DE3834974A1 - Absperrschieber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber, bestehend aus einem Gehäuse, welches aus einem Rohr, einem die­ sem einstückig verbundenen Dom mit endseitig angeord­ netem Flansch, einer Kappe und einem Deckel aufgebaut ist, einem aus dem Dom in das Rohr in Führungen ver­ schiebbaren Verschlußkörper und einer den Verschluß­ körper antreibenden Spindel, deren Wellenteil den Deckel durchsetzt, die im Gehäuse drehbar, aber axial unverschiebbar gelagert ist und deren Gewindeteil in den mit Innengewinde versehenen Verschlußkörper eingreift.

Derartige Absperrschieber werden in Rohrleitungen einge­ baut und dienen dazu, die Rohrleitung im Bedarfsfall abzusperren. Ihr Gehäuse wird aus Metall hergestellt, vorzugsweise aus Gußeisen, der Verschlußkörper ist gummiummantelt oder weist Gummidichtungen auf, um einen hermetisch dichten Verschluß herbeizuführen.

Versorgungsleitungen, wie sie für Gas und Wasser ver­ wendet werden, werden heutzutage nicht mehr aus Stahl, sondern in großem Umfang aus Kunststoff, und zwar vor­ zugsweise aus Polyäthylen (Pe) und Polyvenylchlorid (PVC) hergestellt. Um in diese Rohrleitungen Absperrschieber ein­ zubauen ist es erforderlich, Übergangsstücke zu verwenden oder die Übergangsstücke gleich in das Gehäuse des Ab­ sperrschiebers zu integrieren.

Da gesamte Rohrleitungsnetze aus Kunststoff hergestellt werden, ist es ein Bedürfnis der Technik aus vielerlei Grün­ den, auch Absperrschieber, deren Gehäuse aus Kunststoff her­ gestellt sind, zu verwenden. Dabei soll der verwendete Kunst­ stoff nach Möglichkeit der gleiche Kunststoff sein, aus dem die Rohrleitung aufgebaut ist. Denn derartige gleiche Kunst­ stoffe lassen sich am besten miteinander verbinden, z. B. durch Schweiß- oder Klebevorgänge. Der Verwendung von Polyäthylen und Polyvenylchlorid als Material für die Ge­ häuse von Absperrschiebern steht aber die nicht ausreichend hohe Zugfestigkeit des zu verwendenden Kunststoffmateriales und dessen Neigung zur Rißbildung entgegen. Die durch die Spindel auf den Verschlußkörper aufgebrachten Kräfte sind erheblich, damit das den Verschlußkörper umgebende Elasto­ mermaterial sich derart verformt, daß es überall dichtend an den inneren Gehäuseteilen des Absperrschiebers anliegt.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Tech­ nik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen einfach aufge­ bauten und einfach sowie kostengünstig herstellbaren Ab­ sperrschieber zu schaffen, dessen Gehäuse aus Kunststoff hergestellt ist, vorzugsweise aus demjenigen Kunststoffma­ terial, das für die Rohrleitung selbst verwendet wird.

Die Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse aus Kunststoff hergestellt ist und daß im Material des Gehäuses oder außen am Gehäuse ein Käfig aus Metall oder einem hochzugfesten Kunststoff in der Ebene des Verschlußkörpers angeordnet ist, welcher den Verschlußkörper und das Spindellager ringförmig umgibt.

Mit einem solchen Käfig hoher Zugfestigkeit kann das Ge­ häuse aus demjenigen Kunststoff hergestellt werden, wel­ cher für den Bau der Rohrleitung selbst verwendet wurde. Ein solcher Käfig gibt diesem Kunststoffmaterial relativ niedrige Zugfestigkeit mit der Eigenschaft, bei hohen Dehnungsbeanspruchungen Risse zu bilden, die Möglichkeit, in dieser hoch beanspruchten Zone verwendet zu werden, ohne daß Verformungen, Einfließen oder Rißbildungen auf­ treten.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Käfig mehrteilig aufgebaut ist und eine Trennlinie am Ort des Überganges vom Dom zum Deckel aufweist. Diese Gestaltung des Käfigs ermöglicht die Zugänglichkeit zu inneren Teilen des Ab­ sperrschiebers, um beispielsweise den Verschlußkörper oder die Spindel auswechseln zu können.

Dieser Käfig kann in verschiedensten Weisen gebaut sein, er kann das Gehäuse des Absperrschiebers außen umgeben, in den Absperrschieber von innen eingesetzt sein oder in das Material des Absperrschiebers beim Herstellungsvor­ gang eingelegt sein.

Der das Gehäuse des Absperrschiebers außen umgebende Käfig ist zweckmäßigerweise so aufgebaut, daß der das Gehäuse außen umgebende Käfig aus einer zwischen Deckel und Dom ange­ ordneten Platte bzw. Traverse und einem das Gehäuse an seiner Außenseite umspannenden Spannband besteht. Diese Platte wird zweckmäßigerweise zwischen Dichtungen an der Stirnseite des Domes und an der Stirnseite des Deckels ange­ ordnet. Sie bildet eine Ebene, damit eine gute Abdichtung gewährleistet ist und bildet den Träger des Spannbandes, welches das Gehäusematerial abstützt und somit an einem Fließen oder Reißen unter dem von der Spindel erzeugten Druck hindert. Das Spannband kann aus Metall, vorzugsweise Edelstahl bestehen, es kann aber auch aus hochzugfestem Kunststoff hergestellt sein. Die Platte wird man zweckmäßiger­ weise aus einem nicht korrodierenden Metall herstellen. Da die Menge des hier zu verwendenden Metalles gering ist, kann hochwertiges und korrosionsfestes Metall verwendet werden.

Zweckmäßig für die Statik ist es, wenn die Platte an ihren Längsseiten beidseitig abgekantet ist.

Bei der Verwendung eines in das Kunststoffmaterial des Ge­ häuses des Absperrschiebers eingelegten Käfig ist es zweck­ mäßig, wenn der in das Kunststoffmaterial eingelegte Käfig Führungsschienen für den Verschlußkörper aufweist, die aus dem Kunststoffmaterial in den Dom eintreten. Auf diese Weise wird einerseits der Verschlußkörper von Führungsschienen geführt, die sich auch unter hohen Belastungen nicht wie Kunststoff verformen, andererseits wird für den Gußvorgang des Kunststoffes eine Halterung für den Käfig geschaffen, die gewährleistet, daß der Käfig in richtiger Weise in dem Material des Gehäuses liegt. Denn diese Führungsschienen können in den Kern des Domes unverrückbar fest eingelegt werden.

Ein solcher in das Kunststoffmaterial einzulegender Käfig kann aus Edelstahl bestehen, er kann aber auch aus Bändern eines Kunststoffmaterials hoher Zugfestig­ keit bestehen.

Um den Kunststoff daran zu hindern, unter dem Druck des Absperrschiebers nach den Seiten hin wegzufließen, kann es zweckmäßig sein, wenn man das den Bewegungs­ raum des Verschlußkörpers umgebende Band des Käfigs nach innen abkantet, so daß dasjenige Kunststoffmate­ rial, was von dem Verschlußkörper nach den Seiten hin weggedrängt wird, von den Abkantungen aufgefangen wird.

Verwendet man einen Käfig, welcher innen in das Gehäuse eingelegt ist, ist es zweckmäßig, wenn der Verschluß­ körper und die Spindel mit ihrer Lagerung in diesen Käfig eingebaut sind, welcher unter Verwendung von Dichtringen an dem Kunststoffmaterial des Gehäuses an­ liegt.

Der Dom kann in seinem Querschnitt oval geformt sein, in vielen Fällen mag es aber auch zweckmäßig sein, ihm eine runde Querschnittsform zu verleihen.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs­ beispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines von einem Spannband als Käfig außen umgebenen Absperrschiebers,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Absperrschieber der Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines in das Gehäuse des Absperrschiebers eingegossenen Käfigs,

Fig. 4 eine Frontansicht des in das Gehäuse einge­ gossenen Käfigs,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Absperrschieber mit eingelegtem Käfig,

Fig. 6 eine Seitenansicht des von innen in das Gehäuse eingesetzten Käfigs,

Fig. 7 eine Frontansicht dieses Käfigs,

Fig. 8 einen Schnitt durch einen Absperrschieber mit eingesetztem Käfig,

Fig. 9 einen Schnitt durch einen Absperrschieber mit ein­ gegossenem Käfig und verschweißtem Gehäuse.

Der Absperrschieber besteht aus einem Gehäuse 1, auf welches ein Deckel 2 gesetzt ist, der durch eine Kappe 3 abgeschlossen ist. Das Gehäuse 1 besteht aus einem Rohrstück 4, an das beidseits die abzusperrende Ver­ sorgungsleitung 6 angeschlossen wird, und dem einstückig mit dem Rohrstück 4 hergestellten Dom 5, der an seinem dem Rohrstück 4 abgewandten Ende mit einem Flansch 7 versehen ist. Im Inneren dieses Gehäuses 1 ist verschieb­ bar in Führungsschienen 8 der Verschlußkörper 9 ange­ ordnet, welcher mittels der Spindel 10 verschiebbar ist, welche einen die Kappe 3 durchsetzenden wellenför­ migen Teil 10 A und einen in den Verschlußkörper 9 hinein­ reichenden Gewindeteil 10 B aufweist, der in eine im Inneren des Verschlußkörpers 9 angeordnete Mutter 11 eingreift, und welche einen Bundring 12 aufweist, der in einem mit dem Gehäuse 1 bzw. dem Deckel 2 fest ver­ bundenen Lager 13 für eine drehbare, aber axial unver­ schiebbare Lagerung der Spindel 10 gelagert ist.

Spindeln sind ein Bewegungswerkzeug, mit dem sich be­ sonders hohe Drucke ausüben lassen. Diese hohen Drucke sind notwendig, um ein dichtes Anliegen des Verschluß­ körpers 9 an den Teilen des Gehäuses 1 zu bewirken. Aus diesem Grunde ist auch der Verschlußkörper 9 mit einem Gummiüberzug 14 versehen, der als Dichtung zwischen den festen Teilen des Verschlußkörpers 9 und den Teilen des Gehäuses 1 wirksam ist, an denen der Verschlußkörper 9 dicht anliegen soll. Ein Gehäuse 1 aus Kunststoff, ins­ besondere Pe oder PVC vermag ohne besondere Hilfsmittel den von der Spindel aufgebrachten und auf den Verschluß­ körper übertragenen Kräften nicht zu widerstehen. Daher ist erfindungsgemäß ein Käfig vorgesehen, welcher die von der Spindel auf den Verschlußkörper 9 ausgeübten Kräfte aufzunehmen imstande ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 besteht der Kä­ fig aus einer Platte 15, welche zwischen dem Flansch 7 des Gehäuses 1 und dem Flansch 19 des Deckels 2 ange­ ordnet ist und an ihren seitlich überstehenden Teilen Löcher aufweist, durch die Spannschrauben 17 hindurch­ greifen. Weiter besteht dieser Käfig aus einem Spann­ band 16, welches an seinen Enden mit Spannmuttern 18 versehen ist, in die die Spannschrauben 17 eingreifen. Die Platte 15 und das Spannband 16 bilden einen Käfig, welcher das Gehäuse 1 außen umgibt und eng an dem Ge­ häuse anliegt. Das Lager 13 für die Spindel 10 ist ober­ halb der Platte 15 angeordnet und mittels der Halterung 20 gehaltert. Diese Halterung 20 ist mittels Schrauben 21 an der Platte 15 befestigt.

Die Platte 15 ist zwischen den Flanschen 7 und 19 durch Schrauben 22 eingespannt. Dichtringe 23 sorgen für einen dichten Sitz des Deckels auf dem Gehäuse.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 5 ist ein Käfig in Anwendung gebracht, der in das Material des Gehäuses 1 eingegossen ist. Auch dieser Käfig besteht aus einer Platte 15, die im Flansch 7 liegt, und einem oder meh­ reren Spannbändern 16, die sich durch den Dom 5 er­ strecken und die untere Hälfte des Rohrstückes 4 durch­ setzen. Dieses Spannband 16 weist Abkantungen 24 auf, die nach innen gerichtet sind und die dem Kunststoff­ material des Gehäuses 1 einen Halt gegen eine Verdrän­ gung in Achsrichtung des Rohrstückes 4 sichern. Mit die­ sem Spannband 16 und/oder mit der Platte 15 des Käfigs sind die Führungsschienen 8, in denen der Verschlußkör­ per 9 geführt ist, fest verbunden. Da hier die Führungs­ schienen 8, die frei in den Innenraum des Gehäuses 1 des Absperrschiebers hereinstehen müssen, Teil des Kä­ figs sind, sind diese Führungsschienen auch hervorra­ gend geeignet, um in entsprechende Ausnehmungen des Kernes der Form für den Guß des Gehäuses eingesetzt zu werden, wodurch der Käfig während des Gusses einen her­ vorragenden festen Sitz innerhalb der Gußform ein­ nimmt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 bis 8 ist der Käfig in ein Gehäuse eingesetzt. Auch hier besteht der Käfig aus Platte 15 und Spannband 16, beide können einstückig hergestellt sein, können aber auch durch Schrauben 25 miteinander verbunden sein. Das Spannband ist hier durch ein Metallgußteil gebildet, welches mit Dichtringen 26, 27 versehen ist, welche in für sie vorgesehene Nuten eingelegt sind. Die Dichtringe 26 übernehmen die Dich­ tung gegenüber dem Rohrstück 4, die Dichtringe 27 die Dichtung gegenüber dem Deckel 2. Die Führungsschienen 8 sind hier Teil des Spannbandes 16 und stehen von diesem nach innen vor. Das Gehäuse weist hier eine Nut 28 auf, in die das Spannband 16 eingesetzt ist. Das Spannband 16, oder besser ausgedrückt der Spannkörper 16, weist alle Flächen auf, an denen der Verschlußkörper 9 dich­ tend anliegt, somit auch die brückenartigen Teile 29, an denen innen die Wulst 30 des Verschlußkörpers und außen der Dichtring 26 anliegt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 9 ist der aus Kunst­ stoff bestehende Deckel 2 mit dem Gehäuse 1 verschweißt. Hierzu dienen elektrische Widerstandsdrähte 37, die dem Schmelzen des Kunststoffes an der Schweißstelle die­ nen. Die Kappe 3 hingegen ist mittels Schrauben 38 am Deckel 2 befestigt, damit sie für einen Austausch der Spindel 10 entfernt werden kann. Die Spindel 10 ist in der Halterung 20 gelagert und mittels einer Lochplatte 39 gesichert, die mittels Schrauben 40 an der Halterung 20 befestigt ist. In der Halterung 20 ist ein Dicht­ sitz 32 eingearbeitet, der eine kegelstumpfförmige Form aufweist. In diesem Dichtsitz wird beim Öffnen des Ver­ schlußkörpers 9 der Oberteil 33 dieses Verschlußkörpers 9 hineingezogen. Da die Halterung 20 mittels des Dicht­ ringes 41 dicht auf einer Platte 42 sitzt, läßt sich ein Auswechseln der Spindel 10 auch bei hochgezogenem Verschlußkörper 9 durchführen, wenn dessen Oberteil 33 fest im Dichtsitz 32 sitzt. Damit hier ein wirklich dich­ ter Sitz erfolgen kann, ist es zweckmäßig, eine Bypaß­ leitung 34 mit einem Ventil 36 vorzusehen, über die restliche Flüssigkeit aus dem Dichtsitz 32 herausgedrängt werden kann, wenn das Oberteil 33 in den Dichtsitz 32 hineinbewegt wird.

Es lassen sich eine ganze Reihe von Merkmalen der in den Zeichnungen gezeigten verschiedenen Ausführungsformen gegeneinander austauschen. Es lassen sich auch mannig­ faltige Abweichungen vornehmen: So ist es beispielswei­ se möglich, die Halterung 20 in den Deckel 2 einzugießen und eventuell den Dichtsitz 32 in der Kunststoffmasse des Deckels 2 einzuarbeiten. Weiter ist es möglich, an­ stelle der Muffenschweißverbindung der Fig. 9 eine Flanschschweißverbindung oder eine Stumpfschweißverbin­ dung vorzunehmen.

Liste der Bezugszeichen

1 Gehäuse
2 Deckel
3 Kappe
4 Rohrstück
5 Dom
6 Versorgungsleitung
7 Flansch
8 Führungsschiene
9 Verschlußkörper
10 Spindel
11 Mutter
12 Bundring
13 Lager
14 Gummiüberzug
15 Platte
16 Spannband
17 Spannschraube
18 Spannmutter
19 Flansch
20 Halterung
21 Schraube
22 Schraube
23 Dichtring
24 Abkantung
25 Schraube
26 Dichtring
27 Dichtring
28 Nut
29 Brückenartige Teile
30 Wulst
31 Abkantung
32 Dichtsitz
33 Oberteil
34 Bypaßleitung
35 Raum
36 Ventil
37 Widerstandsdraht
38 Schraube
39 Lochplatte
40 Schraube
41 Dichtring
42 Platte
43 Dichtring
44 Dichtring

Claims (11)

1. Absperrschieber, bestehend aus einem Gehäuse, welches aus einem Rohr­ stück, einem mit diesem einstückig verbundenen Dom mit endseitig angeordnetem Flansch, einer Kappe und einem Deckel aufgebaut ist, einem aus dem Dom in das Rohr in Führungen verschiebbaren Verschlußkörper und einer Spindel, deren Wellenteil den Deckel bzw. die Kappe durchsetzt, die im Gehäuse drehbar, aber axial unverschieb­ bar gelagert ist und deren Gewindeteil in den mit Gewinde versehenen Verschlußkörper eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus Kunststoff hergestellt ist, und daß im Material des Gehäuses (1) oder außen am Gehäuse (1) oder innen im Gehäuse (1) ein Käfig (15, 16) in der Ebene der Bewegung des Verschlußkörpers (9) an­ geordnet ist, welcher den Verschlußkörper (9) und das Spindellager (13) ringförmig umgibt.

2. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (15, 16) mehrteilig aufgebaut ist und eine Trennlinie am Übergang vom Dom (5) zum Deckel (2) aufweist.

3. Absperrschieber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Gehäuse (1) außen umgebende Käfig (15, 16) aus einer zwischen Deckel (2) und Dom (5) angeordneten Platte (15) bzw. Traverse und einem das Gehäuse (1) an seiner Außenseite umspannenden Spannband (16) be­ steht.

4. Absperrschieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte an ihrer Längsseite beidseitig Abkantungen (31) aufweist.

5. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in das Kunststoffmaterial eingelegte Käfig (15, 16) die Führungsschienen (7) für den Verschluß­ körper trägt, die aus dem Kunststoffmaterial in den Dom (5) eintreten.

6. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (9) und die Spindel mit ihrer Lagerung in einen Käfig eingebaut sind, welcher unter Verwendung von Dichtringen (26, 27) in das Gehäuse (1) eingebaut wird und in einem in der Gehäuseinnenwand eingeformten Sitz sitzt.

7. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannband (16) nach innen gerichtete Abkantungen aufweist.

8. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig aus Edelstahl und/oder Bändern eines Kunststoffmaterials hoher Zugfestigkeit hergestellt ist.

9. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit dem Deckel (2) verschweißt ist.

10. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckel (2) oder in der Halterung (20) ein Dichtsitz (32) für die Aufnahme des Oberteiles (33) des Verschlußkörpers (9) angeordnet ist.

11. Absperrschieber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß vom Ende des Dichtsitzes (32) eine Bypass-Leitung (34) in den Raum (35) für die Aufnahme des Verschluß­ körpers (9) verläuft, welche durch ein Ventil (36) ver­ schließbar ist.