DE4422055C1 - Einrichtung zur Betätigung einer Anordnung von Leitrohrschiebern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Betätigung einer aus einem Master- Leitrohrschieber sowie mindestens einem diesem zugeordneten Bypass-Schieber bestehenden Anordnung von Leitrohrschiebern, deren Schieberstangen über einen am Schiebergehäuse schwenkbar gelagerten, doppelarmigen Hebel derart miteinander gekoppelt sind, daß bei Bewegung des einen Schiebers in die Schließstellung der andere Schieber in seine Offenstellung und umgekehrt bewegbar ist.

Eine derartige Leitrohrschieberanordnung ist an sich bekannt, wobei diese durch ein Schwenklager für den doppelarmigen Hebel gekennzeichnet ist, welches bei Betätigung desselben in Richtung parallel zu den Schieberstangen hin- und herwandert. Des weiteren ist der mit der dem Master-Schieber zugeordneten Schieberstange gekoppelte Arm über eine Kniehebel-Anordnung mit dem Schiebergehäuse verbunden. Diese wiederum ist durch eine Druckfeder-Anordnung (Tellerfeder-Paket) so vorgespannt, daß sie den vorerwähnten Arm des doppelarmigen Hebels, welcher mit der dem Master-Schieber zugeordneten Schieberstange zusammenwirkt, in Schieber-Offenstellung drängt; dementsprechend ist durch die vorgenannte Druckfeder und Kniehebel-Anordnung der Bypass-Schieber stets in Schließstellung vorgespannt. Es ist erkennbar, daß es sich bei der bekannten Konstruktion um eine relativ aufwendige Betätigungseinrichtung handelt, die darüber hinaus den Nachteil besitzt, daß keine Vorkehrungen für einen konstanten Druckabfall über die Armaturen während der Betätigung desselben und der entsprechenden Betätigung des Bypass- Schiebers gewährleistet ist. Vor allem sind beim Stand der Technik keine Vorkehrungen getroffen, um die Druckdifferenz nach oben hin zu begrenzen. Dementsprechend muß die gesamte Hebelanordnung nach der maximalen Druckdifferenz über die Armaturen dimensioniert werden, obwohl diese Druckdifferenz für den Betrieb der Anlage nicht erforderlich ist. Die bekannte Einrichtung ist daher überdimensioniert. Dies gilt sowohl für die statischen Teile als auch für den Schieberantrieb. Der Schieberantrieb muß darüber hinaus die oben erwähnte Vorspannung des doppelarmigen Hebels überwinden, wobei erhebliche Verluste auch durch das hin- und herwandernde Schwenklager des doppelarmigen Hebels bedingt sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungseinrichtung der hier fraglichen Art zu schaffen, bei der mit kleinerem Antrieb und leichterer Bauweise eine ebenso funktionssichere sowie hinsichtlich Regelcharakteristik gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Armaturenkombination geschaffen ist. Die Antriebskraft soll erfindungsgemäß ausschließlich für die Betätigung der beiden Schieber verwendet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Durch das erfindungsgemäß vorgesehene ortsfeste Schwenklager des doppelarmigen Hebels wird die Gesamtkonstruktion gegenüber dem eingangs beschriebenen Stand der Technik erheblich vereinfacht. Des weiteren ist an den beiden Armen des doppelarmigen Hebels jeweils eine Kulissenführung für die Aufnahme eines an der zugeordneten Schieberstange vorgesehenen Mitnehmers ausgebildet, wobei die Kulissenführungen derart gestaltet und aufeinander abgestimmt sind, daß in jeder Relativstellung von Master- und Bypass- Schieber, d. h. in jeder beliebigen Schwenklage des doppelarmigen Hebels eine relativ geringe und im wesentlichen konstante Druckdifferenz über die Gesamtanordnung von Master- und Bypass-Schieber aufrechterhalten ist. Vorzugsweise beträgt diese Druckdifferenz maximal etwa 100 mbar. Die Bewegungsendpunkte der Mitnehmer sind durch die Schließ- und Offenstellung von Master- und Bypass-Schieber vorgegeben. Dazwischen erfolgt die Regelung der Schieberbewegung mittels der erfindungsgemäß vorgesehenen Kulissenführungen so, daß über beide Schieber eine im wesentlichen konstante Druckdifferenz herrscht. Diese ist maßgebend für die Dimensionierung der gesamten Anordnung sowie für die Dimensionierung des Schieberantriebs. Eine Überdimensionierung der beiden Armaturen ist durch die erfindungsgemäße Regelung vermieden. Auch ist keine elastische Vorspannung des doppelarmigen Hebels mehr erforderlich. Die Antriebskraft kann im wesentlichen ausschließlich für die Betätigung der beiden Schieber eingesetzt werden. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Druckdifferenz ist auch eine definierte Strömungsrichtung durch die Armaturen hindurch gewährleistet, und zwar bei jeder Position des doppelarmigen Hebels.

Vorteilhafte Details der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Von Bedeutung ist insbesondere noch die konkrete Ausführung der Kulissenführungen gemäß Anspruch 11, wonach die Kulissenführungen derart aufeinander abgestimmt sind, daß der Bypass-Schieber erst dann aus der Schließstellung herausbewegt wird, wenn der Master-Schieber bereits teilweise geschlossen ist, wobei zu diesem Zweck die antriebsseitige Kulissenführung einen ersten Abschnitt aufweist, der sich in Offenstellung des Master-Schiebers etwa parallel zur Bewegungsrichtung der Haupt-Schieberstange bzw. des daran befestigten Mitnehmers erstreckt. Durch die letztgenannte konstruktive Maßnahme wird der vorgenannte Effekt erzielt. Diese Maßnahmen stellen einen Beitrag für die Aufrechterhaltung der gewünschten Druckdifferenz über den gesamten Betätigungsbereich der Schieber dar. Der vorgenannten Konstruktion liegt das Prinzip zugrunde, die Gesamtöffnungsflächen beider Schieber in jeder Betriebsregelstellung etwa konstant zu halten.

Von besonderer Bedeutung ist auch noch die Ausführungsform nach Anspruch 3, wonach wenigstens eine der beiden Kulissenführungen eine drehbar gelagerte Scheibe mit einem Kulissen-Regelabschnitt umfaßt derart, daß dieser zwischen zwei unveränderbaren Kulissenabschnitten innerhalb vorbestimmter Grenzen verschwenkbar ist mit der Folge einer entsprechenden Änderung des Regelverhaltens im Wirkungsbereich dieses Kulissen-Regelabschnitts. Ein- und Austritt des Kulissen-Regelabschnitts sind vorzugsweise jeweils trichterförmig erweitert bzw. abgerundet. Die dem Kulissen-Regelabschnitt vor- und/oder nachgeordneten Kulissenabschnitte sind vorzugsweise ebenfalls in Richtung zum Kulissen-Regelabschnitt hin trichterartig erweitert, um einen stoßfreien Übertritt des schieberstangen-Mitnehmers zwischen Kulissen-Regelabschnitt und den unveränderbaren Kulissenabschnitten zu erreichen.

Auch andere Konstruktionen zur Änderung des Regelverhaltens sind denkbar, wie z. B. Anspruch 2 erkennen läßt.

Konkrete Ausgestaltungen der Kulissenabschnitte sind in den Ansprüche 8 bis 10 beschrieben.

Im übrigen werden nachstehend zwei Ausführungsformen erfindungsgemäßer Betätigungseinrichtungen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 4 eine erste Ausführungsform einer Einrichtung zur Betätigung eines Doppel-Leitrohrschiebers in Seitenansicht und in verschiedenen Positionen;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Hebel- und zugeordneten Mitnehmer-Positionen von Master­ schieber (TLV) und Bypass-Schieber (DOV), wobei die einzelnen Positionen jeweils noch vergrößert dargestellt sind (Vergrößerung der Kreisausschnitte A und B);

Fig. 6 bis 9 eine zweite Ausführungsform einer Einrichtung zur Betätigung eines Doppel- Leitrohrschiebers in Seitenansicht und in verschiedenen Positionen;

Fig. 10 bis 13 eine dritte Ausführungsform einer Einrichtung zur Betätigung eines Doppel- Leitrohrschiebers in Seitenansicht und in verschiedenen Positionen; und

Fig. 14 bis 18 eine vierte Ausführungsform ähnlich derjenigen gemäß der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Einrichtung zur Betätigung eines Doppel-Leitrohrschiebers, welcher einen sogenannten Master-Leitrohrschieber 10 sowie einen diesem zugeordneten Bypass-Leitrohrschieber 11 umfaßt, weist einen am Schiebergehäuse schwenkbar gelagerten doppelarmigen Hebel 12 auf. Das schiebergehäusefeste Schwenklager des doppelarmigen Hebels 12 ist mit der Bezugsziffer 13 gekennzeichnet. An den beiden Armen 14, 15 des doppelarmigen Hebels 12 ist jeweils eine Kulissenführung 16 bzw. 17 für die Aufnahme eines Mitnehmers in Form von drehbar gelagerten Mitnehmerrollen 18, 19 ausgebildet. Die Mitnehmerrolle 18 ist an einer dem Bypass-Schieber 11 zugeordneten Schieberstange drehbar gelagert, während die Mitnehmerrolle 19 Teil der dem Master-Schieber 10 zugeordneten Schieberstange 21 ist. Dementsprechend wird durch Verschwenken des Doppelhebels 12 eine gegenläufige Bewegung von Master- und Bypass-Schieber bewirkt. Bei Bewegung des einen Schiebers in die Schließstellung bewegt sich der andere Schieber in seine Offenstellung und umgekehrt. Die Kulissenführungen 16, 17 sind derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt, daß in jeder Relativstellung von Master- und Bypass-Schieber, d. h. in jeder beliebigen Schwenklage des doppelarmigen Hebels 12 eine im wesentlichen konstante, aber geringe Druckdifferenz über die beiden Schieber aufrechterhalten bleibt. Der Master­ schieber 10 ist durch einen Strömungskanal größeren Durchmessers im Vergleich zu dem des Bypass-Schiebers gekennzeichnet. Im vorliegenden Fall beträgt der Durchmesser des Strömungskanals, in dem sich der Master-Schieber befindet, 450 mm, während der Durchmesser des dem Bypass- Schieber zugeordneten Strömungskanals 250 mm ist.

An die dem Master-Schieber 10 zugeordnete Schieberstange 21 ist ein Antrieb 22 angeschlossen. Dieser wirkt unmittelbar auf die dem Master-Schieber 10 zugeordnete Schieberstange 21 ein. Die in der vorbeschriebenen Weise geregelte Betätigung der dem Bypass-Schieber 11 zugeordneten Schieberstange 20 erfolgt über den doppelarmigen Hebel 12 in einer noch zu beschreibenden Weise. Die antriebsseitige Kulissenführung 17 umfaßt einen veränderbaren Regelabschnitt 23 als Teil einer drehbar gelagerten Scheibe 24. Die Scheibe 24 samt Kulissen- Regelabschnitt 23 ist zwischen zwei unveränderbaren Kulissenabschnitten 25, 26 innerhalb vorbestimmter Grenzen, beispielsweise ± 5° verschwenkbar mit der Folge einer entsprechenden Änderung des Regelverhaltens im Wirkungsbereich des Kulissen-Regelabschnitts 28 für den Bypass-Schieber 11 bzw. dessen Schieberstange 20. In der in Fig. 1 dargestellten Offenstellung des Master-Schiebers befindet sich die Mitnehmerrolle 19 am äußeren Ende des dem Regelabschnitt 23 vorgeordneten Kulissenabschnitts 25, welcher sich in dieser Stellung etwa parallel zur Master- Schieberstange 21 bzw. dessen Bewegungsrichtung erstreckt. Im übrigen ist bei der dargestellten Ausführungsform die antriebsseitige Kulissenführung 17 zweifach abgewinkelt, und zwar jeweils in gleicher Richtung stumpfwinklig zum Schwenklager 13 des doppelarmigen Hebels 12 hin. Die antriebsseitige Kulissenführung 17 umfaßt demnach drei jeweils etwa geradlinige Kulissenabschnitte 25, 23, 26, wobei der mittlere Abschnitt der oben erwähnte Regelabschnitt ist, dessen Steigung innerhalb bestimmter Grenzen veränderbar ist. Zu diesem Zweck ist der Scheibe 24 ein gesonderter Drehantrieb 27 zugeordnet. Dadurch, daß sich der in Schließrichtung des Master-Schiebers 10 gesehen dem Regelabschnitt 23 vorgeordnete Kulissenabschnitt 25 in Offenstellung des Master-Schiebers 10 parallel zur zugeordneten Schieberstange 21 erstreckt, wird bei Betätigung des Antriebs 22 aus der Position gemäß Fig. 1 in eine Position gemäß Fig. 2 der Master-Schieber zunächst in eine Stellung bewegt, in der der Strömungskanal teilweise verschlossen ist. Eine Übertragung dieser Bewegung auf den Bypass-Schieber 11 findet noch nicht statt. Eine solche Kraftübertragung erfolgt erst nach Eintritt der Mitnehmerrolle 19 in den Regelabschnitt 23, wie Fig. 2 im Vergleich zu Fig. 1 sehr deutlich erkennen läßt. Bei der in Fig. 2 dargestellten Position ist der Master-Schieber aus seiner vollständigen Offenstellung heraus bereits um 329 mm in Richtung Schließstellung verschoben, wobei der Verschiebeweg in die vollständige Schließstellung 530 mm beträgt. Bei den vorgenannten Angaben handelt es sich natürlich um ein konkretes Ausführungsbeispiel. Die Verschiebewege können auch etwas anders dimensioniert sein. Dies hängt nicht zuletzt von der Größe des Master-Schiebers einerseits und des Bypass-Schiebers andererseits sowie deren Relativlage zueinander ab. Auf jeden Fall befindet sich in der Position gemäß Fig. 2 die dem Master-Schieber bzw. dessen Schieberstange 21 zugeordnete Mitnehmerrolle 19 bereits im Kulissen-Regelabschnitt 23, und zwar etwa in der Mitte dieses Abschnitts. Dort beginnt die hier angestrebte Druckdifferenz- Regelung (siehe "Beginn Regelgerade" in Fig. 12). In dieser Position ist der Tothub des Bypass-Schiebers 11 überwunden; dieser wurde zu diesem Zweck um etwa 30 mm bei einem Gesamtverschiebeweg von 280 mm verschoben. Diese geringfügige Verschiebung des Bypass-Schiebers aus der vollständigen Schließstellung heraus in Richtung Offenstellung hat noch keinerlei Auswirkungen. Der Bypass-Schieber ist praktisch noch geschlossen.

In Fig. 3 ist der Master-Schieber noch weiter in Schließstellung bewegt worden. Die zugeordnete Mitnehmerrolle 19 befindet sich am Ende des Kulissen-Regelabschnitts 23, d. h. am "Ende der Regelgerade", Fig. 11. Der Gesamtverschiebeweg beträgt bis dahin bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 400 mm. In dieser Position befindet sich die der Bypass- Schieberstange 20 zugeordnete Mitnehmerrolle 18 am Ende einer Kröpfung in der Kulissenführung 16. Diese Kröpfung die mit der Bezugsziffer 28 gekennzeichnet ist, definiert den dem masterseitigen Regelabschnitt 23 zugeordneten bypass-seitigen Regelabschnitt, worauf eine zügige Öffnung des Bypass- Schiebers durch einen nachfolgenden Kulissenabschnitt 29 der Kulissenführung 16 bewirkt wird, wie ein Vergleich der Fig. 3 mit Fig. 4 deutlich erkennen läßt.

Die Kulissenführung 16 umfaßt zwei geradlinige Kulissenabschnitte, nämlich den Kulissenabschnitt 29 und einen der Kröpfung 28 vorgeordneten Kulissenabschnitt 30. Durch die Kröpfung 28 sind diese beiden Kulissenabschnitte seitlich zueinander versetzt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich diese beiden Kulissenabschnitte parallel zueinander und jeweils in einem Winkel von etwa 120 bis 1400 zu dem dem Kulissen- Regelabschnitt 23 nachgeordneten und hinsichtlich der Schließbewegung des Master-Schiebers 10 praktisch nicht mehr wirksamen Kulissenabschnitt 26. Abhängig von der Größe der Schieber der Druckverhältnisse und der Relativlage der Schieber zueinander können die erwähnten Kulissenabschnitte auch im Winkel zueinander verlaufen oder bogenförmig ausgebildet sein. Es muß nur darauf geachtet werden, daß die gewünschte Druckdifferenz-Regelcharakteristik erhalten wird. Insofern sind die master- und bypass-seitigen Kulissenabschnitte stets aufeinander abgestimmt.

Beim vorliegenden Beispiel schließt der Kulissen- Regelabschnitt 23 mit der dem Bypass-Schieber zugeordneten Kulissenführung 16 einen Winkel von etwa 90 bis 100° ein. Der dem Kulissen-Regelabschnitt 23 vorgeordnete Kulissenabschnitt 25 erstreckt sich im spitzen Winkel von etwa 75 bis 80° zu der dem Bypass-Schieber 11 zugeordneten Kulissenführung 16.

In Fig. 4 ist die dem Master-Schieber 10 bzw. dessen Schieberstange 21 zugeordnete Mitnehmerrolle 19 in Schieber- Schließendstellung bewegt. Die dem Bypass-Schieber 11 bzw. dessen Schieberstange 20 zugeordnete Mitnehmerrolle 18 befindet sich in Bypass-Schieber-Offenstellung. Bei Öffnung des Master-Schiebers 10 und entsprechender Bewegung des Bypass-Schiebers 11 in Schließstellung erfolgt eine umgekehrte Relativbewegung zwischen den Mitnehmerrollen 19 bzw. 18 und den zugeordneten Kulissenführungen 17, 16.

Um einen stoßfreien Übergang für die Mitnehmerrolle 19 zwischen dem Kulissen-Regelabschnitt 23 und den vor- und nachgeordneten Kulissenabschnitten 25, 26 zu erreichen, sind Ein- und Austritt des Kulissen-Regelabschnitts 23 trichterartig erweitert bzw. abgerundet. Auch die unveränderlichen Kulissenabschnitte 25, 26 sind zu diesem Zweck in Richtung zum Kulissen-Regelabschnitt 23 hin trichterartig bzw. konisch erweitert.

In Fig. 5 ist der Doppelhebel 12 durch einen abgewinkelten Doppelhebel schematisch dargestellt. Das Schwenklager ist wieder mit der Bezugsziffer 13 gekennzeichnet. Die einzelnen Positionen der durch den Doppelhebel bewegten Schieberstangen 20, 21 bzw. zugeordneten Schieber 11, 10 sind mit den Zahlen "0" bis "8" gekennzeichnet, wobei "0" jeweils die Startposition ist, bei der der Master-Schieber vollständig geöffnet und der Bypass-Schieber vollständig geschlossen ist. In der Position "8" verhält es sich genau umgekehrt. Start- und Endposition "0" bzw. "8" sind fix eingestellt. Die Abstände der einzelnen Positionen dazwischen sind variabel dank des oben beschriebenen Kulissen-Regelabschnitts 23. Der Verfahrweg zwischen den Positionen "7" und "8" beim Master- Schieber, der dem Verfahrweg zwischen "0" und "1" beim Bypass-Schieber entspricht, definiert einen Tothub. Wenn der Bypass-Schieber eine Doppelplatten-Konstruktion mit "Keil-im- Keil"-System umfaßt, wird ein Teil des Tothubs zur Spreizung der Schieberplatten gegen die Gehäusedichtsitze ausgenutzt.

Strichpunktiert sind in Fig. 5 die Relativbewegungen der Mitnehmerrollen 18, 19 dargestellt, wobei die den Schieberpositionen "0" bis "8" entsprechenden Mitnehmerrollen-Positionen mit den Bezugsziffern 0′ bis 8′ dargestellt sind.

In den Fig. 6 bis 9 ist eine alternative Ausführungsform mit einem doppelarmigen Hebel 12 dargestellt, dessen Kulissenführungen etwas anders gestaltet sind als die bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4. Die dem Master- Schieber 10 bzw. dessen Schieberstange 21 zugeordnete Kulissenführung 17 ist Teil eines am Arm 15 des doppelarmigen Hebels 12 austauschbar einsetzbaren Kulissenelements 31. Dementsprechend kann durch Austausch des Kulissenelements 31 auch die entsprechende Kulissenführung 17 und damit das Regelverhalten der Armatur verändert werden.

Die dem Bypass-Schieber 11 bzw. dessen Schieberstange 20 zugeordnete Kulissenführung 16 ist etwa L-förmig ausgebildet, wobei der eine, beim Schließen des Bypass-Schiebers 11 wirksame Schenkel eine Kröpfung 32 ähnlich der Kröpfung 28 bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 aufweist; diese Kröpfung definiert die dem Bypass-Schieber zugeordnete Regelkurve. Die minimale Krümmung der Kröpfung 28 entspricht dem maximalen Durchmesser des Mitnehmers 19.

An die dem Master-Schieber 10 zugeordnete Schieberstange 21 ist wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 ein nicht dargestellter Antrieb angeschlossen; dementsprechend ist die Kulissenführung 17 die antriebsseitige Kulissenführung. Diese ist zum Ein- und Austritt des an der zugeordneten Schieberstange 21 angeordneten Mitnehmers in Form der Mitnehmerrolle 19 offen, und zwar an der dem Master- Schieber abgewandten (in den Fig. 6 bis 9 jeweils rechten) Seite, wobei sich in Offenstellung des Master-Schiebers 10 (siehe Fig. 9) die Mitnehmerrolle 19 außerhalb der Kulissenfüh­ rung 17 befindet. Diese offene Ausführungsform ist natürlich nur dann sinnvoll, wenn es sich beim Bypass-Schieber 11 nicht um einen Zweiplatten-Leitrohrschieber handelt, dessen Platten in Schließstellung vorgespannt werden müssen. Dies ist insbe­ sondere dann erforderlich, wenn der Zweiplatten-Schieber mit dem sogenannten "Keil-im-Keil"-Mechanismus arbeiten. Bei einem Einplatten-Leitrohrschieber ist die vorgenannte Vorspannung nicht erforderlich.

Alternativ zu der oben beschriebenen offenen Ausführungsform der Kulissenführung 17 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel denkbar, wobei die dem Bypass-Schieber 11 zugeordnete Kulissen­ führung 16 zum Ein- und Austritt des an der zugeordneten Schieberstange 20 angeordneten Mitnehmers in Form der Mitneh­ merrolle 18 geöffnet ist, und zwar an der dem Bypass-Schieber zugewandten Seite (nicht gezeigt).

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die antriebssei­ tige Kulissenführung 17 etwa C-förmig ausgebildet, und zwar derart, daß sie ebenso wie die entsprechende Kulissenführung bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 zweifach ab­ gewinkelt ist, und zwar jeweils in gleicher Richtung stumpf­ winklig, so daß drei Kulissenabschnitte entstehen, die jeweils einen stumpfen Winkel miteinander einschließen. Die den Ku­ lissenabschnitten 23, 25, 26 der Kulissenführung 17 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 entsprechenden Ku­ lissenabschnitte sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6 bis 9 mit den Bezugsziffern 23′, 25′ und 26′ gekenn­ zeichnet. Der zur einen Seite hin offene Kulissenabschnitt 25′ erstreckt sich in Offenstellung des Master-Schiebers 10 ebenso wie der entsprechende Kulissenabschnitt 25 bei dem Ausführungs­ beispiel nach den Fig. 1 bis 4 etwa parallel zur zugeordneten Schieberstange 21 bzw. Bewegungsrichtung derselben. Außerdem schließt auch bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 bis 9 der Regelabschnitt 23′ mit dem beim Schließen des Bypass-Schie­ bers wirksamen und durch die Kröpfung 32 gekennzeichneten Ku­ lissenabschnitt 29′, 30′ der dem Bypass-Schieber zugeordneten Kulissenführung 16 einen Winkel von etwa 90 bis 1000 ein. Die beim Schließen des Bypass-Schiebers 11 wirksamen Kulissenab­ schnitte 29′, 30′ der dem Bypass-Schieber zugeordneten Ku­ lissenführung 16 entsprechen funktional in etwa den Kulissenab­ schnitten 29, 30 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4.

Mit den Kulissenführungen 16, 17 des Ausführungsbeispieles gemäß den Fig. 6 bis 9 lassen sich ähnliche Bewegungsschritte "0" bis "8" wie mit den entsprechenden Kulissenführungen des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1 bis 4 erreichen. Das Regelverhalten für Master- und Bypass-Schieber ist in etwa gleich, wobei dieses Regelverhalten durch Einsatz eines anderen Kulissenelements 31 geändert werden kann.

Des weiteren unterscheidet sich die Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 9 von derjenigen nach den Fig. 1 bis 4 dadurch, daß die Arme 14, 15 des doppelarmigen Hebels 12 in einer sich durch das Schwenklager 13 hindurch erstreckenden Linie liegen; das heißt, die Mittelachsen dieser beiden Arme fluchten miteinander und erstrecken sich durch die geometrische Achse das Schwenklagers 13. Demgegenüber zeichnet sich der Doppelhebel 12 bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 dadurch aus, daß die beiden Arme 14, 15 einen stumpfen Winkel von etwa 120° miteinander einschließen. Des weiteren erstrecken sich die Mittelachsen der beiden Arme 14, 15 nicht durch das Schwenklager 13 hindurch. Ihr Schnittpunkt liegt vom Schwenklager 13 aus gesehen vor diesem.

Das Kulissenelement 31 ist eine am distalen Ende des zugeordneten Arms 14 einsetzbare Platte mit einem die Kulissenführung 17 definierenden Einschnitt. Diese Platte wird am Arm 14 durch seitliche Halteplatten 33, 34 gehalten.

In den Fig. 1 bis 4 und 6 bis 9 bedeuten die jeweiligen Angaben:

TVL OPEN = Master-Schieber in Offenstellung
TVL FULLY CLOSED = Master-Schieber in Schließstellung
DV OPEN = Bypass-Schieber in Offenstellung
DV CLOSED = Bypass-Schieber in Schließstellung
NON-EFFICIENT STROKE = Tothub
TLV = Transfer Line Valve = Master-Schieber
DV = Decoke Valve = Bypass-Schieber.

In den Fig. 10 bis 13 ist eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß den Fig. 6 bis 9 dargestellt, d. h. eine Ausführungsform, bei der die Kulissenführung 17 für die Mitnehmerrolle 19, die dem Master-Schieber 10 zugeordnet ist, ebenfalls offen ist. Unterschiedlich ist jedoch, daß die Kulissenführung 17 nicht Teil eines austauschbar einsetzbaren Kulissenelements ist, sondern am Arm 15 des doppelarmigen Hebels 12 eingearbeitet ist. Des weiteren ist der doppelarmige Hebel 12 ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 ein abgewinkelter Doppelhebel.

Um eine Änderung der Regelkurve zu erhalten, umfaßt die Kulissenführung 17 eine drehbar gelagerte Scheibe 24 mit dem entsprechend veränderbaren Regelabschnitt 23′. Die Konstruktion der Scheibe 24 samt Regelabschnitt 23′ entspricht derjenigen gemäß den Fig. 1 bis 4. Das gleiche gilt für den Drehantrieb 27 der Scheibe 24.

Des weiteren unterscheidet sich die Ausführungsform nach den Fig. 10 bis 13 von derjenigen nach den Fig. 6 bis 9 dadurch, daß die dem Bypass-Schieber 11 bzw. dessen Schieberstange 20 zugeordnete Kulissenführung 16 nicht etwa L-förmig ausgebildet ist, sondern zwei sich parallel zueinander erstreckende Kulissenabschnitte 29′, 30′ umfaßt, zwischen denen eine Kröpfung 32 angeordnet ist, deren minimale Krümmung dem maximalen Durchmesser der zugeordneten Mitnehmerrolle 18 entspricht. Die Kulissenführung 16 entspricht derjenigen des Ausführungsbeispieles nach den Fig. 1 bis 4.

In den Fig. 10 bis 13 sind verschiedene Relativpositionen der dem Master-Schieber 10 und Bypass-Schieber 11 zugeordneten Mitnehmerrollen 19 bzw. 18 dargestellt. In Fig. 10 befindet sich der Master-Schieber 10 in Schließstellung (TLV Fully Closed), während der Bypass-Schieber in Offenstellung (DV Open) ist. Fig. 11 zeigt eine Zwischenstellung, in der sich die dem Master-Schieber 10 zugeordnete Mitnehmerrolle 19 am Ende des Regelabschnitts 23′ befindet. Dementsprechend befindet sich die dem Bypass-Schieber 11 zugeordnete Mitnehmerrolle 18 im Bereich der Kröpfung 32 der Kulissenführung 16.

Bei der in Fig. 12 dargestellten Zwischenstellung befindet sich die dem Master-Schieber zugeordnete Mitnehmerrolle 19 am Beginn des Regelabschnitts 23′, während Fig. 13 die Stellung zeigt, in der sich der Master-Schieber in totaler Offenstellung (TLV Open) befindet, während der Bypass- Schieber 11 in Schließstellung (DV Closed) ist.

Die durch den Regelabschnitt 23′ definierte Regelung läßt sich durch Änderung der Schwenklage der den Regelabschnitt 23′ umfassenden Scheibe 24 in der anhand des Ausführungsbeispieles nach den Fig. 1 bis 4 beschriebenen Weise variieren. Im übrigen wird hinsichtlich der Funktion der Regel- und Kulissenabschnitte auf die vorangehende Beschreibung der beiden ersten Ausführungsbeispiele verwiesen.

Gleiches gilt für die weitere Ausführungsform nach den Fig. 14 bis 18, die eine Abwandlung der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 zeigt. Die Ausführungsform nach den Fig. 14 bis 18 unterscheidet sich von derjenigen nach den Fig. 1 bis 4 zum einen dadurch, daß die dem Bypass-Schieber 11 zugeordnete Kulissenführung 16 L-förmig abgewinkelt ist, wobei sich im Bereich der Abwinklung die Kröpfung 28 befindet, die einen sich in den Eckbereich hineinerstreckenden Bogenabschnitt umfaßt.

Des weiteren ist die dem Master-Schieber zugeordnete Kulissenführung 17 so konzipiert, daß der Regelabschnitt 23 mit dem Kulissenabschnitt 25 etwa fluchtet. Die Abweichung von der vorgenannten Fluchtung ergibt sich durch die Schwenklage der den Regelabschnitt 23 umfassenden Scheibe 24.

In Fig. 14 ist der Bypass-Schieber in seiner vollständigen Schließstellung (DV Closed) , während sich der Master-Schieber 10 in Offenstellung befindet (TLV Open).

In Fig. 16 befindet sich die dem Master-Schieber 10 zugeordnete Mitnehmerrolle 19 am Beginn der Regelstrecke innerhalb des Regelabschnitts 23 (Beginn Regelgröße). In Fig. 17 ist die Mitnehmerrolle 19 am Ende der Regelstrecke (Ende Regelgröße). Fig. 18 zeigt den Master-Schieber in Schließstellung (TLV Fully Closed) , und den Bypass-Schieber 11 in Offenstellung (DV Open).

Die Kulissenabschnitte 29, 30 der dem Bypass-Schieber 11 zugeordneten Kulissenführung 16 schließen einen Winkel von etwa 1200 ein. Die Kulissenabschnitte 25, 23 und 26 der dem Master-Schieber 10 zugeordneten Kulissenführung 17 schließen einen Winkel von etwa 150 bis 160° ein.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei einer Weiterentwicklung der zuvor beschriebenen Ausführungsformen die Schieberstangen 20 und/oder 21 gegen ortsfeste Anschläge bewegbar sind, die die maximale Offen- und Schließstellung von Master- und/oder Bypass-Schieber definieren. Diese Anschläge befinden sich jeweils innerhalb der Schiebergehäuse. Einstellungs- und toleranzbedingt ist es nun denkbar, daß sich der Master-Schieber bereits in vollständiger Offenstellung befindet, während der zugeordnete Bypass-Schieber die entsprechende Schließstellung noch nicht vollständig erreicht hat. Um letzteres sicherzustellen, ist in der Schieberstange 21 des Master-Schiebers eine in Schieberstangen-Längsrichtung bzw. axial wirksame Kupplung angeordnet. Diese Axialkupplung erlaubt eine axiale Verlängerung der Schieberstange 21, nachdem der Master- Schieber gegen den die maximale Öffnung desselben definierenden Anschlag gefahren ist, mit der Folge, daß der Bypass-Schieber über die zugeordnete Schieberstange 20 in die endgültige Schließposition bewegt werden kann. Für den umgekehrten Fall ist auch in der dem Bypass- Schieber zugeordneten Schieberstange 20 eine Axialkupplung der vorgenannten Art angeordnet. Die Axialkupplungen sind so konzipiert, daß die vorgenannte Teleskopierung der Schieberstangen 20, 21 nur unter Überwindung einer vorbestimmten Haltekraft möglich ist. Damit soll vor allem auch sichergestellt sein, daß bei Vertikalanordnung der Schieber, insbesondere bei Anordnung unterhalb des Antriebes, die Schieber nicht unbeabsichtigt in Schließstellung fallen. In diesem Fall ist die Haltekraft der Axialkupplungen so bemessen, daß sie die Schieber in der vorgegebenen Position sicher halten. Befindet sich jedoch der eine Schieber an dem die Offenstellung definierenden Anschlag, ohne daß der andere Schieber die vollständige Schließstellung erreicht hat, wird durch den Schieberantrieb die vorgenannte Haltekraft an der Axialkupplung der dem einen Schieber zugeordneten Schieberstange überwunden, so daß der andere Schieber in seine endgültige Schließposition gefahren werden kann.

Bei einer denkbaren Ausführungsform der vorgenannten Axialkupplung ist die Schieberstange außerhalb des Schiebergehäuses geteilt, und zwar im Bereich zwischen Schiebergehäuse und Mitnehmerrolle. Am Ende des einen Schieberstangenabschnitts ist ein Vaterstück mit zylindrischem Mittelabschnitt und zwei sich konisch verjüngenden Endabschnitten angeordnet, während am Ende des anderen Schieberstangenabschnitts ein Mutterstück ausgebildet ist in Form einer stirnseitig offenen Ausnehmung, die begrenzt ist durch sich axial erstreckende und radial federelastische Klauen, deren freie Enden das Vaterstück umgreifen und somit innerhalb des Mutterstücks festhalten. Diese Haltekraft wird nur dann überwunden, wenn eine Verlängerung der jeweiligen Schieberstange aus den oben genannten Gründen erforderlich wird, wobei die Abmessungen von Vater- und Mutterstück jeweils so sind, daß eine vollständige Trennung der beiden Schieberstangenabschnitte im Bereich der Axialkupplung während des Betriebs ausgeschlossen ist.

Claims (11)

1. Einrichtung zur Betätigung einer aus einem Master-Schieber (10) sowie mindestens einem diesem zugeordneten Bypass- Schieber (11) bestehenden Anordnung von Leitrohrschiebern, deren Schieberstangen (21, 20) über einen am Schieberge­ häuse (35) schwenkbar gelagerten, doppelarmigen Hebel (12) derart miteinander gekoppelt sind, daß bei Bewegung des einen Schiebers in die Schließstellung der andere Schieber in seine Offenstellung und umgekehrt bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelarmige Hebel (12) ein ortsfestes Schwenkla­ ger (13) besitzt und daß an den beiden Armen (14, 15) des doppelarmigen Hebels (12) jeweils eine Kulissenführung (16, 17) für die Aufnahme eines an der zugeordneten Schie­ berstange (21, 20) vorgesehenen Mitnehmers (19, 18) ausge­ bildet ist, wobei die Kulissenführungen (16, 17) derart gestaltet und aufeinander abgestimmt sind, daß in jeder Relativstellung von Master- und Bypass-Schieber, d. h. in jeder beliebigen Schwenklage des doppelarmigen Hebels (12) während der Betätigung eine im wesentlichen konstante Druckdifferenz über die gesamte Schieberanordnung (10, 11) aufrechterhalten ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Kulissenführungen (17) verän­ derbar, z. B. entweder austauschbar (Fig. 6 bis 9), ver­ schiebbar bzw. versetzbar oder innerhalb vorbestimmter Grenzen zumindest abschnittsweise hinsichtlich ihrer Nei­ gung relativ zur Bewegungsrichtung des zugeordneten Schie­ bers (Fig. 1 bis 4) verstellbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die eine (17) der beiden Kulissenführungen ent­ weder Teil eines am einen Arm (15) des Hebels (12) ein­ setzbaren Kulissenelements (31) (Fig. 6) ist oder eine drehbar gelagerte Scheibe (24) mit einem Kulissenregelab­ schnitt (23) umfaßt, derart, daß dieser zwischen zwei un­ veränderbaren Kulissenabschnitten (25, 26) innerhalb vor­ bestimmter Grenzen (z. B. ± 5°) verschwenkbar ist mit der Folge einer entsprechenden Änderung des Regelverhaltens im Wirkungsbereich des Kulissenregelabschnitts (23).

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Schwenklagers (13) des doppelarmigen Hebels (12) am Schiebergehäuse (35) veränderbar, z. B. in Richtung parallel zur Bewegungsrichtung der Schieberstangen (20, 21) verstellbar ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Master-Schieber zugeordnete Schieberstange (21) mit einem über den doppelarmigen Hebel (12) beiden Schie­ berstangen gemeinsamen Antrieb (22) verbunden ist, so daß die dieser Schieberstange (21) zugeordnete Kulissenführung (17) die antriebsseitige Führung bildet.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Kombination eines Einplatten-Leitrohrschiebers (11) mit einem Zweiplatten-Leitrohrschieber (10) entweder die letzterem zugeordnete Kulissenführung (17) zum Ein- und Austritt des an der zugeordneten Schieberstange (21) ange­ ordneten Mitnehmers (19) an der diesem Schieber (10) abge­ wandten Seite oder die dem ersten Schieber (11) zugeord­ nete Kulissenführung (16) zum Ein- und Austritt des an der zugeordneten Schieberstange (20) angeordneten Mitnehmers (18) an der dem ersten Schieber (11) zugewandten Seite of­ fen ist, wobei in Offenstellung des Zweiplatten-Leitrohr­ schiebers (10) die Mitnehmer (19 bzw. 18) sich jeweils au­ ßerhalb der zugeordneten Kulissenführung (17 bzw. 16) be­ finden.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Schieberstangen (20, 21) angeordneten Mitnehmer drehbar gelagerte Mitnehmerrollen (18, 19) sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die antriebsseitige Kulissenführung (17) eine zweifach, jeweils in gleicher Richtung stumpfwinklig abgewinkelte Bewegungsbahn für den zugeordneten Mitnehmer (19) defi­ niert, während die abtriebsseitige Kulissenführung (16) eine im wesentlichen geradlinige Bahn mit zwei durch eine Kröpfung (28 bzw. 32) seitlich zueinander versetzten Bahnabschnitten (29, 30 bzw. 29′, 30′) beschreibt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt der antriebsseitigen Kulissenführung (17) innerhalb einer drehgelagerten Scheibe (24) ausgebil­ det ist, wobei Ein- und Austritt dieses Kulissenabschnitts (22) nach außen hin jeweils etwa trichterartig erweitert sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die antriebsseitige Kulissenführung (17) eine etwa C-för­ mige Bewegungsbahn für den zugeordneten Mitnehmer (19) be­ schreibt, während die abtriebsseitige Kulissenführung (16) etwa L-förmig ist, wobei der beim endgültigen Schließen des Bypass-Schiebers (11) wirksame Schenkel eine Kröpfung (32) umfaßt, so daß zwei seitlich zueinander versetzte Ku­ lissenabschnitte (29′, 30′) definiert sind (Fig. 6-9).

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführungen (16, 17) derart aufeinander abge­ stimmt sind, daß der Bypass-Schieber (11) erst dann aus der Schließstellung herausbewegt wird, wenn der Master-Schie­ ber (10) bereits teilweise geschlossen ist, wobei zu die­ sem Zweck die antriebsseitige Kulissenführung (17) einen ersten Abschnitt (25 bzw. 25′) aufweist, der sich in Offenstellung des Master-Schiebers (10) etwa parallel zur Bewegungsrichtung der zugeordneten Schieberstange (21) bzw. des daran befestigten Mitnehmers (19) erstreckt.