DE3447008C2 - Dichtungsvorrichtung für einen Absperrschieber - Google Patents

Dichtungsvorrichtung für einen Absperrschieber

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DE3447008C2
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Abstract

Dichtungsvorrichtung für ein Schieberventil, bei der Ringelemente (10), die der Vorderfläche und der Rückfläche eines Schieberventilelementes (6) mit einem durchgehenden Loch (5) zugewandt sind, mit einem Ventilkäfig über einen inneren und einen äußeren Faltenbalg (7, 8) gekoppelt sind. Jedes Ringelement (10) weist eine ringförmige Aussparung (9) auf, die in der Seite ausgebildet ist, die dem Schieberventilelement (6) zugewandt ist und die durch eine ringförmige verspiegelte dünne Platte (11) geschlossen ist, die durch Schweißen an einer in ihr ausgebildeten Öffnung befestigt ist. Die einzelnen Faltenbalge (7 und 8) werden durch Fluid unter Druck gedehnt, das in die Ringräume (12) eingeführt wird, die vom inneren und äußeren Faltenbalg (7, 8) begrenzt werden. Die ringförmige verspiegelte dünne Platte (11) wird fest gegen das Schieberventilelement (6) durch den Druck des Fluides gedrückt, das von den Ringräumen (12) in die Ringaussparungen (9) gepreßt wird. Die Randbereiche (19) der ringförmigen verspiegelten dünnen Platten (11) sind sehr fest an den Ringelementen (10) angebracht, und die mechanische Festigkeit der dünnen Platten (11) ist erhöht. Die beiden ringförmigen verspiegelten dünnen Platten (11) werden gleichzeitig mit der Vorderfläche und der Rückfläche des Schieberventils (6) in Berührung gebracht und mit einem gleichmäßigen Druck über den gesamten Umfang gegen das Schieberventilelement (6) gedrückt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für einen Absperrschieber nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem JP-Gbm 58-102 879 ist eine Dichtungsvorrichtung dieser Art bekannt, wobei die an dem zugeordneten Ringelement angeschweißten Randbereiche der ringförmigen, verspiegelten, dünnen Platten eine geringe mechanische Festigkeit haben und leicht brechen, wenn durch Druckbeaufschlagung dieser Platten eine große Spannungskonzentr&tion auftritt. Ferner besteht die Gefahr, daß die beiderseits der Schieberplatte vorgesehenen Platten nicht gleichzeitig in Anlage gebracht werden, wenn der Absperrschieber geschlossen wird. In diesem Falle ist der Druck an der Vorder- und Rückseite der Schieberplatte nicht mehr im Gleichgewicht. Darüberhinaus besteht die Gefahr, daß die ringförmigen Platten nicht gleichmäßig mit Druck über den gesamten Umfang der Schieberplatte beaufschlagt werden, so daß es zu einer Teilbelastung am Dichtungsabschnitt kommt, die zu einem Bruch führen kann. Beim Lösen der Platten von der Schieberplatte können sie leicht in eine Stellung gebracht werden, in der sich unterschiedliche Zwischenräume zur Schieberplatte ergeben. Dies wiederum führt zu einer ungleichmäßigen Anlage dieser Platten an der Schieberplatte bei Druckbeaufschlagung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß sich auch bei hoher Druckbeaufschlagung der ringförmigen, verspiegelten Platten keine Bruchgefahr ergibt und eine gleichmäßige Anlage an der Schieberplatte gewährleistet ist
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst Durch die verdickten Randbereiche an den ringförmigen Platten können diese sehr fest an die Ringelemente angeschweißt werden, so daß bei Beaufschlagung dieser Platten selbst mit hohem Druck keine großen Spannungskonzentrationen im Schweißbereich auftreten können. Hierdurch wird eine Bruchgefahr wesentlich vermindert
Eine Schieberplatte mit über den Umfang verteilt angeordneten Zugschraubenfedern, die die Dichtplatten von den gehäuseseitigen Dichtsitzen abheben und gegen Anschläge vorspannen, wenn die Dichtpiatten nicht mehr vom Fluiddruck gegen die Dichtsitze gepreßt werden, sind an sich bekannt
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiterer* Ansprüchen angegeben.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Absperrschieber,
F i g. 2 einen Querschnitt durch das Schiebergehäuse, und
Fig.3 einen Teilschnitt durch das Schiebergehäuse im Bereich der Faltenbalge.
In F i g. 1 ist ein Schiebergehäuse 4 mit Ein- und Auslaßstutzen 1, 2 versehen, die den Strömungsweg durch den Absperrschieber bilden und jeweils mit einem Flansch 20, 21 versehen sind. Der Absperrschieber ist insbesondere für Vakuumleitungen vorgesehen.
Eine Schieberplatte 6, die eine verspiegelte Vordcr- und Rückseite und eine Durchgangsöffnung 5 aufweist, ist im mittleren Bereich des Schiebergehäuses 4 angeordnet und über eine nicht dargestellte Einrichtung, beispielsweise mittels eines Hydraulikzylinders im Schiebergehäuse verschiebbar.
Ein innerer und ein äußerer zylindrischer Faltenbalg 7
so und 8 sind am Schiebergehäuse 4 auf gegenüberliegenden Seiten der Schieberplatte 6 so angeordnet, daß sie den Strömungsweg umgeben. Die Enden des inneren und äußeren Faltenbalges 7 und 8 auf der Seite der Schieberplatte 6 sind durch Schweißen an Ringelementen 10 befestigt, die der Vorder- und der Rückseite der Schieberplatte 6 zugewandt sind. Jedes Ringelement 10 weist eine flache, ringförmige Aussparung 9 auf, die der Schieberplatte 6 zugewandt ist. Eine ringförmige, verspiegelte, dünne Platte 11 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ist auf der der Schieberplatte 6 zugewandten Seite des Ringelementes 10 vorgesehen. Die dünne Platte 11 weist einen äußeren Randbereich 19 mit einer Stärke von 0,2 bis 0,4 mm und einen Zwischenbereich mit einer Stärke von etwa 0,1 mm zwischen dem äußeren Randbereich auf. Der stärkere Randbereich 19 der dünnen Platte 11 ist durch Schweißen am Ringelement 10 befestigt, und die offene Seite der ringförmigen Aussparung 9 ist durch die dünne Platte 11 mit stärke-
3 4
rem Randbereich 19 geschlossen. Die anderen Enden daß seine Durchgangsöffnung 5 zu den öffnungen 1 und
der Faltenbalge 7 und 8 sind durch Schweißen an der 2 des Schiebergehäuses 4 ausgerichtet ist, wie es in
vorderen und der hinteren Wand 17 des Schiebergehäu- F i g. 1 dargestellt ist. Der Druck des zugeführten Fiui-
ses 4 befestigt des bewirkt eine Dehnung der Faltenbalge 7 und 8 ge-
Das Ringelement 10 weist eine Vielzahl von über den 5 gen ihren Dehnungswiderstand und gleichzeitig gegen
Umfang verteüten Verbindungslöcherr 13 auf, die einen die Vorspannkraft der Zugfedern 15. Die verspiegelten,
Ringraum 12 zwischen den Faltenbalgen 7 und 8 mit der dünnen Platten 11, die an den Ringelementen 10 an der
ringförmigen Aussparung 9 verbinden. Die Außenwand Vorder- und der Rückseite der Schieberplatte befestigt
17 des Schiebergehäuses 4 weist eine Vielzahl von sind, werden mit der Vorder- und der Rückseite der
Druckbeaufschlagungsöffnungen 14 auf, die in den io Schieberplatte 6 in Berührung gebracht und dagegen
Ringraum 12 münden. Druckbeaufschlagungs- und -ab- gedrückt Zu diesem Zeitpunkt wird das in die Ringräu-
laßrohre sind mit den Druckbeaufschlagungsöffnungen me 12 gelieferte Fluid unter Druck auch durch die Ver-
14 verbunden, um Fluid unter Druck einzuleiten und bindungslöcher 13 in die ringförmigen Aussparungen 9
abzuführea gedrückt, die durch die verspiegelten, dünnen Platten 11
Eine Vielzahl von Zugschraubenfedern 15, von denen 15 geschlossen sind. Die dünnen Platten 11 werden somit
vier dargestellt sind, ist im Ringraum 12 in gleichmäßi- gegen die Teile der Vorder- und der Rückseite der
gen Abständen in Umfangsrichtung vorgesehen. Jede Schieberplatte 6, die die Durchgangsöffnung 5 umge-
Zugfeder 15 besteht aus Stahl. Sie weist eine mit einem ben, durch das Fluid unter Druck in den ringförmigen
Gewinde versehene Stange 32 auf, die durcii Schweißen Aussparungen 9 gedrückt, so daß das Vakuum in der
an einem Ende der Zugfeder 15 befestigt und in das 20 Leitung sichergestellt werden kann.
Ringelement 10 geschraubt ist Eine Sicherungsmutter Da die Platten 11 mit verdickten Randbereichen 19
33 ist auf die mit einem Gewinde versehene Stange 32 aus einem weichen Material, wie Aluminium, bestehen,
geschraubt und gegen das Ringelement 10 gedrückt Die wird eine gleichmäßige Anpressung über den Umfang
Zugfeder 15 weist gleichfalls eine mit einem Gewinde selbst dann erreicht, wenn zwischen Platten und Schie-
versehene Zugeinstellstange 16 auf, die an einem Ende 25 berplatte Fremdteilchen vorhanden sein sollten,
durch Schweißen an der Zugfeder befestigt ist und sich Zum Freigeben der Dichtung wird der Druck im
durch die Außenwand 17 des Schiebergehäuses 4 in eine Ringraum 12 auf Atmosphärendruck oder einen Unter-
darin vorgesehene, mit einem Innengewinde versehene druck herabgesetzt, wodurch ein Zwischenraum zwi-
Aussparung 34 erstreckt Eine Zugeinstellmutter 18 ist sehen jeder Seite der Schieberplatte 6 und jeder ringför-
auf einen Teil der mit einem Gewinde versehenen Sfan- 30 migen, verspiegelten, dünnen Platte 11 gebildet wird,
ge 16 geschraubt, der sich in die Aussparung 34 er- Das in die Ringräume 12 gelieferte Fluid kann entwe-
streckt. der ein Gas oder eine Flüssigkeit sein. Als Einrichtung
Der Zug der einzelnen Zugfedern wird eingstellt, in- zum Bewegen der Schieberplatte 6 kann irgendeine ge-
dem lediglich die Zugeinstellmuttern verdreht werden. eignete Antriebseinrichtung verwandt werden.
Damit können die ringförmigen Platten 11 an die Schie- 35 Die verspiegelte, dünne Platte 11 mit einem äußeren
berplatte gleichzeitig und mit gleichmäßigem Druck Randbereich 19 mit größerer Stärke kann leicht da-
über den gesamten Umfang angedrückt werden, wenn durch hergestellt werden, daß der mittlere Bereich eines
Druckfluid in die Ringräume eingeleitet wird. Ringelementes aus Aluminium oder einer Aluminiumle-
Ein O-Ring 35 ist am Boden der mit einem Innenge- gierung elektrolytisch gelöst oder geätzt wird,
winde versehenen Aussparung 34 vorgesehen, und eine 40 Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist kastenförmige Dichtungskappe 37 mit einem Außenge- eine Vielzahl von Anschlägen 38 in gleichmäßigen Abwinde, das am Außenumfang vorgesehen ist, ist in die ständen in Umfangsrichtung an jeder Außenwand 17 mit einem Innengewinde versehene Aussparung 34 ge- des Schiebergehäuses 4 so angeordnet, daß diese Anschraubt. Die Dichtungskappe 37 weist eine Eingriffs- schlage jedem Ringelement 10 zugewandt sind, so daß aussparung 36 für ein Drehwerkzeug auf, die am äuße- 45 ein gleichmäßiger offener Zwischenraum zwischen jeren Ende ausgebildet ist. Der O-Ring 35 wird durch der verspiegelten, ringförmigen, dünnen Platte 11 und Festziehen der Dichtungskappe 37 zusammengedrückt. der Schieberplatte 6 erhalten wird, wenn die dünne Plat-
Eine Vielzahl von stab- oder stangenartigen Anschlä- te 11 von der Schieberplatte 6 durch Abnahme des gen 38, von denen vier dargestellt sind, ist im Ringraum Druckes von jedem Ringraum 12 wegbewegt wird.
12 in im wesentlichen gleichmäßigen Abständen in Um- 50 Ein Ende der Zugschraubenfedern 15 kann am Ringfangsrichtung vorgesehen. Jeder Anschlag 38 ist an ei- element 10 durch Schweißen oder durch irgendeine genem Ende mit einem mit einem Gewinde versehenen eignete Befestigungseinrichtung befestigt sein.
Stabteil 39 ausgebildet und an der Außenwand 17 mit
eingeschraubten Stabteil 39 befestigt. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel eines Absperr- 55
sphiebers Fluid unter Druck, beispielsweise Druckluft, in
den Ringräumen 12 nicht vorhanden ist, sind die Ringelemente, die zu den Außenwänden 17 hin vorgespannt
sind, in Eingriff mit den entsprechenden Enden der Anschläge 38 gehalten. Unter diesen Umständen ist ein 60
Zwischenraum zwischen jeder Seite der Schieberplatte
6 und der zugehörigen verspiegelten, dünnen Platte U
gebildet, so daß die Schieberplatte 6 relativ frei zum
Schiebergehäuse bewegt werden kann.
Um die Leitung zu evakuieren, wird Fluid unter 65
Druck (4 bis 8 kg/cm2) den Ringräumen 12 von den
Druckbeaufschlagungsöffnungen 14 geliefert, wobei die
Schieberplatte 6 in einer derartigen Lage gehalten ist,

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Dichtlingsvorrichtung für einen Absperrschieber mit einer senkrecht zum Strömungsweg in einem Schiebergehäuse verschiebbaren Schieberplatte, mit den Strömungsweg umgebenden inneren und äußeren Faltenbalgen auf beiden Seiten der Schieberplatte, wobei die am Schiebergehäuse befestigten Faltenbalge auf der Seite der Schieberplatte mit einem Ringelement verbunden sind, in dem eine der Schieberplatte zugewandte ringförmige Aussparung vorgesehen ist, die durch eine ringförmige, verspiegelte, dünne Platte abgedeckt ist, die am Ringelement angeschweißt ist, wobei die ringförmige Aussparung über Verbindungslöcher in dem Ringelement mit dem Ringraum zwischen den zugeordneten inneren und äußeren Faltenbalgen verbunden und das Schiebergehäuse mit Druckbeaufschlagungsöffnungen versehen ist, die in diese Ringräume münden, dadurch gekennzeichnet, daß an den ringförmigen, verspiegelten, dünnen Platten (11) Randbereiche (19) mit größerer Dicke vorgesehen sind, die am zugeordneten Ringelement (10) durch Schweißen befestigt sind.
2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang verteilt in jedem Ringraum (12) Zugschraubenfedern (15) vorgesehen sind, die jeweils mit einem Ende am zugeordneten Ringelement (10) befestigt sind eine mit einem Außengewinde versehene Zugeinstellstange (16) aufweisen, die am anderen Ende über eine Zugeinstellmutter (18) mit der Wand (17) des Schiebergehäuses (4) verbunden ist.
3. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen, verspiegelten Platten (11) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen.
4. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen, verspiegelten, dünnen Platten (11) zwischen Randbereichen (19) mit größerer Dicke eine Ringaussparung aufweisen, die durch ein elektrolytisches Lösungsverfahren auf der dem zugeordneten Ringelement (10) zugewandten Seite ausgebildet ist.
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