DE4218877C1

DE4218877C1 - Stop gate valve with two stop plates - has chamber contg.inner wedge mechanism with wedge-shaped compression pieces and ball

Info

Publication number: DE4218877C1
Application number: DE19924218877
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 5166 Kreuzau De Viess
Original assignee: Zimmermann and Jansen GmbH
Current assignee: Z&J Technologies GmbH
Priority date: 1992-06-09
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 1993-05-27
Anticipated expiration: 2012-06-10

Abstract

The valve comprises two stop plates (15,16) which are held in the closed position by two wedge-shaped pieces (4) attached to a spindle (7). The wedges are separated by a free floating ball (8). The wedge mechanism and upper chamber (24) are sealed from the outer area by bellows (23). The spindle is sealed by a second bellows (21) which joins the first bellows, but is separated from the upper chamber. USE/ADVANTAGE - For so called wedge-in-wedge slide valves,with protection from dirt and sediments for good efficiency.

Description

Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber gemäß dem Ober begriff des Anspruches 1.The invention relates to a gate valve according to the upper Concept of claim 1.

Derartige Absperrschieber sind allgemein bekannt, und zwar unter dem Begriff "Keil-im-Keil-Schieber". Hinsichtlich der konstruktiven Ausführung wird verwiesen auf die DE-AS 10 84 535 sowie den Prospekt "Keil-im-Keil-Schieber" Nr. 304, I/86, der Zimmermann & Jansen GmbH, Düren. Keil-im-Keil-Absperrschieber sind dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den keilförmig in einem Gehäuse-Dichtsitz angeordneten Absperrplatten ein zwischen diesen angeordneter innerer Keilmechanismus zur axialen Spreizung der Absperrplatten vorgesehen ist. Dieser Keilmechanismus besteht aus zwei keilförmigen Druckstücken bzw. Keilstücken mit einer mittig angeordneten Kugel. Das Zu sammenspiel dieser Bauelemente gewährleistet einen dichten Abschluß und ein absolut sicheres Öffnen und Schließen auch bei extremsten Betriebsverhältnissen. Damit ist eine Grund forderung der heutigen modernen Betriebstechnik erfüllt. Die zentrale Kugel mit den beiden inneren Keilstücken bilden in ihrer Gesamtheit einen nichtselbsthemmenden Keil innerhalb der beiden Absperrplatten. Damit wird es den Absperrplatten ermöglicht, sich in optimaler Weise den Gehäuse-Dichtflächen anzupassen. Die Absperrplatten mit den inneren Keilstücken und der Kugel sind bei vertikaler Einbaulage des Schiebers im oberen Bereich der Keilstücke beweglich mit einem Schieberspindelkopf verbunden. In Schließstellung der Absperrplatten liegen diese mit ihren Unterkanten auf dem Anschlag eines im unteren Bereich des Schiebergehäuses vorge sehenen Putzdeckels an. Die Schieberspindel preßt mit den über die Kugel zentrierten Keilstücken die Absperrplatten zu sätzlich auf die Gehäuse-Dichtflächen mit dem Ergebnis einer zuverlässigen Dichtung. In dieser Stellung haben die Keilstücke gegenüber den Absperrplatten im Anfahrbereich (oben) und im Nachpreßbereich (unten) genügend Spiel. Beim Anziehen der Schieberspindel in Öffnungsrichtung werden zuerst die nichtselbsthemmenden Keilstücke bis zum oberen Anschlag in den Absperrplatten angehoben. Das Spiel im oberen Anfahrbereich zwischen Absperrplatten und Keilstücken ist überwunden, das untere Spiel hat sich entsprechend ver größert; die Absperrplatten sind jetzt nicht mehr mechanisch gegen die Gehäuse-Dichtflächen gepreßt. Durch das Betriebsme dium wird die druckbeaufschlagte Absperrplatte von ihrem Dichtsitz bzw. ihrer Dichtfläche abgehoben. Auf diese Weise ist der Schieber leicht zu öffnen. Schon nach kurzem Hub wer den die Absperrplatten von den Gehäuse-Dichtflächen ganz ab gehoben, wobei sie in Führungen gleiten. Die Dichtflächen werden dadurch weitgehend geschont.Such gate valves are generally known, namely under the term "wedge-in-wedge slide". With regard to the constructive execution is referred to DE-AS 10 84 535 as well as the brochure "Wedge-in-wedge slide" No. 304, I / 86, the Zimmermann & Jansen GmbH, Dueren. Wedge-in-wedge gate valve are characterized in that in addition to the wedge-shaped shut-off plates arranged in a housing sealing seat arranged between these inner wedge mechanism for axial expansion of the shut-off plates is provided. This Wedge mechanism consists of two wedge-shaped pressure pieces or wedge pieces with a centrally arranged ball. The To The interaction of these components ensures a tight seal Closing and an absolutely safe opening and closing too in the most extreme operating conditions. So that's a reason the requirements of today's modern operating technology. The central ball with the two inner wedge pieces form in in their entirety a non-self-locking wedge within of the two shut-off plates. So that it becomes the barrier plates enables the housing sealing surfaces in an optimal way adapt. The barrier plates with the inner wedge pieces and the ball are in the vertical installation position of the slide in upper area of the wedge pieces movable with a Slider spindle head connected. In the closed position Barrier plates are located with their lower edges on the Stop one featured in the lower part of the valve body seen cleaning cover. The slide spindle presses with the Wedge pieces centered on the ball shut the shut-off plates additionally on the housing sealing surfaces with the result of a reliable seal. In this position Wedge pieces opposite the shut-off plates in the approach area (top) and in the repress area (bottom) enough play. At the Tighten the slide spindle in the opening direction first the non-self-locking wedge pieces up to the top Stop in the shut-off plates raised. The game in the top Approach area between shut-off plates and wedge pieces overcome, the lower game has changed accordingly enlarges; the barrier plates are no longer mechanical pressed against the housing sealing surfaces. By the Betriebsme dium removes the pressurized shut-off plate from your Sealing seat or its sealing surface lifted off. In this way the slide is easy to open. After a short stroke who the shut-off plates completely from the housing sealing surfaces raised, sliding in guides. The sealing surfaces are largely spared.

Die Absperrplatten hängen lose über die inneren Keilstücke an der Schieberspindel außerhalb des Durchganges in den vorer wähnten Führungen. The shut-off plates hang loosely over the inner wedge pieces the slide spindle outside the passage in the previous mentioned guides.

Steht beim Schließvorgang kein Differenzdruck an, dann werden die Absperrplatten erst gespreizt, wenn der Anschlag des Putzdeckels berührt wird. Durch das Nachdrücken der Keil stücke mittels der Schieberspindel werden die Absperrplatten gegen die Gehäuse-Dichtflächen gepreßt.If there is no differential pressure during the closing process, then the shut-off plates only spread when the stop of the Cleaning cover is touched. By pressing the wedge The shut-off plates become pieces by means of the slide spindle pressed against the housing sealing surfaces.

Steht beim Schließvorgang ein Differenzdruck an oder ist der Schieber waagerecht eingebaut, so fahren die Absperrplatten als flexibler Keil in die Schließstellung. Die unteren Stirn flächen der Keilstücke berühren dann die entsprechenden Ab sperrplattenflächen ohne Spiel; das Spiel oberhalb der Keil stücke ist entsprechend größer. Der Anschlag des Putzdeckels wird nicht angefahren, da zwischen diesem und den Absperr platten Spiel zum Nachdrücken vorhanden sein muß. Dem Keil- Kugelkomplex verbleibt in der Absperrplatte Spiel zum Lösen.Is there a differential pressure during the closing process or is it Slider installed horizontally, so the shut-off plates move as a flexible wedge in the closed position. The lower forehead surfaces of the wedge pieces then touch the corresponding Ab locking plate surfaces without play; the game above the wedge pieces is correspondingly larger. The stop of the cleaning cover is not started because between this and the barrier flat game must be available to press. The wedge Spherical complex remains in the shut-off plate game for loosening.

Da es sich bei den vorgenannten Konstruktionen um bekannte Konstruktionen handelt, bedürfen diese keiner weiteren Erörterung. Es wird diesbezüglich auf die vorgenannten Druckschriften verwiesen.Since the above constructions are known Constructions are involved, they do not need any further Discussion. It will refer to the above in this regard References printed.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß der innere Keilmechanis mus gegenüber Verunreinigungen und Anbacken von Schmutztei len, die vom Durchflußmedium mitgeführt werden, empfindlich ist.In practice it has been shown that the internal wedge mechanism against contamination and caking of dirt particles len, which are carried by the flow medium, sensitive is.

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den inneren Keilmechanismus vor derartigen Verunreinigungen und Anbackungen zu schützen, ohne daß die Funktionsfähigkeit verloren geht.Accordingly, it is an object of the present invention the internal wedge mechanism from such contaminants and to protect caking without the functionality get lost.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wobei konstruktive Details in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben sind. This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved, with structural details are described in claims 2 to 4.

Dementsprechend ist die erfindungsgemäße Konstruktion durch einen um den inneren Keilmechanismus herum angeordneten Kom pensator gekennzeichnet, der eine Schieberspindeldurchführung umfaßt, die ebenfalls als Kompensator ausgebildet und fest über einen Ringflansch mit der Schieberspindel verbunden ist. Durch die erfindungsgemäße Kompensator-Konstruktion ist der innere Keilmechanismus vor Verunreinigungen und Anbackungen sicher geschützt, ohne daß die Funktion des Keilmechanismus und/oder des Absperrschiebers insgesamt beeinträchtigt wird.Accordingly, the construction according to the invention is through a com around the inner wedge mechanism marked pensator of a slide spindle bushing includes, also designed as a compensator and solid is connected to the slide spindle via an annular flange. Due to the compensator construction according to the invention internal wedge mechanism to prevent contamination and caking safely protected without the function of the wedge mechanism and / or the gate valve as a whole is impaired.

Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, daß die Anordnung ei nes Faltenbalgs zwischen zwei in Abstand zueinander angeord neten Klappenscheiben einer schwenkbar in einem Gehäuse ange ordneten Absperrklappe bekannt ist, und zwar aus der DE 24 35 125 A1 (Fig. 4). Bei der bekannten Konstruktion ist der erwähnte Faltenbalg jedoch Teil eines hydraulischen oder pneumatischen Klappenscheiben-Spreizmechanismus. Die gasdichte Kapselung des Raums zwischen den beiden Klappenscheiben ist nur zwangsläufige Folge der bekannten Faltenbalg-Konstruktion, nicht jedoch primäres Anliegen derselben. Vor allem fehlt aber bei der bekannten Klappenkonstruktion ein zusätzlicher Faltenbalg bzw. Kompensator um die Klappen-Schwenkachse herum. Ein derartiger Kompensator ist bei der bekannten Konstruktion auch nicht erforderlich, da die Klappen-Schwenkachse keine Nachdrück bzw. Nachpreß-Bewegung ausführen muß wie die Schieberspindel eines Keil-im-Keil-Schiebers.It should be mentioned in this connection that the arrangement egg nes bellows between two spaced apart angeord designated valve discs a pivotally arranged in a housing butterfly valve is known from DE 24 35 125 A1 ( Fig. 4). In the known construction, however, the bellows mentioned is part of a hydraulic or pneumatic valve disc expansion mechanism. The gastight encapsulation of the space between the two valve discs is only an inevitable consequence of the known bellows construction, but not the primary concern of the same. Above all, however, the known valve construction lacks an additional bellows or compensator around the valve pivot axis. Such a compensator is also not required in the known construction, since the flap pivot axis does not have to carry out any re-pressing or re-pressing movement like the slide spindle of a wedge-in-wedge slide.

Nachstehend wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Keil-im-Keil-Schiebers anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Diese zeigt in der einzigen Fi gur eine erfindungsgemäß gekapselte Ausführung eines Keil-im- Keil-Schiebers im Schnitt und in senkrechter Einbaulage innerhalb einer waagerechten, hier nicht näher dargestellten Rohrleitung. Below is an embodiment of an according to the invention trained wedge-in-wedge slide valve using the attached Drawing described in more detail. This shows in the only fi gur an encapsulated embodiment of a wedge-in Wedge slider in section and in vertical installation position within a horizontal, not shown here Pipeline.

Dementsprechend umfaßt der erfindungsgemäß ausgebildete Ab sperrschieber ein etwa rohrstückförmiges Schiebergehäuse 1 mit einem im unteren Bereich angeordneten Putzdeckel 5 und einem diametral dazu im oberen Bereich ausgebildeten glocken förmigen Gehäuse 11, welches eine halbkugelförmige Abdeck haube 2 umfaßt. Der Durchgang 22 durch das Gehäuse 1 hindurch ist durch einen vertikal verschiebbaren Absperrschieber 3 verschließbar, welcher zwei Absperrplatten 15, 16 umfaßt, die in der dargestellten Schließstellung durch zwei an einer Schieberspindel 7 aufgehängte, keilförmige Druckstücke 4 aus einanderspreizbar sind, wobei die beiden keilförmigen Druck stücke 4 sich gegeneinander über eine frei schwebende Kugel 8 abstützen. Innerhalb des glockenförmigen Gehäuses 11 sind Vertikalführungen 25, 26 für die beiden Absperrplatten 15, 16 ausgebildet. Im übrigen erstreckt sich die Schieberspindel 7 durch das glockenförmige Gehäuse 11 hindurch und ist inner halb einer oberen Öffnung 10 der Abdeckhaube 2 längsver schieblich sowie gegenüber der Umgebung fluiddicht (Stopfbüchse 20) gelagert. Das Öffnen und Schließen des in der Zeichnung dargestellten Absperrschiebers ist an sich be kannt und wurde eingangs näher erläutert, so daß sich eine entsprechende Erläuterung an dieser Stelle erübrigt.Accordingly, the slide valve designed according to the invention comprises an approximately tubular slide valve housing 1 with a cleaning cover 5 arranged in the lower region and a bell-shaped housing 11 formed diametrically thereto in the upper region, which comprises a hemispherical cover hood 2 . The passage 22 through the housing 1 can be closed by a vertically displaceable slide valve 3 , which comprises two shut-off plates 15 , 16 , which in the closed position shown can be spread apart by two wedge-shaped pressure pieces 4 suspended from a slide spindle 7 , the two wedge-shaped pressure pieces 4 support each other via a free-floating ball 8 . Vertical guides 25 , 26 for the two shut-off plates 15 , 16 are formed within the bell-shaped housing 11 . Otherwise, the slide spindle 7 extends through the bell-shaped housing 11 and is inside half an upper opening 10 of the cover 2 longitudinally slidably and fluid-tight relative to the environment (stuffing box 20 ). The opening and closing of the gate valve shown in the drawing is known per se and was explained in more detail at the beginning, so that a corresponding explanation is unnecessary at this point.

Im Vergleich zum bekannten Absperrschieber unterscheidet sich der hier dargestellte Absperrschieber dadurch, daß der den Keilmechanismus mit keilförmigen Druckstücken 4 und Kugel 8 umfassende Raum 24 zwischen den beiden Absperrplatten 15 und 16 durch einen sich etwa parallel zum Außenumfang der Ab sperrplatten 15, 16 erstreckenden Faltenbalg 23 abgedichtet ist, an dessen Durchgang 19 für die Schieberspindel 7 sich ein um diese herum erstreckender und mit seinem den Absperr platten 15, 16 abgewandten Ende mit der Schieberspindel 7 verbundener zweiter Faltenbalg 21 anschließt. Beide Faltenbalge sind jeweils aus dünnem, hitze- und rostbeständigem Stahlblech gefertigt. Der zwischen den beiden Absperrplatten 15 und 16 angeordnete Faltenbalg 23 weist eine sich über den Umfang erstreckende Kompensatorwelle 18 auf, während der sich um die Schieberspindel 7 herum erstreckende Faltenbalg 21 bei der dargestellten Ausführungsform zwei Kompensatorwellen 17 umfaßt. Der zuletzt genannte Faltenbalg weist an seinem den Absperrplatten 15, 16 abgewandten Ende einen Ringflansch 14 zum fluiddichten Anschluß an einen an der Schieberspindel 7 befestigten, nämlich angeschweißten Verbindungsflansch 13 auf. Der gegenüberliegende bzw. untere Rand des sich um die Schieberspindel 7 herum erstreckenden Faltenbalgs 21 ist mit dem zwischen den beiden Absperrplatten 15 und 16 angeordneten Faltenbalg 23 verschweißt, und zwar um die in diesem ausge bildete Durchgangsöffnung 19 für die Schieberspindel 7 herum.Compared to the known gate valve, the gate valve shown here differs in that the wedge mechanism with wedge-shaped pressure pieces 4 and ball 8 comprising space 24 between the two shut-off plates 15 and 16 by an approximately parallel to the outer circumference of the lock plates 15 , 16 extending bellows 23rd is sealed, at the passage 19 for the slide spindle 7 , which extends around it and with its shutoff plates 15 , 16 facing away from the end connected to the slide spindle 7 , the second bellows 21 is connected. Both bellows are made of thin, heat and rust-resistant sheet steel. The bellows 23 arranged between the two shut-off plates 15 and 16 has a compensator shaft 18 which extends over the circumference, while the bellows 21 which extends around the slide spindle 7 comprises two compensator shafts 17 in the embodiment shown. The last-mentioned bellows has at its end facing away from the shut-off plates 15 , 16 an annular flange 14 for the fluid-tight connection to a connecting flange 13 fastened, namely welded, to the slide spindle 7 . The opposite or lower edge of the extending around the valve stem 7 around the bellows 21 is welded to the arranged between the two locking plates 15 and 16, bellows 23, namely by that formed in this out through opening 19 for the valve stem 7 around.

Die innenseitige Befestigung des Faltenbalgs 23 an den beiden Absperrplatten 15, 16 erfolgt ebenfalls über entsprechend zu geordnete Ringflansche 6 bzw. 9.The inside of the bellows 23 on the two shut-off plates 15 , 16 is also carried out via appropriately assigned ring flanges 6 and 9 respectively.

Die dargestellte Ausführungsform läßt erkennen, daß der in nere Keilmechanismus gasdicht abgekapselt ist, und zwar so, daß weder die axiale Spreizbewegung der Absperrplatten 15, 16 noch die eingangs beschriebene Nachdrück- bzw. Nachpreß-Bewe gung der Schieberspindel 7 relativ zu den Absperrplatten 15, 16 in Schließstellung derselben beeinträchtigt wird.The illustrated embodiment shows that the inner wedge mechanism is sealed gas-tight, in such a way that neither the axial spreading movement of the shut-off plates 15 , 16 nor the initially described pressing or re-pressing movement of the slide spindle 7 relative to the shut-off plates 15 , 16 is impaired in the closed position thereof.

Die beschriebene Kapselung des inneren Keilmechanismus kann bei bestehenden Keil-im-Keil-Schiebern nachträglich durchge führt werden. Dies ist ein weiterer Vorteil der erfindungsge mäßen Konstruktion.The described encapsulation of the inner wedge mechanism can retrofitted to existing wedge-in-wedge slides leads. This is another advantage of Invention moderate construction.

Abhängig von der Größe des Absperrschiebers weist der sich um den unteren Abschnitt der Schieberspindel 7 herum er streckende Faltenbalg 21 zwei, drei oder gar mehr Kompensatorwellen 17 auf. Wie oben dargelegt, erlauben diese Kompensatorwellen 17 ein Nachdrücken der Schieberspindel 7 in Schließstellung der Absperrplatten 15, 16 unter entsprechen der radialer Belastung der keilförmigen Druckstücke 4 und axialen Spreizung der Absperrplatten 15, 16 gegen die Gehäuse-Dichtflächen 27, 28. Diese sind im übrigen derart zu einander geneigt, daß die beiden Absperrplatten insgesamt einen flexiblen Absperrkeil bilden. Dies ist auch der Grund dafür, daß in Verbindung mit dem inneren Keilmechanismus der beschriebene Absperrschieber als Keil-im-Keil-Schieber be zeichnet wird.Depending on the size of the gate valve, the bellows 21 which extends around the lower section of the slide spindle 7 has two, three or even more compensator shafts 17 . As explained above, these compensator shafts 17 allow the slide spindle 7 to be pressed into the closed position of the shut-off plates 15 , 16 under the radial loading of the wedge-shaped pressure pieces 4 and axial expansion of the shut-off plates 15 , 16 against the housing sealing surfaces 27 , 28 . These are inclined towards each other in such a way that the two shut-off plates form a flexible shut-off wedge. This is also the reason why in connection with the inner wedge mechanism the gate valve described is characterized as a wedge-in-wedge slide.

Claims

1. Valve (3) with two shut-off plates (15, 16) which are spread apart in the closed position by two suspended on a valve stem (7) wedge-shaped pressure pieces (4), wherein the two wedge-shaped pressure pieces (4) against one another via a free-floating ball ( 8 ) support, characterized in that the space ( 24 ) between the two shut-off plates ( 15 , 16 ) comprising the inner wedge mechanism with wedge-shaped thrust pieces ( 4 ) and ball ( 8 ) is provided by an approximately parallel to the outer circumference of the shut-off plates ( 15 , 16 ) extending bellows ( 23 ) is sealed, at the passage ( 19 ) for the slide spindle ( 7 ) extending around this and with its end facing away from the shut-off plates ( 15 , 16 ) connected to the slide spindle ( 7 ) bellows ( 21 ) closes.

2. Gate valve according to claim 1, characterized in that both the between the shut-off plates ( 15 , 16 ) arranged and around the slide spindle ( 7 ) around it extending bellows ( 23 ; 21 ) each have at least one compensator shaft ( 18 ; 17 ) includes.

3. Gate valve according to claim 1 or 2, characterized in that the around the slide spindle ( 7 ) extending Fal tenbalg ( 21 ) on its the shut-off plates ( 15 , 16 ) th th end an annular flange ( 14 ) for fluid-tight connection to one has, in particular welded, connecting flange ( 13 ) fastened to the slide spindle ( 7 ).

4. Gate valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bellows ( 23 ; 21 ) are each made of thin, heat and rust-resistant steel sheet.