DE29713428U1

DE29713428U1 - Leitrohrschieber zum Öffnen und Absperren großer Fluidleitungen

Info

Publication number: DE29713428U1
Application number: DE29713428U
Authority: DE
Original assignee: Zimmermann and Jansen GmbH
Current assignee: Z&J Technologies GmbH
Priority date: 1997-07-28
Filing date: 1997-07-28
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2007-07-29
Also published as: IT242930Y1; ITVA970011V0; ITVA970011U1

Description

Meissner, Bolte & Partner

Anwaltssozietät GbR Postfach 860624
81633 München

28. Juli 1997

Zimmermann & Jansen GmbH M/Z+J-lll-DE

Bahnstraße 52 MB/MB/PO/üb

D-52355 Düren

Leitrohrschieber zum Öffnen und Absperren großer Fluidleitungen Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Leitrohrschieber zum alternativen Öffnen und Absperren großer Fluidleitungen mit einer innerhalb eines Schiebergehäuses quer zur Fluidleitung bewegbaren Schieberplatte, die brillenartig ausgebildet ist und eine Absperrplatte einerseits sowie Rohrbrücke andererseits umfaßt, wobei in Schließstellung die Absperrplatte und in Offenstellung die Rohrbrücke in die Fluidleitung bzw. in einen korrespondierend dazu im Schiebergehäuse ausgebildeten Fluiddurchgang hineinbewegt ist.

Derartige Leitrohrschieber sind allgemein bekannt. Es wird nur beispielhaft verwiesen auf die DE 44 05 83 6 Al. Ergänzend wird diesbezüglich auch auf das Prospektblatt Nr. 103,1/85 - Brillenschieber II, der Zimmermann & Jansen GmbH sowie die DE 40 274 C2 verwiesen. Die bekannten Leitrohrschieber kommen dann zur Anwendung, wenn in der Offenstellung des Schiebers eine Abdichtung seines Durchflußraumes gegenüber der Umgebung und insbesondere gegenüber dem Innenraum des Schiebergehäuses verlangt wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn es sich um einen Gasstrom mit Verunreinigungen aus sublimierenden Stoffen handelt, weil sich diese sonst in nicht abgeschlossenen Gehäuseteilen anlagern und zu einer Totalverstopfung und somit einer Verhinderung der Schieberbetätigung führen können. Derartige Schieber werden auch aus ähnlichen Gründen bei staubhaltigen Gasen, aber auch stark verschmutzten flüssigen Medien eingesetzt, z. B. in Kohlevergasungsanlagen, Verbrennungsanlagen, chemischen Anlagen, Pipelines oder dergleichen. Der Abdichtung

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des Durchflußraumes bzw. der Fluidleitung im Bereich des Schiebers kommt also besondere Bedeutung zu. Dabei muß darauf geachtet werden, daß durch die Abdichtung die Leichtgängigkeit der · Schieberplatte nicht beeinträchtigt wird. In Kenntnis dieses Problems ist in der DE 41 3 7 642 Cl, die ebenfalls auf die Anmelderin zurückgeht, ein Absperrschieber vorgeschlagen, der ein mit einem Durchflußkanal versehenes Gehäuse umfaßt, in welchem zwei in Durchflußrichtung mit Abstand zueinander angeordnete gehäusefeste Dichtsitze angeordnet sind, zwischen welche eine Absperrplatte einschiebbar ist, die zwei in Durchflußrichtung mit Abstand zueinander angeordnete, in Durchflußrichtung aneinandergeführte Plattenteile aufweist, die mit Hilfe von druckmittelbetätigten Luft- und Anpreßelementen von den Dichtsitzen abhebbar bzw. gegen die Dichtsitze anpreßbar sind. Nachteilig beim Stand der Technik ist die Tatsache, daß die druckmittelbetätigten Luft- und Anpreßelemente Teil der Schieberplatte sind und mit dieser mitbewegt werden müssen. Auch ist die Schieberplatten-Konstruktion relativ aufwendig aufgrund der Tatsache, daß diese zwei relativ zueinander bewegbare Plattenteile umfaßt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Leitrohrschieber der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich im Vergleich zum letztgenannten Stand der Technik durch eine wesentliehe einfachere Konstruktion auszeichnet, und zwar sowohl hinsichtlich der Schieberplatte als auch hinsichtlich der Dichtelemente .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden 0 Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wobei vorteilhafte Details in den Unteransprüchen beschrieben sind.

Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt also darin, daß die Schieberplatte einteilig ausgebildet sein kann, und daß die beweglichen Dichtsitze Teil des Schiebergehäuses sind mit der Folge, daß die zugeordneten Antriebe stationär angeordnet sein können. Dadurch vereinfacht sich die Gesamtkonstruktion im Vergleich zum Stand der Technik ganz erheblich.

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Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Konstruktion dann, wenn es gilt, die Schieberplatte mit wärmeisolierendem Material zu verkleiden bzw. auszufüllen, und zwar auch im Bereich der Rohrbrücke. Die erfindungsgemäß verwendete Schieberplatte zeichnet sich also durch unverrückbare Dichtflächen aus, denen zum Zwecke der leichten Verschiebung der Schieberplatte einerseits und zum Zwecke einer guten Fluidabdichtung des Durchflußkanals gegenüber der äußeren Umgebung, insbesondere dem Innenraum des Schiebergehäuses andererseits wenigstens ein axial beweglicher Gehäuse-Dichtsitz zugeordnet ist. Vorzugsweise sind beide Gehäusedichtsitze, die zu beiden Seiten der Schieberplatte wirksam sind, axial beweglich gelagert. Die axiale Bewegung der Gehäuse-Dichtsitze erfolgt durch zugeordnete stationäre Antriebe, insbesondere hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten.

Eine besondere Ausführungsform der Schieberplatte, die Teil des erfindungsgemäßen Leitrohrschiebers ist, zeichnet sich dadurch aus, daß die Rohrbrücke der Schieberplatte ein Innenrohr, dessen Innenfläche in Offenstellung der Schieberplatte mit der Innenfläche der Fluidleitung im Gehäuse fluchtet, und ein im radialen Abstand dazu angeordnetes Außenrohr sowie eine zwischen Innen- und Außenrohr angeordnete Isolierung umfaßt, wobei die beiden Stirnseiten des Außenrohres die Dichtflächen der Schieberplatte im Bereich der Rohrbrücke definieren. Damit eine absolute Dichtheit gegenüber der äußeren Umgebung gewährleistet ist, sind die axial beweglichen Gehäuse-Dichtsitze gegenüber der Fluidleitung, insbesondere deren äußeren Umfangsfläche dauerhaft abgedichtet, und zwar vorzugsweise durch eine··, zwischen Gehäusedichtsitz und Fluidleitung angeordnete . Ringdichtung Diese wenigstens eine Ringdichtung besteht aus abriebfestem und hitzebeständigem Material, z. B. Monelmetallgewebe. Grundsätzlich wäre auch eine Labyrinth-Dichtung denkbar.

Um die Schieberplatte innerhalb eines im Schiebergehäuse ausgebildeten Querspalts zentriert zu erhalten und zwängungsfrei bewegen zu können, ist die Schieberplatte mit wenigstens einem Führungssteg versehen, der in eine zugeordnete, sich parallel

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zur Schieberplatte und der Bewegungsrichtung erstreckende Längsführungsnut eintaucht. Vorzugsweise ist ein solcher Längssteg im Bereich der Absperrplatte einerseits und im Bereich der Rohrbrücke andererseits angeordnet. Das Zusammenspiel zwischen Längssteg einerseits und Längsführungsnut andererseits, die gehäusefest angeordnet ist, hält die gewünschte Zentrierung der Schieberplatte auch dann aufrecht, wenn die zu beiden Seiten der Schieberplatte ausgebildeten Dichtflächen unterschiedlich stark von den zugeordneten Gehäuse-Dichtsitzen beaufschlagt werden, insbesondere beim Anstellen der Gehäuse-Dichtsitze an die zugeordneten Schieberplatten-Dichtflächen.

Vorzugsweise ist der an die Schieberplatte angrenzende Bereich der Fluidleitung, insbesondere der innerhalb des Schieberplatten-Gehäuses liegende Abschnitt der Fluidleitung doppelwandig ausgebildet, wobei der Ringspalt zwischen Innen- und Außenwand bzw. Innen- und Außenrohr durch ein Isoliermaterial ausgefüllt ist.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Leitrohrschiebers anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Leitrohrschieber im schematischen Querschnitt;

Fig. 2 den Leitrohrschieber gemäß Fig. 1 zum Teil in Seitenansicht und zum Teil im Längsschnitt; und

Fig. 3 einen Teil des Leitrohrschiebers gemäß Fig. 1 und Fig. 2 im Schnitt Längslinie A-A in Fig. 2 in Offenstellung des Schiebers und in vergrößertem Maßstab.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Leitrohrschieber 10 weist ein Schiebergehäuse 11 mit einem Fluiddurchgang 12 auf, der Teil einer nicht näher dargestellten Fluidleitung ist. Im Fluiddurchgang 12 ist ein Querspalt 13 ausgebildet, innerhalb dem eine Schieberplatte 14 zwischen einer Fluiddurchgangs-

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Offenstellung und einer Fluiddurchgangs-Schließstellung hin- und herbewegbar ist. Die Schieberplatte 14 ist, wie Fig. 2 erkennen läßt, brillenartig ausgebildet und umfaßt eine Absperrplatte 15 sowie eine Rohrbrücke 16, wobei in Schließstellung (siehe Fig. 1 und 2) die Absperrplatte 15 und in Offenstellung die Rohrbrücke 16 in die Fluidleitung bzw. in den im Schiebergehäuse 11 ausgebildeten Fluiddurchgang hineinbewegt ist. Die Schieberplatte 14 ist mit einem Antrieb 17, vorzugsweise Hydraulikantrieb gekoppelt, und zwar über eine sich durch das Schiebergehäuse 11 hindurcherstreckende Betätigungsstange 18.

Entsprechend Fig. 3 sind der Schieberplatte 14 zwei axial bzw. parallel zum Fluiddurchgang 12 bewegliche Gehäuse-Dichtsitze 19, 20 zugeordnet, die in Schließ- und Offenstellung der Schieberplatte 14 unter Ausbildung einer Fluidabdichtung nach außen, insbesondere zum Gehäuseinneren 21 hin in Anlage an korrespondierende, sich über den Umfang des Fluiddurchgangs 12 erstreckende Dichtflächen 22, 23 der Schieberplatte 14 bringbar sind. Die Rohrbrücke 16 der Schieberplatte 14 umfaßt einen Innenrohr-Abschnitt 24, dessen Innenfläche in Offenstellung der Schieberplatte 14 mit der Innenfläche des Fluiddurchgangs 12 im Gehäuse 11 entsprechend Fig. 3 fluchtet, und einen im radialen Abstand dazu angeordneten Außenrohr-Abschnitt 25 sowie eine zwischen Innen- und Außenrohrabschnitt angeordnete Isolierung 26, wobei die beiden Stirnseiten des Außenrohr-Abschnitts 25 die oben erwähnten Ring-Dichtflächen 22, 23 der Schieberplatte 14 im Bereich der Rohrbrücke 16 definieren.

Auch die Absperrplatte 15 umfaßt einen dem Außenrohrabschnitt 25 der Rohrbrücke 16 entsprechenden äußeren Rohrabschnitt 27, der die Absperrplatte 15 radial einfaßt. Die beiden Stirnseiten des Rohrabschnitts 27 definieren ebenfalls Ring-Dichtflächen entsprechend den Ring-Dichtflächen 22, 23, die mit den axial beweglichen Gehäuse-Dichtsitzen 19, 20 in Schließstellung der Schieberplatte 14 entsprechend den Fig. 1 und 2 korrespondieren.

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Wie bereits erwähnt, sind der Schieberplatte 14 zwei axial bewegliche Gehäuse-Dichtsitze 19, 20 zugeordnet, die mit an den beiden Seiten der Schieberplatte sowohl im Bereich der Rohrbrücke 16 als auch im Bereich der Absperrplatte 15 ausgebildeten Dichtflächen, hier Ring-Dichtflächen 22, 23 korrespondieren, die an den jeweils äußeren Rohrabschnitten 25 bzw. 27 ausgebildet sind. Die Gehäuse-Dichtsitze 19, 20 werden durch sich um den Fluiddurchgang 12 herumerstreckende Ringdichtungen gebildet, die mittels jeweils zugeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten 28, 29 axial beweglich, nämlich an die Dichtflächen 22, 23 der Rohrbrücke bzw. Absperrplatte anstellbar sind.

Um die Fluidabdichtung in Offen- und Schließstellung der Schieberplatte 14 gegenüber dem Gehäuseinneren 21 sicherzustellen, sind die axial beweglichen Gehäuse-Dichtsitze 19, 20 gegenüber dem Fluiddurchgang, d. h. der äußeren Umfangsflache desselben dauerhaft abgedichtet. Die äußere Umfangsflache des Fluiddurchgangs 12 ist in Fig. 3 mit der Bezugsziffer 30 gekennzeichnet. Die Abdichtung zwischen Gehäusedichtsitzen 19, 20 und dem Fluiddurchgang 12 bzw. der äußeren Umfangsflache 13 desselben erfolgt jeweils durch einen zwischen Gehäusedichtsitz 19, 20 und der erwähnten Umfangsfläche 30 angeordneten Ringdichtung (siehe Fig. 3).

Den Fig. 2 und 3 kann auch noch entnommen werden, daß die Schieberplatte 14 im Bereich von Absperrplatte 15 und Rohrbrücke 16 jeweis einen Führungssteg 32, 33 aufweist, der in eine zugeordnete, sich parallel zur Schieberplatte 14 bzw. deren Bewegungsrichtung (Doppelpfeil 34 in den Fig. 1 und 2) erstreckende Längsführungsnut 35 eintaucht, so daß die Schieberplatte 14 stets zentriert und zwängungsfrei innerhalb des Querspalts 13 im Fluiddurchgang 12 gehalten und in Richtung des Doppelpfeiles 35 hin- und herbewegbar ist. Im vorliegenden Fall sind die den Gehäuse-Dichtsitzen 19, 20 zugeordneten Antriebsmittel 28, 29 jeweils im Bereich der Führungsstege 32, 33 wirksam. Damit ist sichergestellt, daß beim Anstellen der Gehäuse-Dichtsitze 19, 20 an die zugeordneten Schieberplatten-Dichtflachen 22, 23 die Schieberplatte zwängungsfrei im Querspalt 13

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gehalten wird, und zwar selbst bei unterschiedlich starker axialer Anstellung der Gehäuse-Dichtsitze.

Die Fig. 1 und 3 lassen erkennen, daß der an die Schieberplatte 14 angrenzende Bereich der Fluidleitung, nämlich der innerhalb des Schieberplatten-Gehäuses 11 liegende Abschnitt der Fluidleitung, nämlich der Fluiddurchgang 12 doppelwandig ausgebildet ist, wobei der Ringspalt zwischen Innen- und Außenwand bzw. Innen- und Außenrohr durch ein Isoliermaterial 36 entsprechend der Isolierung 26 ausgefüllt ist. Bei dem für die Isolierung und Isolierung 36 verwendeten Material handelt es sich um an sich bekanntes Isoliermaterial, &zgr;. B. FF-Mörtel mit oder ohne Keramikfasern, mit oder ohne Mikroporen oder dergleichen.

Auch die beiden Flachseiten der Absperrplatte 15 sind mit einem derartigen Feuerfest (FF-)material verkleidet bzw. beschichtet.

Die beschriebene Dicht-Konstruktion erlaubt ein relativ großes axiales Spiel zwischen Schieberplatte 14 einerseits und den beiden seitlichen Begrenzungswänden des Querspaltes 13 im Fluiddurchgang 12 andererseits, so daß eine hohe Leichtgängigkeit der Schieberplatte auch nach längerer Nicht-Bewegung derselben gewährleistet ist. Soll die Schieberplatte 14 quer zum Fluiddurchgang bewegt werden, ist es lediglich erforderlich, die Gehäusedichtsitze 19, 20 von den zugeordneten Schieberplatten-Dichtflächen 22, 23 abzuheben. Dies erfolgt durch die den Gehäusedichtsitzen 19, 20 zugeordneten Antriebsmittel 28, 29. Die axiale Hin- und Herbeweglichkeit der Gehäusedichtsitze 19, 20 ist in Fig. 3 durch die Doppelpfeile 37, 38 angedeutet.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind entsprechend Fig. 2 nur zwei Führungsstege 32, 33 an der Unterseite der Schieberplatte 14 vorgesehen. Genausogut ist es denkbar, zusätzlich auch oben noch derartige FührungsStege auszubilden und einer entsprechenden Längsführungsnut zuzuordnen.

Vorzugsweise sind den Gehäuse-Dichtsitzen 19, 20 jeweils unten und diametral dazu oben ein Antrieb bzw. eine Kolben-Zylinder-

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Einheit 28, 29 zugeordnet. Bei sehr großen Dimensionen ist es unter Umständen vorteilhaft, jedem Gehäuse-Dichtsitz drei gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Kolben-Zylinder-Einheiten 28 bzw. 29 zuzuordnen. Vorzugsweise umfassen die Kolben-Zylinder-Einheiten 28, 29 jeweils zweiseitig beaufschlagbare Zylinder, so daß die Axialbewegung der Gehäuse-Dichtsitze 19, 20 in den beiden Richtungen jeweils aktiv gesteuert werden kann.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

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Bezugszeichenliste

10 15 20 25 30

10	Leitrohrschieber
11	Schiebergehäuse
12	Fluiddurchgang
13	Querspalt
14	Schieberplatte
15	Absperrplatte
16	Rohrbrücke
17	Antrieb
18	Betätigungsstange
19	Gehäuse-Dichtsit&zgr;
20	Gehäuse-Dichtsit&zgr;
21	Gehäuseinneres
22	Dichtfläche
23	Dichtfläche
24	Innenrohr-Abschnitt
25	Außenrohr-Abschnitt
26	Isolierug
27	Rohrabschnitt
28	Kolben-Zylinder-Einheit
29	Kolben-Zylinder-Einheit
30	äußere Umfangsfläche
31	Ringdichtung
32	Führung s s t eg
33	Führungssteg
34	Doppelpfeil
35	Längs führungsnut
36	Isoliermaterial
37	Doppelpfeil
38	Doppelpfeil

Claims

Meissner, Bolte & Partner m/z+j-hi-de Ansprüche

1. Leitrohrschieber zum alternativen Öffnen und Absperren großer Fluidleitungen mit einer innerhalb eines Schiebergehäuses (11) quer zur Fluidleitung bewegbaren Schieberplatte (14), die brillenartig ausgebildet ist und eine Absperrplatte (15) einerseits sowie Rohrbrücke (16) andererseits umfaßt, wobei in Schließstellung die Absperrplatte (15) und in Offenstellung die Rohrbrücke (16) in die Fluidleitung bzw. in einen korrespondierend dazu im Schiebergehäuse (11) ausgebildeten Fluiddurchgang (12) hineinbewegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberplatte (14) wenigstens ein axial bzw. parallel zum Fluiddurchgang (12) beweglicher Gehäuse-Dichtsitz (19, 20) zugeordnet ist, der in Schließ- und/oder Offenstellung der Schieberplatte (14) unter Ausbildung einer Fluidabdichtung nach außen in Anlage an eine korrespondierende, sich über den Umfang des Fluiddurchgangs erstreckende Dichtfläche (Ring-Dichtfläche 22, 23) der Schieberplatte (14) bringbar ist.

2. Schieber nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrbrücke (16) der Schieberplatte (14) einen Innenrohr-Abschnitt (24), dessen Innenfläche in Offenstellung der Schieberplatte (14) mit der Innenfläche des Fluiddurchgangs (12) im Gehäuse (11) fluchtet, und einen im radialen Abstand dazu angeordneten Außenrohr-Abschnitt (25) sowie eine zwischen Innen- und Außenrohr-Abschnitt angeordnete Isolierung (26) umfaßt, wobei die beiden Stirnseiten des Außenrohr-Abschnitts (25) die Dichtflächen (22, 23) der Schieberplatte (14) im Bereich der Rohrbrücke (16) definieren.

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3. Schieber nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberplatte (14) zwei axial bewegliche Gehäuse-Dichtsitze (19, 20) zugeordnet sind, die mit an den beiden Seiten der Schieberplatte (14) sowohl im Bereich der Rohrbrücke (16) als auch im Bereich der Absperrplatte (15) ausgebildeten Dichtflächen (22, 23) korrespondieren.

4. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Gehäuse-Dichtsitz(e) (19, 20) sich um den Fluiddurchgang (12) herum ersteckende Dichtringe sind, die mittels direkt oder indirekt angreifenden Antriebsmitteln, insbesondere Kolben-Zylinder-Einheiten (28, 29) axial beweglich, insbesondere an die Dichtfläche(n) (22, 23) der Schieberplatte (14) bzw. Rohrbrücke (16) und Absperrplatte (15) anstellbar sind.

5. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die axial bewegliche(n) Gehäuse-Dichtsitz(e) (19, 20) gegenüber dem Fluiddurchgang (12), insbesondere dessen äußeren Umfangsflache (30) dauerhaft abgedichtet ist.

6. Schieber nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen Gehäusedichtsitz (19, 20) und Fluiddurchgang (12) durch wenigstens eine zwischen Gehäusedichtsitz (19, 20) und Fluiddurchgang (12) angeordnete Ringdichtung (31) erfolgt.

7. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte (14), insbesondere im Bereich von Ab-Sperrplatte (15) und Rohrbrücke (16), einen Führungssteg (32, 33) aufweist, der in eine zugeordnete, sich parallel zur Schieberplatte (14) und deren Bewegungsrichtung (34) erstreckende Längsführungsnut (35) eintaucht, so daß die

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Schieberplatte (14) stets zentriert und zwängungsfrei innerhalb eines zugeordneten Querspalts (13) im Fluiddurchgang (12) innerhalb des Gehäuses (11) gehalten und bewegbar ist.
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8. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß. der an die Schieberplatte (14) angrenzende Bereich der Fluidleitung, insbesondere der innerhalb des Schieberplatten-Gehäuses (11) liegende Abschnitt (Fluiddurchgang 12) der Fluidleitung doppelwandig ausgebildet ist, wobei der Ringspalt zwischen Innen- und Außenwand bzw. Innen- und Außenrohr durch ein Isoliermaterial (36) ausgefüllt ist.

9. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrplatte (15) radial durch einen äußeren Rohrabschnitt (27) begrenzt ist, dessen Stirnseiten die den Gehäuse-Dichtsitzen (19, 20) zugeordneten Dichtflächen umfassen.