and downstream with corresponding, the Flow channel surrounding connecting flanges is equipped, which have bores for receiving flange screws.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Schieber für Rohrleitungen so weiter auszubilden, daß bei vorgegebenem Gewicht und Übereinstimmung in bezug aufThe invention is based on the object of further developing a generic slide valve for pipelines in such a way that at a given weight and agreement with respect to
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die Nennweite des Strömungskanals wesentlich größere Drücke aufgenommen werden können.the nominal width of the flow channel can accommodate significantly higher pressures.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung die
Kombination der folgenden Merkmale:To solve this problem, the invention is the
Combination of the following features:
a) das Schiebergehäuse besitzt einen Spindelhals mita) the valve housing has a spindle neck with
- parallel zur Strömungsrichtung und orthogonal zur
Spindel - kreisförmigem Querschnitt bei quer zur
Strömungsrichtung ovaler Eintrittsöffnung für den
Schieberkeil in den Strömungskanal,- parallel to the direction of flow and orthogonal to
Spindle - circular cross-section at transverse to
Direction of flow oval inlet opening for the
Valve wedge in the flow channel,
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,b) the coating of the valve wedge is in the area of contact between the edge of the inlet opening for the valve wedge in the flow channel and the valve wedge
designed as a tolerance compensation cushion,
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-the valve housing made of cast steel, but the valve wedge made of cast iron, preferably of spherulitic cast iron. - The invention is based on the knowledge that a generic slide with a given nominal size for the Flow channel, without increasing the weight overall and even with weight reduction, to accommodate increased pressures in the The situation is when the valve body is made of cast steel and designed as claimed. To that extent, however, existed so far in practice difficulties. It is known that cast steel is much more difficult to cast than cast iron, in particular it causes considerable difficulties to produce steel castings with small tolerances. Small tolerances, in particular with regard to the fit of the valve wedge into the
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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 Stahlgußopening for the valve wedge into the flow channel however, required for valves of the generic type for pipelines. Surprisingly, the tolerances remain within permissible levels Limits when you manufacture the valve body entirely from cast steel
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.equips the spindle neck in the manner described with a circular cross-section, in particular then, if according to the preferred embodiment the invention of the slide neck additionally still circular, at the same time as shape-retaining stabilizing elements has serving end flanges for connection to the housing cover.
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 weiterenIf you work with a spindle neck that has a circular cross-section, the spindle neck becomes more static overall Regarding a structure, namely a conical or cylindrical, circumferentially closed shell, which overall is sufficiently dimensionally stable to allow an inlet opening for the slide valve wedge into the flow channel to be created with small tolerances during the casting process, although it must be an oval inlet opening. Of essential Furthermore, it is important for the invention that, in the manner described, the valve wedge is made of cast iron, in particular there is spherulitic cast iron because this material can be easily cast with low tolerances anyway, so that there are no additional, uncontrolled tolerances from the casting process for the valve wedge during manufacture. Insofar as tolerances have to be accepted at all, these can be compensated because after another
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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.Coordination feature of the invention is the coating of the valve wedge in the area of contact between the inlet opening for the valve wedge in the flow channel and the valve wedge not only as a sealant but also as a tolerance compensation cushion is trained. This is understood to mean that the coating in this area in terms of thickness and Shore hardness is designed in such a way that the tolerance compensation is reliably given without impairing the sealing effect takes place. - It goes without saying that within the scope of the invention in this area on the slide wedge a groove-like recess can be provided, which securely holds the tolerance compensation cushion on the slide wedge, namely even if when retracting the slide wedge into the closure and so that the sealing position must absorb considerable thrust forces.
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.In particular, there are several possibilities within the scope of the invention further training and design. A preferred embodiment of the invention that improves tolerance compensation, is characterized in that the slide wedge on the spindle with corresponding, the tolerance compensation permitting Game is performed and is also provided in the area of its underside with a coating that in the sense of the above Versions as a compensating cushion acts in conjunction with the tolerance compensating cushion in the area of the contact between the inlet opening of the valve wedge in the flow channel and the valve wedge.
Da bei dem erfindungsgemäßen Schieber das Schiebergehäuse aus Stahlguß besteht, besteht nicht mehr das Erfordernis, denSince in the slide according to the invention, the slide housing is made of cast steel, there is no longer the requirement that
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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.Integrate gate valves with associated pipelines via flange connections. A preferred embodiment of the invention is therefore characterized in that the valve body is welded collars for welding into an associated pipeline having. In the context of the invention, however, it is, as before, to provide flanges on the valve housing that form the flow channel surround. Of particular importance is an embodiment which is characterized in that the spindle neck is widened conically from the flow channel to the cover and that in addition the seat of the valve wedge in the area of the inlet opening into the flow channel is designed with a thickened wall thickness.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer DarstellungIn the following the invention is based on only one embodiment Illustrative drawing explained in more detail. It show in a schematic representation
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schieber, - bei vertikal angeordneter Spindel,Fig. 1 is a vertical section through an inventive Slide, - with vertically arranged spindle,
Fig. 2 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles A undFig. 2 is a view of the object of Fig. 1 from the direction of arrow A and
Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 1 in Draufsicht bei abgenommenem Deckel und geschnittener Spindel.3 shows the object according to FIG. 1 in plan view with the cover removed and the spindle cut.
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 4The slide shown in the figures is intended for pipelines. In its basic structure, there is the slide in the classic way from a valve housing 1 with spindle neck 2 and flow channel 3, the valve housing 1 housing sealing surfaces 4, from which the housing sealing surfaces 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.associated slide wedge 5 and a connected threaded spindle 6, wherein the valve wedge 5 has a coating 7 made of rubber or plastic, the .den valve wedge 5 up to Guide grooves 8 and spindle bore 9 surrounds. It goes without saying that a cover 10 is placed on the spindle neck 2 which is connected to the spindle neck 2.
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.For the invention it is initially essential that the slide valve housing 1 a spindle neck 2 with (parallel to the direction of flow and in the figures horizontal) circular cross-section 11 while, on the other hand, the inlet opening 12 for the slide wedge 5 into the flow channel 3 is still oval and its long axis runs transversely to the direction of flow. This can be seen from a comparative analysis 1 and 3. The enlarged section A from FIG. 1 makes it clear that the coating 7 of the slide wedge 5 in the Area of contact between the inlet opening 12 for the valve wedge 5 in the flow channel 3 and the valve wedge 5 a tolerance compensation pad 13 is formed.
Das Schiebergehäuse 1 besteht aus Stahlguß. Der Schieberkeil 5 besteht aus Gußeisen, vorzugsweise aus sphärolithischem Gußeisen.The valve housing 1 is made of cast steel. The slide wedge 5 is made of cast iron, preferably spherulitic Cast iron.
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- Tolerance compensation pad 13 denotes the fact that the Coating is sufficiently thick and elastically deformable in the specified area in order to compensate for the tolerances, which result from the manufacture of the valve housing 1 from cast steel and from the manufacture of the valve wedge 5 from cast iron. The embodiment shows the preferred embodiment of the invention, in which additional special measures are
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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.are real in order to keep the tolerances mentioned small. These special measures consist on the one hand in the fact that a relatively thick, circular one on the spindle neck 2 Flange 14 is provided for the connection of the cover 10, which also functions as a stabilizing element. However, the fact that in the exemplary embodiment of the Spindle neck 2 from the inlet opening 12 for the valve wedge 5 is widened conically in the flow channel 3 towards the housing cover 10.
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.It could not be shown graphically that the valve wedge 5 for the purpose of tolerance compensation on its spindle 6, in addition to the relative movement of the screw actuation, within limits is displaceable, namely in the direction of flow and against the direction of flow and orthogonal to the direction of flow. With this degree of freedom for the tolerance compensation, the tolerance compensation works particularly well, if in addition the coating 7 of the slide wedge 5 at the lower edge also represents a compensating cushion 15.
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. In Fig. 1 it can be seen that the valve housing 1 has welding collars 16 for welding into an associated pipeline. This is possible because the valve housing 1 is made of cast steel - but it could still be equipped with connecting flanges.
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Claims (4)
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Family Applications After (1)
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