DE2903724C2

DE2903724C2 - Rohrleitungsschieber

Info

Publication number: DE2903724C2
Application number: DE19792903724
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen 4720 Beckum Janich
Original assignee: Pks-Engineering & Co Kg 4720 Beckum De GmbH; Pks Engineering & Co Kg 4720 Beckum GmbH
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1979-01-31
Filing date: 1979-01-31
Publication date: 1983-01-13
Also published as: DE2903724A1

Description

gekenn^eichnetdur-h folgende Merkmale:

e) die druckmittelbetätigte ^rvirichtung wird durch Bälge (13) gebildet die in axialer Richtung zwischen dem beweglichen Dichtungsteil (II) und dem gehäusefesten Widerlager (15) angeordnet sind und in Umfangsrichtung des beweglichen Dichtungsteiles zwischen den Federn (14) liegen:

f) mit dem gehäusefesten Widerlager (15) sind die dem Widerlager abgewandten Enden der Bilge über die Bälge mit Abstand umgebende Zugstangen (17) verbunden.

Die Erfindung betrifft einen Rohrleitungsschieber mit den Merkmalen a) bis d) des Oberbegriffes des Patentanspruches

Bei einem bekannten Rohrleitungsschieber dieser Gattung (Fig. 4 der DE-OS 27 19 164) wird die druckmittelbetätigte Einrichtung durch einen Ringschlauch gebildet, der auf der dem beweglichen Dichtungsteil abgewandten Seite des gehäusefesten Widerlagers angeordnet ist. wobei die dem beweglichen Dichtungsteil abgewandte Seite dieses Ringschlauches über Zugstangen, die in Gleitführungen durch das gehausefeste Widerlager hindurchgeführt sind, mit dem beweglichen Dichtungsteil in Verbindung stehen. Bei dieser bekannten Ausführung sind somit die Federn und der druckmittelbetätigte Ringschlauch auf unterschiedlichen Seiten des gehäusefesten Widerlagers, etwa in axialer Verlängerung zueinander, angeordnet.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht in der durch die axiale Hintereinanderanordnung der Federn und des druckmittelbetätigten Ringschlauches bedingten, verhältnismäßig großen axialen Baulänge der zum Anpressen und Abheben des beweglichen Dichtungsteiles dienenden Einrichtung. Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht ferner in der Notwendigkeit, eine Vielzahl von über den ganzen Umfang verteilten Zugstangen, welche die dem beweglichen Dichtungsteil

ίο abgewandte Seite des druckmittelbetätigten Ringschlauches mit dem beweglichen Dichtungsteil verbinden, durch Gleitführungen des gehäusefesten Widerlagers hindurchführen zu müssen. Da diese Zugstangen beim üblichen horizontalen Einbau durch ein hohes Gewicht quer zur Gleitführung belastet sind und im Betrieb einer Heißgasrohrleitung auch im Bereich der Gleitführungen beträchtliche Temperaturen auftreten, ergeben sich große konstruktive Schwierigkeiten, eine klemmfreie Betätigung des beweglichen Dichtungsteiles durch die Zugstangen zu gewährleisten.

Bei einem weiteren bekannten Rohrleitungsschieber (BE-PS 5 62 721) wird die druckmiitelbetätigte Einrichtung durch Bälge gebildet, deren dem beweglichen Dichtungsteil abgewandte Seite mit diesem über Zugstangen verbunden ist. Die Federn sind auf der den Bälgen abgewandten Seite des gehäusefesten Widerlagers angeordnet und stehen mit dem beweglichen Dichtungsteil über Zugstangen in Verbindung, die das gehäusefeste Widerlager gleitbeweglich durchsetzen.

Die letztgenannten Zugstangen sowie eine zur gehäusefesten Abstützung der Bälge dienende Stange sind bei diesem bekannten Rohrleitungsschieber durch die Ebene hindurchgeführt, in der die Schieberplatte schwenkbar ist.

Ji In dem für die Schwenkbewegung der Schieberplatte erforderlichen Raum können infolgedessen bei dieser bekannten Ausführung keine Balg- bzw. Federsysteme angeordnet werden. Müssen jedoch verhältnismäßig große Bereiche des Umfanges des Schiebergehäuses von Balg- und Federsystemer. freigehalten werden, so ist es — insbesondere bei Kehrleitungen großen Durchmessers — praktisch ausgeschlossen, über den ganzen Umfang des Schiebergehäuses einen gleichmäßigen Dichtungsdruck zu erzielen. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Rohrleitungsschiebers liegt in der großen axialen Baulänge, die Jch daraus ergibt, daß die Bälge und die Federn auf unterschiedlichen Seiten der Schieberplatte angeordnet sind.

Es ist weiterhin ein Rohrleitungsschieber bekannt

» (DE-OS 22 27 386), bei dem die druckmitteibetätigte Einrichtung durch eine Anzahl von Zylinder-Kolben-Anordnungen gebildet wird, die in Umfangsrichtung des beweglichen Dichtungsteiles abwechselnd mit den Federn angeordnet sind. Auch hier drücken die Federn den beweglichen Dichtungsteil an den gehäusefesten Dichtungsteil, während die Zylinder-Kolben-Anordnungen bei Zufuhr des Druckmittels den beweglichen Dichtungsteil vom gehäusefesten Dichtungsteil abheben. Da die Kolben über ihre Kolbenstange mit dem beweglichen Dichtungsteil vsrbunden sind, muß das Druckmittel der Kammer der Zylinder zugeführt werden, die die Kolbenstange enthalt. Infolgedessen muß die Kolbenstangendurchführung die unter dem Druck des Druckmittels stehende Zylinderkammer nach

^h'> außen hin einwandfrei abdichten. Derartige Zylinder-Kolben-Anordnungen mit druckfest ausgebildeter KoI-benstangendurchführung bedingen — insbesondere bei großen Betätigungskräften — einen sehr hohen

anlagentechnischen Aufwand.

Zum Stand der Technik gehört schließlich ein Rohrleitungsschieber (FR-PS 20 24 657), bei dem die Schieberplatte aus zwei in Achsrichtung auseinanderspreizbaren Plattenteilen besteht. Zwischen diesen Plattenteilen sind — über den Umfang der Schieberplatte verteilt — eine Anzahl von Druckfedern angeordnet, die die Plattenteile auseinanderspreizen und damit den Dichtungskontakt mit gehäusefesten Dichtungsflächen herstellen. Die einzelnen Federn sind ringförmigen Zylinder-Kolben-Anordnungen umgeben, wobei die bei Druckmittelzufuhr auseinandergedrückten stirnseitigen Begrenzungen dieser hydraulischen Zylinder über die innere bzw. äußere Ringwand jeweils mit dem ihnen abgewandten Teil der zweiteiligen Schieberplatte verbunden sind.

Bedingt durch den Aufbau der Schieberplatte aus zwei gegeneinander spreizbaren Plattenteilen gehört ein Rohrleitungsschieber dieser Art nicht der Gattung der vorliegenden Erfindung an. Anders als bei Rohrleitungsschiebern der vorliegenden Gattung bereitet es nämlich bei Schiebern mit einer zweiteiligen, auseinanderspreizbaren Schieberplatte keine grundsätzlichen Schwierigkeiten, die durch Federn bzw. eine druckmittelbetätigte Einrichtung erzeugten Betäti gungskräfte möglichst nahe an der Dichtungszone wirken zu lassen.

Dieser bekannte Rohrleitungsschieber ist im übrigen mit wesentlichen Nachteilen behaftet. So ist es insbesondere erforderlich, die Druckmittel-Zylinder vollständig auszubauen, um .in die im Innern dieser Zylinder angeordneten Federn zum Zwecke der Wartung oder des Austausches heranzukommen. Nachteilig ist ferner die beträchtliche axiale Baubreite, die die zweiteilige Schieberplatte durch die Unterbrin gung der Federn und der druckmittelbetätigten Zylinder zwischen den beiden Plattenteilen erhält. Die Zuführung des Druckmittels zur beweglichen Schieberplatte bedingt eine weitere Komplizierung der Konstruktion.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Nachteile der bekannten Ausführunger· einen Rohrleitungsschieber der im Oberbegriff des Patentanspruches vorausgesetzten Art dahin weiterzuentwickeln. daß sich — bei Erzielung eines gleichmäßigen Anpreßdruckes über den gesamten Umfang der Schieberplatte — eine besonders raumsparende und einfache Bauweise ergibt

Diese Aurgabe wird erfindungsge;näß durch die kennzeichnenden Merkmale e)und f) gelöst.

Die Anordnung der druckmittelbetätigten Einrichtung in axialer Richtung zwischen dem beweglichen Dichtungsteil und dem gehausefesten Widerlager und in Umfangsrichtung zwischen den Federn führt zu einer besonders in axialer Richtung sehr raumsparenden Bauweise, die es zugleich ermöglicht, die zur Betätigung des beweglichen Dichtungsteiles wirkenden Kräfte ganz nahe (quer zur Ausrichtung der Rohrleitung betrachtet) an der Dichtungszone wirken zu lassen. Dadurch ergeben sich bei gleichen Dichtungskräften wesentlich verringerte Biegemomente, was eine le'chtere Konstruktion ermöglicht.

Die Anordnung der (von Bälgen gebildeten) druckmittelbetätigtcn Einrichtung in axialer Richtung zwischen dem beweglichen Dichtungsteil und dem gehäusefesten Widerlager ist jedoch erfindungsgemäß unter Beibehaltung des im Oberbegriff des Patentanspruches vorausgesetzten Wlrku'igsprinzipes (wonach der bewegliche Dichtungsteil durch die druckmittelbetätigt

Einrichtung gegen die Kraft der Federn vom gehäusefesten Dichtungsteil abgehoben wird) nur möglich, indem die dem Widerlager abgew andten Enden der Bälge üb< r die Bälge mit Abstand umgebende Zugstangen mit dem gehäusefesten Widerlager verbunden sind. Dadurch ergibt sich gewissermaßen eine doppelte Umkehr der Wirkungsrichtung der Bälge, die ihre Unterbringung in dem gleichen axialen Raum (zwischen dem beweglichen Dichtungsteil und dem gehäusefesten Widerlager) wie die Federn — trotz ihrer den Federn entgegengesetzten Wirkungsrichtung — ermöglicht.

Dabei ist von besonderem Vorteil, daß die druckmittelbetätigte Einrichtung durch Bälge gebildet wird. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche einlachere konstruktive Lösung als bei Verwendung von Zylinder-Kolben-Anordnungen, insbesondere solchen, bei denen eine Kolbenstangendurchführung gegen den Druck des Druckmittels abgedichtet werden muß.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfiridung ist in der Zeichnung veranschaulicht. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein?n Teil-Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Roh ?;itungsschiebers bei abgehobenem beweglichen Dichtuiigsi -ii (Schnitt im Bereich eines Balges);

F i g. 2 einen Teil-Querschnitt durch den Rohrleitungsschieber bei angedrücktem beweglichen Uichtungsteil 'Schnittführung im Bereich eines Federpaketes).

Der dargestellte, zum Einbau in eine Heißgas-Rohrleitung bestimmte Rohrlcitungsschieber 1 enthält ein Schiebergehäuse, das sich im wesentlichen aus Anschlußflanschen 2, 3 und sie verbindenden Spangen 4, 5 und 6 zusammensetzt.

In das Schiebergehäuse 1 ist eine Schieberplatte 7 einführbar. Sie ist beim dargestellten Ausfuhrungsbeispiel mittels nicht näher veranschaulichter Rollen auf ebenfalls nicht dargestellten Schienen verfahrbar, wobei der Antrieb über einen Triebstock 8 und ein (nicht dargestelltes) Zahnrad erfolgt.

Die Rückseite der Schieberplatte 7 stützt s:;h an ?mer ringförmigen Dichtungs-C »egenfläche 9 ab. die von einer dichten Zwischenwand 10 des Gehäuses getragen wird, die i· rerseits von der Spange 5 getragen wird und quer zur .Strömungsrichtung des Gases (Pfeil A) angeordnet ist.

Der Dichtungs-Gegcnfläche 9 bzw der Schieberplatte 7 — nahe deren lJmf;mgsbereich — gegenüberliegend ist im Schiebergehäuse ein beweglicher Dichtungsteil 11 vorgesehen. Er ι ragt ein mit der Schieberplatte 7 bzw. mit der gehäusefesten Diehtungs-Gegenfläche 9 zusammenwirkendes Dichtungselement 12. das beim dargestellten Ausführungsbeispicl als Wmkelprofildichtung ausgebildet ist. die ;in der inneren Umfangskante des beweglichen Dichuinsstcilcs Il genau gegenüber der Dir^rjngs-Gegenflache 9 vorgesehen ist.

Der bewegliche Dichiungsteil 11 steht unter der Wirkung mehrerer gleichmäßig über del. Umfang verteilter, druckmittelbetätigt^ Bälge 13 sowie unter der Wirkung einer Anzahl von ebenfalls gleichmäßig über den Umfang verteilter in form von Federpaketen angeordneter f eder , 14 Die Bälge 13 und die Federn 14 sind in I !mfitrgsrichtung des beweglichen Dichtungsteiles 11 abwechselnd gleichmäßig verteilt angeordnet.

Die Bälge 13 sind folgendermaßen zwischen dem beweglichen Dichiungsteil 11 und einem an der Gehäusespange 6 vorgesehenen ortsfesten Widerlacer 15 iingeorcJiitt: Die lin.Kc Stirnseite jedes Balges 13 .st.ht über ein Verbindungselement 16 sowie einige in

Längsrichtung des Balges verlaufende, den Balg mit L'eringem Abstand umgebende Zugstangen 17 mit dem gehäusefesten Widerlager Ii in Verbindung. Die rechte Stirnseite jedes Balges 13 ist über ein Verbindungselement 18 sowie Zugstangen 19 mit dem beweglichen Dichtungsteil Il verbunden. Das Innere jedes Balges 13 ist über eine Leitung 20 an eine (nicht dargestellte) Druckmittelquelle angeschlossen.

Zwischen dem beweglichen Dichtungsteil 11 und dem gehäusefesten Widerlager 15 sind weiterhin die bereits erwähnten Federn 14 angeordnet. Ist die Schieberplatte 7 in das Schiebergehäuse I eingefahren (vgl. Fig. I), so versuchen die Federn 14. das vom beweglichen Dichiungsteil Il getragene Dichtungselement 12 an die Schieberplatte zu drücken; ist die Schieberplatte 7 aus dem Schiebergehäuse I herausgefahren (vgl. F i g. 2), so drücken die Federn 14 das vom beweglichen Dichtungsteil Il getragene Dichtungselement 12 an die Dichtungs-Gegenfläche 9.

In Apt in F i g. 2 dargestellten Lage (hei aus dem Gehäuse ausgefahrener Schieberplatte 7) ist die Druckmittelzufuhr zu den Bälgen 13 unterbrochen. Soll nun die Schieberplatte 7 wieder in die Rohrleitung eingefahren werden, so werden die Bälje 13 mit Druckmittel betätigt. Sie gehen hierbei in die gespannte Lage(Fig. 1). wobei sich die rechte Stirnseite der Bälge 13 nach rechts bewegt und über die Zugstangen 19 den beweglichen Dichtungsteil 11 gleichfalls nach rechts bewegt, so daß das Dichtungselement 12 von der Dichtungs-Gegenfläche 9 abgehoben wird. Ist dann die Schieberplatte 7 in die Lage gemäß F i g. I eingefahren, so wird die Druckmittelzufuhr zu den Bälgen IJ unterbrochen; die gespannten Federn 14 führen dann den beweglichen Dichtlingsteil 11 nach links, so daß das Dichtungselement 12 /ur Anlage an der Schieberplatte 7 kommt.

Innerhalb des die Balge Π und die Federn 14 enthaltenden Raumes ist zwischen dem beweglichen Dichtungsieil 11 und dem gehäusefesicn Widerlager 15 eine elastisch verformbare DichUingsmembran 21 vorgesehen. Zwischen dem äußeren Umfang des beweglichen Dirhtungsteiles 11 iind dem inneren Umfang des Schiebergehäuses 1 befindet sich eine weitere elastisch verformbare Dichtungsmembran 22. Die Dichtungsmembran 21 dichtet das Innere des Schiebergehäuses 1 gegenüber dem Inneren der Rohrleitung ab. Die Dichtungsmembran 22 sorgt u. a. dafür, daß aus dem rechts der Schieberplatte 7 liegenden Abschnitt der Rohrleitung auch während des Fin- und Auffahrens der Schieberplatte 7 Gase nicht in den die Bälge 13 und die Federn 14 enthaltenden Raum des Schiebergehäuses gelangen können.

ΕΊη Übergangsstück 23 vergrößert den Strömungsquerschnitt von dem verengten Bereich, in dem die Dichtungs-Gegenfläche 9 vorgesehen ist, auf den Nenn-Querschnitt der Rohrleitung im Bereich des Anschlußflansches 2.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Rohrleitungsschieber, insbesondere für Heißgasrohrleitungen großer Abmessungen, enthaltend

a) ein zum Einbau in die Rohrleitung bestimmtes Schiebergehäuse und eine in das Schiebergehäuse einführbare Schieberplatte,

b) eine zwischen der Schieberplatte und dem Schiebergehäuse vorgesehene Dichtung, bestehend aus einem gehäusefesten und einem beweglichen Dichtungsteil,

c) eine Anzahl von gleichmäßig über den Umfang des beweglichen Dichtungsteiles verteilten, diesen an den gehäusefesten Dichtungsteil drückenden Federn, die sich mit ihrem einen Ende an einem am Schiebergehäuse vorgesehenen ortsfesten Widerlager und mit ihrem anderen Ende am beweglichen Dichtungsteil abstützen,

d) eine über den Umfang des beweglichen Dic+iaingsteiles wirkende druckmittelbetätigte Einrichtung, deren eines Ende mit dem gehäusefesten Widerlager verbunden ist umi deren dem beweglichen Dichtungsteil abgewandtes anderes Ende über die Einrichtung mit Abstand umgebende Zugstangen mit diesem beweglichen Dichtungsteil v&bunden ist, so daß der bewegliche Dichtungsteil durch die druckmittelbetätigte Einrichtung gegen die Kraft der Federn vom gehäusefesten Dichtungsteil abhebbar ist.