DE3813663C2 - Vorrichtung zum Absperren großer Heißgas-Rohrleitungen - Google Patents
Vorrichtung zum Absperren großer Heißgas-RohrleitungenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (entsprechend
dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2) zum Absperren
großer Heißgas-Rohrleitungen.
Um in der Absperrstellung einen gasdichten Abschluß der
Rohrleitung zu gewährleisten, muß der Flügel mit star
kem Druck an die ortsfeste Dichtungsfläche gepreßt wer
den. Die zur Erzeugung des erforderlichen Anpreßdruckes
benötigten Kräfte werden von der Antriebseinrichtung im
allgemeinen über ein Gestänge (beispielsweise ein Knie
hebelgestänge) auf den Flügel übertragen.
Nun unterliegen derartige Absperrvorrichtungen, insbe
sondere die mit den oft staubhaltigen Heißgasen in Be
rührung kommenden Anlagenteile, im Betrieb einem gewis
sen Verschleiß. Sie sind weiterhin hohen thermischen
Beanspruchungen ausgesetzt, wobei zwischen einzelnen
Bauteilen hohe Temperaturunterschiede bestehen können,
je nachdem, ob diese Anlagenteile mit dem Heißgas un
mittelbar in Berührung kommen oder nicht.
Aus den genannten Gründen besteht bei bekannten Ausfüh
rungen die Gefahr, daß der Flügel beim Schwenken in die
Absperrstellung entweder durch Anwendung eines zu hohen
Schließdruckes deformiert wird oder daß kein ausrei
chender Schließdruck erzielt wird. Abweichungen dieser
Art können sich ferner durch Temperatureinwirkungen
auch im Laufe des Betriebes einstellen, was entweder zu
bleibenden Schäden an der Absperrvorrichtung oder zu
einer mangelhaften Abdichtung der Rohrleitung führt.
Eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff der An
sprüche 1 und 2 ist durch die DE 27 27 293 A bekannt.
Das Getriebe ist hierbei als Schneckengetriebe ausge
bildet, dessen Schneckenwelle gegen die Kraft zweier
gegensätzlich wirkender Tellerfederpakete axial beweg
lich ist. Bei Erreichen der Schließstellung der
Schwenkklappe erhöht sich das auf die Schneckenwelle
wirkende Gegendrehmoment, so daß die Schneckenwelle ge
gen die Kraft des einen Federpaketes axial um etwa 3%
des Gesamtstellweges auswandert.
Nachteilig ist bei dieser bekannten Ausführung vor al
lem, daß die vorgespannte Kraftspeichereinrichtung im
Getriebe untergebracht ist. Daraus ergibt sich nicht
nur eine schlechte Zugänglichkeit der Kraftspeicherein
richtung, sondern vor allem die Notwendigkeit, ein an
sich nur für eine Drehbewegung vorgesehenes und ent
sprechend gelagertes Bauteil, nämlich die Schnecken
welle, außerdem auch axial verschieblich zu lagern.
Dies bedingt einen beträchtlichen baulichen Aufwand und
führt außerdem zu einem erheblichen Verschleiß in der
Verzahnung des Getriebes.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2
genannten Art so auszubilden, daß unabhängig von Ver
schleiß, thermischen Einflüssen und sonstigen betrieb
lichen Einwirkungen eine zuverlässige Abdichtung (mit
optimalem Anpreßdruck) in der Absperrstellung des Flü
gels gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich
nenden Merkmale der nebengeordneten Ansprüche 1 und 2
gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Die Kraftspeichereinrichtung der erfindungsgemäßen Vor
richtung enthält wenigstens einen Kraftspeicher mit
flacher Federkennlinie.
Bei der ersten Variante der erfindungsgemäßen Lösung,
die Gegenstand des Anspruches 1 ist, weist das Gehäuse
des Getriebes eine Drehmomentstütze auf, die über die
Kraftspeichereinrichtung an einem ortsfesten Widerlager
abgestützt ist.
Eine solche 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 Beanspruchung ausgesetzt
ist.
Bei der zweiten Variante der Erfindung, die Gegenstand
des Anspruches 2 ist, befindet sich die Kraftspeicher
einrichtung zwischen der Abtriebswelle des Getriebes
und der Antriebswelle der Schwenkklappe. Auch diese Lö
sung ermöglicht eine raumsparende und gut zugängliche
Anordnung des Kraftspeichers.
Zweckmäßig sind wenigstens zwei in entgegengesetzter
Richtung wirkende Kraftspeicher vorgesehen. Auf diese
Weise können verschleiß- oder temperaturbedingte Abwei
chungen in beiden Bewegungsrichtungen kompensiert wer
den.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Federweg
jedes Kraftspeichers durch einen Anschlag begrenzt ist.
Auf diese Weise kann man beispielsweise bei einer
Schwenkklappe mit Kniehebelantrieb dem Umstand Rechnung
tragen, daß beim Öffnen oder Schließen der Klappe in
einer Zwischenstellung 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 Kraftspei
chers vermieden wird.
Der Kraftspeicher wird zweckmäßig durch ein oder meh
rere Tellerfederpakete gebildet. Eine solche Ausführung
zeichnet sich durch besondere Einfachheit, geringen
Raumbedarf und hohe betriebliche Zuverlässigkeit aus.
Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, als
Kraftspeicher einen pneumatischen Druckspeicher oder
einen hydraulischen Blasenspeicher zu verwenden.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen
Fig. 1 eine Schemadarstellung einer mit zwei Schwenk
klappen versehenen Absperrvorrichtung,
Fig. 2 eine Schemadarstellung einer als Gasweiche aus
gebildeten Absperrvorrichtung,
Fig. 3 eine Teil-Darstellung der erfindungsgemäßen Ab
stützung des Getriebegehäuses,
Fig. 4 ein Diagramm, das für eine Schwenkklappe mit
Kniehebelantrieb (gemäß Fig. 1) den Drehmoment
verlauf sowie den Druckverlauf im Kraftspeicher
in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel der Schwenk
klappe 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 9a 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 9a 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 Öffnungswinkel 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 26a, 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 26a bis 26d
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 Dec
keln 39 ab, die - zweckmäßig in axialer Richtung
verstellbar - mit den Winkelteilen 26a bis 26d
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 (7)
1. Vorrichtung zum Absperren großer Heißgas-Rohrleitun
gen, enthaltend
- a) wenigstens eine drehbar gelagerte Schwenkklappe (1, 2) , die mit wenigstens einer ortsfesten Dichtungsfläche (4, 4′) zusammenwirkt,
- b) eine mit der Schwenkklappe (1, 2) verbundene An triebswelle (6) , durch die die Schwenkklappe zwischen einer Öffnungsstellung und einer Ab sperrstellung schwenkbar ist,
- c) eine mit der Antriebswelle (6) verbundene An triebseinrichtung (5), die ein Getriebe (8) ent hält,
- d) sowie eine die Schließkraft der Schwenkklappe (1, 2) in der Absperrstellung etwa konstant hal tende, vorgespannte Kraftspeichereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß
- e) die Kraftspeichereinrichtung wenigstens einen Kraftspeicher (11, 12) mit flacher Federkennli nie (Fig. 4) enthält und daß
- f) das Gehäuse des Getriebes (8) eine Drehmoment stütze (9) aufweist, die über die Kraft speichereinrichtung an einem ortsfesten Widerla ger (10, 14, 15) abgestützt ist.
2. Vorrichtung zum Absperren großer Heißgas-Rohrleitun
gen, enthaltend
- a) wenigstens eine drehbar gelagerte Schwenkklappe (1, 2), die mit wenigstens einer ortsfesten Dichtungsfläche (4, 4′) zusammenwirkt,
- b) eine mit der Schwenkklappe (1, 2) verbundene An triebswelle (6), durch die die Schwenkklappe zwischen einer Öffnungsstellung und einer Ab sperrstellung schwenkbar ist,
- c) eine mit der Antriebswelle (6) verbundene An triebseinrichtung (5), die ein Getriebe (8) ent hält,
- d) sowie eine die Schließkraft der Schwenkklappe (1, 2) in der Absperrstellung etwa konstant hal tende, vorgespannte Kraftspeichereinrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß
- e) die Kraftspeichereinrichtung wenigstens einen Kraftspeicher (34-38) mit flacher Federkennlinie (Fig. 4) enthält und
- f) zwischen der Abtriebswelle (22) des Getriebes (8) und der Antriebswelle (6) der Schwenkklappe (1, 2) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kraftspeichereinrichtung wenig
stens zwei in entgegengesetzter Richtung wirkende,
in ihrer Vorspannung einstellbare Kraftspeicher (11,
12 bzw. 34-38) enthält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Federweg des Kraftspeichers (11, 12) durch
einen Anschlag (16) begrenzt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kraftspeicher (11, 12; 34-38)
durch ein Tellerfederpaket gebildet wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kraftspeicher durch einen pneuma
tischen Druckspeicher oder einen hydraulischen Bla
senspeicher gebildet wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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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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DE19883813663 Expired - Lifetime DE3813663C2 (de) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Vorrichtung zum Absperren großer Heißgas-Rohrleitungen |
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