DE7601246U1

DE7601246U1 - Zweiplattenschieber

Info

Publication number: DE7601246U1
Application number: DE19767601246
Authority: DE
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1975-01-22
Filing date: 1976-01-19
Publication date: 1976-05-13
Also published as: IT1054258B; FR2298748B1; FR2298748A1

Description

Die Neuerung bezieht sich auf einen Zweiplattenschieber.

Bei einem Zweiplattenschieber handelt es sich um ein Ventil, bei dem ein Steuerungsorgan das Andrücken zweier Platten auf ihre entsprechenden Sitze und damit die Unterbrechung des in derjenigen Leitung fliessenden Fluidflusses ermöglicht, die man mit dem Tentil verschliessen will. Bei geöffnetem Ventil sind die beiden Platten bezüglich ihres Sitzes zurückgezogen, so daß das Fluid frei in der Leitung fliessen kann. Wenn man andererseits den Fluß unterbrechen will, so bringt man die beiden Platten an ihre Sitze heran.

Es sind bereits derartige Ventile bekannt, bei denen eine Steuerungsstange mit den Achsen von an die beiden Platten angeschlossenen SchwingarmeB verbunden ist. Die Bewegung der Steuerungsstange bewirkt auch eine Bewegung der Schwingasme, wenn die Platten in Anschlag kommem Man hat dann einen Abstand zwischen den Platten, die gegen ihre jeweiligen Sitze angedrückt werden und somit die Dichtigkeit gewährleisten.

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Derartige Anordnungen weisen jedoch einen schwerwiegenden Nachteil auf. Tatsächlich ist es so, daß die Dichtigkeit zwisehen der Platte und dem Sitz durch die Deformation eines elastischen, beispielsweise an den Sitz angeschlossenen Verbindungsteiles gewährleistet ist. Es ist bekannt, daß im Betrieb eine Deformation des elastischen Verbindungsteiles erfolgt. Es können auch thermische Ausdehnungen auftreten. Mit anderen Worten reicht diejenige Schließstellung, die zu Beginn der Lebensdauer des Ventils zur vollwertigen Dichtigkeit genügt, nach Ablauf einer gewissen Betriebsdauer aufgrund der Deformationen des Verbindungsteiles nicht mehr aus, zumindest besteht die Gefahr, daß die Dichtigkeit nicht mehr gewährleistet werden kann. Ferner sind die Deformationen der Dichtung nicht auf dem gesamten Umfang des Sitzes die gleichen. Wahrend also durchaus ein guter Kontakt an einigen Punkten gegeben sein mag, so besteht die Gefahr, daß an anderen Punkten dieser gute Kontakt nicht Eehr gegeben ist, was zu undichten Stellen führt, insbesondere wenn es sich bei dem in der Rohrleitung iiiessenden Fluid uffi ein Gas handelt.

Aufgabe der Neuerung ist es, unter Beseitigung der oben angegebenen Schwierigkeiten einen Zweiplattenschieber anzugeben, der unabhängig von den Verformungen der Dichtung einen wirksamen Kontakt auf dem gesamten Umfang des Sitzes gewährleistet, und zwar unabhängig von der Verformung des Sitzes und der der Dichtung, und der darüberhinaus die Aufrechterhaltung dieses Eontaktes während der gesamten Lebensdauer des Ventils mit gleicher Andruckkraft gewährleistet.

Das neuerungsgemäße Ventil ist gekennzeichnet durch zwei Schwingarmanordnungen, deren Verstellung von der Bewegung eines Steuerorgans gesteuert ist, wobei die Schwingarme in der Mitte der Platten angreifen und bei ihrer Bewegung die elastischen Anordnungen derart zusammendrücken, daß die auf die

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jeweiligen Platten ausgeübten Kräfte Ira wesentlichen isotrop verteilt sind und die Deformation der jeweiligen elastischen Anordnungen ir. der Weise erfolgt, daß bei benachbarten Dehnungen der Anordnung aufgrund des Andrucks der Platter. an ihre entsprechenden Sitze die Andruckkraft im wesentlichen unabhängig von der Dehnung ist, und is+ weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtigkeit durch das Zusammendrücken von mindestens einer zwischen den Platten und ihren entsprechenden Sitzen angeordneten el astischen richtung gewährleistet ist, daß die Oberflächen jeder Platte und ihres entsprechenden Andrucksitzes plan sind, und da2 die Schwingarme, die elastischen Anordnungen und die Platten so zueinander angeordnet sind, daß die auf die jewel"¹ ige Platte ausgeübte Kraft senkrecht zur Andruckfläche "'eder Platte steht.

Zum besseren Verständnis soll die feuerung in folgenden anhand eines Aus.führungsbeispie⁷ s und anhand der Zeichrungen näher beschrieben werden. Die Zeichnungen zeigen in

Pig. 1 einen Vertikal schnitt des neuerungsgemäßen Zweiplattenschiebers in seiner offener Stellung;

Fig. 2 einen Vertikal schnitt des neuerurgsgens^en Zv/eiplattenschisbers in seiner geschlossenen Stellung;

FIg. 3 einen Horizontalschnitt des neuerungsgemäßen Zweiplattenschiebers, wobei die Platten ihre untere Stellung einnehmen; und in

Fig. h einen vertikalen Teilschnitt des unteren Teiles des neuerungsgeisäßen Zweiplattenschiebers, wobei die Platten Ihre untere Stellung einnehmen.

In FIg. 1 Ist das Ventil in seiner offenen Stellimg dargestellt.

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Ein an zwei Teile einer zu versperrenden Rohrleitung angeschlossener VentilkÖrper 2 ist dicht mit einer Abdeckung 4 verschlossen. Der Yentilkörper 2 weist auf der Anschlußhöhe der beiden R&hrleitungsteile zwei entsprechende kreisförmige Sitze 6 und 8 aufj gegen welche die Außenflächen 10 und 12 der Platten 14 und 15 andrückbar sind. Die Platten 14 und 15 haben die Form von ebenen Scheiben. Die Steuerung des Ventils zwischen der unteren Schließstellung und der oberen Öffnungsstellung erfolgt mit der Steuerungsstange 16.

Die Steuerungsstange 16 weist in ihrem oberen Bereich ein Gewinde 18 auf und durchdringt die Abdeckung 4 durch eine Bohrung 20. Das obere Ende des Gewindes 18 ist von einem Gewindekern 22 eines Handrades 24 angetrieben.

Am unteren Ende 26 ist die Stange 16 an den Boden 28 eines zylindrischen Topfes 30 angeschlossen, der den unteren Bereich der Stange 16 umgibt.

Der Topf 30 weist Arme 32 mit Führungsplatten 34 an ihren Enden auf, die auf diese Weise die Zentrierung des Topfes während der Verschiebungsbewegung der Stange 16 gewährleisten.

Der Topf 30 v/eist ferner zwei einander direkt gegenüberliegende Zapfen 36 und 38 auf, an denen jeweils zwei Pleuelstangen angeordnet sind, und zwar die Pleuelstangen 40 und 42 ar. Zapfen 38 bzw. die Pleuelstangen 40" und 42' am Zapfen 36.

Selbstverständlich sind die Pleuelstangen schwenkbar um ihre Zapfen 36 und 38 angeordnet und von Sicherungsringen 44 bzw. 44' gehaltert. An ihren freien Enden sind die Pleuelstangen 40 und 40' an einen im allgemeinen kreisförmigen Querträger 46 angelenkt, wobei Bohrungen 48 und 48' in den Pleuelstangen

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mit Zapfen 50 und 50^J des Querträgers 46 in Eingriff stehen. In ähnlicher Weise sind die Pleuelstangen 42 und 42^! an ihren freien Enden an einen dem Querträger 46 gleichenden Querträger 54 angelenkt, wobei Zapfen 56 und 56' des Querträgers 54 mit Bohrungen 58 und 58' der Pleuelstangen 42 und 42^l in Singriff stehen.

Die Bewegung und damit die auf die beiden Sätze von Pleuelstangen ausgeübte Kraft wird über elastische Metallfederbälge 60 bzw. 60' auf die Platten übertragen. Vorzugsweise handelt es sich bei den Federbälgen um Rotationskörper.

Genauer gesagt ist jede Platte mit einer mechanischen Anordnung an den entsprechenden Querträger angeschlossen, was im einzelnen noch näher beschrieben werden soll.

Der Querträger 54 ist längs seiner Achse mit einer völlig hindurchgehenden Bohrung 62 versehen, durch welche eine Achse 64 hindurchläuft, deren eines Ende 66 beispielsweise in die Mitte der Platte 14 eingeschraubt ist. Das andere Ende der Achse 64 wird von einem Kopf 68 gebildet, der in einem gegenüber der Bohrung 62 verbreiterten Bereich 70 verschiebbar ist.

Es ist einsichtig, daß die Platte 14 gegenüber dem Querträger 54 in einer Richtung verschiebbar ist, die mit der der Achse der Platte 14 übereinstimmt. Die Verbindung zwischen der Platte 15 und dem Querträger 46 ist selbstverständlich identisch.

wie bereits angedeutet erfolgt die Kraftübertragung vom Querträger 54 auf die Platte 14 mit Hilfe des Metallfederbalges 60.

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Der Metallfederbalg stützt sich mit einem seiner Enden auf der Innenoberfläche 72.der Platte 14 und mit seinem anderen Ende auf der Fläche 74 des Querträgers 54 ab.

Der Querträger 54 ist mit einem bezüglich, der Achse der Bohrung 62 konzentrischen Ansatz 76 versehen,, der zur Führung des Hetallfederbalges 60 bei dessen Verformung dient.

Der Metallfederbalg 60 weist eine derartige Struktur auf, daß seine Deformationskurve in Abhängigkeit von der Andru^kkraft in der Nähe der Dehnung des Federbalges entsprechend der Berührung zwischen der Platte 14 und ihrem Sitz nur eine geringe Abweichung der Andruckkraft bei einer gegebenen Dehnung ausmacht.

Die Abdeckung 4 ist vorzugsweise innen mit einem Zylinder versehen, der den oberen Bereich der Stange 16 umgibt. Der Zylinder 80 endet in einem Führungslager 82 der Stange 16.

Ferner umgibt ein deformierbarer Metallfederbalg 84 zur ^. Abdichtung die Stange 16. Der Federbalg 84 ist mit seinem oberen Ende an einem an den Zylinder 80 angeschlossenen Bund 86 und mit seinem unteren Ende an der Wand des Topfes 30 befestigt.

Die Wirkungsweise des Zweiplattenschiebers ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung.

In der geöffneten Stellung nimmt der bewegliche Teil des Ventils die in Fig. 1 wiedergegebene Stellung ein, d.h. die Stange 16 nimmt ihre oberste Stellung ein, die Pleuelstangen bilden einen kleineren Winkel als *ΠΓ und die elastischen Federbälge 60 und 60' sind nicht komprimiert.

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Zum Schilessen der Rohrleitung wird das Handrad 24 betätigt und der Topf 30 und damit die Platten 14 und 15 abgesenkt, wobei die Pleuelstangen in ihrer zurückgezogenen Stellung bleiben. Sobald die unteren Enden 90 und 90^f der Platten 14 und 15 mit dem Boden 92 des Ventilkörpers in .Anschlag kommen, bewirkt das ansclj-ies sende Absenken des Topfes ein Spreizen der beiden Pleuelstangenanordnungen, da ja die Platten selbst nicht weiter abgesenkt werden können. Der Zweiplattenschieber nimmt somit die in Fig. 2 wiedergegebene Stellung ein.

Die von den Fleuelstangen ausgeübte Kraft wird über die Federbälge 60 und 60' auf die Platten übertragen. Die Federbälge sind so ausgewogen, daß sie auf die Platten eine deren Halterung auf dem jeweiligen Sitz gewährleistende Kraft ausüben, die selbstverständlich abhängig von dem Druck des zu unterbrechenden Fluids ist.

Die "Vorteile der oben beschriebenen Vorrichtung liegen auf der Hand. Einerseits ist die auf die jeweiligen Platten ausgeübte Kraft isotrop, d.h. an sämtlichen Berührungspunkten zwischen einer Platte und ihrem Sitz herrscht die gleiche Kraft.

Das wird dadurch erreicht, daß die von den jeweiligen elastischen Federbälgen übertragene Kraft gleichmäßig auf einen Kreisring übertragen wird, dessen Achse mit der der Platte übereinstimmt, und daß ferner der Querträger 54 und die Platte 14 aufgrund der Führung der Achse 64 vollständig parallel zueinander bleiben. Der Federbalg übt somit an sämtlichen Berührungspunkten mit der Platte 14 die gleiche Kraft aus.

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Ein weiterer Vorteil, der ebenfalls zur Erzielung einer guten Dichtigkeit sehr wesentlich ist, besteht darin, daß die Platten eine Gelenkanordnung aufweisen.

Die Gelenkanordnung der Platte 14 wird gebildet von einer von den beiden Zapfen 56 und 56" gebildeten ersten Drehachse, der mit der Achse der Stange 16 übereinstimmenden Achse des Topfes 30 und von den Achsen 36 und 38.

Dieser Punkt ist deswegen von besonderer Wichtigkeit, da bekanntlich eine vollständig parallele Anordnung zwischen den Sitzen der Platten und den Andruckflächen der Platten sehr schwierig ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Platten einen großen Durchmesser aufweisen. "Wenn ferner das abzudichtende Fluid warm ist, so können bei den beiden Teilen unterschiedliche thermische Ausdehnungen auftreten und damit ebenfalls die Parallelität verändern. Schließlich erfolgt der Kontakt nicht direkt zwischen den Anöruckflachen der Platten und dem Sitz, sondern zwischen den Andruckflächen der Platten und den an die Sitze angeschlossenen Dichtungen.

* Der jeweiligen Benutzung entsprechend kann dort eine nicht regelmäßige Deformation der Dichtung auftreten.

Mit der Gelenkverbindung wird die vollständige Parallelität zwisehen der Andruckfläche der Platte und der Andruckfläche des Sitzes gewährleistet.

Auf diese Weise erhält man eine ausgezeichnete Anlage der Andruckfläche der Platte auf dex* entsprechenden Andruckflache des Sitzes.

SchutzansOrüciie;

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Claims

- 9 Sc hu tzansprüche

1. Zweiplattenschieber mit einem an zwei Platten angeschlossenen "beweglichen Steuerungsorgan, das am Ende seiner Bahn die beiden Platten an zwei mit elastischen Verbindungen versehene Sitze andrückt, gekennzeichnet durch zwei Schwingannanordnungen (40, 40',, 42, 42' ), deren Verstellung von der Bewegung des Steuerorgans (16) gesteuert ist, wobei die Schwingarme (40, 40', 42, 42^f) in der Mitte der Platten (14, 15) angreifen und bei ihrer Bewegung die elastischen Anordnungen ~ (60, 60·) derart zusammendrücken, daß die auf die jeweiligen Platten (14, 15) ausgeübten Kräfte im wesentlichen isotrop verteilt sind und die Deformation der jeweiligen elastischen Anordnungen (60, 60') in der Weise erfolgt, daß bei benachbarten Dehnungen der Anordnung aufgrund des Andrucks der Platten (14, 15) an ihre entsprechenden Sitze (6, 8) die Andruckkraft im wesentlichen unabhängig von der Dehnung ist, und isx weiterhin dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtigkeit durch das Zusammendrücken von mindestens einer zwischen den Platten (14, 15) und ihren entsprechenden Sitzen (6, 8) angeordneten elastischen Dichtung gewährleistet ist, daß die Oberflächen (10, 12) jeder Platte (14, 15) und ihres entsprechenden Andrucksitzes (6, 8) plan sind, und daß die Schwingarme (40, 40', 42, 42^f), die elastischen Anordnungen und die Platten (14, 15) so zueinander angeordnet sind, daß die auf die jeweilige Platte (14, 15) ausgeübte Kraft senkrecht zur Andruckfläche jeder Platte steht.

2. Zweiplattenschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Platte (14, 15) mit einer mechanisch verformbaren Anordnung an das Steuerungsorgan (16) angeschlossen ist, bei der Schwingarme (40, 40', 42, 42') an einem ihrer Enden an das Steuerungsorgan (16) und mit ihrem anderen Ende an eine als Querträger (46, 54) ausgebildete, dem jeweiligen — Sitz (6, 8) der Platte (14, 15) zugewandte Andruckfläche ange-

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lenkt sind, daß die Platte mit einem mechanischen Organ (64, 66, 68} an dem Querträger (46, 54) befestigt ist, das die Platte (14, 15) parallel zur Andruckfläche (74) des Querträgers (46,, 54) hält und eine Verschiebung der Platte (14, 15) in einer Richtung senkrecht zur Andruckfläche (74) des Querträgers (46, 54) ermöglicht, und daß die Platte (14) eine erste Andruckfläche (10) auf ihrem Sitz (6) und eine zweite dem Querträger (54) zugewandte Fläche (72) parallel zur ersten Andruckfläche (10) aufweist, wobei die elastische Anordnung (60, 60') mit einem ihrer Enden gegen die Andruckfläche (74) des Querträgers (54) und mit ihrem anderen Ende gegen die zweite Fläche (72) der Platte angedrückt ist.

3. Zweiplattenschieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Platte (14, 15) in Form einer ebenen Scheibe ausgebildet ist.

4. Zweiplattenschieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Organ eine senkrecht zur Andruckfläche der Platte angeordnete Stange (64, 66, 68) ist, bei der das eine Ende (66) in der Mitte der Platte (">4) befestigt und das andere Ende frei verschiebbar in einer im Querträger angeordneten Bohrung (62, 70) angeordnet ist, wobei die Bohrung (62, 70) in der Mitte des Segmentes verläuft, das die beiden Anlenkpunkte (56, 56', 50, 50^f) am Querträger (46, 54) der Schwingarme (40, 40', 42, 42') der Schwingarmanordnung verbindet.

5. Zweiplattenschieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (60, 60') als konzentrischer Metall federbalg ausgebildet :st, dessen Achse mit der de? mechanischen Organs (6<-, 66, 60) zusammenfällt.

6. Zweiplattenschieher nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet , daß die Andruckfläche (74) des Querträgers

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(54) einen zylindrischen Ansatz (76) zur Führung des Federbalges (60) aufweist.

7. Zweiplattenschieber nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuerungsorgan (16) als Stange ausgebildet ist, die mit einem ihrer Enden (18) durch eine Bohrung (20) den Ventilkörper (2) durchdringt und an ihrem anderen Ende ~an einen zylindrischen Topf (30) angeschlossen ist, an den die Schwingarmanordnungen (40, 40', 42, 42') angelenkt sind, und daß die Stange (16) von einem verformbaren Federbalg (84) umgeben ist, der mit einem seiner Enden am Yentilkörper (4. 80. 84) in der Nähe der Bohrung (20) und mit seinem anderen Ende an dem Topf (30) befestigt ist.

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