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Vorrichtung zur Betätigung von Absperrschiebern Patentiert im Deutschen
Reiche vom 25. Oktober 1927 ab Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Betätigung von Absperrschiebern für Rohrleitungen mit einer im Abschlußkörper beweglichen
Abschlußplatte, deren Abheben von einer zugeordneten Dichtungsfläche durch einen
Hilfsschieber beherrscht wird'. Es ist bereits bekannt, bei solchen Absperrschiebern
sowohl in Verbindung mit dem Abschlußkörper als mit- dem Hilfsschieber je einen
Servomotor vorzusehen und die beiden Servomotoren durch ein gemeinsames Hauptsteuerventil
zu steuern. Bei den bekannten Vorrichtungen ist jedoch die Steuerung abhängig von
dem Gegendruck hinter dem Abschlußkörper in der Weise, daß nur bei einer bestimmten
Höhe des Gegendruckes ein Öffnen und Schließen des Abschlußkörpers möglich ist.
Dies hat zum mindesten eine Verzögerung des beabsichtigten Vorganges zur Folge,
der unter Umständen überhaupt in Frage gestellt ist, sofern nämlich hinter dem Abschlußkörper
der Gegendruck die nötige Höhe nicht erreicht.
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Diesem Bekannten gegenüber besteht die vorliegende Erfindung in der
Einschaltung eines Umschaltventils, das in Abhängigkeit von der Bewegung des Abschlußkörpers,
ganz unabhängig von dem hinter diesem herrschenden Gegendruck, betätigt wird, wodurch
unmittelbar vor Erreichen der Endlagen des Abschlußkörpers die Wirkung des Hauptsteuerventils
auf den Hilfsschieber jeweilen umgestellt wird. Dadurch wird erreicht, daß der Hilfsschieber
unmittelbar vor dem vollständigen Öffnen des Hauptabschlußkörpers auf Schließen
umgestellt wird. Bei einer solchen Abschlußvorrichtung sind dann nicht nur die bereits
angeführten Mängel der bekannten Ausführungen behoben, sondern es -wird zudem der
weitere Vorteil erreicht, daß der Hilfsschieber bei offenem Abschlußkörper geschlossen
ist, so daß dann kein Wasser durch die Entleerungsleitung fließen kann, in die der
Hilfsschieber eingebaut ist. Das trägt zur Schonung des Hilfsschiebers, der Abschlußplatte
und der letztere aufnehmenden Teile des Abschlußkörpers bei, und ferner wird auch
ein Festsitzen der Platte im Abschlußkörper (bedingt durch in den Dichtungsspalt
zwischen Platte und Abschlußkörper hineingerissenen Sand) vermieden, was die Betriebssicherheit
erhöht.
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Auf den beiliegenden Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung
beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. r einen Schnitt durch einen
sogenannten Kugel- oder Drehschieber und die an diesen anschließenden Teile der
Rohrleitung, wobei die verschiedenen Teile in der Lage gezeigt sind, die sie bei
offenem Schieber einnehmen, während Fig. 2 in einem entsprechenden Schnitt die Teile
in der Lage zeigt, die sie bei geschlossenem Schieber einnehmen.
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bezeichnet ein Schiebergehätise, das einen kugelförmig ausgestalteten Teil 3 aufweist,
in dem in nicht gezeigter Weise mittels Zapfen ein Abschlußkörper 2 drehbar gelagert
ist. Der Körper 2 weist einen zylindrischen Durchlaß 4 auf, und zu dessen Betätigung
ist ein Servomotor vorgesehen, der zwei Kolben 5, 6 und eine diese starr miteinander
verbindende Kolbenstange 8 aufweist. Letztere steht mit einem Gestänge 7 in Wirkungsverbindung,
das zum Verstellen des Abschlußkörpers 2 dient. In einem zylindrischen Ausbau g
des Abschlußkörpers 2 ist eine Abschlußplatte io beweglich angeordnet, so daß sie
sich relativ zum Körper 2 bewegen kann. Die Platte io arbeitet in der Schließstellung
des Abschlußkörpers 2 mit einer am Schvebergehäuse i vorgesehenen- Dichtungsfläche
i i zusammen, und sie begrenzt zusammen mit einem Teil des Abschlußkörpers 2 einen
Hohlraum 12, in den in der in Fig. 2 gezeigten Lage der Teile durch den Spalt 14
Druckflüssigkeit gelangen kann, die dann das dichte Anpressen der Abschlußplatte
io gegen die ihr zugeordnete Dichtungsfläche i i bewirkt. 15 bezeichnet eine zum
Entleeren des Hohlraumes 12 dienende Leitung, in die ein Hilfsschieber 16 eingebaut
ist und die hinter dem Abschlußkörper 2 . (in der Strömungsrichtung A betrachtet)
in das Schiebergehäuse i ausmündet. Zur Betätigung des Hilfsschiebers 16 ist ein
Servomotor mit Kolben 17 vorgesehen, mit Bezug auf den der Zu- und Ab-
fluß
der zu dessen Betätigung -dienenden Druckflüssigkeit von einem Umschaltventil i8
beherrscht wird. Letzteres ist vermittels einer Stange ig mit einem drehbar angeordneten
Hebe12o verbunden, der jeweils unmittelbar vor Erreichen einer Endlage des Abschlußkörpers
2 durch einen von zwei an der Kolbenstange 8 vorgesehenen Anschlägen 2i aus der
einen Endlage in die zweite Endlage gedreht wird. 22 bezeichnet ein den Servomotoren
5, 6 und 17 gemeinsames Hauptsteuerventil, das mit Hilfe eines Handhebels
23 eingestellt werden kann. An das das Hauptsteuerventil 22 aufnehmende Gehäuse
24 sind eine zum Zuführen von Druckflüssigkeit dienende Leitung 25, eine zwei Schenkel
aufweisende Abflußleitung 26 für diese Druckflüssigkeit sowie zwei Leitungen 27
und 28 angeschlossen, von denen die Leitung 27 nach dem Raum 29 des den Servomotorkolben
5 aufnehmenden Zylinders und die Leitung 28 nach dem Raum 3o des den Servomotorkolben
6 aufnehmenden Zylinders -führt. Eine Leitung 31 verbindet den Raum 29 mit einem
zylindrischen Raum 33, der vom Umschaltventil 18 und dem dasselbe aufnehmenden Zylinder
34 begrenzt wird, während eine Leitung32 einen ähnlichen zylindrischenRaum35 mit
dem Raum 3o verbindet. Das Umschaltventil 18 begrenzt zusammen mit dem Zylinder
34 noch einen dritten zylindrischen Raum 36, der durch einen im Umschaltventi118
vorgesehenen Kanal 37 ständig mit dem Raum 33 inVerbindung steht. Schließlich
bezeichnet 38 eine Leitung, die einen Raum 39 des den Servomotorkolben 17 aufnehmenden
Zylinders j e nach der Stellung des Umschaltventils 18 mit dem Raum 33 oder 35 verbindet,
während 4o eine Leitung ist, die einen Raum 41 des den Servomotorkolben 17 aufnehmenden
Zylinders je nach der Lage des Umschaltventils i8 mit dem Raum 35 oder 36 verbindet.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende; Angenommen,
die Teile befinden sich in der in Fig. 2 gezeigten Lage, in welcher der Abschlußkörper2
den Durchtritt der in Richtung des Pfeiles A zu fließen trachtenden Flüssigkeit
durch den Schieber hindurch verhindert. Das Hauptsteuerventil22 befindet sich dann
in seiner linken Endlage, während die Servomotorkolben 5, 6 und 17 sich in ihrer
unteren Endlage befinden. _ Soll der Schieber geöffnet werden, so wird vorerst das
Hauptsteuerventil 22 vermittels des Handhebels 23 . in- die in Fig. i gezeigte Endlage
bewegt. Es gelangt nun durch die Leitung 27 Druckflüssigkeit in den Raum 29 und
von diesem durch die Leitung 31 in den Ringraum 33 sowie durch Leitung 38 in den
Raum 39, so daß sich die Servomotorkolben 5, 6 und 17 nach oben, bewegen.
Das hat ein Öffnen des Hilfsschiebers 1-6 zur Folge, so daß die in den Hohlraum
12 gelangte Flüssigkeit durch die Leitung 13 in den hinter dem Abschlußkörper 2
gelegenen Raum 42 abströmen kann, was zur Folge hat, daß die Abschlußplatte io von
der Dichtungsfläche ii abgehoben wird. Sobald letzteres der Fall ist, bewirkt die
weitere Aufwärtsbewegung der Servomotorkolben 5, 6 eine Drehung des Abschlußkörpers
2 und der beweglich darin angeordneten Dichtungsplatte io in Richtung des in Fig.
2 eingetragenen Pfeiles B, d. h. der Schieber wird geöffnet. Bei der Aufwärtsbewegung
des Kolbens 17 wird Druckflüssigkeit aus dem Raum 41 durch die Leitung 4o in den
zylindrischen Raum 35 verdrängt, von wo sie durch Leitung 32 in den Raum 3o gelangt.
Der nach aufwärts sich bewegende Kalben 6 verdrängt- seinerseits Druckflüssigkeit
aus dem Raum 3o durch die Leitung 28 in ,den Raum 43 (Fig. i) des Hauptsteuerventils
22, von wo aus diese Flüssigkeit durch die Leitung 26 abfließen kann. Unmittelbar
bevor die Servomotorkolben 5, 6 ihre obere Endlage erreichen, d. h. unmittelbar
bevor der Abschlußkörper 2 ganz
geöffnet ist, schlägt der untere
Anschlag 21 gegen den drehbar angeordneten Hebel 2o, was zur Folge hat, daß das
Umschaltventil 18 aus der in Fig. 2 gezeigten Stellung in die in Fig. i gezeigte
bewegt wird, so daß dann die aus dem Raum 29 durch die Leitung 3 i nach dem zylindrischen
Raum 33 gelangende Flüssigkeit durch den Kanal 37 in den zylindrischen Raum 36 fließt,
von wo sie durch die Leitung 40 in den Raum 41 gelangt, so daß sie nunmehr den Kolben
17 nach abwärts, d. h. im Sinne des Schließens des Hilfsschiebers 16 bewegt. Dabei
wird Druckflüssigkeit aus dem Raum 39 durch die Leitung 38 in den zylindrischen
Raum 35 und von diesem durch die Leitung 32 in den Raum 30 verdrängt, von
wo sie von dem sich noch etwas nach aufwärts bewegenden Kolben 6 durch die Leitung
28 in den Raum 43 und von diesem in die Abflußleitung 26 gelangt. Sobald die Servomotorkolben
5, 6 ihre obere Endlage erreicht haben, ist auch der Abschlußkörper 2 in die Endlage
gelangt, wo er den Durchtritt durch den Schieber ganz freigibt; spätestens kurz
darauf ist der Hilfsschieber 16 wieder ganz geschlossen worden. Die Teile nehmen
dann die in Fig. i gezeigte Lage ein.
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Ist der Abschlußkörper 2 aus der in Fig. i gezeigten Lage in die in
Fig. 2 gezeigte zu bringen, so wird vorerst das Hauptsteuerv entil 22 mit Hilfe
des Handhebels 23 aus der in Fig. i gezeigten Endlage in die in Fig. 2 gezeigte
Endlage bewegt. Es strömt dann Druckflüssigkeit durch die Leitung 28 in den Raum
30 und von diesem durch die Leitung32 auch in den zylindrischen Raum 35 sowie
aus diesem durch die Leitung 38 in den Raum 39. Das hat eine Abwärtsbewegung der
Servomotorkolben 5, 6 und eine Aufwärtsbewegung des Servomotorkolbens 17 zur Folge,
wobei der Servomotorkolben 17 Druckflüssigkeit aus dem Raum 41 durch die Leitung
4o in den zylindrischen Raum 36 verdrängt, von wo sie durch den Kanal 37 in den
zylindrischen Raum 33 und von diesem durch die Leitung3 i in den Raum 29 gelangt.
Aus- diesem drängt der Kolben 5 die Druckflüssigkeit durch die Leitung 27 in den
Raum d:I (Fig. 2) des Hauptsteuerventils 22, von wo sie in die Abflußleitung 26
gelangt. Unmittelbar bevor die Servomotorkolben 5, 6 ihre untere Endlage erreichen,
schlägt der obere Anschlag 21 der Kolbenstange 8 gegen den drehbar angeordneten
Hebel 20, so daß das Umschaltventil 18 aus der in Fig. i gezeigten Stellung wieder
in die in Fig.2 gezeigte gelangt, was zur Folge hat, daß nunmehr Druckflüssigkeit
aus dem Raum 3o durch die Leitung 32 in den zylindrischen Raum 35 und von diesem
durch die Leitung 40 in den Raum 41 gelangt, so daß der Servomotorkolben 17 nun
wieder nach abwärts, d@. h. im Sinne eines Schließens des Hilfsschiebers 16 bewegt
wird, wobei dieser Servomotorkolben 17 Druckflüssigkeit aus dem Raume 39 durch die
Leitung 38 in den Raum 33 verdrängt, von wo sie durch die Leitung'3 i in den Raum
29 und von diesem über die Leitung 27 in den Raum 44 des Hauptstenerventils 22 gedrängt
wird. Sobald die Kolben 5, 6 sich in ihrer unteren Endlage befinden, so ist der
Abschlußkörper 2 in die Endlage gelangt, wo er den Durchtritt von Flüssigkeit durch
den Schieber wieder ganz absperrt und die Abschlußplatte io auf der Abdichtungsfläche
i i aufliegt.
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Aus dem Ausgeführten geht hervor, daß beide Servomotoren 5, 6 und
17 durch das gemeinsame Hauptsteuerventil 22 gesteuert werden und daß unmittelbar
vor Erreichen einer Endlage des Abschlußkörpers 2 die Wirkung des Hauptsteuerv entils
22 auf den Hilfsschieber 16 durch das Umschaltventil 18, das vermittels der Teile
7, 8 in Abhängigkeit von der Bewegung des Abschlußkörpers 2 betätigt wird, jeweilen
umgekehrt wird.
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Die Betätigung des Umschaltventils 18 in Abhängigkeit -von der Bewegung
des Abschlußkörpers 2 kann auch in anderer Weise wie dargestellt erfolgen.
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Die beschriebene Vorrichtung läßt sich nicht bur in Verbindung mit
sogenannten Kugel- - oder Drehschiebern anwenden, sondern auch sinngemäß bei Kolbenschiebern,
Keilschiebern und Flachschiebern.