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Absperrorgan mit Kugelküken Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan
mit Kugelküken, vorzugsweise für den Einbau in staubhaltige Gase führende Rohrleitungen.
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Die bekannten Absperrorgane, wie Keil-, Kugel-, Plattenschieber usw.,
eignen sich nicht zum Absperren von staubhaltige Gase führenden Rohrleitungen, da
die im Betrieb sich absetzenden Festbestandteile bereits nach kurzer Zeit ein vollkommenes
Schließen des Absperrorgans unmöglich machen. Es wurden daher die verschiedensten
Sonderkonstruktionen ausgeführt, um Undichtheiten an der Dichtpartie sowie das Einfallen
von Staub in den Unterteil des Schiebergehäuses zu vermeiden. Alle diese Konstruktionen
haben jedoch nicht befriedigt und zeigen in der Praxis verschiedene Nachteile, die
durch die Erfindung beseitigt werden.
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Die Erfindung geht nun von einem Absperrorgan mit einem Kugelküken
aus und bestrebt dazu, daß das Kugelküken außerhalb des Bereichs des zylindrischen
Durchgangs von einer an der Drehurig nicht beteiligten zweiteiligen Gummihohlkugel
umgeben ist. Zweckmäßig ist zwischen der zweiteiligen Gummihohlkugel und dem Gehäuse
sowie dem Gehäusedeckel ein Hohlraum zur Aufnahme eines vorzugsweise flüssigen,
unter Druck setzbaren Arbeitsmittels gebildet, durch das die Gummihohlkugel in der
Offen- und Schließstellung des kugeligen Absperrkörpers fest auf diesen gepreßt
wird. In der Offenstellung ist ein glatter zylindrischer
Durchgang
zur Rohrleitung vorhanden, so daß Staubablagerungen an der Kugeldiclltfläche nicht
auftreten können.
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Ein Absperrorgan mit einem drehbaren, drosselklappenähnlichen Verschlußstiick
ist bekannt, bei dem zwischen Gehäuse und Deckel ein Gummibalg festgeklemmt ist,
der das Verschlußstück umkleidet und dessen Drehung nicht mitmacht. Hierbei wird
der Gummibalg je nach der Stellung des Kükens einmal parallel zur Durchflußachse,
bei Schließstellung quer zur Durchflußrichtung aufgeweitet. Die Schließbewegung
erfolgt so lange, bis der Gummibalg zwischen Gehäuse und Verschlußstück eingepreßt
ist, um die erforderliche Dichtheit zu erreichen. Das Verschlußstück mit seinem
Antrieb ist bei diesem Absperrorgan gegen Ablagerungen von Staub gut geschützt,
aber die fortwährende Deformierung des Gummibalges während jeder Betätigung des
Kükens und das jeweilige Festpressen desselben gegen die Gehäusewand während der
abschließenden Drehbewegung des Kükens beeinträchtigen die Lebensdauer des Gummibalges.
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Demgegenüber hat das Absperrorgan gemäß der Erfindung ein kugelförmiges
Küken. Die Kugel ist von einem ebenfalls kugelförmigen Gummimantel umgeben, der
während des Öffnens und Schließens entlastet ist und keinerlei Deformationen erleidet.
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ach der Drehbewegung kann der Mantel durch ein Druckmittel auf das
kugelförmige Küken gepreßt werden, um einen dichten Abschluß zu erzielen. Da nicht
nur Deformationen des Gummikörpers vermieden werden, sondern auch keine gleitende
Reibung unter Anwendung eines Anpreßdruckes auf die Gummikugel einwirkt, ist die
Gummihülle weder Abnutzung noch Verschleiß unterworfen. Der erfindungsgemäße Zlveck,
den Absperrkörper sowie das gesamte Absperrorgan durch das einfache Mittel der Gummihülle
vor staubförmigen Ablagerungen zu schützen, wird also unter weitestgehender Schonung
und höchster Lebensdauer der Gummihülle erreicht.
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Es sind auch Absperrorgane mit hydraulisch anpreßbaren Gummihüllen
bekannt, wobei die durch Aufblähen bewirkte starke Verformung der Gummihülle dazu
benutzt wird, den Leitungsquerschnitt an der Absperrstelle zu schließen. Bei einer
anderen bekannten Abschlußvorrichtung mittels eines in das Rohr eingesetzten elastischen
Schlauchabschnittes wird zur Erzielung des Abschlusses der Schlauch durch mechanische
Mittel z.usammengepreßt. Bei allen diesen Absperrorganen, besonders bei Anwendung
eines Spindeldruckes auf den Schlauch quer zur Durchflußrichtung ergeben sich starke
Verformungen des Gummischlauches, die zu seiner vorzeitigen Zerstörung führen können.
Demgegenüber gewährleistet die Erfindung auf der ganzen Kugelfläche eine vollkommen
gleichmäßige. durch das Anpreßmedium erzeugte Belastung des ebenfalls kugeligen
Gummimantels.
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Zur Regelung des Druckes des in dem Hohlraum eingeschlossenen Arbeitsmittels
bei dem erfindungsgemäßen Absperrorgan ist ein zweckmäßig durch Feder belasteter
Kolben vorgesehen, der vorzugsweise zw angläufig in Abhängigkeit von der Verstellung
des Kugelkükens gesteuert wird. Zu diesem Z-,ieclc kann ein nach Arteines Nockens
wirkendes Verstellorgan für den federbelasteten Kolben mit dem Antriebssegment des
Kugelkükens fest verbunden sein. An die Stelle der Federbelastung des Druckkolbens
kann auch eine Belastung desselben durch das Betriebsmedium erfolgen, wobei wiederum
in der Offen- und Schließstellung des Kugelkükens die im Hohlraum eingeschlossene
Flüssigkeit unter Einwirkung des Kolbens unter Druck steht und dadurch die Gummihohlkugel
auf den kugeligen Absperrkörper preßt.
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Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten derselben werden an Hand
der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Zeichnung stellt
einen axialen Längsschnitt durch das neue Absperrorgan dar.
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Es enthält ein Kugelküken i mit zylindrischem Durchgang D, der von
einer zweiteiligen Gummihohlkugel a, 2a mit zwei einvulkanisierten Flanschringen
3 und zwei Schabmesserringen ,4 versehen ist, die den auf dem Kugelküken i in der
Schließstellung abgelagerten Staub bei Beginn der Drehbewegung abschaben. Zur Drehung
des Kugelküken-Absperrkörpers i dienen zwei Wellenzapfen 5, 511, die im Gehäusedeckel
io bzw. im Gehäuse 6 gelagert sind.
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Die Gummihohlkugel 2, 211 trägt zwei einvulkanisierte Wellenzapfenlager
7 mit eingelegten Nutringdichtungen 3 im Bereich des Zapfens 5 und wird durch die
einvulkanisierten Flanschringe 3 mittels der Keilriegel 9 des Gehäuses 6 und der
entsprechenden Keildruckstücke ioa des Deckels io in axialer Richtung an das Gehäuse
angepreßt. Zur Abdichtung des Durchgangs D gegenüber dem mit Flüssigkeit, beispielsweise
Öl gefüllten Hohlraum H, ist die Gummihohlkugel 2, 2a an ihren Planseiten
in der Form von Nütdichtringen i i ausgebildet.
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Die Einleitung des Drehmomentes auf das Kugelküken i geschieht mittels
eines durch Schnecke betätigten Antriebssegmentes 12 über den Wellenzapfen 5, 511
mit beiderseits eingelegten Paßfedern 13. Das Antriebssegment 12 bewirkt zugleich
die Steuerung des durch eine Feder oder durch das Betriebsmittel belasteten Druckkolbens
14. Zu diesem Zweck ist das Antriebssegment 12 mit einem pockenartig wirkenden Verstellorgan
i 2a versehen, das zum Durchgang des Schaftes des Kolbens 14 mit einem ringsegmentförmigen
Schlitz versehen ist. Bei Beginn der Drehbewegung des Segmentes 12 wird' der Druckkolben
i-. angehoben und somit der Ölraum H entlastet. Dadurch wird die Guininihohll:ugel
:2, 2a durch den Betriebsdruck des die Rohrleitung durchströmenden Mediums von dem
Kugelküken i abgehoben, so daß die Drehbewegung entlastet erfolgen kann. Wenn die
Offenstellung oder die Schließstellung erreicht ist. belastet der Druckkolben 14,
wieder den Ölraum, und somit wird die Gummihohlkugel 2, 2a wieder auf das Kugelküken
i angepreßt. Durch die Eiastizität
der Gummihohlkugel 2, 2a werden
alle Unebenheiten ausgeglichen, die bei der Drehbewegung durch Staubteilchen oder
durch nicht einwandfreies Abschaben des niedergeschlagenen Staubes mittels der Schabmesserringe
4 veranlaßt sind und zwischen dem Kugelküken i und der Gummihohlkugel 2 auftreten
könnten.
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Das in der Zeichnung dargestellte Absperrorgan stellt nur eine beispielsweise
Ausführungsform dar. Es können in konstruktiver Hinsicht mannigfache Abweichungen
von der beschriebenen Ausführungsform vorgesehen sein, ohne den Rahmen der Erfindung
zu überschreiten. So kann an die Stelle der Gummihohlkugel auch eine Hohlkugel aus
anderem elastischem Werkstoff als Gummi Verwendung finden. Als Arbeitsmittel innerhalb
des Hohlraumes H kann außer öl auch Wasser oder eine andere Flüssigkeit, gegebenenfalls
jedoch auch ein gasförmiges Druckmittel benutzt werden, wobei die Steuerorgane zur
Betätigung des Druckkolbens 14 in konstruktiver Hinsicht entsprechend abweichend
auszubilden sind. An die Stelle des Einvulkanisierens der Teile 3, 4 und 7 in die
Gummihohlkugel kann eine andere Befestigungsart zwischen Metall und Gummi treten.
Obgleich das erfindungsgemäße Absperrorgan sich in besonders günstiger Weise für
staubhaltige Gase eignet, läßt es sich auch als Absperrorgan in Rohrleitungen verwenden,
welche andersartige Medien als staubhaltige Gase führen.