DE3626628A1 - Schieber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schieber, insbesondere für den Einbau in Hochdruckleitungen, bestehend aus einem Gehäuse mit Ein- und Auslaßstutzen und einem im Gehäuse angeordneten zwischen Schließ- und Öffnungsstellung mittels eines Stellorgans bewegbaren Abschlußkörper, der in seiner Schließstellung die Durchflußöffnung dichtend verschließt, bestehend aus einem Gehäuse mit Ein- und Auslaßstutzen und einem im Gehäuse angeordneten zwischen Schließ- und Öffnungsstellung mittels eines Stellorgans quer zur Strömungsrichtung des den Schieber unter Hochdruck durchströmenden Mediums bewegbaren Abschlußkörper, der in seiner Schließstellung die Durchflußöffnung zwischen Ein­ und Auslaßkanal im Gehäuse dichtend verschließt.

Ein Schieber ist ein in der Regel handbetätigbares Kontrollorgan, durch welches der Durchflußquerschnitt in einer Rohrleitung ganz oder teilweise geöffnet und geschlossen werden kann. Ein Schieber behindert in vollständig geöffnetem Zustand das strömende Medium nicht, hat also einen geringeren Strömungswiderstand als Ventile. Nachteilig ist bei Schiebern jedoch, daß eine große Kraft für seine Betätigung erforderlich ist, wenn das Strömungsmedium unter hohem Druck steht. Das gilt sowohl für das Öffnen als auch das Schließen des Schiebers, der sich definitionsgemäß von einem Ventil dadurch unterscheidet, daß sein Abschlußkörper zwischen Öffnungs­ und Schließstellung quer zur Richtung des strömenden Mediums bewegt wird (Vickers Handbuch der Hydraulik, 1963, Seite 67).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schieber zu schaffen, dessen Abschlußkörper insbesondere in Hochdruckleitungen leicht zwischen Öffnungs- und Schließ­ stellung hin- und herbewegt werden kann, der also geringe Betätigungskraft auch bei unter Hochdruck stehenden Medien erfordert.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Schieber der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Abschlußkörper aus einer Hülse besteht, die auf der Druckseite angeordnet und entlang eines die Durchflußöffnung und den Durchflußkanal enthaltenden Führungszylinders im Gehäuse axial verschiebbar ist, und daß der zwischen Führungszylinder und Hülse in deren Schließstellung gebildete Spalt durch Ringdichtungen abgedichtet ist, die die Durchflußöffnung umgeben und/oder sie zwischen sich einschließen.

Die Ursache für den geringen Kraftaufwand zur Betätigung des erfindungsgemäßen Schiebers beim Bewegen des Abschlußkörpers aus der Schließ- in die Öffnungsstellung und umgekehrt rührt daher, daß der Abschlußkörper auf der Druckseite im Schiebergehäuse nahezu allseitig von dem unter Druck stehenden Medium umspült werden, und zwar in der Öffnungs­ und in der Schließstellung sowie in allen Zwischen­ stellungen. Bei der Betätigung des Schiebers muß daher nur die Reibung des Abschlußkörpers an seiner Führung überwunden werden, die nicht sehr groß ist, um ihn aus der Schließ- in die Öffnungsstellung und umgekehrt zu bewegen. Hierfür kann in bekannter Weise als Stellorgan eine Spindel mit ihrem Gewindeabschnitt in ein mit Innengewinde versehenes Auge an dem Abschlußkörper eingreifen. Beim Drehen der Spindel mittels Handrad oder Motor wird das aufgeschraubte Auge in Längsrichtung der Spindel bewegt und nimmt die Hülse, an der es befestigt oder einstückig ist, mit. Dabei liegt bevorzugt das Stellorgan außerhalb der Strömungsmitte und mit seiner Achse parallel zur Achse der Hülse. Dadurch wird die leichtgängige Bewegung der Hülse beim Drehen der Spindel gewährleistet, denn es braucht auch für die Spindel keine Kraft als Gegenkraft zum Innendruck aufgebracht zu werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schiebers soll das Gehäuse aus zwei Hälften bestehen, von denen die eine mit angeformtem Einlaßstutzen und mit dem Stellorgan versehen ist und die andere mit dem Auslaßstutzen und dem schräg zur Strömungsrichtung gestellten Führungszylinder für die entsprechend schräg über ihn geschobene Hülse. Auf diese Weise ergibt sich eine gute Bedienbarkeit verbunden mit einer kompakten Bauweise und außerordentlich geringer Druckabfall im Schieber, weil die Umlenkung der Strömung im Schieber minimal ist. Des weiteren ist die Montage und Demontage der Schieberteile sehr einfach vorzunehmen, weil das Innere des Schiebers nach dem Lösen der Gehäusehälften gut zugänglich ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schiebers soll sich der Durchflußkanal im Führungszylinder in Kanalabschnitte verzweigen, die sich im Gehäuse in Auslaßkanalabschnitte fortsetzen. Durch die Kanalverzweigung wird der Druckabfall im Gehäuse minimiert.

Die Ringdichtungen, die den Spalt zwischen Hülse und Führungszylinder abdichten, sind zweckmäßigerweise in Umfangsnuten des Führungszylinders unter Vorspannung eingelegt, damit sie bei der Bewegung der Hülse aus ihrer Öffnungs- in ihre Schließstellung oder umgekehrt nicht durch das Medium herausgespült werden können.

Zudem ist der erfindungsgemäße Schieber einfach im Aufbau und läßt sich leicht montieren und demontieren. Er ist weitgehend wartungsfrei, allenfalls müssen Dichtungsringe ersetzt werden.

Die Erfindung ist nicht auf einen Schieber zum Einbau in Hochdruckleitungen beschränkt sondern kann auch bei unter geringerem Druck stehenden Medien angewendet werden, jedoch kommen die Vorteile des erfindungsgemäßen Schiebers bei Hochdruckmedien stärker zur Geltung.

Anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Schiebers dargestellt sind, wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des Schiebers und

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-B aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungs­ form und

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie C-D aus Fig. 3,

Fig. 5 im Längsschnitt ein weiteres Beispiel eines Schiebers gemäß der Erfindung im Längsschnitt,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie E-F aus Fig. 5.

Gleiche Teile sind in den verschiedenen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

In der Ausführung gemäß Fig. 1 und 2 weist das Gehäuse 1 des Schiebers den Einlaßstutzen 2 und den Auslaßstutzen 3 auf. Das Gehäuse 1 ist oben durch den Deckel 4 abgeschlossen.

Einstückig mit dem Deckel 4 ist ein Einsatzkörper 5, der in das Gehäuse 1 eingepaßt ist. Die Abdichtung des Einsatz­ körpers 5 gegenüber dem Gehäuse 1 ist über die Ringdich­ tungen 6 und 7 vorgenommen. In dem Einsatzkörper 5 ist der Durchflußkanal 8 gebildet, der an der Durchflußöffnung 9 beginnt und sich stromabwärts in Form eines S fortsetzt. Die Strömungsrichtung ist durch Pfeile 10 markiert.

An dem Einsatzkörper 5 ist ein Führungszylinder 11 angeformt, entlang dessen als Abschlußkörper eine rundzylindrische Hülse 12 in axialer Richtung aus der in durchgezogenen Linien dargestellten Schließstellung in die in strichpunktierten Linien eingezeichnete Öffnungsstellung bewegbar ist. Die Hülse 12 verschließt in der Schließstel­ lung die Durchflußöffnung 9, so daß aus dem Einlaßstutzen 2 kein Medium in den Durchflußkanal 8 gelangen kann. Die Abdichtung der Hülse 12 gegenüber dem Führungszylinder 11 in der Schließstellung erfolgt über zwei Ringdichtungen 13, 14, die jeweils in parallelen Querschnittsebenen in Nuten am Außenumfang des Führungszylinders 11 eingelegt sind und die Durchflußöffnung 9 zwischen sich einschließen. Die Ringdichtungen 13, 14 sind durch die Hülse 12 elastisch zusammengepreßt, wodurch der Spalt 15 zwischen der Hülse 12 und dem Führungszylinder 11 in der Schließstellung abgedichtet ist.

Da die Hülse 12 auf der Druckseite im Gehäuse 1 des Schiebers angeordnet ist, wird sie auf der Ober-, Unterseite und am Außenumfang sowie in dem nicht abgedichteten Teil des Spaltes 15 von Druckmedium umspült. Dies ist ein grundsätzlicher Unterschied zu herkömmlichen Absperr­ schiebern, bei denen auf den Schieberkeil im geschlossenen Zustand das Druckmedium Kraft nur auf die eine Seite des keilförmigen Abschlußkörpers ausübt, nicht jedoch auf die gegenüberliegende Seite, so daß bei der Betätigung des Abschlußkörpers größere Kraft ausgeübt werden muß, als zum Verschieben der Hülse 12 bei dem erfindungsgemäßen Schieber erforderlich ist.

Die Verschiebung der Hülse aus der Schließ- in die Öffnungsstellung und umgekehrt erfolgt über eine Spindel 16 als Stellorgan, die mit ihrem Gewindeschaft in ein mit Innengewinde versehenes Auge 17 an der Hülse 12 eingreift. Beim Drehen der Spindel 16 per Handrad 18 bewegt sich das Auge 17 in Längsrichtung auf dem Gewindeschaft der Spindel 16 und nimmt dabei die mit ihr verbundene Hülse 12 je nach Drehrichtung des Handrads 18 von unten nach oben oder von oben nach unten mit.

Die Ausführung gemäß den Fig. 3 und 4 weicht nur insoweit von der gemäß Fig. 1 und 2 ab, als sich der Durchflußkanal 8 im Führungszylinder 11 in die Abschnitte 8 a und 8 b teilt, die sich in Kanalabschnitte 19 a und 19 b im Gehäuse 1 fortsetzen. Durch diese Teilung des Durchflußkanals wird der Strömungswiderstand innerhalb des Schiebers vermindert. Bei der Ausführung des Schiebers gemäß Fig. 5 und 6 ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise mit außerordentlich geringem Strömungswiderstand infolge nur geringer Strömungsumlenkung innerhalb des Schiebers. Das Gehäuse besteht aus den beiden Gehäusehälften 1 a, 1 b. An der Gehäusehälfte 1 a ist der Einlaßstutzen 2 angeformt und an der Gehäusehälfte 1 b der Auslaßstutzen 3. Die beiden Gehäusehälften 1 a, 1 b sind durch Schrauben 20 miteinander verbunden, die im Bereich der Flansche 21, 22 eingesetzt sind. An der Gehäusehälfte 1 b ist der Führungszylinder 11 angeformt, der zur Strömungsrichtung 10 schräggestellt ist. Dementsprechend sitzt auch die Hülse 12 über dem Führungszylinder 11 im Winkel zur Strömungsrichtung 10 und desgleichen die Spindel 16. Die Spindel 16 übernimmt hier zusätzlich Führungsfunktion für die Hülse 12. Dadurch kann der Führungszylinder 11 gekürzt werden und erstreckt sich nun nicht über die gesamte Bewegungslänge der Hülse 12 mit dem Vorteil verringerter Bauhöhe.

• Bezugszeichenliste  1 Gehäuse
   1 a, b Gehäusehälfte
   2 Einlaßstutzen
   3 Auslaßstutzen
   4 Deckel
   5 Einsatzkörper
   6 Ringdichtung
   7 Ringdichtung
   8 Durchflußkanal
   8 a, b Kanalabschnitt
   9 Durchflußöffnung
  10 Pfeil
  11 Führungszylinder
  12 Hülse
  13 Ringdichtung
  14 Ringdichtung
  15 Spalt
  16 Spindel
  17 Auge
  18 Handrad
  19 Auslaßkanal
  19 a, b Kanalabschnitt
  20 Schraube
  21 Flansch
  22 Flansch

Claims (6)

1. Schieber, insbesondere für den Einbau in Hochdrucklei­ tungen, bestehend aus einem Gehäuse mit Ein- und Auslaßstutzen und einem im Gehäuse angeordneten zwischen Schließ- und Öffnungsstellung mittels eines Stellorgans bewegbaren Abschlußkörper, der in seiner Schließstellung die Durchflußöffnung dichtend verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußkörper aus einer Hülse (12) besteht, die auf der Druckseite angeordnet und entlang eines die Durch­ flußöffnung (9) und den Durchflußkanal (8) enthaltenden Führungszylinders (11) im Gehäuse (7) axial verschiebbar ist, und daß der zwischen Führungszylinder (11) und Hülse (12) in deren Schließstellung gebildete Spalt (15) durch Ringdichtungen (13, 14) abgedichtet ist, die die Durchflußöffnung (9) umgeben und/oder sie zwischen sich einschließen.

2. Schieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus zwei Hälften (1 a, 1 b) besteht, von denen die eine (1 a) mit angeformtem Einlaßstutzen (2) und mit dem Stellorgan (16) versehen ist und die andere (1 b) mit dem Auslaßstutzen (3) und dem schräg zur Strömungs­ richtung (10) gestellten Führungszylinder (11) für die entsprechend schräg über ihn geschobene Hülse (11) (Fig. 5, 6).

3. Schieber nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Durchflußkanal (8) im Führungszylinder (11) in mindestens zwei Kanalabschnitte (8 a, 8 b) verzweigt, die sich im Gehäuse (1) in Auslaßkanalabschnitte (19 a, 19 b) fortsetzen.

4. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan (16) auf der Druckseite im Gehäuse (1) angeordnet ist.

5. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan (16) außerhalb der Strömungsmitte liegt und mit seiner Achse parallel zur Achse der Hülse (12).

6. Schieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtungen (13, 14) in Umfangsnuten des Führungs­ zylinders (11) eingelegt sind.