DE7104251U

DE7104251U - Absperrorgan

Info

Publication number: DE7104251U
Application number: DE19717104251U
Authority: DE
Original assignee: Thermo Technical Development Ltd
Current assignee: Thermo Technical Development Ltd
Priority date: 1970-02-06
Filing date: 1971-02-05
Publication date: 1976-09-16
Also published as: DE2105406B2; US3698429A; DE2105406A1

Description

Thermo Technical Development Ltd. Γ 0. IiPR. 1278

Ab s ρ err or g ein

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan mit einer Sitzfläche mit Γ: ihr sch ig er innerer Becrrensungskante und einem z^/ischan einer Offen- und einer 'Schließstellung bewegbaren Dichtungselement, dessen abdichtend wirkender Teil aus elastisch verformbarem und unter der Einwirkung einer Belastungsfeder stehendem Iragblech besteht, für gasdurchströmte Leitungen.

Ein solches Absperrorgan ist aus der DT-AS 1 190 753 bekannt. Hierbei ist das Kragblech durch eine dünne Membran gebildet, die sich zur Abdichtung über eine Saugnut in der Sitzflache legt; die Saugnut ist mit der Stromabseite der Leitung verbanden, so daß das Kragblech durch den an seinen beiden Seiten aufgebauten Druckunterschied auf die Sitzfläche aufgedrückt bzv. in die Saugnut eingezogen vird. Ein solches Einziehen des Kragbleches in die Saugnut führt zu einer τ/elligen Verformung des Kragbleches und damit zu einer Linienanlaga an den Rändern der Saugnut. Eine solche linienförmige Anlage gewährleistet zum einen keine stets sichere Abdichtung und schließt zum anderen eine befriedigende Abdichtung an Eclcen der Sitzfläche aus, da hier die Kontalctlinia unstetig verläuft. Darüberhinaus erfordert die Wirksamkeit der Abdichtung des bekannten Absperrorganes einen entsprechend starken Druckunterschied stromauf und stromab des Absperrorgangs in der Leitung.

Die auf das Kragblech einwirkenden Belastungsfedern des bekannten Absperrorganes dienen zur Erzeugung eines Vorauskon-

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taktes des Kragbleches mit der Sitzfläche, ira bei Annäherung , des Iragbleches em die Saugnut ein Flattern des Kragbleches

zu vermeiden. An der eigentlichen Abdichtung ist die Belastungs- £ ei ZT nicht beteiligt, da diese lediglich am Lir.i enkc-nt al-, t an den Sändern der Saugnut erfolgt.

Aufgabe der vorliegender. Erfindung ist £3, ein Absperrorgan diener bekannten Gattung so auszubilden, da3 auch bsi niedrige·?. Lei tür. rs druck Undichtheitcn ar. dir. Ecken einer violeckigen Abdichtung auf ein Mindestmaß herabgesetzt sind.

Diese Aufgabe vird erfinaungsgeKuL^ dadurc ι gelöst, cic.2 die Sitzfläche in der Zone, ait der das Dichtungsei'-'' L Schließstellung in Kontakt korrir.t, eine nach der aite hin geschlossene Fläche bildet und Eragbleck und ^ .. . u.agsfeder bezüglich ihrer Stellkraft derart cusgestaltet vjid so zueinander ungeordnet sind, Λα3 in der Schließstellung -^r die Abdichtung bevirkende Kentaktdruck zvischen Sitzfläche und Dichtungsei ei" ent unabhängig von etva vorhandeiien Gas druckuiat er schieden zvischen den diesseits und jenseits de^ Sitzfläche liecrenden Räumen von den vereinigten Stellkräften νοια Kragblech und Belastungsfeder an die Sitzfläche e.^ae^gt riri.

Dadurch vird eine flächige Anlage des Kragbleches an der Sitzfläche erzielt, die unabhängig von de& Leitungsdruck eine sichere Abdiclfcng auch in Ecken der Sitzfläche gewährleistet.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den. Ansprüchen 2 bis 10 enthalten.

Die Erfindung Tiri.rd nachfolgend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zr-.igt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Puciis nit einem erfindungsgeiaaJ3en Absperrorgan nach einer ersten Ausfülirungsform,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Absperrorgan gemäß Fig. 1 von

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der Seite her gesehen,

Fig. 3 in ve "-grau er t era Maßstab einen Ausschnitt aus dein Abspi.i^orga.1 ger.iä.ß Fig. 1 in Schließstellung,

Pic, * ir. weiter v^r^r ^:''^η"-τ^^¹" D^?".st:f?l!lu.;i<T <3.sn Dichtbsieicii aas j^;.b s ρ orr organs iiclcL den Fig. 1 bis 3 in Cfrsiis teilung,

?i.-. 5 rir/. Γ :ΰ,^.· τ.;'..:.::ΐο .'•.v.iJV./cvatg^fcrr.:in dss Dichtber^iilios ir. einer Darstellung entsprechend Fig. 4,

Fi'~ 7 ' 1" " "2~^u" ^' ' r¹"*■ ;vf pi^vi ^Ie Oc""' c^^^vsutl.^ Λ¹"■"^"^il— detes e2'£ir.dungsgemäßes Absperrorgan näclr einer aiide—

Fig. 3 ei..■■:-;'. Q^-'^-Schnitt durch cas Absperrergan gcti&B Pig. 7,

^i~« τ C'~i' " '-C^'itt du^c'i ein G^-finc/^^^csr^ci.^GE AbSOc^-1^¹C*" gu^ i.^cii oir.ar veireien Auifulir-urigsPor^,

Fig. 9a, Sb, 9c und 9d in vergrößerter Darstellung Tsile des

yö'iilJ i*i

Fig. 10 eir.o Vorderansicht des Absperrorganes gemäß Fig. 9 und

Pij* Π i."¹. i'cijf.itt: ein zlc Eicplcsicnsschutaventil ausgebildetes crPindur:gsgav.ii3e3 x\bsperrorg£oi in einer ^'iecsnun zu-·!eren Aur Pül'_rur.g£ fern¹..

Eei CZT Aus JMlhrun.gs.com eines erfinc-juicsgemUßen Abs ρ err ore v^.zs jcr.;:^: dor. Tig. 1 bis 4 durcLsetzen zwei Uellen 2 ;ait je einer'. als Lamelle ausgebildeten Dichtungselement 3 einen F~achs 1 in Querrichtung. Die lanelleuPoruigen Dichtu-gselenante 3 sind durch ein geneinsar.es Hebegestänge aus einer den freien QasdurchPluI3 durch den Fuclis 1 gestattenden CFfeiistalluag in eine iie Leitung absperrende Schliefst ellung verschverJiibi^r. Fig. *i zeigt das erfindungsgexäLe Absperrorgan in einer teil— vaise geörfneten Stellung.

Jedes der lanellenföraigen Diclrtungselemente 3 ist an seiner Oberseite cdt einera durcJi Bolaen 6 (Fig. 3) gehalterten, ela-

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stisch biegsamen Kragblech 5 aus Legierungsstahl versehen.

I^:3.i"-^':.'L3l ^ur F.eihs der Dolden ■' sird im Abstand von ihnen St-Atccn 7 befestigt, die in Abitan:\;n Bolacturgsfedern 8 ti-r.-'r., reiche als iCrsgf :dcrr: ausgeh ildet sind und -ich mi ihr-en Spitzen an die ebenHls nach Art einer auskragenden Elat'cfeder ausgebildeten ICr-agbleche. 5 anlegen und sie in eii:„·.:;■ at'.f ein-; Sitzfläche 9 ΐ/eisenden Krümmung abbiegen.

Eragbleche 5 unabhängig von der Gasströmur.gsrichfang der Leitimg 1 wirksam mit erdrückt. Die Sitzfläche 9,- gegen die Ό die JTracbleclis 5 bei geschlossenon Absperrorgan angedrückt sind, befindet sich dabei entweder an einem benachbarten, r.itT/1 rl:enden lar."ellenartigen Dichtimgceier.ent 3 oder am lage— festen Teil des Absperrorganes. Dabei werden die Eragbleche solange entgeoen der Kraft der verspannenden Eelastungs— federn S surü eic gepreßt, bis sie flach, aufliegen und dabei gegen die Sitzfläche 9 abdichten.

Es ist ohne veiteres ersichtlich, daß die Belastungsfedern. zusätzlich zu ihrer dämpfenden Wirkung auch den nur· von der Elastizität der Sragbleche 5 gelieferten Abdichtungseffekt verstärken und diesen dauer bei eir.ea erfindungs gemäß en Abirrt, - srrer^?.?¹ "^resentlich verbesr st·", Gleichzeitig erhc'hcn die vorspannenden Belastungsfeder!! 8 auch die Widerstandskraft des Absperrorganes gegen alternierende Beaufschlag'ang von. Druckwellen.

In Fällen, in denen durch beengten Bauraum nur kurze Belastungsfedern anwendbar sind, kann ihre Biegsamkeit dadurch erhöht ■werden, daß sie in der in den Fig. 5 und 6 veranschaulichten Veise eine geeignete gebogene Form aufweisen. In Fig* 6 ist zusätzlich in strichpunktierten Linien die Neutrallage der Belastungsfeder 8 und des Kragbleches 5 ohne Anlage an die Sitzfläche 9 veranschaulicht.

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Vorn Standpunkt der Herstellung clus gesehen einfach und deshalb reithin üblich ist,es, die Abdichtungsfedern in Flachform herzustellen und ihr.tn dadurch die Auflagespaiv.vang für die Abdichtung zu erteilen, daß sie bis zum Anschlag an eine Sitzfläche verbogen werden. Dabei kann aber infolge der Krürsriung der Kragbleche in Ecken der Dichtungselemente iceine wirksame Abdichtung geschaffen werden. Dieser Nachteil tritt auch dann auf, \^rexm die an sich eben atif der Dichtfläche aufliegenden Kragbleche durch eine Saugnut derart verformt werden, daß im Ergebnis ebenfalls eii.·^ Durchbiegung üs*. eine Berührungslinie an den Eändern der Saugnut entsteht. Is; Gegensatz hierzu verden bein erfindungsgenäßen Absperrorgan die Kragbleche 5 anfangs von dan vorspannenden Belastungsfedern 8 gekrümmt imd gehen beim Abschließen des StrSinungsquerschnittes in Flachstellung (Fig. 4) über, wobei sie durch die dann unter Spannung geratenen Belastungsfedern 8 an ihre ebenfalls flache bzv. ebene Sitzfläche 9 angepreßt werden. Infolge ihrer Flachlaga in der Schließstellung ermöglichen die iCragbleche 5 die Schaffung einer lückenlos durchgehenden Abdichtung, wobei dann benachbarte Kragbleche 5 längs ihrer geraden Kanten ausgerichtet werden» so daß auch an den Ecken der Sitzfläche ein praktisch gasdichter Abschluß geschaffen vird und die bisher dort unvermeidlich auftretenden Leckstellen veitestgehend vermieden sind.

Wie aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich ist, ist die erfindungsgemäße Ausbildung eines Absperrorganes nicht nur bei Absperrklappen, sondern auch bei Absperrschiebern anwendbar, bei denen ein Schieber 20 durch ein Paar umsteuerbarer Druckluft-Eebevorrichtungen 21 zischen der Offen- und der Schließstellung verlagert werden kann.

In geöffneter Stellimg befindet sich der Schieber 20 mit Ausnahme seiner iia Rahmen verbleibenden Bodenkante völlig außerhalb der Leitung oder des Fuchses.

« 6-

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Bei dieser Anordnung ist der Rahmen ringsum mit einer lagefesten Doppeldichtung ausgestattet, die aus einem Paar gegenständiger Kragbleche 25 besteht, welche durch vorspannende BeiJ-Stungsfedern 28 abgestützt sind und sich bei in Schließstellung gebrachtem Schieber 20 diesseits und jenseits des Schiebers anlegen und dadurch eine Dichtung gegen Druck sowohl von der einen als auch von der anderen Schieberseite her schaffen.

Im oberen Teil der Fig. 7 ist in strichpunktierten Linien die Lage des Schiebers 20 in seiner Offenstellung angedeutet.

Wie aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich ist, suchen sich bei der Doppeldichtung die paarweise gegenüberstehenden Kragbleche 25 aufeinander zuzukrümmen und tun dies bei aufgezogenem Schieber 20 auch tatsächlich entlang der Bodenkante. Daher- muß beim Überführen des Schiebers 20 in seine Schließstellung dafür gesorgt werden, daß die Bodenkante des Schiebers wieder in den Spalt zwischen den bodenseitigen Kragblechen 25 eintreten kann, der unter der Einwirkung der Belastungsfedern 28 auf weniger als Schieberbreite verengt ist.

Dies geschieht bei der Ausführungsforir. gemäß den Fig. 7 und dadurch, daß die Führungs- bzw. Bodenkante des Schiebers 20 mit Einführungsschrägen versehen ist, die bei ihrer Abwärtsbewegung von den Sperrseiten !\er die Kragbleche auseinanderdrücken und gleichzeitig spannen.

Eine Abwandlung des Absperrschiebers gemäß den Fig. 7 und 8 ist in den Fig. 9 und 10 veranschaulicht. Bei diesem in eine Leitung 31 eingebauten Absperrorgan sind ein Rahmen 32 und ein Schieber 33 vorgesehen, der in Fig. 9 mit vollen Linien in der die L·e■ltung 31 ausfüllenden Schließstellung und in strichpunktierten Linien ir. rückgezogener, geöffneter Stellung dargestellt ist;

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Der Schieber 33 ist als Hohlkasten mit schräger Vorder- und Rückwand 33a ausgebildet, die beide ringsum mit einer umlaufenden Abdichtung aus Kragblechen dnr zuvor beschriebenen Art versehen sind, wobei ebenfalls Kr^gbleche 34 durch vorspannende Belastungsfedern 35 gespannt sind. Die Seitenkantenabdlchtungen des Schiebers 33 entsprechen denen des Schiebers 20.

Die Abdichtungen an der Ober- und Unterkante des Schieber.: To arbeiten mit rahmenfesten, als Widerlager ausgebildeten Sitz flächen 36 und 36a zusammen, welche die gleiche Schräge wie die Schieberwände 33a aufweisen.

Wenn der Schieber 33 mit Hilfe eines Kolben-Zylinder-Hubwerkes 37 hochgebracht wird, passiert er schnell die Sitzfläche 36, bis er die Schließstellung erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt legen sich die zuvor von den Belastungsfedern 35 nach außen gedrängten (vgl. Fig. 9d) Kragblecbe 34 an der Schiebeunterkante an die rahmenfeste Sitzfläche 36 an und werdenbei der Weiterbewegung des Schiebers 33 durch die Belastungsfedern 35 an die Sitzfläche 36 angedrückt.

Am Kopfende des Schiebers 33 andererseits kommen die auswärtsgebogenen Kragbleche 34 (vgl. Fig. 9c) zunächst mit einer Einführungsschräge 38 der Sitzfläche 36a in Berührung und werden dadurch anschließend zur Anlage an die Dichtungszonen 39 (vgl. Fig. 9a) der Siti „.Mche 36a gebracht. Auf diese Weise wird ebei.^alls eine Doppeldichtung geschaffen, die gegen Umkehr des das Absperrorgan beaufschlagenden Gasdruckes schützt.

Infolge seiner hohlkastenartigen Ausführung kann der Schieber 33 in zurückgezogener Stellung das Hubwerk überdecken, das somit nur als zentral anbringbare Einzelvorrichtung vorhanden zu sein braucht.

Die Keilform des Schiebers 33 bringt zudem den Vorteil, daß seine Dichtungen allseitig bis auf die letzten wenigen Zentimeter der Belegung ohne Spannung bleiben und sich in weit weicherer Art an ihre Sitzflächen 36 und 36a anlegen.

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Fig. 11 schließlich zeigt ein Explosionsschutzventil gleicher

Zvockboct-Ljx.Jung vic der Absperrschieber cür.itiß den Fig. 9 und 10, also nit gegen Unterdrück schützender Abdichtung aus vor-

dch nicht rät einen sor^rc-rht zur

gecptuxiiLc-ü EragblechcA, jed-ch nich

S ti^aöir_tungs richtung verschiebliehen Absperrschieber, sondern vielmehr mit einer Kehrzahl voi-schvenkb^rer lanellonartiger Acsp-airklapp-cn. Dia .■^ώ_ί-οΓΐ·*-;1-.^ρ^·;"_Α sii.d dubci in. d^r oberen Figurenhülfte in Schlief- und in der ur.tera-i FigurerJiälfte in Oxfenstelluing gezeichnet.

Der gesagte ü.Tifang so-'.'.tlicher lanellcnürtiger Dichtungselei:.iite 43 iOjia die suyeorünuton Teil2 las TULi^cns si^d nit Sitzen von iCrajtlochen 45 besetzt, dia bei nicht geschlossenen Di chtuiags element en 43 duirch Belastungsredern 4i ausgebogen sind. In Schließstellung überlappen sich die Iragbleche 45 und ν erden durch ihre Eölastungsfedcrii <ö an die entsprechen—

Die la-'Λ.ιΙΙ enf orr.ii j en Dichf.uagselor.cnte 42 sind auf Vollen 42 nontiert, die doTch ein gei:i;.;inoj_:.ss iiebelgotriebe 44- betätxgt verdon. Dieses Getriebe wird normalerveise durch ein Gegezico"C"iciit in die der Schii =3Stellung des Absperrorgar.es ent~ s?rschände Lage gedr^ngr. Vo.in das Absperrorgan geöffnet ver— den seil, so v/ird aas üevicht von Hand a.-:gohoben und in der angehcber-en Lage dui-ch eine nicht naher dargestellte Falle arretiert. Die Falle kann ihrerseits durch ein Soleonid 46 •zv-ruevgeaogen v/erden, vö^l\\£ das Gc-rGngericht uieaer abfällt und das Absperrorgan über· ein Segner.tgetriebe 47 verschließt. Auf diese ,.'eise kann eine Mehrzahl derartiger Explosionsschutz ventile von einer Fernsreuerangsζenürale aus gleichzeitig geschlossen werden.

Ί^Α

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Claims

G 71 Ο', 251.3

Them- Technical Development Ltd.

Schutzansprüche

1» Absperrorgan mit einer Sitzfläche Kit mehreckiger innerer Begrcnzungskaiite und einen zwischen einer Cffei.— und einer Schließsteilung bewegbaren Dichtungselement, dessen abdicn— tend wirkender Teil aus elastisch verformbarem und unter der Einvirkung einer Belastungsfeder- stehendem ICragblech besteht, für gasdurchströmte Leitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzfläche (S; 36, 36a; 49) in der Zone, rait der das Dichtungselement (3; 20; 33; 43) bei Schließstellung in Kontakt kcrnnt, eine nach der Stronabseita hin geschlossene Flachs bildet und Kragblech (5; <5i 34; 45) ¹^Id Belastungsfeder (3; 23; 35; 43) bezüglich ihrer Stellkraft derart ausgestaltet und so zueinander angeordnet sind, daß in der Schließstellung der die Abdichtung bewirkende Eontaktdrucl: z-idschen Sitzfläche (9; 36» 36a; 49) und Dichtungselement (3; 20; 33; 43) unabhängig von etva vorhandenen Gasdruclojriter— schieden zmschen den diesseits und jenseits der Sitzflächt; liegenden Räumen von den vereinigten Stellkräften von Hrag— blech und Belastungsfeder an die Sitzfläche erzeugt
2. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die vox"zugsveise als Blattfeder ausgebildete Belastungsfeder (δ; 23; 35; 43) und das ICragblech (5; 25; 34; 45) derart zueinander angeordnet sind, daß das Kragblech in Offensteilung in Richtung auf seine SchlieSlage vorgekriirmt ist.
3. Absperrorgan nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da3 die Belastungsfeder (8; 28; 35; 43) und da^ Kragblech (5; 25; 34; 45)

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derart ^ueinandor angeordnet sind, iu2 das Krügbioch i StGIlUV¹CT 7. Vi'JT^- S 3XT","⁵ dijS ]" ·ϋ'^Γ ■" -r-"-¹'· Gs 5 Q^¹J c"' ^rZ Ϊ"1"^Λ VQv.-yr·.V >"'■'"■■ "
4. Absperrergan nach einem car Ansprüche '! bis 3, dadurch 7 Pl Λ¹—IPi" fi r· <~t riss-,* -'" ri τ λ· ^1λ 1* "· ι ■'! yv' ---»V-i-'v-'¹:-. "r·.-* Ί rt^c T^₁VV + '""

li.sntes (3; 20; 32; 43^ a;;.s ncl^oren ein^nicr uberlap^s-Kragblechen (5; 25; 24; 45) besLeht.
5. Absperrorgan nach, einem der Ansprüche 1 bis 4_f dadurcii ce— l.e:inzeich.net, da£ das Dicnt^^gsol-Ejnen·': (3; 4?) tvn eir.^ Scl-' aciise schvaniebar ist, die innsrlialb des Gasstronr/eres ange ordnet ist. ' . -.-.-·■
6» Absperrorgan nach einen der Ansprüche 1 bis 4_t dadurch gekeimzGxchnet, daß das Dichtv-ngseler^nt als quer zusi Gasstr
7· Absperror'jaiig nach Anspruch 6_f dadurch gekennzeichnet, an beiden gegenüberliegenden Seiten des Schiebers (2C; 33) Abdichtungen angeordnet sind, deren Kragbleche (25« 34) in Gifensteirung gegeiosinnig vor-gdcr-i^'.^vu sir.d.
o. Absperrorgan nach Anspruch 6 oder ?, dadurch gekennzeichnet, do3 eine Fülrrungs- bzv» Bodenicante des Schiebers (20) oder des Schiebergehäuses (32) mit Ein£ührungsschrägen (33) verseilen ist, um die ^ragbleäie (25; 34) in ihre Schließ st ellung einzuführen.
9. Absperrorgan nach einen der Ansprüche δ 'bis 8, dadurch gele e:mzeiclmet, daS der Schieber (33) wenigstens annäherr.d !'eilrcriTiig ausgebildet ist.
10. ^bsperrorgar. nach eir-er:i der Ar_spi"i5-che 1 bis 9, dadurch gc-c^mzeicluiet, daß es aus venigsteiis 2\7ci drehbe\7egliclieii Diciituiigsel cn ent on. (3; 43) besteht, die sich in S chi ießs teilung ir. eine:

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"'or.igstsns das eine Dichtungselement (3; 43) an seiner I?andsone eine Sitzfläche (9; 49) und cas i'r.i benachbarte Dich-ΐιΐΓ-7π·ΐ1ο"::;3Λΐ (2; 43) oi::i ;lu.vcli cine ■/crz^-jrv.Tiee Ma^tirc-'lor- -^,„+.^„j, 3^2.2.St¹J-^T⁰"'"d^¹^ f Piϊ 4-''ί ^piD.^tetiGS ?i2T"3.Tbj.ecli C 3

Pi

iiP—^!ist ''¹I^hCS in Sc^lIc-Hr¹TeI Ί.ν:·. B. d-τ Sit£lV-cV:2 (^; •'■j) can erstgenannter. Diciituiir^elsriont (3; 43) abdichtend bt.-

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