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Ringschieber Die Erfindung betrifft einen Ringschieber mit stromlinienförmiger
Gestaltung des Ringkanals und besteht darin, daß als Abschlußkörper der äußere Teil
der Begrenzungswand des Ringkanals dient, der an seinen Stirnenden an zylindrischen
Führungsflächen des Gehäuses geführt ist. Sein Abflußende erweitert sich düsendiffusorartig.
Außen ist er von einem-Gehäusemantel umgeben. Zur hydraulischen Betätigung weist
er einen als Ringkolben dienenden Bund auf, der außen am Gehäusemantel dicht geführt
ist, so daß vor und hinter dem Bund Räume entstehen, die mit verschiedenen Drücken
beaufschlagt werden können. Bei mechanischer oder elektrischer Betätigung wird der
Abschlußkörper stromaufwärts der Abschlußstelle mit Entlastungsöffnungen versehen.
Die Betätigungskräfte werden dabei auf das Abflußende durch ein Achsenkreuz achsmittig
übertragen. Die Abschlußstelle des Ringschiebers wird normalerweise auf der Austrittsseite
des Schiebers angeordnet, kann aber auch auf der Eintrittsseite angeordnet werden.
D'ie hydraulische Betätigung erfolgt entweder durch den Leitungsdruck selbst oder
durch einen von außerhalb zugeleiteten Druck. Das Steuerventil wird hierbei zur
genauen Einhaltung der Regelstellung mit einer Rückführung versehen.
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Bei den bisher üblichen Bauarten der Ringschieber wurde als Abschlußkörper
ein Teil der inneren Begrenzungswand des Ringkanals, und zwar die kegelartige Spitze
auf der Abflußseite, benutzt, die zur Führung mit einem zylindrischen Körper verbunden
wurde. Diese Anordnung hat
den Nachteil, daß wichtige Teile des
hydraulischen und auch des mechanischen oder elektrischen ,Nntriebes in dem inneren
Hohlkörper des Gehäuses angeordnet sind, wobei die Antriebsspindeln dieser Teile
und auch die Schmierleitungen für die Lagerstellen durch eine oder mehrere Hohlrippen
nach außen geführt werden müssen. Hierdurch wird der Strömungsverlauf vor derAbschlußstelle
ungünstig beeinflußt, und es entstehen, insbesondere bei Stahlguß, schwierig herzustellende
Gußstücke. Besonders ungünstig für den Strömungsverlauf sind am Austrittsspalt angeordnete
Führungsrippen für den Abschlußkörper, außerdem der in der Nähe der Schließstellung
entstehende Hohlraum zwischen der zylindrischen Führung des Abschlußkörpers und
der zugehörigen zylindrischen Führungswand des Gehäuses. Diese Störungseinflüsse
begünstigen das Auftreten von Hohlsogerscheinungen.
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Der erfindungsgemäße Ringschieber beseitigt diese Nachteile. Seine
Bauart ist einfacher und strömungstechnisch günstiger. Die hydraulische und mechanische
Betätigung ist infolge der Führung des Abschlußkörpers durch die beiden in weitem
Abstand voneinander angeordneten Führungsstellen am Kopf und Fußende desselben günstiger
und betriebssicherer als bei den bekannten Bauarten. Hierdurch und durch die Entlastung
«-erden bei der mechanischen Betätigung die Betätigungskräfte auf ein Mindestmaß
herabgesetzt. Die Übertragung der Betätigungskräfte auf den Abschlußkörper gestaltet
sich besonders einfach. DieAusführung undWirkungsweise des erfindungsgemäßen Ringschiebers
wird nachstehend erläutert.
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Bild i zeigt einen Längsschnitt durch einen hydraulisch betätigten
Ringschieber gemäß der Erfindung, bei dem die Abschlußstelle auf der Austrittsseite
liegt. Die obere Hälfte des Bildes zeigt den Abschlußkörper in Oftenstellung des
Schiebers, die untere Hälfte in der Nähe der Schließstellung. Beide Lagen lassen
die günstige strömungstechnische Gestaltung des Ringkanals durch die N`erwendung
der außenliegenden Wand als Abschlußkörper deutlich erkennen. Besonders günstig
gestaltet sich bei dieser Anordnung der Übergang hinter dem Austrittsspalt auf den
Austrittsquerschnitt durch die düsendiffusorartige Gestaltung des Abschlußkörpers
auf der Austrittsseite.
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Es bedeutet i das Gehäuseteil auf der Zuflußseite, dessen Außenfläche
durch mehrere Rippen 2 mit dem stromlinienförmig gestalteten Hohlkörper 3 verbunden
ist. Die aus gießtechnischen Gründen erforderlichen Kernöffnungen für den Hohlkc-rper
sind in der Darstellung weggelassen. Der Hohlkörper 3 ist mit einem vorzugsweise
metallischen Dichtring ,1 versehen. Zur Führung des Abschlußkörpers dient ein zylindrischer
Ansatz 5. 6 ist der Gehäusemantel auf der Abflußseite, der an beiden Enden mit einer
zylindrischen Führung 7 bzw. 8 versehen und mit dem Gehäuseteil i durch eine Flanschverbindung
9 unter Sicherung der Mittenlage verbunden ist. Als Abschlußkörper dient der ebenfalls
stromlinienförmig und als Differentialkolben ausgebildete Teil io der äußeren 1
Begrenzungswand des Ringkanals.. Der Abschlußkörper io ist mit einem vorzugsweise
metallischen Dichtring i i versehen. Er besitzt an dem der Zuflußseite zugekehrten
Ende einen Bund 12 mit anschließendem zylindrischem Teil 13, der zwischen den Führungsflächen
5 und 7 der Gehäuseteile i und 6 gleitet. Er ist an dem der Ausflußseite zugekehrten
Ende mit einem düsendiffusorartig gestalteten Teil 14 versehen, an dessen Ende sich
die außenliegende zylindrische Führungsfläche i4" befindet, die in der Führungsfläche
8 des Gehäusemante@s 6 gleitet. Zur Vermeidung von Leckverlusten bei den Regel-
und Schließstellungen wird der Bund 12@ des Abschlußkörpers i .o mit Dichtungen
15 und 16 und die zylindrische Führungsfläche i4" mit einer Dichtung 17 versehen,
die beispielsweise als druckwasserbelastete Hohlgummimanschetten ausgeführt werden
können. Der Betätigungsdruck wird an der Anschlußseite des Schiebers aus der Leitung
entnommen und durch die Leitung 18 über das Steuerventil i9 und von da über die
Leitung 20 in den Hohlraum vor dem Abschlußkörper geleitet. Der Hohlraum an der
entgegengesetzten Seite steht durch die Leitung 21 mit dem Steuerventil i9 in Verbindung
und führt über die Leitung 22 ins Freie. Das Steuerventil ist der Einfachheit halber
nur schematisch dargestellt und wird, wie bereits erwähnt, zur pendelfreien Einhaltung
von Regelstellungen in an sich bekannter Weise mit einer Rückführung versehen, die
auf dem Bild weggelassen ist. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, zur Verlangsamung
der Bewegung des Abschlußkörpers in der Nähe der Schließstellung in an sich bekannter
Weise Drosseleinrichtungen in die Leitungen des Steuerventils einzubauen. Soll für
die Betätigung des Schiebers ein von außen kommender Druck benutzt werden, so erfolgt
dies durch die gestrichelt gezeichnete Leitung 23 unter Wegfall der Leitung 18.
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Bild 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen mechanisch oder elektrisch
betätigten Ringschieber gemäß dem Erfindungsgegenstand, bei dem die Abschlußstelle
ebenfalls auf der Austrittsseite liegt. Das Gehäuse auf der Zuflußseite mit innerem
Hohlkörper, der durch Rippen mit dem Außenteil des Gehäuses verbunden ist, ist in
den Teilen i , 2. 3. 4, 5 und 9 in der gleichen Weise gestaltet wie bei derAusführung
nach Bild i. 26 ist der stromlinienförmig gestaltete Abschlußkörper,, der an dem
der Zuflußseite zugekehrten Ende eine Verdickung 27 besitzt, in die ein Führungsring
28 eingelassen ist. Als Führungsfläche dient der zylindrische Ansatz 5 des Gehäuseteils
i. Der düsendiffusorartig gestaltete Teil 29 des Abschlußkörpers auf der Ausflußseite
besitzt einen außenUylindrischen Ansatz 2.g", in dem eine Dichtung 3o, beispielsweise
eine Hohlgummimanschette, eingebettet ist. In den Abschlußkörper 26 ist ein vorzugsweise
metallisch ausgeführter Dichtungsring 31 eingelassen. Vor diesem Dichtungsring in
Richtung der Zuflußseite ist die Wand des Abschlußkörpers mit mehreren öffnungen
32 zur Verbindung des Abschlußraumes 33 mit dem Entlastungsraum 34 versehen. Der
Entlastungsraum
34 wird durch den Gehäusemantel 35 abgeschlossen,
der mit dem Gehäuseteil i durch eine Flanschverbindung 9 verbunden ist und auf der
Abflußseite eine zylindrische Führungsfläche besitzt, in der sich der zylindrische
Ansatz 29" führt. Der Abschlußkörper 26. ist auf der Abflußseite mit einem Achsenkreuz
37 versehen, an dessen Nabe 38 die mechanische oder elektrische Betätigungsvorrichtung
angreift, beispielsweise durch einen Gabelhebel 39, der auf einer Welle qo befestigt
ist, die von außen durch ein Getriebe ,4i betätigt wird.
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Bild 3 zeigt die Ausführung des Meßringschiebers gemäß der Erfindung
mit Abschlußstelle auf der Austrittsseite. Die bauliche Gesamtanordnung bleibt an
sich dieselbe wie bei Bild i. An Stelle des zylindrischen Ansatzes 5 bei Bild i
tritt mit Rücksicht auf die genaue Bearbeitung des eingeengten Querschnittes ein
besonderes zylindrisches Führungsstück 44. Der ringförmige Durchflußquerschnitt
q.5 zwischen dem Hohlkörper 3 und dem zylindrischen Führungsstück44 ist zur Herbeiführung
eines Druckunterschiedes kleiner als der Anschlußquerschnitt .46 des Gehäuses. Der
Durchflußquerschnitt im Austrittsspalt entspricht in der Offenstellung etwa dem
Querschnitt 45, ebenso der engste Querschnitt an dem düsendiffusorartigen Teil.
1q. des Abschlußkörpers io. Durch einen weiteren Diffusor 47 wird dieser Querschnitt
allmählich auf den Austrittsquerschnitt, der normalerweise dieselbe Größe besitzt
wie der Anschlußquerschnitt q.6, übergeführt. Zur Abnahme des Plusdruckes -I-- ist
auf der Eintrittsseite des Gehäuses eine Ringkammer ,48 mit der Entnahmestelle ,49
angeordnet, ebenso für den Minusdruck- an dem Hohlkörper 3 eine Ringkammer 5o, die
über einen angegossenen Kanal 51 und eine Bohrung 52 mit der Anschlußstelle 53 für
die Entnahme des Minusdruckes verbunden ist.
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Die besonderen Vorzüge des erfindungsgemäßen Ringschiebers, durch
die auch gleichzeitig der Fortschritt gegenüber dem bisherigen Stand der Technik
dargelegt wird, sind: Vollständig ungestörte und gleichmäßig beschleunigte Strömung
ohne Wirbelfelder nach dem Abschlußspalt hin bei allen Stellungen des Abschlußkörpers,
besonders vorteilhafte überführung der Strömung hinter dem Austrittsspalt nach dem
Austrittsquerschnitt durch: die düsendiffusorartige Gestaltung des Auslaufteils
des Abschlußkörpers. Diese Vorzüge sind von besonderer Bedeutung bei der Anwendung
der Erfindung auf Meßringschieber.
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Verminderung der Abnutzung der Führungen und Dichtstellen durch die
gesicherte Mittenführung des Abschlußkörpers durch zwei in weitem Abstand voneinander
liegenden Führungsstellen am Kopf- und Fußende des Abschlußkörpers.
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Geringste Betätigungskräfte bei der . mechanischen und elektrischen
Betätigung des Schiebers durch die vollständige Entlastung und günstige Führung
des Abschlußkörpers und die einfache und gleichmäßige Übertragung dieser Kräfte
auf den Abschlußkörper.
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Vermeidung von schwer zugänglichen, in einem inneren Hohlraum angeordneten
Triebteilen für die hydraulische und mechanische Betätigung und der Wegfall der
hierfür erforderlichen Schmierleitungen. Einfacher und genauer Zusammenbau des nur
aus drei Hauptteilen, nämlich dem Gehäuse auf der Einlaufseite mit festem innerem
Hohlkörper, dem einteiligen Abschlußkörper und dem einteiligen Gehäusemantel, bestehenden
Ringschiebers. Vielseitige Verwendungsmöglichkeit als Absperr- und Regelorgan durch
die bequeme Anpassung des Abschlußkörpers an den jeweiligen Zweck unter Benutzung
der hydraulischen Betätigung mit dem als Differentialkolben ausgebildeten Abschlußkörper
oder der mechanischen und elektrischen Betätigung mit dem als entlasteten Zwischenglied
ausgebildeten Abschlußkörper.