DE3730896A1 - Absperrschieber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber mit einem druckdichten Gehäuse, das auf gegenüberliegenden Seiten Öffnungen für den Anschluß einer Rohrleitung aufweist, ei­ nem quer zwischen die Öffnungen bewegbaren Verschlußele­ ment, das druckdicht auf wenigsten einen, den Rand einer Öffnung bildenden Ventilsitz aufsetzbar ist, einer das Ge­ häuse durchdringenden längsverschiebbaren oder drehbaren Stange zum Bewegen des Verschlußelements und mit einer Fal­ tenbalghülse, die die Stange umgibt und druckdicht mit der Stange und dem Gehäuse verbunden ist.

Absperrschieber der angegebenen Art erzielen mit Hilfe der Faltenbalghülse einen hohen Grad der Abdichtung des Absperrschiebergehäuses nach außen und gewährleisten dadurch eine hohe Sicherheit gegen ein Entweichen der hindurchgeleiteten Medien.

Bei einem bekannten Absperrschieber der angegebenen Art (DE-OS 26 27 607) ist für den Einbau der Faltenbalg­ hülse der Deckel des Absperrschiebergehäuses mit einer hülsenartigen Verlängerung versehen, die den oberen Stangenabschnitt umgibt und die in der Öffnungsstellung des Absperrschiebers die Faltenbalghülse vollständig aufnimmt. Da der Verformungsweg bei Faltenbalghülsen nur etwa 25-30% ihrer Länge beträgt, führt diese bekannte Bauweise zu einer großen Bauhöhe des Absperr­ schiebers. Der bekannte Absperrschieber benötigt daher ein verhältnismäßig großen Einbauraum, was in der Praxis als außerordentlich nachteilig empfunden wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Absperr­ schieber der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch eine geringe Bauhöhe auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das gehäuseseitige Ende der Faltenbalghülse mit einem Ende ei­ ner Zylinderhülse verbunden ist, deren anderes Ende an ei­ ne zweite Faltenbalghülse angeschlossen ist, die die Zylin­ derhülse mit dem Gehäuse verbindet, daß die Faltenbalghül­ sen und die Zylinderhülse voneinander abweichende Durch­ messer haben und teleskopartig ineinandergreifen und daß Anschlagmittel an der Stange und/oder am Gehäuse vorgesehen sind, an denen die Zylinderhülse gegen einen Innendruck im Gehäuse abstützbar ist und die den Hub der Zylinderhülse auf einen Teil des Stangenhubs begrenzen.

Mit der Erfindung wird ein Absperrschieber mit einer gas­ dichten Stangendurchführung geschaffen, dessen Bauhöhe die Bauhöhe herkömmlicher, lediglich mit einer Stopfbuchse ab­ gedichteter Absperrschieber kaum übersteigt. Die aus den beiden Faltenbalghülsen und der Zylinderhülse gebildete Ab­ dichtung ist einfach herzustellen und zu montieren und zeichnet sich durch eine hohe Lebensdauer aus, da durch die Anordnung der Anschlagmittel eine Überbeanspruchung der Faltenbalghülsen zuverlässig vermieden wird.

Die Montage und Wartung des Absperrschiebers kann nach ei­ nem weiteren Vorschlag der Erfindung noch dadurch verein­ facht werden, daß das gehäuseseitige Ende der zweiten Fal­ tenbalghülse mit dem durch eine Bohrung gebildeten Rand einer dünnwandigen Platte verschweißt ist, die in die Deckelöffnung des Gehäuses druckdicht eingesetzt ist. Auf diese Weise bilden die Faltenbalghülsen, die Zylinderhülse, die Stange und die Platte eine nach dem Öffnen des Deckels leicht aus dem Gehäuse herausnehmbare Einheit, die im Falle eines Defekts ohne großen Aufwand ausgewechselt werden kann, da hierzu keine Schweißverbindungen aufgetrennt und er­ neuert werden müssen. Das stangenseitige Ende der ersten Faltenbalghülse ist vorzugsweise mit einem angeschweißten Ring versehen, der durch Schweißen mit der Stange verbind­ bar ist. Hierdurch wird das Herstellen der Schweißverbin­ dung am Ende der Faltenbalghülse erleichtert.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Anschlagmittel besteht nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung darin, daß die dem Verschlußelement zugekehrten Enden der Stange und der Zylinderhülse je eine Anschlagplatte tragen und daß an ei­ ner Anschlagplatte parallel zur Stange ausgerichtete Bolzen befestigt sind, die Öffnungen in der anderen Anschlagplatte durchdringen und an ihren freien Enden erweiterte Köpfe ha­ ben, deren Querschnitt den Querschnitt der Öffnungen über­ steigt. Die an der äußeren Faltenbalghülse in axialer Rich­ tung angreifenden Druckkräfte werden hierbei in der ersten Phase der Öffnungsbewegung über die Bolzen an der Stange gestützt. Ferner kann der Gehäusedeckel erfindungsgemäß eine Anschlaghülse tragen, an die die Stirnfläche der Zy­ linderhülse anlegbar ist.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung kann auch darin bestehen, daß die Stange einen Ringbund aufweist, an den die Zylinderhülse in Öffnungsrichtung anlegbar ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Zylinder­ hülse an einer Führungshülse axial verschiebbar geführt ist, die am Deckel des Gehäuses befestigt ist. Auch die Führungshülse kann mit Anschlägen zur Begrenzung der Hubbewegung der Zylinderhülse versehen sein.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Absperrschiebers kann nach einem Vorschlag der Erfindung darin bestehen, daß die erste Faltenbalghülse innerhalb und die zweite Faltenbalg­ hülse außerhalb der Zylinderhülse angeordnet ist. Diese An­ ordnung führt zu einem einfachen Aufbau und zu einer ein­ fachen Montage. Eine andere bauliche Gestaltung kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung auch darin be­ stehen, daß die erste Faltenbalghülse außerhalb und die zweite Faltenbalghülse innerhalb der Zylinderhülse ange­ ordnet ist. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die Zy­ linderhülse mit ihrem unteren Ende auf der Stange und mit ihrem oberen Ende im Gehäuse zu führen. Weiterhin ist es hierbei auf einfache Weise möglich, die Zylinder­ hülse mit ihrem dem Verschlußelement zugekehrten Ende in Öffnungsrichtung an einer Anschlagfläche der Stange und in Schließrichtung mit ihrem anderen Ende an einer Anschlagfläche eines Gehäuseteils anlegbar zu machen.

Um bei einer Beschädigung der durch die Faltenbalghülsen gebildeten Abdichtung den Austritt des im Absperrschieber befindlichen Mediums so klein wie möglich zu halten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die von der Stange durch­ drungene Öffnung im Gehäuse mit einer Stopfbuchse abge­ dichtet ist. Weiterhin kann zusätzlich eine Rückdichtung vorgesehen sein, die in der Offenstellung durch die Stange gebildet wird. Hierzu kann vorgesehen sein, daß die Stange eine Abstufung zur Bildung einer Sitzfläche ausweist, die in der Offenstellung des Absperrschiebers an eine Gegen­ sitzfläche an der Innenseite des Gehäuses bzw. des Ge­ häusedeckels druckdicht anlegbar ist.

Der erfindungsgemäße Absperrschieber bietet weiterhin die vorteilhafte Möglichkeit, das Bewegungsgewinde zur Erzeu­ gung des Stangenhubs im Inneren des Gehäuses unterzubrin­ gen, um auf diese Weise die Bauhöhe des Absperrschiebers weiter zu verringern. Hierzu ist erfindungsgemäß vorge­ sehen, daß die Stange aus einer Gewindehülse und einer Spindel zusammengesetzt ist, die im Inneren des Gehäuses ineinandergreifen und gegeneinander verdrehbar sind. Vor­ zugsweise ist bei einer derartigen Ausgestaltung des Ab­ sperrschiebers die Gewindehülse drehfest mit dem Verschluß­ element verbunden und die Spindel drehbar und axial unver­ schiebbar im Gehäusedeckel gelagert. Weiterhin kann die Gewindehülse zur Bildung einer Rückdichtung in der Offen­ stellung des Absperrschiebers mit ihrer Stirnfläche druck­ dicht an eine Sitzfläche am Gehäusedeckel anlegbar sein.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher er­ läutert.

Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen Absperr­ schieber nach der Erfindung mit einem aus mehreren Teilen zusammengeschweißten Gehäuse 1, das an zwei gegenüberlie­ genden Seiten koaxiale, zylinderische Öffnungen 2, 3 mit Flanschen 4 für den Anschluß einer Rohrleitung aufweist. Die inneren, einander zugekehrten Ränder der Öffnung 2, 3 sind als Ventilsitze 5, 6 ausgebildet, deren Sitzflächen zur Zylinderachse der Öffnung 2, 3 in entgegengesetzter Richtung leicht geneigt sind, wodurch zwischen den Ventil­ sitzen 5, 6 ein keilförmiger Raum gebildet wird, in den ein aus zwei Platten 7, 8 zusammengesetzter Keil 9 einsetzbar ist, um dadurch die Ventilsitze 5, 6 druckdicht zu ver­ schließen und die Öffnungen 2, 3 voneinander zu trennen.

Der Keil 9 wird durch eine Stange 10 bewegt, die sich in einem quer zu den Öffnungen 2, 3 angeordneten, zylinde­ rischen Gehäuseabschnitt 11 befindet und einen diesen Ge­ häuseabschnitt 11 verschließenden Deckel 12 durchdringt. Das im Gehäuse 1 liegende Ende der Stange 10 ist mit einem quaderförmigen Kopf 13 versehen, der in entsprechend ge­ formten Aussparungen 14 in den Platten 7, 8 eingreift und die Stange 10 axial unverschieblich und drehfest mit den Platten 7, 8 verbindet. Der aus dem Gehäuse 1 herausragende Abschnitt der Stange 10 weist ein Außengewinde 15 auf, das mit einer nichtdargestellten, am Gehäuse 1 drehbar gela­ gerten Spindelmutter zusammenwirkt, um durch Drehung der Spindelmutter beispielsweise mit Hilfe eines Handrads die Stange 10 in axialer Richtung zu bewegen. Im Deckel 12 ist die Stange 10 mittels einer Stopfbuchse 16 abgedichtet, die mit einer Stopfbuchsbrille 17 gehalten wird. Die Stan­ ge 10 weist ferner im Gehäuse 1 eine kegelige Stufenfläche 18 auf, die sich in der Offenstellung des Absperrschiebers an eine Sitzfläche 19 auf der Innenseite des Deckels 12 an­ liegt und dadurch die Stange 10 zusätzlich gegenüber dem Deckel 12 abdichtet.

Um die Stangendurchführung im Deckel 12 vollkommen gasdicht abzuschließen und damit das Austreten auch kleinster Mengen eines durch den Absperrschieber geleiteten, gefährlichen Mediums zu unterbinden, ist in die Deckelöffnung des Ge­ häuseabschnitts 11 ein metallisches Dichtelement 20 einge­ setzt, das aus einer inneren Faltenbalghülse 21, einer die­ se umgebenden Zylinderhülse 22 und einer äußeren Falten­ balghülse 23 besteht, die gasdicht miteinander verschweißt sind. Die äußere Faltenbalghülse 23 ist ebenfalls durch Schweißen mit einer kreisringförmigen Dichtplatte 24 ver­ bunden, die in die Deckelöffnung des Gehäuseabschnitts 11 eingesetzt ist und durch den Deckel 12 gehalten wird. Ein Dichtring 25 sorgt für eine vollkommene Abdichtung der Dichtplatte 24 gegenüber dem Gehäuse 1 und dem Deckel 12. Anstelle des Dichtsrings 25 kann auch eine Schweißverbin­ dung vorgesehen sein. Die Faltenbalghülsen 21, 23 und die Zylinderhülse 22 sind ineinander gesteckt und lassen sich beim Öffnen des Absperrschiebers vollkommen ineinander be­ wegen. Die innere Faltenbalghülse 21 ist mit ihrem dem Keil 9 zugekehrten Ende gasdicht mit einem Ringbund 26 der Stan­ ge 10 verschweißt, der sich unmittelbar über den Platten 7, 8 befindet. Der Ringbund 26 dient auch zur Befestigung ei­ ner Anschlagplatte 27. In die Anschlagplatte 27 sind zwei Bolzen 28 eingeschraubt, die sich auf entgegengesetzten Seiten des Dichtelements 20 befinden und parallel zur Stan­ ge 10 ausgerichtet sind. Die Bolzen 28 sind durch Öff­ nungen 29 in einer zweiten Anschlagplatte 30 hindurchge­ steckt, die an dem mit der Faltenbalghülse 23 verbundenen Ende der Zylinderhülse 22 befestigt ist. Mit ihren Köpfen 31 halten die Bolzen 28 die Anschlagplatte 30 an der An­ schlagplatte 27 fest, wenn der Abstand zwischen den An­ schlagplatten 27, 30 dem halben Hub der Stange 10 beim Öff­ nen des Absperrschiebers entspricht. Innerhalb der Falten­ balghülse 23 ist an dem Deckl 12 weiterhin eine Anschlaghül­ se 32 angeordnet, die den gleichen Außendurchmesser wie die Zylinderhülse 22 hat und an die die Zylinderhülse 22 anleg­ bar ist. Der Abstand zwischen der Anschlaghülse 32 und der Zylinderhülse 22 entspricht ebenfalls etwa dem halben Öff­ nungshub der Stange 10.

In der in der Zeichnung dargestellten Schließstellung des Ab­ sperrschiebers sind die Faltenbalghülsen 21, 23 gestreckt und haben jeweils ihre größte erforderliche Länge. Die Zy­ linderhülse 22 befindet sich in der Mitte zwischen der An­ schlaghülse 32 und der Anschlagplatte 27, wobei sie durch die Anschlagplatte 30 gehalten wird, die an den Köpfen 31 der Bolzen 28 anliegt. Hierbei wird ein Teil der Kraft zum elastischen Verformen der Faltenbalghülse 23, die eine größere Federsteifigkeit als die Faltenbalghülse 21 hat, an den Bolzen 28 abgestützt, so daß ein Überdehnen der Faltenbalghülse 21 vermieden ist. Außerdem nehmen die Bol­ zen 28 die axialen Druckkräfte auf, die bei einem Über­ druck im Inneren des Gehäuses 1 die Faltenbalghülsen 21, 23 und die Zylinderhülse 22 in axialer Richtung belasten. Wird der Absperrschieber geöffnet, so werden die Falten­ balghülsen 21, 23 zusammengedrückt, wobei sie sich jeweils um die Hälfte des Öffnungshubes der Stange 10 verkürzen. Herrscht im Gehäuse 1 ein Innendruck, so bleibt bei der ersten Hälfte des Öffnungshubes die innere Faltenbalghülse 21 zunächst gestreckt, da die Druckkräfte die Zylinderhülse 22 gegen die Köpfe 31 der Bolzen 28 gedrückt halten. Erst wenn die Zylinderhülse 22 an der Anschlaghülse 32 zur An­ lage kommt, beginnt sich auch die Faltenbalghülse 21 zu verkürzen, wobei sich der Abstand zwischen der Anschlag­ platte 27 und der Anschlagplatte 30 verkleinert und die Köpfe 31 sich von der Anschlagplatte 30 entfernen. Die Offenstellung des Absperrschiebers ist erreicht, wenn die Stufenfläche 18 an der Stange 10 an der Sitzfläche 19 am Deckel 12 anliegt. In dieser Stellung verbleibt zwischen den Anschlagplatten 27 und 30 ein geringes Spiel zum Aus­ gleich von Herstellungstoleranzen und temparaturbedingten Dehnungsunterschieden, so daß ein Aufeinandertreffen der Stufenfläche 18 und der Sitzfläche 19 immer gewährleistet ist.

Mit der Erfindung wird ein Absperrschieber geschaffen, der den hohen Dichtheitsanforderungen der neuesten gesetzlichen Bestimmungen gerecht wird. Die bei bisherigen Absperrschiebern bestehende Problemstelle zwischen der Stange und der Stopfbuchse wird durch die erfindungs­ gemäße Anordnung von Faltenbalghülsen in dem mit einem Innendruck beaufschlagbaren Gehäuse sicher beherrscht. Die zusätzlich vorhandene Stopfbuchse hat nur noch eine Sicherheitsfunktion im Falle einer Beschädigung der Faltenbalghülsen. Die in der Praxis bewährte Rück­ dichtung an der Stange ist ebenfalls als zusätzliche Sicherheitsdichtung weiterhin vorhanden.

Claims (15)

1. Absperrschieber mit einem druckdichten Gehäuse, das auf gegenüberliegenden Seiten Öffnungen für den An­ schluß einer Rohrleitung aufweist, einem quer zwischen die Öffnungen bewegbaren Verschlußelement, das druck­ dicht auf wenigsten einen, den Rand einer Öffnung bil­ denden Ventilsitz aufsetzbar ist, einer das Gehäuse durchdringenden längsverschiebbaren oder drehbaren Stange zum Bewegen des Verschlußelements und mit einer Faltenbalghülse, die die Stange umgibt und druckdicht mit der Stange und dem Gehäuse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das gehäuseseitige Ende der Falten­ balghülse (21) mit einem Ende einer Zylinderhülse (22) verbunden ist, deren anderes Ende an eine zweite Fal­ tenbalghülse (23) angeschlossen ist, die die Zylinder­ hülse (22) mit dem Gehäuse (1, 12) verbindet, daß die Faltenbalghülsen (21, 23) und die Zylinderhülse (22) voneinander abweichende Durchmesser haben und tele­ skopartig ineinandergreifen und daß an der Stange (10) und/oder am Gehäuse (1, 12) Anschlagmittel (27-32) vorgesehen sind, an denen die Zylinderhülse (22) axial abstützbar ist und die den Hub der Zylinderhülse (22) auf einen Teil des Stangenhubs begrenzen.

2. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzei­ chnet, daß das gehäuseseitige Ende der zweiten Falten­ balghülse (23) mit dem durch eine Bohrung gebildeten Rand einer dünnwandigen Platte (24) verschweißt ist, die in die Deckelöffnung des Gehäuses (1) druckdicht eingesetzt ist.

3. Absperrschieber nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das stangensei­ tige Ende der ersten Faltenbalghülse (21) an einen auf die Stange (10) aufschiebbaren Ring (26) ange­ schweißt ist, der durch Schweißen mit der Stange (10) verbindbar ist.

4. Absperrschieber nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ver­ schlußelement (9) zugekehrten Enden der Stange (10) und der Zylinderhülse (22) je eine Anschlagplatte (27, 30) tragen und daß an einer Anschlagplatte (27) paral­ lel zur Stange (10) ausgerichtete Bolzen (28) befe­ stigt sind, die Öffnungen (29) in der anderen An­ schlagplatte (30) durchdringen und an ihren freien En­ den erweiterte Köpfe (31) haben, deren Querschnitt den Querschnitt der Öffnungen übersteigt.

5. Absperrschieber nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder­ hülse (22) an einer Führungshülse axial verschieb­ bar geführt ist, die am Deckel (12) des Gehäuses befestigt ist.

6. Absperrschieber nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder­ hülse (22) mit einer Anschlagfläche in Öffnungs­ richtung an die Führungshülse oder eine am Deckel (12) angeordnete Anschlaghülse (32) anlegbar ist.

7. Absperrschieber nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Faltenbalghülse (21) innerhalb und die zweite Faltenbalghülse (23) außerhalb der Zylinderhülse angeordnet ist.

8. Absperrschieber nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Faltenbalg­ hülse (21) außerhalb und die zweite Faltenbalg­ hülse (23) innerhalb der Zylinderhülse (22) ange­ ordnet ist.

9. Absperrschieber nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder­ hülse (22) mit einem Ende auf der Stange (10) und mit dem anderen Ende direkt oder indirekt am Gehäuse (1) geführt ist.

10. Absperrschieber nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderhülse (22) in Öffnungsrichtung mit ihrem dem Verschlußelement (9) zugekehrten Ende an der Stange (10) und in Schließrichtung mit ihrem anderen Ende am Gehäuse (1) abstützbar ist.

11. Absperrschieber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Stange (10) durchdrungene Öffnung im Gehäuse (1, 12) mit einer Stoffbuchse (16) abgedichtet ist.

12. Absperrschieber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (10) eine Abstufung (18) zur Bildung einer Sitz­ fläche aufweist, die in der Offenstellung des Absperrschiebers an eine Gegensitzfläche (19) am Deckel (12) anlegbar ist.

13. Absperrschieber nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (10) aus einer Gewindehülse und einer Gewindespindel zu­ sammengesetzt ist, die im Inneren des Gehäuses (1) in­ einandergreifen und gegeneinander verdrehbar sind.

14. Absperrschieber nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindehülse drehfest mit dem Verschlußelement (9) verbunden ist und die Spindel drehbar im Deckel (12) des Gehäuses (1) gelagert ist.

15. Absperrschieber nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindehülse in der Offenstellung des Absperrschiebers mit ihrer Stirnfläche an eine Sitzfläche am Deckel (12) des Gehäuses anlegbar ist.