DE3813663A1 - Vorrichtung zum absperren grosser heissgas-rohrleitungen - Google Patents
Vorrichtung zum absperren grosser heissgas-rohrleitungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (enspre
chend dem Oberbegriff des Anspruches 1) zum Ab
sperren großer Heißgas-Rohrleitungen.
Um in der Absperrstellung einen gasdichten Ab
schluß der Rohrleitung zu gewährleisten, muß der
Flügel mit starkem Druck an die ortsfeste Dich
tungsfläche gepreßt werden. Die zur Erzeugung des
erforderlichen Anpreßdruckes benötigten Kräf
te werden von der Antriebseinrichtung im allgemei
nen über ein Gestänge (beispielsweise ein Kniehe
belgestänge) auf den Flügel übertragen.
Nun unterliegen derartige Absperrvorrichtungen,
insbesondere die mit dem oft staubhaltigen Heißga
sen in Berührung kommenden Anlagenteile, im Be
trieb einem gewissen Verschleiß. Sie sind weiter
hin hohen thermischen Beanspruchungen ausgesetzt,
wobei zwischen einzelnen Bauteilen hohe Tempera
turunterschiede bestehen können, je nach dem, ob
diese Anlagenteile mit dem Heißgas unmittelbar in
Berührung kommen oder nicht.
Aus den genannten Gründen besteht bei bekannten
Ausführungen die Gefahr, daß der Flügel beim
Schwenken in die Absperrstellung entweder durch
Anwendung eines zu hohen Schließdruckes deformiert
wird oder daß kein ausreichender Schließdruck er
zielt wird. Abweichungen dieser Art können sich
ferner durch Temperatureinwirkungen auch im Laufe
des Betriebes einstellen, was entweder zu bleiben
den Schäden an der Absperrvorrichtung oder zu einer
mangelhaften Abdichtung der Rohrleitung führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspru
ches 1 genannten Art so auszubilden, daß unab
hängig von Verschleiß, thermischen Einflüssen und
sonstigen betrieblichen Einwirkungen eine zuver
lässige Abdichtung (mit optimalem Anpreßdruck) in
der Absperrstellung des Flügels gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das
kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß enthält die Antriebseinrichtung
wenigstens einen vorgespannten Kraftspeicher mit
flacher Federkennlinie. Durch diesen Kraftspeicher
wird die Schließkraft (und damit der in der Ab
sperrstellung zwischen dem Flügel und der orts
festen Dichtungsfläche im Sinne einer Abdichtung
wirksame Anpreßdruck) unabhängig von Verschleiß,
thermischen Einwirkungen und sonstigen betriebli
chen Einflüssen etwa konstant gehalten.
Durch Einstellung der Vorspannung des Kraftspei
chers läßt sich der Dichtungsdruck auf den optima
len Wert einjustieren, wobei im Bedarfsfalle nach
einer gewissen Betriebszeit eine Nachjustierung
möglich ist.
Zweckmäßig sind wenigstens zwei in entgegengesetz
ter Richtung wirkende Kraftspeicher vorgesehen.
Auf diese Weise können verschleiß- oder temperatur
bedingte Abweichungen in beiden Bewegungsrichtungen
kompensiert werden.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der
Federweg jedes Kraftspeichers durch einen An
schlag begrenzt ist. Auf diese Weise kann man
beispielsweise bei einer Schwenkklappe mit Knie
hebelantrieb dem Umstand Rechnung tragen, daß beim
Öffnen oder Schließen der Klappe in einer Zwischen
stellung eine hohe Spitze im Antriebs-Drehmoment
auftritt, die durch den genannten Anschlag vom
Kraftspeicher ferngehalten wird, so daß eine über
mäßige Beanspruchung des Federelementes des Kraft
speichers vermieden wird.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung
ist die Drehmomentstütze des Getriebegehäuses der
Antriebseinrichtung über den Kraftspeicher an
einem ortsfesten Widerlager abgestützt. Eine sol
che Ausführung besitzt den besonderen Vorteil, daß
der Kraftspeicher an dieser Stelle den Raumbedarf
der ganzen Absperrvorrichtung nicht vergrößert,
daß er weiterhin für Wartungszwecke gut zugänglich
ist und durch die Entfernung zur heißen Wand der
Rohrleitung nur einer geringen thermischen Bean
spruchung ausgesetzt ist.
An dieser Einbaustelle des Kraftspeichers ist fer
ner die Anbringung von Sensoren (zur Abnahme von
Signalen beim Erreichen der Endposition des Flü
gels) auf besonders einfache Weise möglich.
Die Abstützung der Drehmomentstütze des Getriebe
gehäuses über den Kraftspeicher an einem ortsfe
sten Widerlager hat weiterhin den Vorteil, daß
das Getriebe, insbesondere die Getriebelager,
nicht gefährlichen radialen Belastungen ausge
setzt sind.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung
ist die Abtriebswelle des Getriebes über den Kraft
speicher mit der Antriebswelle verbunden. Auch die
se Lösung ermöglicht eine raumsparende und gut zu
gängliche Anordnung des Kraftspeichers.
Der Kraftspeicher wird zweckmäßig durch ein oder
mehrere Tellerfederpakete gebildet. Eine solche
Ausführung zeichnet sich durch besondere Einfach
heit, geringen Raumbedarf und hohe betriebliche
Zuverlässigkeit aus.
Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch mög
lich, als Kraftspeicher einen pneumatischen Druck
speicher oder einen hydraulischen Blasenspeicher
zu verwenden.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in
der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen
Fig. 1 eine Schemadarstellung einer mit zwei
Schwenkklappen versehenen Absperrvorrich
tung,
Fig. 2 eine Schemadarstellung einer als Gaswei
che ausgebildeten Absperrvorrichtung,
Fig. 3 eine Teil-Darstellung der erfindungsge
mäßen Abstützung des Getriebegehäuses,
Fig. 4 ein Diagramm, das für eine Schwenkklappe
mit Kniehebelantrieb (gemäß Fig. 1) den
Drehmomentverlauf sowie den Druckverlauf
im Kraftspeicher in Abhängigkeit vom Öff
nungswinkel der Schwenkklappe zeigt,
Fig. 5 einen Schnitt durch ein weiteres Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 6 einen Längsschnitt längs der Linie VI-VI
der Fig. 5.
Fig. 1 zeigt in schematischer Form eine mit zwei
Schwenkklappen 1, 2 ausgerüstete Vorrichtung zum
Absperren einer (nicht dargestellten) großen Heiß
gas-Rohrleitung. Das Gehäuse 3 dieser Absperrvor
richtung wird zwischen zwei aneinanderstoßende Ab
schnitte der Rohrleitung eingebaut.
Die als drehbar gelagerte Flügel ausgebildeten
Schwenkklappen 1, 2 wirken in der Absperrstellung
mit einer ortsfesten Dichtungsfläche (z.B. 4) zu
sammen.
Zur Betätigung der Schwenkklappen dient jeweils
eine Antriebseinrichtung (z.B. 5), die mit einer
Antriebswelle 6 verbunden ist, die über ein Knie
hebelgestänge 7 mit der zugehörigen Schwenkklappe
(z. B. 1) in Verbindung steht.
Die Antriebseinrichtung 5 enthält ein Schneckenge
triebe 8, dessen Getriebegehäuse - wie insbeson
dere aus Fig. 3 erkennbar ist - eine Drehmoment
stütze 9 aufweist, die mit einem Arm 9 a in ein
ortsfestes Widerlager 10 eingreift, das fest mit
dem Gehäuse 3 der Absperrvorrichtung verbunden ist.
In dem Widerlager 10 sind zwei Tellerfederpakete
11 und 12 vorgesehen, die auf einen Dorn 13 auf
gereiht sind und die sich mit ihrem einen Ende am
Arm 9 a der Drehmomentstütze 9 und mit ihrem ande
ren Ende an Stirnplatten 14 bzw. 15 des Widerla
gers 10 abstützen. Die Stirnplatten 14, 15 sind
in axialer Richtung verstellbar, so daß die Vor
spannung der Tellerfederpakete 11, 12 auf den ge
wünschten Wert eingestellt werden kann.
Wie Fig. 3 erkennen läßt, ist das Widerlager 10
im Bereich der Eintrittsstelle der Drehmoment
stütze 9 mit einer Ausnehmung 16 versehen, deren
Stirnkanten Anschläge für die Drehmomentstütze 9
bilden. Durch diese Anschläge wird damit die Kom
pression der Tellerfederpakete 11 und 12 begrenzt.
Fig. 4 zeigt in einem Diagramm für eine Schwenk
klappe mit Kniehebelantrieb (gemäß Fig. 1) den
Drehmomentverlauf Md (voll ausgezogene Linie) und
den Druckverlauf N im Kraftspeicher (strichpunk
tierte Linie), beim Übergang von der Absperrstel
lung in die Öffnungsstellung bzw. umgekehrt. Man
erkennt, daß in dem angenommenen Beispielsfall
die Drehmomentstütze 9 bei einem Öffnungswinkel
von etwa 10° zur Anlage am Widerlager 10 kommt,
wobei der genannte starre Anschlag bei der weite
ren Öffnungsbewegung den Druck im Kraftspeicher
begrenzt, bis etwa bei einem Öffnungwinkel von 40°
sich die Drehmomentstütze wieder vom Anschlag ab
hebt.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die
Absperrvorrichtung in Form einer Gasweiche ausge
bildet ist. Die Schwenkklappe 1 kann hierbei wahl
weise zur Anlage an einer Dichtungsfläche 4 oder
einer Dichtungsfläche 4′ gebracht werden. Im er
sten Falle sperrt sie den Rohrleitungsabschnitt
17, im zweiten Falle den Rohrleitungsabschnitt 18.
Der Strömungsweg des in Richtung des Pfeiles 19
zuströmenden Heißgases wird - je nach Stellung
der Schwenkklappe 1 - durch die Pfeile 20 bzw. 21
gekennzeichnet.
Die Schwenkklappe 1 wird mittels einer Antriebs
welle 6 über das Kniehebelgestänge 7 geschwenkt.
Die Drehung der Antriebswelle 6 erfolgt über die
Antriebseinrichtung 5. Das Gehäuse des Schnecken
getriebes 8 ist auch bei diesem Ausführungsbei
spiel über eine Drehmomentstütze 9 und (in Fig. 2
nicht sichtbare)Kraftspeicher am ortsfesten Wider
lager 10 abgestützt.
Die Fig. 5 und 6 zeigen ein zweites Ausführungs
beispiel der Erfindung, bei dem die Abtriebswelle
22 des Getriebes (beispielsweise des Schneckenge
triebes 8 gemäß den Fig. 1 und 2) über Kraftspei
cher mit der Antriebswelle 6 der Schwenkklappe
verbunden ist.
Auf der Abtriebswelle 22 ist über eine Nut-Feder-
Verbindung ein Rohrstück 23 drehfest angeordnet,
das über eine Ringplatte 24 ein Außenrohr 25 trägt.
In das Außenrohr 25 sind - wie Fig. 5 zeigt - vier
Winkelteile 26 a, b, c und d eingeschweißt.
Auf der mit der Schwenkklappe verbundenen Antriebs
welle 6 ist über eine Nut-Feder-Verbindung ein
Rohrstück 27 angeordnet, das zwei Arme 28, 29
trägt, die über Zwischenstücke 30, 31 miteinander
verbunden sind. Die Zwischenstücke 30, 31 sind
gegeneinander über Distanzstücke 32, 33 abgestützt.
Zwischen den mit der Abtriebswelle 22 des Getrie
bes drehfest verbundenen Winkelteilen 26 a bis 26 b
und den drehfest mit der Antriebswelle 6 verbunde
nen Zwischenstücken 30, 31 sind vier Tellerfeder
pakete 34, 35, 36, 37 angeordnet, wobei die Teller
federpakete 34 und 37 sowie die Tellerfederpakete
35 und 36 diametral zueinander angeordnet sind und
damit gleichsinnig wirken.
Die Tellerfederpakete sind auf Dornen 38 angeord
net und stützen sich an ihrem äußeren Ende an Dek
keln 39 ab, die - zweckmäßig in axialer Richtung
verstellbar - mit den Winkelteilen 26 a bis 26 d
verbunden sind. Durch Verstellung der Deckel 39
kann auf diese Weise die Vorspannung der Teller
federpakete 34 bis 37 eingestellt werden.
Um ein axiales Fluchten der Antriebswelle 6 und
der Abtriebswelle 22 des Getriebes zu gewährlei
sten, greift die Abtriebswelle 22 mit ihrem der
Antriebswelle 6 zugewandten Ende drehbeweglich in
das über die Antriebswelle 6 vorstehende Ende des
Rohrstücks 27 ein.
Die Funktion des in den Fig. 5 und 6 dargestellten
Ausführungsbeispieles entspricht im wesentlichen
der Anordnung gemäß den Fig. 1 bis 4. Auch hierbei
sind in der Antriebsverbindung vorgespannte Kraft
speicher mit flacher Federkennlinie vorgesehen,
die unabhängig von auftretendem Verschleiß und
temperaturbedingten Verformungen einen optimalen
Anpreßdruck des Flügels bzw. der Schwenkklappe an
der ortsfesten Dichtungsfläche gewährleisten.
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Absperren großer Heißgas-
Rohrleitungen, enthaltend
- a) wenigstens einen drehbar gelagerten Flügel, der mit wenigstens einer ortsfesten Dich tungsfläche zusammenwirkt,
- b) eine mit dem Flügel verbundene Antriebs welle, durch die der Flügel zwischen einer Öffnungsstellung und einer Absperrstellung drehbar ist,
- c) eine mit der Antriebswelle verbundene An triebseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß
- d) die Antriebseinrichtung wenigstens einen vorgespannten Kraftspeicher mit flacher Federkennlinie enthält.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß wenigstens zwei in entgegenge
setzter Richtung wirkende Kraftspeicher vorge
sehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Federweg jedes Kraftspeichers
durch einen Anschlag begrenzt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die An
triebseinrichtung ein Getriebe enthält, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Drehmomentstütze des
Getriebegehäuses über den Kraftspeicher an einem
ortsfesten Widerlager abgestützt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die An
triebseinrichtung ein Getriebe enthält, da
durch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle des
Getriebes über den Kraftspeicher mit der An
triebswelle verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kraftspeicher durch ein
Tellerfederpaket gebildet wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kraftspeicher durch einen
pneumatischen Druckspeicher oder einen hydrau
lischen Blasenspeicher gebildet wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vorspannung des Kraftspeichers
einstellbar ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE8817210U DE8817210U1 (de) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Vorrichtung zum Absperren großer Heißgas-Rohrleitungen |
DE19883813663 DE3813663C2 (de) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Vorrichtung zum Absperren großer Heißgas-Rohrleitungen |
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DE19883813663 DE3813663C2 (de) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Vorrichtung zum Absperren großer Heißgas-Rohrleitungen |
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Family
ID=6352699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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8330 | Complete disclaimer |