DE9412592U1

DE9412592U1 - Regulierschieberorgan

Info

Publication number: DE9412592U1
Application number: DE9412592U
Authority: DE
Original assignee: WECO Armaturen GmbH
Current assignee: WECO Armaturen GmbH
Priority date: 1994-08-04
Filing date: 1994-08-04
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2004-08-05

Description

WECO Armaturen GmbH · 03. August 1994

Eisenrother Str. 51 Ne/Bl (0449)

51588 Nümbrecht-Elsenroth P94508DE00

Regulierschieberorgan

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Regulierschieberorgan zum Einbau in Rohrleitungen für flüssige und gasförmige Medien sowie für fließfähige granulöse und pulverförmige Stoffe, mit einem Schiebergehäuse, das eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung aufweist, die sich überdecken, und das dazwischen einen durchströmbaren Durchschnittsquerschnitt bildet, mit einer Schieberplatte, die in Richtung ihrer Längsachse geradlinig verstellbar im Schiebergehäuse geführt ist und den Durchtrittsquerschnitt regulierbar freigeben und verschließen kann, sowie mit Betätigungsmitteln für eine geradlinige Verstellung der Schieberplatte.

Schieber dieser Art sind beispielsweise aus der DE 88 00 777 Ul oder der DE 89 15 142 Ul bekannt. Das Schiebergehäuse ist in der Regel aus zwei etwa plattenförmigen Hälften aufgebaut, von denen eines die Eintrittsöffnung und die andere die Austrittsöffnung bildet und die miteinander abdichtend verbunden sind, wobei die Schieberplatte zwischen beide Gehäusehälften wiederum abgedichtet gegenüber diesen eingelegt ist. Mittels manueller Betätigungsvorrichtungen, insbesondere Gewindespindeln und -muttern oder mittels pneumatischer Betätigungsvorrichtungen kann die Schieberplatte so verstellt werden, daß der freie Durchtrittsquerschnitt zwischen der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung verschlossen oder teilweise oder ganz freigegeben wird.

Die Eintritts- und die Austrittsöffnungen haben in Entsprechung zu den anschließenden Rohrleitungen und den verwendeten Anschlußflanschen Kreisquerschnitt; die Schieberplatte ist hierbei

quer zu ihrer Verstellrichtung geradlinig begrenzt (Plattenschieber) oder weist eine Kreisöffnung auf (Lochschieber). Hieraus ergeben sich beim Öffnen des Schiebers strömungsungünstige Öffnungsquerschnitte mit langen Begrenzungskanten im Verhältnis zum freien Durchtrittsquerschnitt, die große Druckverluste bewirken und damit den Energiebedarf für die Förderenergie des transportierten Mediums vergrößern und die eine feine Regulierung der Durchflußmenge, insbesondere im Bereich kleiner Teilmengen der maximalen Durchflußmenge äußerst erschweren.

Um hier Verbesserung zu schaffen, sind sogenannte Blendenschieber vorgeschlagen worden (Emile Egger & Cie AG, CH-2088 Cressier), bei denen nach Art einer verstellbaren Lochblende eine Vielzahl von pendelnd gelagerten Segmenten gleichmäßig so verschwenkt wird, daß sich eine von der Mitte des freien Durchtrittsquerschnitts ausgehende Polygonöffnung allmählich vergrößert, bis der gesamte Kreisquerschnitt der Durchtrittsöffnung frei wird. Die Regulierbarkeit im Bereich kleiner Teilmengen ist hiermit verbessert, jedoch ist aufgrund der mangelnden Abdichtung der Segmente zueinander eine dauernde Leckage nicht zu vermeiden. Darüber hinaus ist aufgrund der Vielteiligkeit der Verstellorgane die Fertigung aufwendig und die Schadensanfälligkeit hoch.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schieber der eingangs genannten Art bereitzustellen, der einfach aufgebaut ist und geringe Druckverluste und eine gute Regulierbarkeit auch im Bereich kleiner Teilquerschnitte der Durchtrittsöffnung garantiert.

Die Lösung hierfür besteht darin, daß die den Durchtrittsquerschnitt begrenzenden Kanten zumindest der Eintrittsöffnung oder der Austrittsöffnung einerseits und der Schieberplatte andererseits derart verlaufen, daß sich der Durchtrittsquerschnitt im

Bereich kleiner Teilquerschnitte im wesentlichen nach Art zueinander ähnlicher geometrischer Figuren verändert.

Die Druckverluste sind hierdurch im Vergleich mit den sich über der Höhe zunächst nur langsam vergrößernden Querschnitten der Durchtrittsöffnungen der bekannten Schieber wesentlich reduziert; der nach einer ähnlichen Figur verlaufende Durchtrittsquerschnitt führt auch zu einer verbesserten Regulierbarkeit, wobei die Durchflußmenge über der Verstellhöhe gut berechenbar ist. Durch die sichere Führung der Schieberplatte sind hohe Betriebsdrücke auch bei teilgeöffnetem Schieber schadensfrei und betriebssicher möglich.

Der Verlauf des Druckverlustes über dem Öffnungsquerschnitt ist ähnlich günstig, d. h. ähnlich gering wie bei dem genannten Blendenschieber, wobei jedoch die einfache Konstruktion bekannter Plattenschieber beibehalten wird.

Nach einer ersten konstruktiven Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, daß die den Durchtrittsquerschnitt begrenzenden Begrenzungskanten zumindest der Eintrittsöffnung ein zur Längsachse der Schieberplatte symmetrisches in Ansicht offenes V bilden und daß die Schließkanten der Schieberplatte ein dazu entgegengesetztes zur Bewegungsrichtung der Schieberplatte symmetrisches in Ansicht zurückspringendes V bilden, so daß im Bereich kleiner Durchtrittsquerschnitte diese die Form eines Quadrats oder einer Raute haben. Die Öffnungswinkel der beiden genannten Kantenpaare betragen hierbei vorzugsweise jeweils 90°, hiermit wird bewirkt, daß bis zu einem Stellweg des Schiebers, der dem Durchmesser der runden Austrittsöffnung entspricht, der Durchtrittsquerschnitt die gleiche geometrische Form behält.

Nach einer zweiten konstruktiven Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die den Durchschnittsquerschnitt begrenzenden Begrenzungs-

kanten zumindest der Eintrittsöfffnung ein zur Längsachse der Schieberplatte symmetrisches in Ansicht offenes V bildet und daß die Schieberplatte eine senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung verlaufende gerade Schließkante bilden, so daß im Bereich kleiner Durchtrittsquerschnitte diese die Form eines gleichschenkligen Dreiecks haben. Auch hierbei ist der bevorzugte Öffnungswinkel der V-förmigen Begrenzungskanten 90°. Hiernach behält der Durchtrittsquerschnitt bis zu einem Stellweg des Schiebers, der der Hälfte des Durchmessers der runden Austrittsöffnung entspricht, die Form eines rechtwinkligen Dreiecks.

Nach einer dritten konstruktiven Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die den Durchtrittsquerschnitt begrenzenden Begrenzungskanten zumindest der Eintrittsöffnung kreisbogenförmig sind und daß die Schließkanten der Schieberplatte ein zur Längsachse der Schieberplatte symmetrisches in Ansicht zurückspringendes V bilden, so daß im Bereich kleiner Durchtrittsquerschnitte diese ungefähr die Form eines Kreissektors konstanten Öffnungswinkels haben. Bei dieser Ausgestaltung ist die Ähnlichkeit der Durchtrittsquerschnitte nicht vollkommen exakt gegeben, die freigegebene Querschnittsfläche entspricht jedoch in guter Näherung derjenigen eines Kreissektors, der Öffnungswinkel der V-förmigen Schließkanten ist hierbei ebenfalls vorzugsweise 9 0°, exakt wird die Form eines Viertelkreissektors hierbei nach einem Stellweg des Schiebers erreicht, die dem halben Durchmesser der runden Austrittsöffnung entspricht.

Vorstehend ist davon ausgegangen worden, daß die erfindungsgemäß ausgebildeten Begrenzungskanten bei den beiden erstgenannten kontruktiven Ausgestaltungen auf Seiten der Eintrittsöffnung ausgebildet wird, und dies läßt die Möglichkeit offen, in der Eintrittsöffnung die Zuströmung zum Durchtrittsquerschnitt strömungsgünstig durch gerundete Kanten auszugestalten. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, die Austrittsöffnung mit den entsprechenden Begrenzungskanten zu gestalten. Die Ansprüche sind

entsprechned auszudeuten. Wie weiterhin zuvor beschrieben ist, ist davon ausgegangen worden, daß die Austrittsöffnung den vollen Kreisquerschnitt behält. Hiermit kann zumindest eine Gehäusehälfte in bisher gebräuchlicher Weise ausgestaltet werden. Es ist jedoch auch möglich, sowohl Eintritts- als auch Austrittsöffnung in gleicher Weise mit den erfindungsgemäßen Begrenzungskanten zu versehen.

Abdichtmittel zwischen Schieberplatte und Gehäuse können in bekannter Weise ausgeführt werden, d. h. insbesondere mit im Gehäuse eingelegten Dichtungen mit offenen V-Profil, in das die äußeren gepfeilten V-förmigen Dichtkanten der Schieberplatte eingreifen.

Eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Regulierschiebers verwendet normale Plattenschieber, bei denen die Schließkanten als vordere Abschlußkanten der Schieberplatte ausgebildet sind. Entsprechende Gegenkanten im Gehäuse werden hierbei vorzugsweise an einer zwischen den Gehäusehälften eingelegten Gegenplatte ausgebildet.

Es ist jedoch auch möglich, Lochschieberplatten zu verwenden, bei denen die beanspruchten Schließkanten Abschnitte einer Durchtrittsöffnung begrenzen, wobei diese ergänzend zu den Schließkanten vorzugsweise kreisbogenförmig durch Kanten begrenzt werden können. Hierbei ergeben sich die bekannten Vorteile besserer Plattenführung sowie die ebenso bekannten Nachteile einer größeren Bauhöhe des Schiebers.

Weitere günstige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen benannt, auf die hier Bezug genommen wird.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schiebers wird nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben.

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Schieber in geschlossenem Zustand

a) in Axialansicht auf die Eintrittsöffnung;
b) im vertikalen Halbschnitt.

Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Schieber in vollständig
geöffnetem Zustand

a) in Axialansicht auf die Eintrittsöffnung;

b) im vertkalen Halbschnitt.

Aufgrund der konstruktiven Übereinstimmung werden die Figuren nachstehend zusammen beschrieben.

In den Darstellungen ist ein zweiteiliges Schiebergehäuse 1 dargestellt, das in Ansicht etwa rechteckig ist und aus zwei miteinander verschraubten Gehäusehälften 2, 3 besteht. Die Gehäusehälften sind über eine Mehrzahl von Schrauben 4 und Muttern 5 miteinander verspannt. Zwischen den Gehäusehälften befindet sich ein flacher Hohlraum 6, in dem eine Schieberplatte 7 abgedichtet geführt ist. Die Schieberplatte 7 ist in Ansicht dargestellt. Die Schieberplatte 7 ist über eine Spindel 8, die in einer mit einem Handrad 9 ausgestatteten Spindelmutter 10 geführt wird, in vertikaler Richtung im Gehäuse stufenlos verstellbar.

In Figur 1 ist die Spindel 8 und damit die Schieberplatte 7 in ihrer tiefstmöglichen Position dargestellt, die höchstmöglichste Position der Spindel 8 ist mit strichpunktierten Linien angezeigt .

Die Spindelmutter 10 ist in einem Spindellager 11 drehbar gehalten, das sich über einen U-förmigen Bügel 12 am Gehäuse 1 abstützt. Die Gehäusehälfte 2 weist zur Anströmseite und bildet damit die Eintrittsöffnung 13 aus, die von einem Anschlußflansch 14 eingefaßt ist. Die in Ansicht dargestellte Gehäusehälfte 3 bildet die Austrittsöffnung 15, die von einem Anschlußflansch 16 eingefaßt wird. Wie in Figur 1 erkennbar, weist die Eintrittsöffnung 13 zur Längs- und Verstellrichtung der Schieberplatte symmetrische, sich V-förmig mit 9 0° öffnende Begrenzungskanten 21, 22, auf, die von einer halbkreisförmigen Begrenzungskante 28 ergänzt werden. Wie der Querschnitt erkennen läßt, ist die Eintrittsöffnung 13 zu den Begrenzungskanten hin strömungsgünstig gerundet. Die Gehäusehälfte 2 schließt jedoch auch im Bereich dieser Begrenzungskanten 21, 22 flächig an die Schieberplatte 7 an. Wie in der Ansicht in gestrichelten Linien dargestellt ist, hat die Schieberplatte 7 symmetrisch zu ihrer Längs- und Verschieberichtung vordere rückwärts gepfeilte V-förmig unter 90° verlaufende Schließkanten 23, 24. Die Schieberplatte 7 ist soweit ins Gehäuse eingetreten, daß die Schließkanten vollständig in dem Hohlraum 6 liegen und die Eintrittsöffnung 13 vollständig von der Schieberplatte 7 verschlossen ist. Im Hohlraum 6 liegt eine Gegenplatte 27 zur Schieberplatte 7 ein, die symmetrisch zur Längs- und Verschieberichtung der Schieberplatte 7 vorwärts gepfeilte unter 90° verlaufende Gegenkanten 25, 26 hat. Die Schließkanten 23, 24 der Schieberplatte 7 sind mit diesen Gegenkanten 25, 26 der Gegenplatte 27 im Gehäuse in abdichtender Anlage. Die Schieberplatte 7 ist an ihrem Austritt aus dem Gehäuse 1 nach außen mittels Dichtungen 29 abgedichtet. Seitlich zur Schieberplatte sind im Gehäuse 1 Dichtungen 30, 31 eingelegt. Die entsprechenden Seitenkanten 33, 34 der Schieberplatte 7 sind V-förmig gepfeilt.

In Figur 2 ist die Schieberplatte 7 mittels der Spindel 8 in die höchstmögliche Position zurückgeführt. Hiermit wird eine quadratisch von den Begrenzungskanten 21, 22 der Gehäusehälfte 2 und

von den Schließkanten 23, 24 der Schieberplatte 7 begrenzte Durchtrittsöffnung 32 frei, die beim Zurückschieben der Schieberplatte sich bei gleichbleibender Geometrie in nachvollziehender Weise verkleinert. Wieder in Form von gestrichelten Linien
ist der Umriß der Gegenplatte 2 7 im Gehäuse 1 erkennbar, die im Hohlraum 6 einliegt.

Die Schließkanten 23, 24 der Schieberplatte könnten, wie leicht nachvollziehbar ist, auch Teile einer Durchtrittsöffnung in einer Lochschieberplatte sein, die zumindest die Größe der Durchtrittsöffnung 32 haben müßte, jedoch auch darüber hinaus nach unten zum Beispiel durch eine halbkreisförmige Begrenzungskante vergrößert sein könnte.

In der vorstehenden Beschreibung ist die Form der Austrittsöffnung nicht näher erläutert. Sie muß mindestens so groß sein wie die gezeigte Durchtrittsöffnung, kann vorzugsweise die gleiche Form haben wie die Eintrittsöffnung, oder zur konstruktiven Vereinfachung kreisrund gebildet werden. Zur Vergrößerung der Durchtrittsöffnung kann der Weg der Schieberplatte nach oben soweit verlängert werden, daß die Schließkanten in geöffneter Stellung des Schiebers vollständig ins Gehäuse zurücktreten.

Bei abweichender Ausgestaltung der Form von Eintritts- und Austrittsöffnung nach den zuvor genannten Möglichkeiten ist auch eine Vertauschung beider Formen möglich.

WECO Armaturen GmbH 03. August 1994

Eisenrother Str. 51 Ne/Bl (0449)

51588 Nümbrecht-Elsenroth P94508DE00

Regulierschieberorgan

Bezugszeichenliste

1 Schiebergehäuse

2 Gehäusehälfte Eintrittsseite

3 Gehäusehälfte Austrittsseite

4 Schraube

5 Mutter

6 Hohlraum

7 Schieberplatte

8 Spindel

9 Handrad

10 Spindelmutter

11 Spindelmutterlager

12 Bügel

13 Eintrittsöffnung

14 Anschlußflansch

15 Austrittsöffnung

16 Anschlußflansch

21 Begrenzungskante (13)

22 Begrenzungskante (13)

23 Schließkante (7)

24 Schließkante (7)

25 Gegenkante (27)

26 Gegenkante (27)

27 Gegenplatte

28 Begrenzungskante (13)

29 Dichtung

30 Dichtung

31 Dichtung

32 Durchtrittsöffnung

33 Seitenkante

34 Seitenkante

Claims

1. Regulierschieberorgan zum Einbau in Rohrleitungen für flüssige und gasförmige Medien sowie für fließfähige granulöse und pulverförmige Stoffe, mit einem Schiebergehäuse (1), das eine Eintrittsöffnung (13) und eine Austrittsöffnung (15) aufweist, die sich überdecken, und das dazwischen einen durchströmbaren Durchschnittsquerschnitt (32) bildet, mit einer Schieberplatte (7), die in Richtung ihrer Längsachse geradlinig verstellbar im Schiebergehäuse (1) geführt ist und den Durchtrittsquerschnitt (32) regulierbar freigeben und verschließen kann, sowie mit Betätigungsmitteln (8 - 12) für eine geradlinige Verstellung der Schieberplatte (7),

dadurch gekennzeichnet,

daß die den Durchtrittsquerschnitt (32) begrenzenden Kanten (22, 23; 24, 25) zumindest der Eintrittsöffnung (13) oder der Austrittsöffnung (15) einerseits und der Schieberplatte (7) andererseits derart verlaufen, daß sich der Durchtrittsquerschnitt (32) im Bereich kleiner Teilquerschnitte im wesentlichen nach Art zueinander ähnlicher geometrischer Figuren verändert.

2. Schieberorgan nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die den Durchtrittsquerschnitt begrenzenden Begrenzungskanten (22, 23) zumindest der Eintrittsöffnung (13)

ein zur Längsachse der Schieberplatte (7) symmetrisches in Ansicht offenes V bilden und daß die Schließkanten (24, 25) der Schieberplatte (7) ein dazu entgegengesetztes zur Längsachse der Schieberplatte symmetrisches in Ansicht zurückspringendes V bilden, so daß im Bereich kleiner Durchtrittsquerschnitte diese die Form eines Quadrats oder einer Raute haben.

3. Schieberorgan nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die den Durchtrittsquerschnitt begrenzenden Begrenzungskanten (22, 23) zumindest der Eintrittsöfffnung (13) ein zur Längsachse der Schieberplatte (7) symmetrisches in Ansicht offenes V bilden und daß die Schieberplatte (7) eine senkrecht zu ihrer Längsachse verlaufende gerade Schließkante bildet, so daß im Bereich kleiner Durchtrittsquerschnitte diese die Form eines gleichschenkligen Dreiecks haben.

4. Schieberorgan nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die den Durchtrittsquerschnitt begrenzenden Begrenzungskanten zumindest der Eintrittsöffnung (13) kreisbogenförmig sind und daß die Schließkanten der Schieberplatte (7) ein zur Längsachse der Schieberplatte symmetrisches in Ansicht zurückspringendes V bilden, so daß im Bereich kleiner Durchtrittsquerschnitte diese ungefähr die Form eines Kreissektors konstanten Öffnungswinkels haben.

5. Schieberorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Schließkanten (22, 23) der Schieberplatte (7) durch deren vordere Abschlußkante gebildet werden, wobei im Gehäuse (1) in der Ebene der Schieberplatte zu den Schließkanten {22, 23) komplementäre Gegenkanten (25, 26) ausgebildet sind.

6. Schieberorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Gegenkanten (25, 26) im Gehäuse (1) an einer zwischen zwei Gehäusehälften (2, 3) eingesetzten Gegenplatte (27) ausgebildet ist.

7. Schieberorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Gegenkanten (25, 26) im Gehäuse (1) mit einer elastischen Dichtleiste versehen sind.

8. Schieberorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Schließkanten der Schieberplatte als Teil einer Durchgangsöffnung ausgebildet sind, wobei die Schieberplatte als Lochschieberplatte beiderseits der Durchtrittsöffnung im Gehäuse geführt ist.

9. Schieberorgan nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Schieberöffnung in Ergänzung zu den den Durchtrittsquerschnitt begrenzenden Schließkanten von einer kreisförmig verlaufenden Kante begrenzt ist.

10. Schieberorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Schieberplatte seitliche im Querschnitt V-förmig gepfeilte in Richtung der Längsachse verlaufende Führungskanten {33, 34) aufweist, die in innen V-förmigen Dichtungsleisten (30, 31) im Gehäuse einliegen.