DE7216696U - Absperrschieber - Google Patents

Description

Absperrschieber

Die Erfindung betrifft Absperrschieber mit direktem Gehäusedurchgang und keilförmiger Schieberplatte, wobei letztere eine Dichtungsanordnung aus Kautschuk oder einem anderen Elastomer trägt.

Es ist bekannt, daß derartige Absperrschieber in bestimmten Fällen denjenigen Absperrschiebern vorzuziehen sind, bei denen die Abdichtung durch eine Berührung von ,Metall mit Metall erzielt wird, da nämlich im letztgenannten Fall die Metallbereiche derart mit Riefen verletzt werden können, daß die Abdichtwirkung verloren geht.

Derartige Riefen werden von Steinen, Sandkörnern und anderen Fremdkörpern verursacht, die in ^demjenigen Fluid oder Wasser mitgeführt werden, zu dessen Durchflußsteuerung der Absperrschieber dient. Die Absperrschieber mit Kautschukaus stat tung sind weniger empfindlich gegen die Wirkung derartiger Fremdkörper, und zwar aufgrund der Elastizität des Elastomers, welches die Dichtungsanordnung bildet.

Bei den Schieberplatten der genannten, bekannten Absperrschieber erstrecken sich die Dichtungsanordnungen aus Kautschuk oder einem anderen Elastomer in unterschiedlicher Weise entlang derjenigen Fläche, die als Berührungsfläche für den zugehörigen Sitz dient. Vorausgesetzt sei, wie es in der Regel der Fall ist, daß die Betätigungsspindel der Schieberplatte vertikal angeordnet ist und daß sich die Schieberplatte beim SchließVorgang vertikal von oben nach unten verschiebt. Wenn dann der Absperrschieber geschlossen ist, wird die Dichtungsanordnung in ihrem unteren Bereich unter Druck in Berührung mit den unteren Erzeugenden des rohrförmigen. Gehäuses gebracht. Im Hinblick auf den oberen Bereich der Dichtung gibt es in Abhängigkeit von den verschiedenen Ausführungsformen der Absperrschieber mehrere Möglichkeiten. Zum einen kann der obere Bereich der Dichtungsanordnung keilartig auf einen geneigten, von den oberen Erzeugenden G3s Schiebergehäuses gebildeten Bereich gedrückt werden, wobei eine Verschiebung unter Reibung erfolgt. Zum anderen besteht die Möglichkeit, daß der obere Abschnitt der Dichtungsanordnung seitlich gegen einen vertikalen Bereich des Schiebergehäuses herausgequetscht oder herausgeblasen wird, und zwar als Folge einer vertikalen Kompression, die bei einer Verschiebung der Betätigungsspindel erzeugt wird. Schließlich kann der obere Abschnitt der Dichtungsanordnung auch gegen einen fast horizontalen Bereich in

der Zone der oberen Erzeugenden gedruckt werden.

Diesen verschiedenen Lösungsraöglichlceiten entsprechen Jf Dichtungslinien, die man untereinander verbinden muß, jt sofern man die Kontinuität der Abdichtung rund um die ;;| gesamte öffnung des Schiebergehäuses sicherstellen will. ; Es ergibt sich jedoch, daß in den Zwischenzonen bzw. in den Übergangszonen zwischen den in der oben beschriebenen Weise abgedichteten unteren und oberen Bereichen häufig Leckstellen auftreten, die man, wenn überhaupt, nur sehr schwer vorübergehend ausbessern kann.

Hinzu kommt, daß die Sitzflächen bei den verschiedenen bekannten Ausführungsformen Bereiche aufweisen, die leicht geneigt gegenüber der Bawegungsachoe der Schieberplatte angeordnet sind. Dies führt dazu, daß die Dichtungsanordnung während des SchließVorgangs erheblichen, unter Reibung ablaufenden Gleitbewegungen auf der Sitzfläche unterworfen wird. Dies bringt einen schnellen Verschleiß der Dichtungsanordnung nri.t Sich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Absperrschieber der eingangs genannten Art mit direktem Gehäusedurchgang und keilförmiger Schieberplatte derart zu verbessern, daß die oben erwähnten Nachteile vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung ein Absperrschieber, dessen Schiebergehäuse einen Durchflußkanal mit zylindrischer Innenfläche aufweist und dessen keilförmige Schieberplatte mindestens auf einer Seite eine Fläche trägt, die mit einer ringförmigen Dichtungsanordnung zur abdichtenden Anlage an einer Sitzfläche des

Schiebergehäuses versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die am rohrförmigen Schiebergehäuse angeordnete Sitzfläche für die Schieberplatte sowie die an der Schieberplatte angeordnete, die Dichtungsanordnung tragende Fläche als einander entsprechende, geschlossene, kontinuierliche und fortschreitend wechselnde Flächen derart ausgebildet sind, daß die Sitzfläche aus einem oberen Abschnitt aus einem unteren Abschnitt, der eine Verbindung zwischen einenstromaufwärts gelegenen und einem stromabwärts gelegenen Teil der zylindrischen Innenfläche bildet, und aus zwei seitlichen, mindestens annähernd schraubenlinienförmigen Abschnitten besteht,"welche an den Kanten der zylindrischen Innenfläche entlang führen und den oberen Abschnitt mit dem unteren Abschnitt verbinden, wobei die verschiedenen Abschnitte die zylindrische Innenfläche entlang einer geschlossenen Kurve schneiden.

Mit diesen Merkmalen berührt die Schieberplatte unter Zwischenschaltung der Dichtungsanordnung die Sitzfläche vollkommen kontinuierlich entlang der gesamten, geschlossenen Kontur der Sitzfläche, und zwar derart, daß der Absperrschieber in geschlossener Stellung absolut dicht ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bildet die Berührungsebene der Sitzfläche in jedem Punkt der Dichtlinie, d.h., der Berührungslinie zwischen der Dichtungsanordnung und der Sitzfläche, einen Mindestwinkel von 20° mit der Bewegungsrichtung der Schieberplatte.

Durch die Wahl eines derartigen Mindestwinkels von 20° zwischen der Berührungsebene der Sitzfläche und der Bewegungsrichtung der Schieberplatte entlang der Berührungslinie wird die Gleitbewegung der Dichtungsanordnung

auf der Sitzfläche beim Schließen des Absperrschiebers wesentlich vermindert, gegenüber den Verhältnissen, die bei bekannten Absperrschiebern gegeben sind.

Wenn die Dichtungsanordnung gerade mit der Sitzfläche in Berührung kommt, so soll sich die Schieberplatte derart weiter nach unten bewegen, daß die Dichtung so zusammengedrückt wird, wie es für die Erzielung der Abdichtwirkung erforderlich ist.

Die senkrecht zur Sitzfläche gemessene Bewegung der Schieberplatte, die einer derartigen Zusammendrückung entspricht, ist umso geringer, je größer der oben genannte Winkel ist. Im Vergleich zu bekannten Absperrschiebern ist sie wesentlich vermindert. Gleiches gilt für die Gleitbewegung der Dichtungsanordnung auf der Sitzfläche.

Man kaü-n sagen, daß die Gleitbewegung der Dichtungsanordnung auf der Sitzfläche um so geringer ist, je größer in jedem Punkt der Abdichtungslinie der Winkel wird, der sich zwischen der Bewegungsrichtung der Schieberplatte und der Berührungsebene der Dichtfläche bildet.

Wesentlich ist weiterhin, daß die Erfindung mit einer derartigen Anordnung folgende Möglichkeiten bietet. Entweder läßt sich für einen vorgegebenen Winkel zwischen den Berührungsebenen der Sitzfläche ein minimaler Platzbedarf des Schiebergehäuses erzielen, und zwar gemessen in der Durchflußrichtung des Fluids, oder aber es läßt sich bei vorgegebenem Platzbedarf des Schiebergehäuses ein maximaler Winkel herstellen, der dementsprechend einen minimalen Verschleiß mit sich bringt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindunsr ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von AusfttUvingsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt in der axialen Symmetrieebene, die durch die Achse der Durchflußrichtung und die Achse der Betätigungsspindel der Schieberplatte hindurchgeht;

Pig. 2 einen vertikalen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 3, und zwar in der quergerichtet>.m Symmetrieebene der Schieberplatte, welche senkrecht zur Durchflußrichtung liegt und die Betätigungsspindel enthält;

Fig. 5 einen Schnitt durch das Schiebergehäuse in der längsgerichteten Symmetrieebene;

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3j

Fig. 5 einen Grundriß;

Fig. 6, 7 und 8 perspektivische Ansichten der Schieberplatte unter verschiedenen Blickwinkeln;

Fig. 9 und Io einander zugehörige Darstellungen zur Bestimmung der Schnittkurve zwischen der Sitzfläche und der zylindrischen Innenfläche des Durchflußkanals, wobei diese Innenfläche in Fig. 9 im Längsschnitt und in Pig. Io im Querschnitt gezeigt ist;

Fig. 11, 12 und 15 Ausschnitte aus den Figuren 3 bis 5 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 14 zwei Schemadarstellungen zum Vergleich des erf indungs gemäßen Absperrschiebers mit einem bekannten Absperrschieber mit keilförmiger Schieberplatte;

Fi£)= 15 einen Längsschnitt durch das Schiebergehäuse nach einer ersten Abwandlungsform;

Fig. 16 einen Querschnitt entlang der Linie 16-16 l in Fig. 15; ■

Fig. 17 einen Grundriß;

Fig. 18 und 19 zwei einander zugehörige Darstellungen entsprechend denen nach Fig. 9 und lo, wobei jedoch eine zweite Abwandlungs.form gezeigt ist;

Fig. 2o eine schematische Darstellung eines diametralen Längsschnitts durch das Schiebergehäuse nach einer dritten Abwandlungs form;

Fig. 21 eine Seitenansicht im Schnitt entlang der -: Linie P-P in Fig. 22, wobei unter Fortlassung des oberen Teils das Schiebergehäuse eines Absperrschiebers nach einer weiteren, besonderen erfindungsgemäßen Ausführungsform dargestellt ist;

Fig. 22 eine Seitenansicht von rechts oder links gemäß Fig. 21, und zwar im Schnitt entlang der Linie Q-Q dieser Figur;

Fig.- 25 einen Grundriß der Ausführungsform nach Fig. 21 und 22;

· ι

Fig. 24 bis 25 und 27 bis 29 jeweils Darstellungen entsprechend den Figuren 21 bis 25, jedoch im Zusammenhang mit zwei weiteren Äusführun'g'S'formen nach der Erfindung.

Ausfviirungsbeispiel nach den Figuren 1 bis l4

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis besteht der Absperrschieber oder Schütz aus einem Schiebergehäuse 1, einer Schieberplatte 2 und einer Betätigungsspindel 3 für die Schieberplatte.

Das Schiebergehäuse 1 besitzt die Form eines T. Es besteht aus drei Teilen oder Armen 4, 5 und 6, die als einheitliches Formstück aus Gußeisen oder aus einer anderen Metallegierung ausgebildet sind, beispielsweise hergestellt im. Formgießverfahren. Die beiden Arme 4 und 5 liegen koaxial zueinander und bilden einen Durchflußkanal für das zu steuernde Fluid. Der Durchflußkanal weist eine zylindrische Durchflußfläche oder Innenfläche 7 mit der Längsachse X-X und mit einem kreisförmigen Querschnitt auf. Die beiden Arme enden in Flanschen 8 und zum Anschluß an zwei koaxiale Rohrstücke desjenigen Leitungssystems, in das der Absperrschieber eingebaut werden soll. Außerdem sind die beiden Arme an ihren benachbarten Enden über einen kurzen mittleren Verbindungsabschnitt Io von kreisförmigem Querschnitt miteinander verbunden, dessen Innenfläche die zylindrische Durchflußfläche oder Innenfläche 7 ohne den geringsten Niveauunterschied verlängert.

Der Quergerichtete Arm 6 des Schiebergehäuses besitzt beispielsweise eine prismatische Form mit rechteckigem Querschnitt und ist sowohl zu einer Längsebene P-P

(Fig. 2, 4, 5), welche durch die Achse X-X hindurchgeht, als auch zu einer Querebene-jOr-.Q (Pig· I* 2, 5), welche senkrecht zu dieser Achse und zur Ebene P-P liegt, symmetrisch angeordnet. Er schließt sich direkt an den unteren Teil des Verbindungsabschnittes Io für die axialen Arrn° 4- und 5 ^anr und zwar· über zwei seitliche Abschnitte 11, die eben oder gekrümmt ausgebildet sind. An seinem gegenüberliegenden Ende trägt der quergerichtete Arm 6 des Schiebergehäuses einen Plansch 12 zur Befestigung eines Deckels Ij5·

Die Schieberplatte 2 kann aus jedem geeigneten Material bestehen, beispielsweise aus normalem Roheisen, aus Kugelgraphitgußeisen, aus Stahl, aus Kupferlegierungen oder aus Kunststoff. Auch kommen sämtliche geeigneten Herstellungsverfahren in Frage, wie etwa Präzisionsguß, Gesenkschmieden od.dgl. Die Schieberplatte kann entsprechend den Figuren 1 und 2 hohl oder entsprechend den Figuren 5 bis 8 voll ausgebildet sein..

Die BetätigungSBpindel j5 liegt mit ihrer Achse Y-Y in der Schnittlinie zwischen der längs laufenden Symmetrieebene P-P und der quer laufenden Symmetrieebene Q-Q. Am unteren Ende trägt die Betätigungssphdel 3 ein Gewinde 14, mit welchem sie in eine Mutter I5 eingeschraubt ist. Die Mutter 15 ist drehfest in einer querlaufenden Nut 16, welche im oberen Teil der Schieberplatte 2 ausgebildet ist (siehe insbesondere Fig. 2 und 6 bis 8).

Die Betatigungsspindel J5 wird in Längsrichtung innerhalb des Schiebergehäuses 1 über einen Bund 17 festgehalten, welcher zwischen dem Deckel 1J> und einem Halteteil 19

angeordnet ist. Der Halteteil 19 ist über Schraubenbolzen 2o oder in anderer Veise äifflJeckel befestigt. Weiterhin ist eine Dichtung vorgesehen, beispielsweise ein Dichtring 21, der unterhalb des Bundes I7 sitzt.

Die Schieberplatte 2 wird an ihren Seiten von zwei Rippei 22 (Fig. 1, 2 und 6 bis 8) geführt, welche in Nuten 23 des Schiebergehäuses 1 (Fig. 2 bis 4) gleiten. Die Anordnung kann auch umgekehrt getroffen werden. Die Schieberplatte

2 wird auf diese Weise dazu gezwungen, sich in Richtung der Achse Y-Y zu bewegen, sobald man die Betätigungsspindel

3 dreht. Letzteres kann mittels einer Betätigungskappe vorgenommen werden, oder mittels eines Handrades, welches an einem oberen Vierkant 24 der sich ins Innere der Schieberplatte erstreckenden Betätigungsspindel angreift. An ihrem unteren, diametral gegenüberliegenden Ende trägt die Schieberplatte einen die Bewegung begrenzenden Endanschlag 25.

Um einen dichten Abschluß sicherzustellen, wenn sich die Schieberplatte in ihrer unterste:: Stellung befindet, ist mindestens zu einer Seite der Querebene Q-Q folgende Anordnung vorgesehen: Eine Anlagefläche oder Sitzfläche 26, die am Schiebergehäuse 1 angeordnet ist, eine zugehörige an der Schieberplatte 2 angeordnete Fläche 27 und zwischen beiden eine Dichtungsanordnung 28 aus Kautschuk oder einem anderen Elastomer. Diese Dichtungsanordnung ist auf der Fläche 27 befestigt, und zwar durch Kleben, Vulkanisieren oder in anderer geeigneter Weise. Insbesondere kann die Dichtungsanordnung in den für sie vorgesehenen Zwischenraum zwischen den einander zugeordneten Flächen' 2o am Schiebergehäuse 1 und 27 an der Schieber-

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platte 2 eingegossen werden. Man hält die Schieberplatte dabei in der richtigen Stellung fest-. ·

• Wie es auch in der Zeichnung dargestellt ist, trifft man die Anordnung vorzugsweise symmetrisch, und zwar sowohl bezüglich der Längsebene P-P, als auch bezüglich der Querebene Q-Q. Dabei sind dann zwei Flächen 26, zwei Flächen 27 und zwei Dichtungsanordnungen 28 vorgesehen, und zwar in ringförmiger, kontinuierlicher und relativ zur Querebene Q-Q symmetrischer Ausbildung. Im Profil, d.h., ge- . | sehen in Querrichtung senkrecht zur Längsebene P-P, weisen dann diese Flächen und diese Dichtungsanordnung die Form eines Y auf. Im unteren Arm des Y entsprechend denjenigen Abschnitten des Schiebergehäuses 1 und der Schieberplatte 2, die bezüglich der Längsachse X-X entgegengesetzt zur Betätigungsspindel 3> liegen, können die beiden Flächen 26 und 27 sowie die Dichtungsanordnungen 28 entweder ineinander übergehen, direkt nebeneinander liegen oder mit Abstand zueinander angeordnet sein. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gehen sie praktisch ineinander über.

Die Flächen 2ö und 27 sind als einander zugehörige, geschlossene, kontinuierliche Flächen ausgebildet und verändern sich fortschreitend.

Im folgenden soll die Form jedes der Flächenabschnitte 26, welche am Schiebergehäuse 1 symmetrisch zur querlaufenden Symmetrieebene Q-Q angeordnet sind, beschrieben werden, und zwar anfänglich im Zusammenhang mit den Figuren 5 bis 5, später im Zusammenhang mit den Figuren 9 bis 13.

Die Figuren J5 bis 5 zeigen die beiden Anlage- oder Sitzflächen 26, die symmetrisch zur Ebene Q-Q liegen und

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später auf der Höhe dieser Ebene zusammenlaufen. Jede dieser Flächen, wird,,von zwe^.JConturen begrenzt, nämlich einer inneren Kontur 29 und einer äußeren Kontur 30. Zwischen beiden Konturen kannteRH man auf der Fläche eine Mittellinie 3I definieren, auf der die Abdichtung sichergestellt werden soll.

Die Kontur 29 entspricht der Schnittlinie zwischen der Fläche 26 und der zylindrischen Innenfläche 7 des in den Abschnitten 4 und 5 des Schiebergehäuses 1 ausgebildeten Durchflußkanals. Die Kontur Jo entspricht der Schnittlinie zwischen der Fläche 26 und einem Teil der Innenfläche des Armes 6 des Schiebergehäuses, beispielsweise eines mehr oder weniger als Hohlkehle 32 ausgebildeten Abschnittes. Die Anordnung ist so getroffen, daß die innere Kontur 29 ein hohes Maß an Genauigkeit aufweist, während die äußere Kontur 30 mehr oder weniger weit von der inneren Kontur entfernt sein kann, und zwar in Abhängigkeit von der Wahl der Hohlkehlenfläche 32.

Es sei darauf hingewiesen, daß dj% innere Kontur 29 theoretisch kontinuierlich verläuft. Tatsächlich endet sie jedoch in den Punkten 33 und 34, da zwischen diesen Punkten die Fläche 26 mit der zylindrischen Innenfläche des mittleren Verbindungsabschnitts Io des Schiebergehäuses 1 zusammenfällt, und zwar derart, daß der Abschnitt 33 - 34 der Kontur 29 bei einer tatsächlich hergestellten Ausführungsform nicht sichtbar ist. Dies ergibt sich daraus, daß keinerlei Niveauunterschied, sei es als Vorsprung, sei es als Ausnehmung, zwischen der Fläche 26 und der zylindrischen Innenfläche 7 vorhanden ist.

Die äußere Kontur 30 jeder Fläche 25 schließt sich im

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Punkte 35 (Pig. 5 und 13) an die äußere Kontur der anderen Fläche 25 an,·-so daß^sich für-beide gemeinsam eine geschlossene Kontur bildet.

Jede auf diese Weise innen und außen begrenzte Sitzfläche 26 besteht aus Vier Abschnitten: Einem oberen Abschnitt I, einem unteren Abschnitt II und zwei seitlichen Abschnitten III, die an die Abschnitte I und II angeschlossen sind.

Nach der Erfindung sind die Flächen so ausgebildet, daß in sämtlichen Punkten der Abdichtungslinie J51 die Berührungstangente der Anlagefläche mit der Bewegungsrichtung der Schieberplatte einen "inkel von mindestens 20°, vorzugsweise -in der Größenordnung von'20° einschließt.

Man kann nun daran gehen, und zwar für den Fall, daß die genarbten Berührungs ebenen einen Winkel von ^0° bilden, praktisch die innere Kontur 29 zu definieren und sodann die Abschnitte I, II, III einer der Flächen 26, bzw. vielmehr eine ihrer Hälften, welche zu einer Seite der längs laufenden Symmetrieebene P-P liegt. Die andere Fläche 26 ist bezüglich der Querebene Q-Q symmetrisch angeordnet. Dabei wird im Zusammenhang mit der inneren Kontur 29 zuerst auf die Figuren 9 und Bezug genommen. Im Zusammenhang mit der Ausbildung der Abschnitte I, II und III wird auf die Figuren 11 bis I^ verwiesen.

Fig. 9 zeigt die zylindrische Innenfläche 7 des Durchflußkanals im Längsschnitt, während Fig. Io einen Querschnitt dieser Innenfläche darstellt.

Betrachtet man in Fig. Io die vier Berührungsebenen T-T der zylindrischen Innenfläche 7> .die mit ι" ν Achse Y-Y der Betätigungsspindel des Absperrschiebers einen Winkel von 30° einschließen, so ergibt sich, daß diese Berührungsebenen entlang zweier oberer Erzeugenden jl,

P ι 2

J^ und entlang zweier unterer Erzeugenden K¹, K die zylindrische Innenfläche 7 tangieren.

Unter dieser Voraussetzung kann man auf der zylindrischen Innenfläche 7 eine Begrenzungskurve U nach Pig. 9 ziehen, die aus folgenden Abschnitten,besteht:

aus einer Teilstrecke A B, die aus einem geradlinigen, parallel zur Achse Y-Y verlaufenden Teilstück besteht und einem geradlinigen Teilschnitt der zylindrj sehen Innenfläche 7 entspricht;

aus einer Teilkurve BCDEP, die derart verläuft, daß in sämtlichen Punkten, wie etwa im Punkt C, die Tangente t der Kurve e;
Achse Y-Y einschließt;

Tangente t der Kurve einen Winkel von J>0° mit der

und aus einer unteren Teilstrecke F G, die von einem zweiten geradlinigen Teilstück parallel zur Achse Y-Y gebildet wird.

Die Kurve U stellt eine Begrenzungskurve dar, und zwar in dem Sinne, daß zwischen den Erzeugenden J¹ und K¹ auf der einen Seite und den Erzeugenden J und K² auf der anderen Seite eine Fläche derart konstruiert werden kann, daß deren Berührungsebenen entlang der Verschneiduug dieser Fläche mit der zylindrischen Innenfläche 7 einen konstanten Winkel von 30° mit der Achse Y-Y für die

Bewegung der Schieberplatte einschließen.

Wollte man eine steilere Kurve annehmen, so würde die Konstruktion möglich. Diese Grenzkurve U führt zu einer Minimalöffnung des Schiebergehäuses zwischen den beiden S Sitsflächen 26 für den Pali-i daß man eine Sitzfläche

anstrebt, die einen Winkel von 30° oder darüber mit der Achse Y-Y entlang der Kurve 29 bildet, welche die Schnittlinie zwischen der Sitzfläche 26 und der zylindrischen Innenfläche 7 darstellt. Es sei darauf hingewiesen, daß es für jeden Wert des Mindestw,inkels, den man sich von vornherein vornimmt, eine Grenzkurve gibt.

Man kann dementsprechend diese Grenzkurve U annehmen, jedoch erhält man eine Sitzrläche 26, die sich an bestimmten Stellen sehr schnell dreht oder verwindet. Es ist daher vorzuziehen, sich ein wenig von dieser Grenzkurve, und zwar an deren Enden, zu entfernen, derart, daß man eine Sitzfläche 26 erhält, die sich mehr fortschreitend verwindet. Unter diesen Bedingungen entspricht die Kurve 29 der Spur abfg in Fig. 9. Man findet diese Spur in vergrößertem Maßstab einerseits in den Figuren 1 und und andererseits in den Figuren 11 bis IjJ.

Die Figuren 11 bis 13 entsprechen einer Hälfte von einer der Sitzflächen 26 mit deren oberem Abschnitt I, unteren Abschnitt II und seitlichem Abschnitt III. Dabei sind die interessierenden Punkte, die auf der unteren Kontur 29 der Sitzfläche liegen, mit a, b ... g, h bezeichnet. Die entsprechenden Punkte auf der Dichtlinie tragen die Bezeichnungen a¹, b¹...., während die entsprechenden Punkte auf der äußeren Kontur jjo mit den Buchstaben a², b .... bezeichnet wurden.

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26

Der obere Abschnitt I besitzt folgende Merkmale:

die Verschneidung dieses Abschnitts der Fläche mit der zylindrischen Innenfläche 7 bildet den Bogen abc, eines geradlinigen Schnittes der Zylinderfläche;

der Abschnitt I wird von Geraden erzeugt, die parallel zu derjenigen Symmetrieebene P-P des Absperrschiebers verlaufen, welche die Achse X-X der Durchflußrichtung und die Achse Y-Y der Bewegungsrichtung der Schieberplatte enthält;

jede Gerade b, b² auf der Sitzfläche, die durch einen laufenden Punkt b zwischen den Punkten a und c hindurchgeht, liegt in einer Ebene, die den Punkt b passiert und in diesem Punkt die Tangente an die innere Kontur 29 enthält sowie konstruktionsbedingt einen Winke2ⁿ5O° mit der Achse Y-Y für die Bewegung der Schieberplatte einschließt; der Streckenabschnitt wie etwa b, b"¹; besitzt- die Länge i von fast konstantem Wert; b* ist der entsprechende Punkt auf der Abdichtungslinie J>1 jeder dieser Geraden.

Diese Bedingung bestimmt die Abdichtungslinie pl auf der Sitzfläche 26. Der Streckenabschnitt b, b² besitzt die Länge 2i. Er entspricht der Breite der festgelegten Sitzfläche. Der Punkt b² bestimmt die theoretische äußere Begrenzung der Sitzfläche. Tatsächlich kann sich die Sitzfläche praktisch über den Punkt b² hinaus erstrecken, bis sie wieder auf die Wand des Schiebergehäuses trifft.

2
Da der Streckenabschnitt b, b klein im Verhältnis zu

anderen Abmaßen der Sitzfläche ist, und da sich die Sitz-

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fläche fortschreitend verwindet, bildet die Tangente im laufenden Punkt b der durch den oberen Teil der Sitzfläche gezogenen Abdichtungs*i*inie Jl' mit der Vertikalen einen Winkel von annähernd 50°.

Der untere Abschnitt II der Sitzfläche bildet eine Zylinderfläche, die konzentrisch zur Achse X-X liegt und genau in der Portsetzung der zylindrischen Innenfläche 7 des Durchflußkanals verläuft.

In diesem Abschnitt verliert die Sitzfläche 26 ihre Individualität und fällt mit den Erzeugenden des unteren Abschnitts der zylindrischen Innenfläche 7 zusammen. Die Dichtungslinie folgt dem geradlinigen Abschnitt g , h¹·. Der Winkel zwischen der Vertikalen und der Berührungsebene, die entlang der Abdichtungslinie an die Sitzfläche gelegt ist, erhöht sich in dem Bereich zwischen S¹ und h³· von 45° auf etwa 90°.

Jeder seitliche Abschnitt ill, der ein besonders wesentliches Merkmal 3er Erfindung darstellt, besitzt folgende Eigenschaften:

er verbindet in fortschreitender und kontinuierlicher Weise den oberen Abschnitt I mit dem unteren Abschnitt II;

er wird von einer windschiefen Fläche in Form einer gewundenen Bahn gebildet, d.h., von einer schraubenlinlenförmigen Fläche, die sich an die Kurve cdefg auf der zylindrischen Innenfläche 7 des Durchflußkanals anlegt und sich auf der Seite des Zylinders verwindet;-

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folgt man der Verschneidungslinie dieser Fläche mit der zylindrischen Innenfläche 7 entlang der Kurve c bis g, so führt die Fläche eine Drehung u.n eine vertikale Achse aus, und zwar in dem Sinne, daß die Flache dieses Abschnitts III längs ihrer Erzeugenden c c¹ gegen das Äußere der zylindrischen Innenfläche 7 weist und längs der Erzeugenden g g¹ ins Innere der zylindrischen Innenfläche 7 gerichtet ist (es sei darauf hingewiesen, daß der Grundriß nach den Figuren 5 und 15 ausgesprochen bezeichnend für die grundsätzliche Form dieser Fläche und ihr>er Drehung um sich selbst ist, die deutlich wird, wenn man der Kurve cdefg folgt).

Der seitliche Ä&schriutifc III der Sitzfläche besteht beim vorliegenden Ausführungsbeispiel tatsächlich aus drei Zonen:

a) Zone cd, ä~ c2. Es handelt sieh hierbei ürn einen Teil cinsr Ebene, die gegenüber der Achse X-X der Durchflußrichtung um einen Winkel von 30° geneigt liegt. Die Berührungsebene der Kurve 29 schließt in sämtlichen Punkten auf der Linie cd mit der Achse Y-Y nach Fig. einen konstanten Y/inkel von 30° ein. Die Berührungsebene in einem beliebigen Punkt auf dem Abschnitt c¹ d* der Abdichtungslinie 31 bildet dementsprechend mit der Achse Y-Y einen Winkel von annähernd jO°.

b) Zone d f f² d². Es handelt sich um eine Regelfläche, die sich aus den horizontalen Erzeugenden entwickeln läßt, welche an der auf der zylindrischen Innenfläche 7 gezogenen Kurve d f anliegen. In jedem laufenden Punkt, beispielsweise im Punkt e zwischen den Punkten d und f, bildet die Erzeugende die horizontale Gerade, welche in .einer der beiden Ebenen liegt, die die Tangent. im Punkte e der Kurve d e enthält und mit der Vertikalen

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einen Winkel von 30° einschließt. Die Berührungs ebene der Sitzfläche im laufenden Punkt e auf der Kurve de bildet also bei dieser Konstruktion einen Winkel von 30° mit der Achse Y-Y. Da der Streckenabschnitt e e¹ klein im Verhältnis zu anderen Abmaßen der Sitzfläche ist und da die Sitzfläche sich fortschreitend verwindet, liegt der Winkel zwischen der Berührungsebene im laufenden Punkt e¹ auf der auf der Sitzfläche gezoge- f nen Abdichtungslinie 31 und der Vertikalen nahe bei ""' |ϊ

,_fto * ' Si

c) Zone fg g f . Es handelt sich um eine Hegelfläche mit fast der gleichen Definition wie die vorstehend beschriebene Fläche. Die vorliegende Fläche läßt sich aus den horizontalen Erzeugenden entwickeln, die an der auf der zylindrischen Innenfläche 7 des Durchflußkanals gezogenen Kurve fg anliegen. Allerdings erhöht sich der Winkel zwischen der Vertikalen und der Berührung* ebene der Sitzfläche in jedem Punkt zwischen den Punkten f und g von 30° auf 45°, wenn dieser hier betrachtete Punkt von f nach g wandert. Diese Zone entspricht der Verbindungsstelle zwischen den beiden Sitzflächen 26. Die Vereinigung dieser beiden Sitzflächen erfolgt entlang der Linie 35 bzw. f g¹, die aufgrund der/Sben erwähnten Symmetrie in den Figuren 3 und 11 mit der vertikalen Symmetrieachse dieser Figuren zusammenfällt.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die angenommene geometrische Konstruktion derart, daß abgesehen von den oben beschriebenen allgemeinen Verhältnissen die Verbindungslinie der beiden Sitzflächen 26 eine Gerade f² g darstellt, .nämlich die Tangente im Punkte f² an dem geradlinigen Schnitt durch die zylindrische Innenfläche ¹J (siehe Fig. 12).

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Auf folgendes sei hingewiesen:

Der Anschluß des seitlichen Abschnitts III der Sitzfläche 26 an den für beide Sitzflächen gemeinsamen unteren Abschnitt II erfolgt in äußerstem Maße fortschreitend;

die Verbindung der Ebene c d d c , die um ^O gegen die Achse X-X der Durchflußrichtung und gegen die Achse Y-Y der Schieberplattenhewegung geneigt ist, mit dem oberen Abschnitt I der Sitzfläche sowie mit dein Bereich d f f² d² des-- seitlichen Abschnitts III liegt genau in den Punkten c und d. In diesen Punkten entsprechen nämlich die Berührungsebenen dem Bereich

2 2 · ■
c d d c , und zwar die Berührungsebene im Punkte c

2 2 für den oberen Abschnitt acc a und die Berührungs-

2 P ebene im Punkte d für den Abschnitt d f f d . In

ο ρ
den Punkten c und d hingegen weichen die Berührungsebenen der zu verbindenden Flächen geringfügig von

ο Ρ der angenommenen Ebene c d d^ c ab. Es erweist sich also als erforderlich, die Verbindungsstelle

ο ρ

entlang der Erzeugenden c c und d d am Gußmodell geringfügig zu egalisieren;

der im vorliegenden Fall aus drei Zonen bestehende und schraubenlinienförmig ausgebildete seitliche Abschnitt III der Sitzfläche bildet die kontinuierliche und fortschreitende Verbindung zwischen dem oberen Abschnitt I und dem unteren Abschnitt II der Sitzfläche.

Die Anordnung, der beschriebenen Sitzfläche 26 sowie ihres symmetrischen Gegenstücks, bezogen auf die Ebene P-P, erfüllt also wesentliche Merkmale der Erfindung:

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nämlich die Bedingung hinsichtlich der Form (eine fortschreitende Veränderung in der Gestalt der Sitzfläche), und die Bedingung hinsichtlich der Berührungsebene (in jedem Punkt auf der Abdichtungslinie bildet die Berührungsebene mit der Achse Y-Y einen Winkel /on mindestens 20°.

Prüft man insbesondere die letztgenannte Bedingung bezüglich der Berührungsebene, so ergibt sich im Zusammenhang mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, daß der Winkel zwischen der ,Vertikalen und der Berührungsebene der Sitzfläche längs des Abschnitts a¹ bis f¹ auf der Abdichtungslinie praktisch konstant ist und etwa 30° beträgt. Gleiches gilt bezüglich des Gegenstücks der Dichtfläche, welches symmetrisch zur Ebene P-P angeordnet ist. .

Längs dem Abschnitt zwischen f und h¹ auf der Abdichtungslinie und längs des symmetrisch zur Ebene P-P liegenden Gegenstücks vergrößert sich der Winkel zwischen der Vertikalen und der Berührungs ebene df?r Sitzfläche fortschreitend von 30 auf 90⁰.

Bei diesem Ausführungsbeispiel nach cfer Erfindung bietet sich also abgesehen von den charakteristischen Bedingungen der Erfindung die Möglichkeit, einen Absperrschieber mit Sitzflächen derart zu schaffen, daß für den größten Teil der oberen Hälfte der Sitzfläche der Winkel zwischen der Vertikalen und der Berührungsebene der Sitzfläche entlang der Abdichtungslinie praktisch einen vorgegebenen konstanten Wert beibehält (im vorliegenden Fall 30°). Weiterhin kann die Anordnung so getroffen sein, daß für den .verbleibenden Abschnitt der gleichen Sitz-

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fläche der Winkel zwischen der Berührungse^ne und der Vertikalen überall,oberha^tijlieses vorgegebenen konstanten Winkels liegt.

Aufgrund der Tatsache, daß in sämtlichen Punkten der Abdichtungslinie dieser Winkel gleich oder größer als 30° ist und aufgrund der Tatsache, daß man Form und Qualität des Kautschuks für die auf der Oberfläche 27 der Schieberplatte befestigte Abdichtungsanordnung 28 in geeigneter V/eise wählen kann, quetscht sich die Dichtungsanordnung 28 ohne Gleitbewegung gegen die Sitzfläche 2b, wenn der Absperrschieber dicht abgeschlossen wird. Dem Zusammenpressender Dichtungsanordnung 28 entspricht also eine zugehörige Bewegung der Schieberplatte 2.

Wenn die Zusammendrückung der Dichtungsanordnung 2δ einen Millimeter beträgt so ist die zugehörige Bewegung der Schieberplatte in Abhängigkeit von demjenigen Winkel, den die im. betrachteten Punkt an die Sitzfläche gelegte Berührungsebene mit der Achse Y-Y bildet, umso kleiner, je größer dieser Winkel ist. Dies geht aus der folgenden Tabelle hervor:

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Bekannte Erfindung

Konstruktionen

Winkel zwischen der Berührungsebene der Sitzfläche
und der Vertikalen im Berührungspunkt der Dichtung, angegeben in Grad 10° 20° 30°

Zugehörige Bewegung der
Schieberplatte nach dem Aufsetzen der Dichtungsanordnung
auf die Sitzfläche zur Erzielung einer Zusammenpressung
der Dichtung um 1 mm, angegeben
in Millimeter .... / 5,6 2,7 1,7

Das Ausmaß der Gleitbewegung der Dichtungsanordnung 28 auf der Sitzfläche 26 .steht in direkter Abhängigkeit zu der zugehörigen Verschiebung. Daher ist es von Bedeutung, daß der Minimalwinkel zwischen den Berührungsebenen der Sitzfläche entlang der Abdiehtungslinie und der Achse Y-Y so groß wie möglich sein soll.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die einheitliche untere, zu beiden Dichtungsanordnungen 28 gehörende Kontur einen Ring j?5 (Fig. 1, 2, 6 bis 8) bildet, der die Möglichkeit bietet, auf der Schieberplatte 3 den einspringenden und in der Verlängerung der Betätigungsspindel 5 liegenden Anschlag 25 vorzusehen. Auf diese Weise kann man die Zusammenpressung der Abdichtungsanordnung auf einen Wert begrenzen, bei dem gleichzeitig für eine perfekte Abdichtung und für ein gutes Alterungsverhalten der Dichtungsanordnung gesorgt ist.

Weiterhin soll noch auf folgendes hingewiesen werden:

• —·—«- . . -■ — —t » ,

während bei der oben beschriebenen Konstruktion der Dichtfläche 26 auf- mehr -ais-uer Hälfte dieser Dichtfläche die an die Dichtfläche gelegten Berührungsebenen in den Schnittpunkten der Dichtfläche mit der zylindrischen Innenfläche 7 einen konstanten Winkel gegenüber der Bewegungsrichtung der Schieberplatte einhalten, sind es andererseits tatsächlich diejenigen Berührungsebenen, die an die Sitzfläche 26 entlang der Abdichtungslinie yi, d.h. entlang der Berührungslinie zwischen der Sitzfläche und der Dichtungsanordnung 28 der die Schließstellung einnehmenden Schieberplatte gelegt sind, welche unbedingt eine gleiche Neigung aufweisen und einen konstanten Winkel mit der Vertikalen bilden müssen;

aus verschiedenen Gründen, insbesondere aus Gründen der Platzersparnis und der Gewichtsersparnis, hat man jedes Interesse daran, die Abdichtungslinie 31 auf der Sitzfläche 26 so nahe wie es technologisch möglich ist, an die Schnittlinie zwischen der Sitzfläche 2o üüd der zylindrischen Innenfläche 7 zu legen. Daher läßt sich die gleiche Neigung der Berührungsebenen gegenüber der Achse Y-Y in sehr angenäherter und technologisch sehr zufriedenstellender Weise für diejenigen Berührungsebenen erzielen, die in den Punkten der Abdichtungslinie pl an die Sitzfläche 26 gelegt sind.

Nach Wunsch kann man den Unterschied in folgender V/eise korrigieren: Wenn die Sitzfläche in der oben beschriebenen Weise aufgestellt worden ist, zieht man auf dieser Sitzfläche die Abdichtungslinie ^l und wiederholt die Konstruktioi der Sitzfläche ausgehend von einem virtuellen Zylinder, der sich aus den Parallelen zu den Erzeugenden der zylin-

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drischen Innenfläche 7 des Durchflußkanals entwickeln läßt und durch die Abdichtunjg^linie hindurchgeht. Der virtuelle Zylinder ist kein Drehkörper. Die Konstruktionsweise, die im Zusammenhang mit der Sitzfläche 26 definiert wurde, läßt sich im vorliegenden Fall gleichermaßen anwenden* Die auf diese Weise erhaltene neue Sitzfläche erstreckt sich zu beiden Seiten der Abdichtungslinie.

In sämtlichen Fällen, sei es bei der gezeigten Konstruktion, sei es bei der vorstehend beschriebenen verbesserten Konstruktion, führt der annähernd oder genau ~j>Q° betragende Winkel zwischen der Sitzfläche entlang der Abdichtungslinie 31 und der Achse Y-Y zu einem verminderten axialen Platzbedarf des Absperrschiebers, und zwar vereinbar mit den Abmaßnormen zwischen bestehenden Flanschen.

Wenn man voraussetzt, daß man sich, um ein Gleiten der Dichtungsanordnung auf der £-' zfläche während des Schließvorganges zu verhindern, im Hahmen der obigen Beschreibung bewegt, wobei in den sämtlichen Punkten auf der Abdichtungslinie J>1 die Berührungsebene der Sitzfläche einen Winkel von mindestens ;O^ornaer Vertikalen einschließt, εο kann man diese Bedingung auf zwei Wegen realisieren. Zum einen kann man in bekannter Weise eine übliche Schieberplatte mit zwei Ebenen verwenden, die gegenüber der Achse Y-Y um 3O⁰ geneigt sind. Zum anderen kann man nach der Erfindung vorgehen, wie es im oberen Teil von Fig. gezeigt ist.

Man erkennt sofort, daß nach der Erfindung die öffnung des Schiebergehäuses, gesehen in Durchflußrichtung, von der Länge L auf die Länge 1 reduziert wird.

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Weiterhin ergibt sich, daß der Wert 1 größenordnungsmäßig die Hälfte des Viertes L beträgt. Die Erfindung bietet also die Möglichkeit, den Platzbedarf praktisch um die Hälfte zu reduzieren.

Darauf hinzuweisen ist. daß die Öffnung L der üblichen Absperrschieber unvereinbar ist mit den Abmaßnormen von solchen Absperrschiebern, auf welche die Erfindung dementsprechend angewendet werden kann.

Kurz gesagt ergibt sich folgendes. Aufgrund der Tatsache, daß die Dichtfläche 26 in sämtlichen Punkten auf der Abdichtungslini.e 3I einen erheblichen Winkel mit der Achse Y-Y der Bewegungsrichtung einschließt, bietet die Erfindung die Möglichkeit, die Gleitbewegung der Dichtungsanordnung 28 auf der Sitzfläche 26 zu vermindern oder sogar vollständig aufzuheben, wobei ein beträchtlicher Platzbedarf beibehalten wird. Umgekehrt ausgedrückt, kann bei gleichem Mindestwinkel nach der Erfindung der Platzbedarf vermindert werden.

Ausführungsbeispiel nach Figur I5 bis 17

Derjenige Abschnitt der Sitzfläche 26a, der oberhalb der Diametralebene der zylindrischen Innenfläche 7 des Durchflußkanals liegt, wird folgendermaßen abgeändert:

Die Sitzfläche 26a wird in jedem Punkt m zwischen den Punkten a und η von einer Geraden om erzeugt, welche sich an der Achse X-X der zylindrischen Innenfläche 7 abstützt und in derjenigen Ebene liegt, welche die Tangente inx Punkte m an die Kurve 29a der Verschneidung zwischen der

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zylindrischen Innenfläche 7 und der Sitzfläche 26a enthält sowie mit der Achse Y-Y der Bewegungsrichtung der Schieberplatte einen Winkel von 30 einschließt.

Diese Lösung stellt eine homogene Erzeugung desjenigen Teils der Sitzfläche 26a sicher, welcher oberhalb der horizontalen Diametralebene liegt. Gleichzeitig werden die Nachbearbeitungen vermieden, die an dem Gußmodell

nach der ersten Ausführungsform auf der Höhe der Erzeuch ρ

genden cc d d durchgeführt werden müssen. Die allgemeinen Betrachtungen im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel behalten jedoch auch hier ihre Gültigkeit.

Ausführungsbeispiel nach Fig. 18 und 19

Die Sitzfläche bei dieser Abwandlungsform ist als Einhüllenden derjenigen Ebenen definiert, die in jedem Punkt der Versöhneidungskurve zwischen der Sitzfläche und der zylindrischen Innenfläche 7 liegen und die Tangenten an die Verschneidungskurve im betrachteten Punkt enthalten sowie einen Winkel von 25° mit der Achse Y-Y bilden. Diese Umhüllende wird gegebenenfalls von Teilen ihrer Berührungsebenen ergänzt, welche ebenfalls um 25° geneigt gegenüber der Vertikalen liegen.

Die Verschneidungskurve 29b zwischen der zylindrischen Innenfläche 7 des Durchflußkanals und der Sitzfläche umfaßt:

einen Abschnitt ρ q, der einen Teil der Geraden parallel zur Achse Y-Y darstellt; dies entspricht einem Teil eines geradlinigen Schnittes durch die zylindrische Innenfläche 7;

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·■ · ■

I ■-■·—■ ·-

einen Abschnitt q r, der einen Bogen des Kreises darstellt, welcher im_Puppte q die Gerade ρ q und im Punkte r den folgenden Abschnitt tangiert;

einen Abschnitt r s t, der einen Teil einer gegenüber der Vertikalen uaä um 25° geneigten Geraden darstellt;

einen Abschnitt t u, der einen Bogen desjenigen Kreises darstellt, welcher sich im Punkte u senkrecht an die

ι ρ

Erzeugende K^x bzw. K anlegt. Diese Erzeugende entspricht der Berührungsebene T der zylindrischen Innenfläche 7 und liegt um 25° 'geneigt gegenüber der Achse Y-Y. . "-'"■

Der untere Abschnitt der Sitzfläche entspricht der Kontur u v, welche ebenso wie in den vorausgegangenen Ausführungsbeispielen mit der zylindrischen Innenfläche des Durchflußkanals zusammenfällt.

Bei dieser geometrischen Konstruktion bilden die Berührungsebenen der Sitzfläche entlang der Abdichtungslinie in demjenigen Bereich, in welchem die Sitzfläche ausgehend von der oben genannten Umhüllenden definiert ist, notwendigerweise einen konstanten Winkel mit der Achse Y-Y, wobei dieser Winkel bei dem speziellen dargestellten Ausführungsbeispiel 25° beträgt.

Ausführungsbeispiel nach Fig. 2o

Bei den vorausgegangenen Ausführungsbeispielen besaßen die Paare der zugehörigen Flächen 26, ZJ und die beiden Abdichtungsariordnungen 28 im unteren Bereich der Schieber-

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platte einen gemeinsamen Abschnitt, d.h., sie bildeten die Form eines Y. „Fig. 2o^zeigt ein.Ausführungsbeispiel, bei dem die beiden Flächen 26 und dementsprechend die Flächen der Schieberplatte sowie die Dichtungsanordnungen über dem gesamten Umfang voneinander getrennt bleiben. Dies bringt als ersten Vorteil mit sich, daß dann, wenn in der Vertikalen, quer zur Durchflußrichtung liegenden Symmetrieebene eine Gußnaht vorhanden ist, die Dichtungsanordnung nicht auf der Gußnaht aufliegt. Als zweiter Vorteil ergibt sich, daß die Dichtung insgesamt in doppelter Ausführung vorhanden ist.

Ausführungsbeispiel nach Figur 21 bis 2j5

Das Schiebergehäuse nach den Figuren 21 bis 2^ umfaßt zwei Arme oder Abs'chnitte 4l und 42, die auf der gleichen Achse X-X liegen und eine zylindrische Innenfläche von gleichem Krümmungsradius aufweist. Die beiden Arme werden einerseits von einem quer gerichteten, rechteckförmigen Arm 4j miteinander verbunden, und zwar an derjenigen Seite, die hier als obere Seite des Absperrschiebers bezeichnet ist. An der diesem Arm 45 gegenüberliegenden Seite, d.h., an der unteren Seite, dient zur Verbindung der Arme 4l und 42 ein mittlerer Abschnitt 44, der sich seinerseits an den. quer gerichteten Arm 4^ anschließt. Die Anordnung ist sowohl bezüglich einer vertikalen, axialen Ebene P-P als auch bezüglich einer vertikalen, quer gerichteten Ebene Q-Q symmetrisch. Das Schiebergehäuse dient zur Aufnahme einer keilförmigen Schieberplatte, die mittels einer Betätigungsspindel und unter Verwendung von Vorsprüngen, welche in Nuten 45 des Armes 4j5 gleiten können, zwischen zwei Stellungen bewegbar, und zwar zwischen einer zurückgezogenen Lage innerhalb des Arms 43 und zwischen einer Abstützlage zwischen den Armen 4l und 42 sowie auf

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dem mittleren Abschnitt 44, Die Abstützung ~?folge entlang zugehöriger-, identischer Flächen, die an der Schieberplatte und'am Schteifergehause vorgesehen"s£ndy sowie unter Zwischenschaltung einer Abdichtungsanordnung gleicher Form. Es genügt dementsprechend, die Flächen 46 am Schiebergehäuse zu beschreiben. Es handelt sich um zwei symmetrisch zur Ebene Q₁-Q. angeordnete Flächen, von denen jede eine gewundene kontinuierliche und als Ring geschlossene Form aufweist, welche ihrerseits symmetrisch bezüglich der Ebene_ P-P ist. .'_.

Der mittlere Abschnitt 44 besitzt einen Boden 47 mit einer zylindrischen Fläche, deren Krümmungsradius größer als der der Arme 41 und 42 ist. Der mittlere Abschnitt ist einerseits über ebene radiale Flächen 48 mit den zylindrischen Innenflächen der Arme verbunden. Andererseits steht der mittlere Abschnitt mit dem Bereich 46 über zylindrische quer gerichtete Flächen 49 in Verbindung welche beiderseits derjenigen Stelle liegen, wo die Flächen des Bereiches 45 mit dem Boden 47 verbunden sind. Dies wird im weiteren noch räher erläutert.

Jede der Flächen des·. Sitzes- -ι wird von einer inneren Kontur 5o begrenzt, welche die Verschneidung zwischen den inneren Flächen der jeweils zugehörigen Arme 41 oder 42 und dem mittleren Abschnitt 44 darstellt. Als weitere Begrenzung dient eine äußere Kontur 41, die die Verschn'eidungslinien mit der inneren Fläche des Armes 4j> darstellt.

Die .Kontur 5o .besteht aus den folgenden, hintereinander liegenden Abschnitten, und zwar beginnend von oben und unter Betrachtung der Anordnung auf lediglich einer Seite der Ebene P-P:

aus einem Abschnitt ac eines geradlinigen Schnittes der zylindrischen Innenfläche des Armes 4l oder 42 ^: nahe der zugehörigen Querwand des Armes K^',

aus einem Abschnitt ce , der sich tangential an den vorausgehenden Abschnitt auächlieiot und bis kurz unter die horizontale Diametralebene hinunterführt. Dieser Abschnitt liegt ebenfalls auf der Innenfläche des Armes 41 oder 42, nähert sich jedochder Ebene \ Q-Q in Form einer sich kontinuierlich verändernden | Kurve derart an, daß sie im Punkte e eine unter J>Q° % gegen die vertikale Achse» Y-Y geneigte Tangente bildet;

1 2 einen geradlinigen Streckenabschnitt e e senkrecht zur Ebene P-P, der sich von der Innenfläche des Armes 4l oder 42 entfernt und nach oben hin die radiale Flachs 48 begrenzt;

ρ
einen Abschnitt e g, der sich, von der Seite gesehen, tangential an den Abschnitt ce anschließt, sich je- if doch von der Innenfläche des Armes 41 oder 42 entfernt,% um sich der inneren Fläche 47 des mittleren Abschnittes | anzunähern. Dabei erfolgt gleichzeitig eine weitere Annäherung an die Ebene Q-Q, und zwar in Form einer sich kontinuierlich verändernden Kurve, die jedoch, von der Seite gesehen, gegenläufig zu dem Abschnitt ce verläuft;

an den vorstehend beschriebenen Abschnitt schließt sich im Punkte g tangential ein Abschnitt gh an, der einen geradlinigen Schnitt durch die Innenfläche 47 des mittleren Abschnitts 44 darstellt.

1 2 Die Krümmung der Abschnitte ce und e g ist derart,

daß die in jedem Punkt an .die. Kontur 5.0 gelegte Tangente einen Winkel von mindestens 30° mit der vertikalen Achse Y-Y für die Bewegung der Schieberplatte einschließt.

Ausgehend von der Kontur 50 läßt sich die Fläche 45 aus gradlinigen Streckenabschnitten entwickeln, von denen jeder in einem vorgegebenen Punkt der Abschnitte a c und ce der Kontur 5o von derjenigen Verschneidungsgeraden getragen wird, die sich zwischen der die Tangente in diesem Punkt an die Kontur enthaltenden, unter JO gegenüber der Achse Y-Y geneigt liegenden Ebene und zwischen der durch diesen Punkt sowie durch die Achse X-X verlaufenden Radialebene bildet. Demgegenüber wird in jedem Punkt des Ab-

schnittes e g der Kontur jeder geradlinige Streckenabschnitt von derjenigen horizontalen Geraden getragen, die in einer Ebene liegt, welche die Tangente in diesem Punkt an die Kontur enthält und mit der Achse Y-Y einen Winkel von pO° einschließt. Die Geradlinigen Streckenabschnitte im Abschnitt gh fallen mit den Erzeugenden des zylindrischen Bodens 47 des mittleren Abschnitts 44 zusammen, so daß die Kontur 50 in diesem Bereich lediglich einen Grad bildet, wobei die Fläche des Bereichs 45 durch den mittleren Abschnitt 44 fortgesetzt wird.

Die Breite des mittleren Abschnitts ist so gewählt, daß die horizontal und parallel zur Ebene Q-Q liegenden Erzeugenden der Sitzflächen in den Punkten e der Kontur 50 in Ebenen fallen, die die radialen Verbindungsflächen 48 zwischen dem mittleren Abschnitt 44 und den Armen 41 und 42 enthalten... Die anderen Verbindungsflächen 49 des mittleren Abschnitts 44., die zylindrisch bezüglich der Achse X-X ausgebildet sind, fallen exakt mit den Ab-

2
schnitten e g der Kontur 50 zusammen.

• · ■ ·

Der Abstand zwischen den beiden Sitzflächen 4i ist schließlich so gewählt, daß sie in den zwischen den Punkten e und g liegenden Punkten miteinander in Verbindung stehen und eine einheitliche Fläche bilden, die ausgehend von den Punkten g mit dem mittleren Abschnitt zusammenfällt. Die Konturen 5o verbleiben im Abstand zueinander und sind demnach unabhängig voneinander. Die Konturen 51 hingegen gehen zwischen den Höhenlagen der

ρ
Punkte e und g ineinander über und bilden eine gemeinsame, geschlossene Kontur.

Ausführungsbeispiel nach den Figuren 24 bis 25

Das Schiebergehäuse nach den Figuren 24 bis 26 weist gegenüber der vorstehenden Beschreibung eine Reihe von Unterschieden auf, nämlich:

der Abstand zwischen den beiden Sit^fläoheri 45a ist derart gewählt, daß sich .ix-^se Sitzflächen in ihren unteren Abschm tten nicht miteinander verbinden. Weiterhin weist der mittlere Abschnitt 44a des Schiebergehäuses einesolche Breite auf, daß die unteren Abschnitte der Sitzflächen exakt zu beiden Seiten dieses mittleren Abschnitts angeordnet sind, wobei der Anschluß des mittleren Abschnitts 44a an die zylindrischen Innenflächen der Arme 41 und 42 gerade unter Verwendung dieser unteren Bereiche der Sitzflächen erfolgt;

die Flächen 48 können also ebenso wie die geradlinigen

12
Streckenabschnitte e e entfallen, wobei die inneren Konturen 5oa in einem einzigen und gemeinsamen Punkt e mit einer gemeinsamen Tangente ineinander übergehen;

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der Punkt e liegt auf der Höhe der horizontalen Diametral ebenen ^ ^-•>

die Abschnitte e g und gh der inneren Konturen 5oa liegen ebenso wie die Abschnitte^ und ce auf d?n zylindrischen Innenflächen der Arme 4l und 42. Dabei stellen die Abschnitte gh geradlinige Schnitte der zylindrischen Innenflächen der Arme 41 und 42 dar, d.h. sie bilden nicht mehr geradlinige Schnitte durch den mittleren Abschnitt 44. Außerdem liegen die zugehörigen Abschnitte der äußeren Konturen 51a euf dem Boden 47a des mittleren Abschnitts 44a sowie auf den Seitenwänden des quer gerichteten Arms 4^j der sich direkt an den mittleren Abschnitt anschließt;

die geradlinigen Segmente der Erzeugenden für die Sitzflächen entsprechend den Abschnitten eg und gh der Konturen 5°^a lassen sich in der gleichen Weise entwickeln wie die Bereiche entsprechend den Abschnitte ac und ce. Dies bedeutet, daß der geradlinige Str-ecken abschnitt in jedem Punkt durch eine Verschneidung der Radialebene mit einer der beiden an die Kontur gelegten und gegenüber der Achse Y-Y um J50 geneigten Berührungsebenen entstehe. Der mittlere Abschnitt weist dabei die Form einer Ausnehmung von trapezförmige Gestalt auf, und zwar gesehen im radialen Mittelschnitt Im Vertikalschnitt entsprechend der Ebene P-P liegen die Flanken um 50° geneigt gegenüber der Achse Y-Y,

Ausführungsbeispiel nach Figur 27 bis 29

Das Schiebergehäuse nach den Figuren 27 bis 29 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Ausführungs form lediglich dadurch, daß der Boden 47b des mittleren

Abschnitts 44b einen geringeren Krümmungsradius als die Arme 4-1 und 42 aufweist und dementsprechend die Form eines Vorsprungs besitzt, der, gesehen im radialen Mittelschnitt, als Trapez ausgebildet ist. Ein Vertikalschnitt entsprechend der Ebene P-P zeigt, äa3 die Planken um 50° gegenüber der Achse Y-Y geneigt liegen. Die Berührungsebene in Jedem Punkt der Kontur, die mit der Achse Y-Y einen Winkel von 30° einschließt und dazu dient, den geradlinigen Streckenabschnitt der Sitzfläche 4ob in diesem Punkt zu bestimmen, entspricht nicht derjenigen Berührungsebene, die zur Erzeugung der Sitzfläche am Schiebergehäuse nach den Figuren 24 bis 26 dient. Im vorliegenden Fall müssen die Sitzflächen in ihrem unteren Abschnitt ihre Krümmung gegen die Arme 41 und 42, und nicht, wie beim vorstehenden Ausführungsbeispiel, gegen den mittleren Abschnitt 44a wenden.

Ebenso wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 21 bis 22 weisen die Sitzflächen der mit den Schiebergehäusen verwendeten Schieberplatten sowie die von diesen Sitzflächen getragenen elastischen Dichtungsanordnungen genau dis gleiche Form auf wie die Flächen 46, 46a und 46b der Schiebergehäuse. Es sei darauf hingewiesen, daß bei der Ausführungsform nach den Figuren 21 bis 2J der mittlere hohle Abschnitt 44 relativ breit ist und daß daher die Dichtungsanordnung in ihrem unteren Abschnitt eine Ausnehmung aufweisen sollte. Bemgegenüber ist bei den beiden anderen Ausführungsformen (Fig. 24 bis 20 und Fig. 27 bis 29) der mittlere hohle Abschnitt 44a oder der mittlere erhabene Abschnitt 44b sehr viel schmaler als bei der Ausführungsform nach den Figuren 21 bis 23. Es werden daher zwei getrennte Dichtungsanordnungen ohne gemeinsamen Abschnitt verwendet,

• · · t I I

die durch den Körper der Schieberplatte voneinander getrennt sind. Der Schieberkörper liegt sich also zwischen den beiden Dichtungsanordnungen selbst direkt auf den mittleren Abschnitt 44a oder 44b auf.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß bei den Ausführungsformen nach den Figuren 24 bis 26 und den Figuren 27 bis 29 der Winkel zwischen der Vertikalen und der Berührungsebene der Sitzfläche entlang der Abdichtungslinie mindestens annähernd einem konstanten Winkel von über 20° ( bei den Ausführungsbeispielen von 50°)entspricht, und zwar über dem gesamten Umfang der Dichtfläche. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß sich die Dichtung über den gesamten Umfang der Dichtfläche unter den gleichen Bedingungen bewegt. Auch ist die senkrecht zur Normalen der Dichtfläche ausgeübte Zusammenpressung der Dichtung bei einer vorgegebenen Absenkung der Schieberplatte über den gesamten Umfang der Sitzfläche konstant. Ändert man die Absenkung der Schieberplatte, so verändert sich auch die Zusammenpressung, sie nimmt jedoch auf dem gesamten Umfang der Sitzfläche wieder einen gleichmäßigen Wert an. Bei dieser Anordnung ergibt sich als weiterer Vorteil, daß die Schieberplatte in ihrem unteren Bereich am Ende der Schließbewegung geführt und abgestützt wird. Dieser Vorteil wird umso bedeutender, je weniger die Anlage- und Führungsfläche der Schieberplatte in den Nuten des Schiebergehäuses nach unten über die Achse der Durchflußarme hinauswandert, wenn die Schieberplatte ihre Schließstellung einnimmt.

Abschließend sei bemerkt, daß zur Anpassung an bestimmte Normen, beispielsweise im Falle geringer.Nenn-

drücke, die Notwendigkeit besteht, die parallel zur Achse X-X gemessene Länge^djes Arms 4;5 des Schiebergehäuses zu vermindern. Hierzu kann der Winkel zwischen der Vertikalen und der Berührungsebene der Sitzfläche entlang der Abdichtungslinie auf weniger als 20 fest- · gesetzt werden.

Claims (1)

1. τζτ£ ft n^s^p^r ü ehe

   1. Absperrschieber, dessen Schiebergehäuse einen Durchflußkanal mit zylindrischer Innenfläche aufweist und dessen keilförmige Schieberplatte mindestens auf einer Seite eine Fläche trägt, die mit einer ringförmigen Dichtungsanordnung zur abdichtenden Anlage an einer Sitzfläche des Schiebergehäuses versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ^die am rohrförmigen Schiebergehäuse (i) angeordnete Sitzfläche (25, 26a, 26b, 46, 46a, 46b) für die Schieberplatte (2) sowie die an der Schieberplatte angeordnete, die Dichtungsanordnung (28) tragende Fläche (27) als einander entsprechende, geschlossene, kontinuierliche und fortschreitend wechselnde Flächen derart ausgebildet sind, daß die Sitzfläche aus einem oberen Abschnitt (i)yaus einem unteren Abschnitt (II),. der eine Verbindung zwischen einem stromaufwärts gelegener. (4, 41) ναΛ einem stromabwärts gelegenen Teil (5, 42) der zylindrischen Innenfläche des Durchflußkanals bildet, und aus zwei seitlichen, mindestens annähernd schraubenlinienförmigen Abschnitten (III) besteht, welche an den Kanten der zylindrischen Innenfläche (7) entlang führen und den oberen Abschnitt (I) mit dem unteren Abschnitt (II) verbinden, wobei die verschiedenen Abschnitte (I, II, III) die zylindrischen Innenflächen (7) entlang einer geschlossenen Kurve (29, 29a, 29b, 50, 5oa) schneiden.

   2. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzfläche (26, 26a, 26b, 45, 46a, 46b) des Schiebergehäuses (1) derart ausgebildet ist, daß die Berührungsebenen in sämtlichen Punkten.

   auf der Abdichtungslinie 01) mit der Achse (Y-Y) für die Bewegungsrichtung der Schieberplatte (2) eine. Kinkel von mindestens 20 einschließen.

   3. Absperrschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Winkel etwa 30 beträgt .

   4. Absperrschieber nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennz eichne t, daß in einer zur Seite der Betätigungsspindel (3) der Schieberplatte ^f2) gewandten und mehr als die Hälfte der am Schiebergehäuse (l) angeordneten Sitzfläche (26a, 46, 45a, 46b) umfassenden Zone der Winkel zwischen der Berührungsebene der Sitzfläche und der Achse (Y-Y) für die Bewegungsrichtung der Schieber platte (2) in jedem der Punkte auf der Abdichtungslinie mindestens annähernd konstant ist.

   5. Absperrschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzei chnet, daß die Schieberplatte (2) über einander zugehörige Vorsprünge (22) und Nuten (23, 45) geführt ist, welche jeweils an der Schieberplatte und am Schiebergehäuse (l) als ineinander passende Teile ausgebildet sind.

   6. Absperrschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare von einander zugeordneten Flächen (25, 27, 45) und zwei Dichtungsanordnungen (28) vorgesehen sind, daß die beiden Sitzflächen (26, 45) zwei voneinander getrennta obere und mittlere Abschnitte aufweisen, die sich in einem gemeinsamen unteren, der Betätigun^sspindel 0) für die

   - 39 -

   Schieberplatte (2) abgewandten Abschnitt vereinigen, ■: wobei die Sitzflächen, die beiden zugeordneten Flächen

   >'' (27) der Schieberplatte urid"^äie Dichtungsanordnung (28)

   ' jeweils von der Seite gesehen die Form eines Y erhalten.

   7· Absperrschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 5* ^S dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig der Schieberplatte (2) zwei Dichtungsanordnungen (28) angeordnet sind, die über den gesamten Umfang der Schieber-platte (2) getrennt verlaufen^ und daß auch die die Dichtungsanordnungen tragenden Flächen (27) sowie die Sitz- ^ flächen (25, 45a, 46b) getrennt verlaufen. *f

   8. Absperrschieber nacft einem der Ansprüche 1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschnitt (II) der Sitzfläche (25, 26a, 26b) die stromaufwärts (4) und stromabwärts (5) liegenden beiden Teile

   ~.~_ 1 J J-*. J 1 T .m i.· -1 fr-r \

   cx- ^XXIiUIiOWiCIi .Linienj.χauiic (|;

   ohne Bildung eines tiefsten Punktes miteinander verbindet.

   9. Absperrschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebergehäuse auf der Höhe des unteren Abschnitts der Sitzfläche (46, 46a, 46b) einen Abschnitt (44, 44a, 44b) aufweist, der auf anderem Niveau liegt als die stromaufwärts (4l) und stromabwärts (42) gelegenen Teile der zylindrischen Innenfläche (7) des Durchflußkanals.

   Io. Absperrschieber nach Anspruch 5 und S₁ dadurch gekennzeichnet, daß der auf anderem Niveau liegende Abschnitt (44) entlang der Achse (X-X) der Durchflußrichtung langer ist als der einheitliche, ge-

   - 4o -

   meinsame Teil der beiden Sitzflächen (45).

   11. Absperrschieber nach Anspruch 7 und 9* dadurch gekennzeichnet, daß der auf anderem Niveau liegende Abschnitt (44a, 44b) längs der Achse (X-X) der
   Durchflußrichtung gleich demjenigen Abstand ist, der
   die unteren Abschnitte der beiden Sitzflächen (45a, 45b) voneinander trennt.

   12. Absperrschieber nach Anspruch lo. oder 11,

   dadurch gekennzeichnet, daß der auf anderem Niveau liegende Abschnitt (44, 44a) gegenüber der zylindrischen Innenfläche (7) des Durchflußkanals .als Ausnehmung ausgebildet ist.

   13. Absperrschieber nach Anspruch 11, dadurch
   gekennzeichnet, daß der auf anderem Niveau liegende Abschnitt (44b) als Vorsprung gegenüber der
   zylindrischen Innenfläche (7) des Durchflußkanals ausgebildet ist.

   14. Absperrschieber nach einem der Ansprüche 11 bis und zwar unter Rückbeziehung des Anspruchs 12 auf den
   Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
   der Winkel zwischen der Berührungsebene der Sitzfläche
   (45a, 46b) und der Achse (Y-Y) für die Bewegungsrichtung der Schieberplatte mindestens annähernd konstant über
   der gesamten Länge der Sitzfläche ist.

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