DE3424063A1

DE3424063A1 - Guillotineschieber

Info

Publication number: DE3424063A1
Application number: DE19843424063
Authority: DE
Inventors: Lothar Auburn Me. Bachmann
Original assignee: Bachmann Industries Inc
Current assignee: Bachmann Industries Inc
Priority date: 1983-10-19
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1985-05-02
Also published as: US4493311A; DE3424063C2

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Guillotineschieber zum Einbau in eine Kanalanordnung bzw. ein Kanalsystem.

Guillotineschieber werden dort angewandt, wo es zum sicheren Eintritt bzw. Zutritt, der in Kanalanordnungen bzw. -systeme erfolgen soll, die heiße Gase, Korrosive, Abrasive und schmutzige Materialien mit sich führen, notwendig ist.

Derartige Schieber haben ein Rahmenwerk, welches den Strömungsweg umgibt, sowie einen Schild und eine Haube, in welcher der Schild normalerweise untergebracht ist, jedoch ist der Schild in eine den Kanal blockierende Position bewegbar, um die geschlossene Position des Schiebers herzustellen, in der Ränder des Schilds, die sich außerhalb des Strömungswegs erstrecken, in Schildführungen am Rahmen abgedichtet sind. Um sicherzustellen, daß keine Leckage von Kanalgasen in den Bereich erfolgt, in den ein Zutritt stattfinden soll, wird unter Druck befindliehe Luft angewandt.

Eine der Schwierigkeiten, die auftritt, wenn man sicherstellen will, daß ein sicherer Zutritt in eine solche Anordnung bzw. ein solches System erfolgen kann, besteht darin, daß Rahmenbereiche, die zur Abdichtung erforderlich sind, die Tendenz haben, Schutt, Schmutz o.dgl. anzusammeln, und zum Herausspülen des Schutts, Schmutzes o.dgl. aus solchen Bereichen ist die Verwendung von Luft notwendig, wenn der Schieber offen ist, damit sichergestellt wird, daß derartiger Schutt, Schmutz o.dgl. nicht vorhanden ist und eine Leckage bewirkt, wenn der Schieber geschlossen wird bzw. ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere darin, einen Guillotineschieber zur Verfügung zu stellen, welcher von der Art ist, daß er einen Rahmen hat, der mit Schildführungen versehen ist, die sich von einem Ende des Schilddurchgangs in die Haube zu dem anderen Ende derselben erstrecken, wobei dieser Guillotineschieber jedoch frei von den Schwierigkeiten sein soll, die erfahrungsgemäß bei solchen Schiebern auftreten und es erfordern, daß diese gereinigt werden, wenn der Schieber offen ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Haube luftdicht ausgeführt ist und einen Übergangsabschnitt aufweist, und daß eine Schildführung von dem Rahmen in den Strömungsweg vorsteht und sich um den Strömungsweg von einem Ende des Schilddurchgangs in die Haube zu dem anderen Ende desselben erstreckt. Die Schildführung ist durch eine elastische flexible Metalldichtung umschlossen. Der Schild ist mit sich auswärts öffnenden Seiten- und Bodenkanälen bzw. -rinnen versehen, die koextensiv mit bzw. parallel zu der Führung sowie so bemessen sind, daß sie in einem derartigen Gleiteingriff mit der Dichtung sind, durch den sie diese zusammendrücken, wenn der Schild in seine Strömungsblockierende Position bewegt wird, wobei die Führungen dazu dienen, den Schild sicher gegen eine in Ansprechung auf Druckunterschiede mögliche Bewegung zurückzuhalten .

Die Mündung des Schilddurchgangs ist mit Randdichtungen versehen, die durch den Boden bzw. die Unterseite des Rahmens zusammengedrückt werden, wenn der Schieber offen ist, und durch die Oberseite desselben, wenn der Schieber geschlossen ist.

Wenn der Schild in Bewegung ist, und wenn er sich in seiner geschlossenen Position befindet, wird Luft in die Haube abgegeben, von wo diese in die Schildkanäle bzw. -rinnen und gegen die Randdichtungen der Mündung des Schilddurchgangs strömt.

Nach der derzeitigen Kenntnis der Anmelderin ist eine Verwendung von Schildführungen, die in den Strömungsweg vorstehen und durch elastische flexible Metalldichtungen eingeschlossen sind, welche mittels offener Schildkanäle bzw. -rinnen ein wenig zusammengedrückt werden, wenn der Schild in seiner geschlossenen Position ist und wenn er sich in Bewegung befindet, aus keiner Druckschrift bekannt.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung seien nachfolgend anhand einer in den Figuren der Zeichnung dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung näher erläutert; es zeigt:

Figur 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform eines Guillotine Schiebers nach der Erfindung;

Figur 2 eine Seitenansicht des Guillotine Schiebers der Figur 1;

Figur 3 einen Schnitt ungefähr entlang der in Figur 1 angedeuteten Linie 3-3, jedoch in einem gegenüber in Figur 1 vergrößerten Maßstab; 30

Figur 4 einen Schnitt im Maßstab der Figur 3, und zwar ungefähr entlang der in Figur 1 dargestellten Linie 4-4;

Figur 5 einen Teilschnitt in einem noch mehr vergrößerten Maßstab ungefähr entlang der in Figur 1 eingezeichneten Linie 5-5;

Figur 6 einen Teilschnitt, der eine der Zahnstangen-und-Zahnrad-Verbindungen zeigt, durch welche der Schild angehoben und abgesenkt wird;

Figur 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 der Figur 6, jedoch in gegenüber Figur 6 vergrößertem Maß

stab;

Figur 8 einen entsprechenden Schnitt entlang der in Figur 7 eingezeichneten Linie 8-8 und ebenfalls gegenüber der Figur 7 vergrößertem Maßstab;

Figur 9 eine der Figur 7 ähnliche Ansicht, wobei jedoch der untere Kanal bzw. die untere Rinne des Schilds hier die Mündung des Schilddurchgangs in die Haube schließt; und

Figur 10 einen der Figur 8 ähnlichen Teilschnitt, der jedoch etwas schematisch den Eingriff des unteren Kanals bzw. der unteren Rinne des Schilds mit der Dichtung veranschaulicht, die den unteren Ab

schnitt der Führung bedeckt.

Es sei nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung beschrieben:

Ein generell bei 15 dargestellter rechteckiger Rahmen, der in einen Kanal 16 eingebaut wird, hat eine luftdichte Haube 17 und einen Zwischen- oder Übergangsabschnitt 18, wobei der Zwischen- bzw. Übergangsabschnitt 18 und die Haube 17 so bemessen sind, daß sie einen Schild 19 aufneh-

— ft —

men, wenn der Schieber offen ist. Der Schild 19 ist so bemessen, daß er den Strömungsweg durch den Rahmen 15 blokkiert, wenn der Schieber geschlossen ist. Die Richtung des Strömungswegs, der sich durch den Rahmen 15 ergibt, wenn dieser in dem Kanal installiert ist, ist durch den Pfeil 20 in Figur 2 angedeutet.

Die inneren Oberflächen des Rahmens 15 sind mit einer Führung versehen, die generell bei 21 dargestellt ist und sich kontinuierlich um den Strömungsweg von einem Ende der Mündung 18A des Durchgangs durch den Übergangsabschnitt 18 zum anderen Ende desselben erstreckt. Die Führung 21 besteht aus Seiten- und Bodenabschnitten 21A bzw. 21B, wobei sich die Seitenabschnitte 21A bis zu dem entfernten Ende des Übergangsabschnitts 18 erstrecken. Die Ränder der Führungsabschnitte sind an den Rahmen 15 angeschweißt, und jeder Abschnitt ist durch eine elastische flexible Metalldichtung 22 umschlossen, wobei diese elastische flexible Metalldichtung 22 mit ihren Rändern durch Manschetten 2 3 am Rahmen 15 verankert ist und bogenförmig um die Führungsabschnitte sowie im Abstand von den Führungsabschnitten gehalten wird, damit ihre seitliche Kompression ermöglicht wird.

Wie die Figuren 6,7 und 9 zeigen, erstrecken sich Dichtungen 24 über die volle Länge von beiden Seiten der Mündung 18A, und jede Dichtung 24 ist als Streifen aus elastischem flexiblem Stahl dargestellt, dessen mittlerer, längsweise konvexer Teil 24A mit einem Rand an einer Seite des Übergangsabschnitts verankert ist, während der andere Rand verschiebbar durch einen Haltestreifen 24B umschlossen bzw. aufgenommen ist.

In der Praxis sind die Dichtungen 22 und 24 aus einer Nickellegierung hoher Qualität oder Nickellegierunasstahl hoher Qualität, deren Dicke ungefähr im Bereich von 0,441 bis 0,6125 mm liegt.

Der Schild 19 besteht aus einem Rahmen, an den eine Stahlblechmembrane 25 angeschweißt ist. Der Rahmen besteht aus zusammengeschweißten Seiten-, Ober- und Unterabschnitten 26 bzw. 27 bzw. 28. Die Seitenabschnitte 26 haben eine solche Länge, daß sie sich dann, wenn der Schieber geschlossen ist, zum oberen Ende des Übergangsabschnitts 18 erstrecken, wo sie durch eine Querverstärkung 29 mit dem oberen Abschnitt 27 mittels Verbindungsklammern, Streben, Bändern o.dgl. 30 verbunden sind.

Die Seitenabschnitte 26 und der untere Abschnitt 28 sind im Querschnitt U-förmig, münden in der Ebene der Führung 21 und sind so bemessen, daß dann, wenn sie sich im Eingriff mit irgendeinem Teil der dichtungsabgedeckten Führung 21 befinden, die im Eingriff befindlichen Seiten der Dichtung 22 bis zu demjenigen minimalen Ausmaß zusammengedrückt werden, bei dem sowohl eine wirksame Abdichtung als auch eine lange Dichtungslebensdauer sichergestellt sind. Die unteren Enden 26A der Seitenabschnitte sind abgeschrägt.

Der obere Abschnitt 27 ist hohl und langgestreckt bzw. viereckig bzw. rechteckig im Querschnitt sowie so bemessen, daß er durch den Übergangabschnitt hindurchgeht, wenn der Schieber geschlossen ist, wie beispielsweise die Figur 7 zeigt. Der untere Abschnitt 28 hat die gleiche Höhe wie der obere Abschnitt 27, so daß er dann, wenn der Schieber offen ist, wie Figur 9 zeigt, in die Mündung 18A eingetreten ist bzw. sich im Eintritt der Mündung 18A befindet und deren Dichtungen 24 zusammendrückt. Der untere Abschnitt 28 hat Streben 31, die an Zwischenteile seiner Seitenwände angeschweißt sind, und die inneren Oberflächen der mit der Dichtung in Eingriff befindlichen Ränder des unteren Abschnitts 28 sind nach auswärts abgeschrägt, wie bei 28A dargestellt ist.

Damit der Schild 19 unter irgendewelchen Druckdifferentialen bzw. -unterschieden in jeder Schieberabmessung selbsttragend ist, und um thermische Beanspruchungen zu entlasten und ein Festfressen aufgrund von Verziehen zu verhindern, sind die Rahmenabschnitte 26 und 28 im wesentlichen beispielsweise, jedoch ohne hierauf beschränkt zu sein, 15,24cm-U-Profile, und sie sind durch Querverstärkungen 3 2 verbunden, die 7,62 cm-U-Profile sind, wobei die Membrane 25 eine Dicke von 6,35 mm hat. Ein solcher Schild hat die äquivalenten strukturellen Eigenschaften eines aus einer massiven Platte bestehenden Schildes von einer Dicke von 3,81 cm, wobei er jedoch torsionsmäßig genügend flexibel ist, um ein Festfressen des Schildes zu verhindern. Thermische Belastungen werden in die Membrane 25 entlastet, wodurch es ermöglicht wird, daß ein solcher Schieber unter Temperaturunterschieden und Wärmestößen gut und sicher arbeitet.

Jeder der Seitenabschnitte 26 ist mit einem längsweisen Träger 33 versehen, der mit einer Reihe von vertikal im Abstand voneinander vorgesehenen Stahlstiften 34 versehen ist, die sich quer durch denselben hindurch erstrecken und eine Doppelzahnstange bilden, wie insbesondere aus den Figuren 4,5 und 6 ersichtlich ist. Der Übergangsabschnitt trägt einen Schildantrieb, der aus einer querverlaufenden Welle 35 besteht, die sich in ein Transmissionsgehäuse 36 erstreckt, von denen je eines auf jeder Seite des Übergangsabschnitts 18 vorgesehen ist, wobei sich in jedem dieser Transmissionsgehäuse eine Schnecke 37 auf der Welle 35 befindet, und diese Schnecke 37 kämmt mit einem Schneckenzahnrad 38 auf einer Antriebswelle 39, die sich durch Wellendichtungen 4 0 und Lager 41 erstreckt, welche auf den Wänden der Übergangskammer 18 montiert sind. Jede Welle 39 ist mit einem Kettenzahnrad bzw. Zahnrad 42 innerhalb des Übergangsabschnitts versehen, das nach der Darstellung zwei 5 im Abstand voneinander befindliche Sätze von Zähnen hat,

so daß sich diese über den Rand des Trägers 33 der passenden Zahnstange spreizen bzw. die Ränder des Trägers 3 3 der Zahnstange beidseitig übergreifen. Die Welle 3 5 wird durch einen elektrisch betätigten reversiblen Antrieb in der einen oder der anderen Richtung angetrieben, und dieser Antrieb ist generell bei 43 angedeutet, jedoch nicht in näheren Einzelheiten dargestellt, da er konventionell ist oder sein kann und als solcher gezeichnet ist, und zwar derart, daß er ein Handrad 44 aufweist.

Obwohl die auf diese Weise hergestellte bzw. aufgebaute Umfangsdichtung eine im hohen Maße wirksame Barriere gegen Leckage bildet, ist es allgemein erforderlich, daß durch die Verwendung von Luft unter Druck eine Null-Leckage sichergestellt wird.

Zu diesem Zweck und gemäß der Erfindung gibt ein Gebläse 45, das·durch einen Elektromotor 46 angetrieben wird, der auf der Haube 17 montiert ist, Luft durch einen Schieber 47 in die luftdichte Haube 17 ab, von wo abdichtende Luft gegen den oberen Abschnitt 28 und die Dichtungen 24 sowie in Längsrichtung der Seitenabschnitte 26 des Schildrahmens und in den unteren Abschnitt 28 desselben strömt, wenn sich der Schild 19 seiner geschlossenen Position nähert, so daß unter Druck befindliche Luft gegen die Verbindungsstellen der Dichtungen 22 und der Seitenwände der Seitenrahmenabschnitte und des Bodenrahmenabschnitts gedrückt wird. Wenn der Schild wandert, werden diese Abschnitte des Rahmens durch Luft und das Biegen der Dichtungen 22 und 24 gereinigt. In der Praxis wird das Gebläse 45 nur dann betrieben, wenn sich der Schild 19 bewegt und wenn er in seinen geschlossenen Positionen ist. Um sicherzustellen, daß keine Leckage von der Haube 17 aus stattfindet, wenn der Schieber offen ist, befindet sich der Schieber 47 unter der Kontrolle einer doppelt wirken-

den pneumatischen Betätigungseinrichtung 48, die mittels der Haube 17 gehaltert und mit dem Betätigungsarm 49 des Schiebers 4 7 verbunden ist.

Das Steuersystem zum Bewirken der offenen und geschlossenen Positionen des Schilds 19 zum Steuern des Gebläses 45 und des Schiebers 47 ist nicht dargestellt, da es als solches an sich bekannt ist und keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
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Claims

KRAUS ■ WEISERT & PARTNER UND ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · DR.-INS. DIPU-ING. ANNEKÄTE WEISERT . DIPL.-PHYS. JOHANNES SPIES IRMGARDSTRASSE 15 · D-8OOO MÜNCHEN 71 · TE LEFO N O8 9/79 7O 77 TELEGRAMM KRAUSPATENT · TELEX 5-212156 kpat d · TELEFAX (O89) 7 9182 33 4406 JS/up 28, Juni 1984 BACHMANN INDUSTRIES, INC. Lewiston, ME 04240, USA Guillotine schieber PATENTANSPRÜCHE

1. Guillotineschieber zum Einbau in eine Kanalanordnung, umfassend einen Rahmen, einen Schild, eine luftdichte Haube, die so bemessen ist, daß sie den Schild aufnimmt, und die mit dem Rahmen verbunden ist, wobei der Rahmen eine in die Haube führende, den Schild aufnehmende Mündungsöffnung hat, wobei der Guillotineschieber außerdem eine Einrichtung umfaßt, die derart betreibbar ist, daß die den Schild zwischen einer offenen Schieberposition, in welcher der Schild in der Haube untergebracht ist, und einer geschlossenen Schieber position, in welcher der Schild einen Durchgang durch den Rahmen blockiert, hin- und herbewegt, gekennzeichnet durch eine Führung (21), die an dem Rahmen (15)

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angebracht ist und sich um den Durchgang durch denselben von einem Ende der Mündung (18A) zum anderen Ende derselben erstreckt, wobei der Schild (19) mit einem Randkanal bzw. einer Randrinne (26) versehen ist, der bzw. die koextensiv mit bzw. parallel zu der Führung (21) sowie so angeordnet und bemessen ist, daß er bzw. sie längs entsprechender und über entsprechende Teile der Führung (21) gleitet, wobei ferner der Rahmen (19) mit einer elastischen flexiblen Metalldichtung (22) versehen ist, die koextensiv mit bzw. parallel zu der Führung (21) ist und über der Führung

(21) liegt, und zwar in einer derartigen Weise, daß sie in den Kanal bzw. die Rinne (26) eintritt und von diesem bzw.

dieser dadurch in Dichtungseingriff damit zusammengedrückt wird, wenn der Schieber geschlossen wird bzw. ist.

2. Guillotineschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtung (22) eine Nickellegierung ist, deren Dicke im ungefähren Bereich von 0,441 bis 0,6125 mm liegt.

3. Guillotineschieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungen (21) und Kanäle bzw. Rinnen (26) U-förmig sind, wobei die Ränder der Führung (21) an den Rahmen (15) angeschweißt sind.

4. Guillotineschieber nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtung (22) über der Führung (21) liegt und Manschetten (23) die Ränder der Dichtung (22) an dem Rahmen (15) verankern bzw. befestigen 0 sowie die Dichtung (22) so gekrümmt halten, daß Seitenteile derselben im Abstand-von der Führung (21) und in einer Position sind, in der sie beim Eingriff durch den Kanal bzw. die Rinne (26) nach einwärts aufeinander zu zusammengedrückt werden.

5. Guillotine schieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Manschetten (23), wenigstens in demjenigen Teil der Führung (21), der sich entgegengesetzt der Öffnung bzw. Mündung (18A) befindet, im Weg der Seiten des Kanals bzw. der Rinne (26) sind und in Eingriff mit den Seiten des Kanals bzw. der Rinne (26) treten können.