JP3181293B2 - 冷却式スライダープレート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、請求項1,7,9または11の前文部分による
冷却式スライダープレート、特に水冷式熱風スライダー
プレートに関するものである。

DE−C2366032号に基づく水冷式熱風スライダープレー
トが一般に使用されている。このスライダープレート
は、熱ガスを運び、2m以上の直径を有するパイプの遮断
するのに役立つ。

この種の公知のスライダープレートは通常、その周辺
に広がるシールを含み、このシールが半径方向内側にあ
るスライダープレートの部分の境界を決める。DE−C236
6032号によると、スライダープレートの前記部分は冷媒
により冷却される。スライダープレートが閉鎖される
時、スライダープレートには1000℃以上の温度が作用す
るので、スライダープレートの熱応力およびその結果に
よる曲げを減少するために別の冷却が必要とする。

具体的には、この周知な構造では、シールにより境界
を定められるスライダープレートの部分は、２枚のプレ
ートを含み、これらのプレートは螺旋状に構成される分
割壁により相互に軸方向に離間される。スライダープレ
ートの周辺縁に位置する冷媒入口から、同様に周辺縁に
配置される冷媒出口までの連続流路が、これらの分割壁
により形成される。冷媒は最初に螺旋形状部内で内方へ
案内され、そこから流出、即ち、スライダープレートの
中心区域に位置する流れ反転地点から流出し、冷媒出口
へ向けて外方へ流れ、再び螺旋形状部内に流入する。

この周知な構造の欠点は、スライダープレートの高価
な製造費である。例えば、重種螺旋形状冷却通路を境界
付ける分割壁を２枚のプレートに溶接するために、比較
的大きい費用でのみ可能である。更に周知な構成では、
スライダープレートの十分な冷却を達成するために多量
の冷媒が必要である。従って、必要なポンプ容量は大き
くなる。更に、この周知な構成ではそのプロセスから不
必要に多量の熱が失われる。スライダープレートとシー
ル座との間の異なる冷却は、それにより付加的な応力を
生じ、スライダープレートの信頼性と寿命を減少するの
で特に不利な結果となる。

DE−A2243588号から、請求項１の前文部分に記載され
ているようなスライダープレート、すなわちDE−C23660
32号に基づく技術と比較して構造がかなり単純化された
スライダープレートは公知である。一方、冷媒により覆
われる領域は比較的小さく、従ってDE−A2243588号に基
づくスライダープレートは高温における遮断の目的には
使用し得ない、あるいは限られた方法でしか使用するこ
とができない。

この発明の目的は、高温における遮断の目的に使用で
きると共に簡単に安価に製造できるような最初に述べた
冷却式スライダープレートを開発することである。

この目的は請求項1,7,9または11の特徴部分により選
択的に達成される。

単一パイプを２重螺旋形状に湾曲するだけであるの
で、この発明によるスライダープレートは簡単で安価に
製造できる。更に、特別な内径または特別な壁厚の選択
により、スライダープレートの個々の冷却または安定要
求を考慮できる。

この発明によれば、流れ反転区域を形成する中央パイ
プ部分を除き、螺旋形状に湾曲した隣接部分は互いに隣
接し、このため、均等な螺旋形状接触線が形成される。
接触線の領域では、隣接パイプ部分は互い連結されるの
が望ましく、それで、特に安定形状のプレート要素が創
造される。連結をするために、溶接が特に安定であり、
接触線の簡単で容易に入手できる部分を達成できる。

既に指摘したように、流れの反転は、２重螺旋形状に
湾曲されたパイプと一体として構成されたＳ形に湾曲さ
れるパイプ部分を通る中央プレート内に生じ、螺旋形状
に構成された２つのパイプ部分間の流体連結を行う。

中央流れ反転区域は、Ｓ形に湾曲されたパイプ部分
と、螺旋隣接部分との間で、パイプ内を流れる冷媒によ
り冷却されない空間を有する。隣接螺旋パイプ部分と共
にこの空間を囲むような２つの外表面の区域において、
この空間を冷却するために金属シートを配置するのが望
ましい。それで、Ｓ形に湾曲されたパイプ部分内におい
て、入口開口および出口開口を介して、冷却はパイプか
らこの空間に導入およびこの空間から導出される。

特に、２枚の金属シートにより境界付けされる空間を
中間プレートで分割でき、それで、冷媒が押進められる
部分空間が生じる。

金属シートにより囲まれる空間を通る流れを改良する
ために、Ｓ形に湾曲されるパイプの通路を、入口開口と
出口開口の間で制限するか、完全に遮断することができ
る。代わりに、Ｓ形に湾曲されたパイプを一体として選
択できる。

この発明の冷却式スライダープレートの第２の形態に
よると、請求項７に記載のように、ベースプレートに形
成される２重螺旋形状溝がカバープレートで閉鎖される
ようにして２重螺旋形状冷却通路が形成される。流れの
反転はスライダープレートの中央区域に生じ、製造工程
において、Ｓ形溝部分の曲率半径はパイプと一体である
材料に依存して制限されない。冷媒の供給および除去の
ために、各場合において、冷媒入口または冷媒出口のあ
る端側で軸方向閉鎖溝を連結しなければならない。この
選択はまた、所望の流通路表面を持つ冷却式スライダー
プレートの簡単で、安価な製造方法を提供する。

ベースプレートにカバープレートを適合する特に簡単
で迅速な方法は、“爆着”により提供される。

請求項９による第３の形態において、支持板と、シー
ルにより囲まれるスライダープレートの部分を形成する
金属シートとの間に冷却通路が形成される。金属シート
は対応する通路を形成する２重螺旋形状または２重曲折
形状湾曲部を有する。金属シート内に形成される湾曲部
は、支持板への金属シートの例えば、押圧前、爆発成形
中、または液圧膨張による適合後に成形される。金属シ
ートは、成形および加工が特に容易であるので、上記の
可能性は、スライダープレート内またはスライダープレ
ート上の冷却通路の特に安価な製造方法を代表する。冷
却通路の寸法は開口の測定の選択により決定できる。

金属シートは、支持板への“爆着”（表面接触の爆発
成形）されるか、線接触での鍛接による支持板と不透過
で連結される。これらの両方の工程により、連結される
２部品の迅速で確実な連結は、外部に向けて不透過性が
ある冷却通路の形成を達成する。

冷却式スライダープレートの特に簡単な変更例が請求
項11に記載されている。この例では、望ましくは曲折形
状の冷却通路を形成し、互いに流体連結する交差した孔
がコアプレート内に設けられる。

所望の流路を形成するために、孔内に閉鎖ストッパー
を配置できる。これを行う特に簡単な方法は、閉鎖され
る孔の区域に配置され、閉鎖ストッパーを挿入できるコ
アプレート内に設けた軸方向孔により提供される。閉鎖
ストッパーの外側では、冷却通路を形成する孔が冷媒入
口または冷媒出口から離れて、プラグまたは同様のブロ
ック部材によりシールされる。周辺で特別に溶接される
スライダープレートを囲むシールを、孔の半径方向閉鎖
のために使用できる。

第４の形態により成形されるスライダープレートは、
また、安価に簡単に製造できる。格子形状および孔径の
選択は、特別のプレートのための必要な冷却に合わせる
ことができる。

低冷却容量による最小の冷却のために、スライダープ
レートの絶縁はできる限り良好でなければならない。そ
れ故、周辺と同様に両側にも熱絶縁カバーが形成され、
各場合において、２層であり、即ち、特に“Mikrother
m"（商標名）の内部絶縁体（20℃で熱伝導率λ＝0.02W/
mkである微孔性セラミック）と、特にセラミックファイ
バー発泡体または耐火コンクリートプレートから成る外
部絶縁体である。

冷却にもかかわらず、スライダープレートの曲げおよ
び／または熱応力を完全に排除できないので、外部絶縁
体は半径方向および軸方向の遊隙を配置するのが望まし
く、それで、プレートが曲がり、または膨張するなら
ば、十分な遊隙を有し、プレートに作用する力で損傷を
受けることがない。この種の損傷はとにかく避けるべき
である。というのは、外部絶縁体が破壊されると熱ガス
が内部絶縁体またはスライダープレートの中央部分の冷
却される部分と直接接触するからである。このために、
１つには、内部絶縁体が損傷したり（例えば、絶縁体が
溶かされる）、または、スライダープレートの冷却が最
早、十分なものとならない。

絶縁体はスライダープレート上に格子のように配置さ
れ、保持ボルトまたはピン、特に溶接により保持される
のが望ましい。

外部絶縁体の半径方向または軸方向の可動性を確保す
るために、保持ボルトまたはピンにコーティングを施す
ことができ、コーティングは初めて使用される時の高温
度では焼け落ち、膨張隙間が絶縁体とボルトまたはピン
の間に生じる。

外部絶縁体を固定する形態においては、外部絶縁体内
に配置され、リングまたはアイレットを介して案内され
る絶縁材料、特にセラミック材料から成る締結部材、特
に締結コードを設けることにあり、絶縁体は半径方向お
よび／または接線方向に予め緊張される。締結部材は外
部絶縁体の内部に格子のように埋め込まれるのが望まし
く、特にネット状または曲折形状に互いに垂直な２方向
に延びる。それで、軸方向および半径方向での外部絶縁
体の遊隙が補償され、周辺とスライダープレートの冷却
部分との間に生じる熱架橋がない。

この発明の別の有利な実施例によると、締結コードが
スライダープレートの外周辺を越えて延びる絶縁リング
の内側に設けられ、このコードは絶縁材料と同様に、特
にセラミック材料から成り、互いからほぼ同じ角度間隔
に配置されたリングまたは“Y"補強材を介して締結さ
れ、外部絶縁体は半径方向に共に保持される。

実施例および添付図面を参照して、この発明の特徴お
よび長所に関して以下に詳細に説明する。

第１図は、冷却可能なスライダープレートの第１実施
例の支持部材の側面概要図、 第２図は、第１図の線II−IIに沿う概略断面図で、上
部にスライダープレート絶縁体を示し、 第3a図〜第3d図は、第２図の部分IIIのそれぞれ異な
る形態の拡大詳細断面図で、特にシールの配列および設
計を示し、 第4a図および第4b図は、第２図の部分IVのそれぞれ異
なる形態の拡大詳細断面図で、特にスライダープレート
の中央区域を示し、 第5a図および第5b図は、第１実施例により製造される
スライダープレートに絶縁体を取付ける方法を示す拡大
詳細断面図、 第６図は、第１図の線VI−VIに沿う拡大詳細断面、 第７図は、冷却可能なスライダープレートの第２実施
例の支持部材の側面概要図、 第８図は、第７図の線VIII−VIIIに沿う断面図で、上
部に絶縁体としてベースプレートに適合されるカバープ
レートを示し、 第９図は、冷却可能なスライダープレートの第３実施
例の支持部分の側面概要図、 第10図は、スライダープレート絶縁体を描写する第９
図の線Ｘ−Ｘに沿う側面断面図、 第11図は、スライダープレート絶縁体を取付ける方法
を描写する第10図の部分XIの拡大詳細図、 第12図は、第９図の拡大詳細図で、半径方向の絶縁体
とその周辺でスライダープレートを囲むシールが省略さ
れており、 第13a図は、絶縁体を省略した第12図の線XIII a−XII
I aに沿う断面図、 第13b図は、冷媒出口通路の拡大図、 第14図は、冷却可能なスライダープレートの第４実施
例の支持部分の側面概要図で、コアプレート内に配置さ
れた孔が破線で表されており、 第15図は、スライダープレート絶縁体を備えた第14図
の線XV−XVに沿う側面図、 第16図は、スライダープレート絶縁体を取付ける方法
を描写する第15図の部分XVIの拡大図、 第17図は、第14図の冷却可能なスライダープレートの
側面概要図で、外部絶縁体内に設けられた締結コードの
先導部分を描写し、 第18図は、スライダープレート上に締結コードを転向
し、張るために配置されるリングピンの拡大図、 第19a図および第19b図は、冷却通路を形成するために
支持板に金属シートを適合する方法を示す概要一部拡大
断面図、 第20a図および第20b図は、支持板に金属シートを適合
する別の方法を示す概要一部拡大断面図である。

同一または対応する部分に関しては、同じ参照符号が
付してある。

図で示されるスライダープレートは、作動中に図示し
ないスライダープレートハウジング内に配置され、スラ
イダープレートが開放する時開放され、スライダープレ
ートが閉鎖する時閉鎖されるスライダープレートハウジ
ング内の通路に配置される。この配置において、後述す
るが、シールがスライダープレート10の半径方向外側を
囲み、または、前記シールの表面はハウジングのシール
座に隣接し、スライダープレートハウジング内で閉鎖さ
れる通路がロックされ、シールを形成する。代わりに、
互いに面するシールの２つの表面は、また、スライダー
プレートハウジング内に設けたシール座とともにシール
を形成するのに役立つ。

第１図〜第６図において、冷却式スライダープレート
10の第１実施例を種々のバージョンで示す。

スライダープレート10は、金属支持構造を有し、プレ
ートの周辺に亘って延び、スライダープレート円板を境
界付けるリング形状シール１を有している。このスライ
ダープレート円板は、第１図で表されているように２重
螺旋形状に湾曲されたパイプ24から形成される。当初は
直管のパイプ24が、加熱状態で湾曲される。

２重螺旋形状に湾曲されたパイプ24は、スライダープ
レートの平面内に配置され、パイプ部分が互いに突接
し、互いに横に沿うように湾曲され、二重螺旋形状の接
触線が形成される（第１図参照）。

第２図の断面図から、螺旋部分29、30の隣接パイプ部
分は、各場合において互いに溶接される（溶接継目38参
照）。このようにして、一方では、特に安定した形状を
有し、他方では、十分な可撓性を有するプレート部分が
形成される。このようにして形成されたスライダープレ
ートは、通常異なる圧力で、何等の問題なくスライダー
プレートハウジングの成形シート輪郭に適合できる。

スライダープレートの中央部分において、パイプ24は
Ｓ形に湾曲され、２つの螺旋パイプ部分29、30はＳ形に
湾曲されたパイプ部分28により互いに連結される。Ｓ形
パイプ部分28は、流れ反転区域27を区画しており、この
区域でパイプ24を通り流れる冷媒がその循環方向を変え
る。

Ｓ形パイプ部分28の寸法は、冷却パイプの必要な壁厚
と同様に、使用される材料に依存する技術的に定まる最
小曲率56により制限される。対応するパイプ自由空間70
が、Ｓ形パイプ部分28と隣接する螺旋パイプ部分29、30
との間に形成される。

第２図、第4a図、第4b図、第６図に示すように、この
区域でのスライダープレート10を冷却できるようにする
ために、互いに軸方向に離れ、スライダープレートの２
つの外面の領域内にある２枚の金属シートが、Ｓ形に湾
曲されたパイプ部分28と、部分28に隣接する螺旋パイプ
部分29、30に溶接される。金属シート21、Ｓ形パイプ部
分28、隣接する螺旋パイプ部分29、30により包囲空間70
が形成される。入口開口34と出口開口35から、冷媒はＳ
形パイプ部分28から出て包囲空間70に移動でき、包囲空
間から再び移動でき、この区域でも冷却を行う。

第２図、第4a図、第4b図、第６図において、２枚の金
属シート21間に包囲空間70を２つの部分空間32、33に分
割する中間プレートが配置される。個々の部分空間32、
33は、第６図で示すようにそれらの空間を通り流れる冷
媒を有する。参照数字67は冷媒の流れ方向を示す。円形
で囲まれたドットは図の平面から出る流れ方向を表し、
円形で囲まれたクロスは図の平面に入る流れ方向を示
す。更に、中間プレート20内に孔（図示せず）を形成で
き、冷媒は一方の部分空間から他方の部分空間へ流れる
ことができる。

金属シート21または個々の部分空間32、33により包囲
される空間を通る媒体のより良い流れを達成するため
に、入口34と出口35との間のＳ形パイプ部分28において
パイプ24の断面を減少でき、従って、流れが制限される
（第２図の参照信号65を参照）。このスロットルは螺旋
の幾何学中心から、長手方向にわずかに変位して配置さ
れる。

極端な例では、入口34と出口35との間の通路を全く妨
げることもできる。それから、冷媒な空間70または部分
空間32、33を通って完全に流れる。代わりに、２重螺旋
の真っ直ぐな中間部分を分離して、中間プレート20無し
に、２枚の金属シート21間に冷媒を自由に流すことがで
きる。第１図で参照数字58、59により流入区域と流出区
域が示される。

第１図〜第６図において、冷媒が供給され、または排
出される冷媒入口または冷媒出口が示されていない。こ
のために、例で示す次の実施例が参照される。

パイプ24により形成されるスライダープレートの部分
を囲むシール１は、特に第3a図〜第3d図から分かるよう
に、Ｕ断面リング22と、リングが互いに溶接される（溶
接継目38′）半径方向内側に配置された平坦ストリップ
リングとから形成される。第3a図〜第3c図によると、Ｕ
断面リング22はリング23上に半径方向に配置される。そ
れで、溶接継目38′は軸方向に配置しなければならな
い。

シール１はスライダープレートハウジングの最初に述
べたシール座に隣接したＵ断面リング22の脚を備えてい
るので、溶接継目が接触表面に配置されない溶接継目配
列を選択する利点がある。更に、スライダープレートが
開く時、冷却されたシール座と加熱周辺との間の主応力
のかかる区域外に溶接継目があることに注意すべきであ
る。このことを達成できる方法は、第3d図で認められ、
それによると、平坦ストリップリング23はＵ断面リング
22の脚の間に配置され、溶接される。

Ｕ断面リング22および平坦ストリップリング23を共に
接合することにより、リング凹所がシール１内に形成さ
れ、同様にリング凹所を通して冷媒が冷却のために案内
できる。リング凹所の流れ断面がスライダープレートの
冷却通路の断面に相当し、シールリングとスライダープ
レートの台の異なる冷却から起きる応力を回避できる。

シール１は、２重螺旋パイプ24（第２図参照）により
形成されるスライダープレートの部分に、流れ側（図に
おいてそれぞれ右側）に向かう方向に変位して中心をず
れて溶接される。

シール１と同様に２重螺旋パイプ24から成るスライダ
ープレート10の支持部分は、スライダープレートハウジ
ングのシール座に隣接するシール１の部分まで完全に絶
縁される。スライダープレート10の熱絶縁カバーは２層
で構成され、プレート周辺と同様にスライダープレート
の両側で、内部絶縁体と外部絶縁体とから成る。

周辺でシール１を囲む内部絶縁体８と同様に、２重螺
旋形状に湾曲されたパイプ24により形成される全プレー
ト部分に沿って半径方向内側に延び、スライダープレー
トの両側にある内部絶縁体２、17はMikrotherm材から成
る。名称“Mikrotherm"は登録商標であり、この材料は
市場で有効である。

内部絶縁体の外側に配置された外部絶縁体、即ち、プ
レート周辺での外部絶縁体６と同様に、両スライダープ
レートの外部絶縁体３、４は、セラミックファイバー発
泡プレートから成り、前記発泡プレートは、媒体の方向
でMikrotherm絶縁体の表面温度を1100℃以下に保ち、そ
れで、最大負荷以下に保つ。セラミックファイバー発泡
プレートは、ある限界内で半径方向および軸方向に自由
に膨張でき、Mikrotherm絶縁体からの十分な隙間を有
し、金属支持構造体の最大可撓性曲げを保証できる。外
部絶縁体３、４、５の半径方向の膨張に対する絶縁体の
可能な一連の取付け方法を以下に記載する。

スライダープレート10の流れ側の外部絶縁体３は、全
スライダープレート10に亘りシール１の内側で流れ側内
部絶縁体２と同様に延びる。反対の圧力側（図の左側）
では、外部絶縁体４は、シール１を越えて半径方向に延
び、シール１を囲む内部絶縁体８に当たる。全体的に、
シールの部分と同様に外部絶縁体３、４、５により矩形
断面が画定される。

個々の絶縁体の取付けは以下のように処理される。第
3a図によると、セラミックファイバー構造体６は、外周
辺絶縁体５を半径方向で囲み、前記絶縁体５をシール上
に保持し、前記絶縁体はシール１または外部絶縁体４と
同一面で接続する。変更例として、セラミックファイバ
ー構造体の代わりに、初めて臨界温度に達する時、半径
方向の膨張をセラミックマット（型:Interam）も使用で
きる。それで、半径方向距離を一定に保つ圧力が生じ
る。

変更例として、“Hexmesh"（登録商標）のシール上に
半径方向に外部絶縁体を固定することもできる。

第3b図によると、半径方向外方に突出する保持ピン15
がほぼ等しい角度間隔でシールの外周辺に溶接される。
これらの保持ピンは完全に内部絶縁体８を貫通して延
び、外部絶縁体５に入る。これらの保持ピンは絶縁体
５、８の軸方向および接線方向の移動を妨げる。

第3a図、第3b図または第２図、第4a図において、外圧
力側絶縁体４は、特にこの絶縁体の内部に配置された鋳
造締結コード７により保持され、前記コードはアイレッ
トまたはリングピン50内で保持および案内され、アイレ
ットまたはリングピンはシール１、パイプ24および／ま
たは金属シート21に溶接される。締結コート７は外部絶
縁体４を半径方向および接線方向に予め緊張する。しか
しながら、締結コート７は絶縁体の軸方向および半径方
向の遊隙を許容する。特に、外部絶縁体４の内部に配置
されたこの種の締結コード７の使用により、スライダー
プレート10の周辺部とスライダープレートの冷却部分と
の間に熱架橋が形成され、絶縁が全スライダープレート
10に亘り十分有効となる。

外圧力側絶縁体４を取付ける別の変更手段は、第3c図
で表される。このために、ほぼ等しい角度で配置された
フックまたはアングル部分が、各場合に軸方向外方に向
く第１脚と、軸方向外方に面する部分の外端から半径方
向内方へ向く第２脚を備え、シール１に溶接される。こ
の第２脚は外部絶縁体４の外周辺に設けた溝に入り、前
記外部絶縁体は軸方向に保持される。外部絶縁体４の外
周辺に設けた溝の寸法により、遊びが提供でき、ある限
界内で外部絶縁体４の半径方向運動および軸方向運動が
可能となる。

第3d図によると、圧力側において、外部絶縁体４は周
辺に配置された外部絶縁体５と一体に連結され、第3b図
または第3c図と類似して、保持ピン15が周辺で間隔を置
いて半径方向外側に配置され、保持ピンは内部絶縁体８
を通り、部分的に同時に一体形成された絶縁体４内に延
び、同様に外部絶縁体４の軸方向および接線方向の移動
を妨げる。対称のため、この変更例の保持ピンは中央平
面ではなく、圧力側にずれて配置される。

第3a図〜第3d図のように絶縁体を取付けると、絶縁体
構成要素の自由な半径方向の膨張が許容される。

第4b図、第5a図、第5b図に、内部および外部絶縁体を
取付ける別の可能な方法を示す。

第4b図によると、２重螺旋状に湾曲されたパイプ24に
より形成されたスライダープレートの部分の中間におい
て、円錐状外方に広がる保持プレート62が溶接され、内
部絶縁体17を通って延び、外部絶縁体４に取付けられ
る。外方に広がる保持プレート62の円錐形状と外部絶縁
体内の円錐形状に対応する開口により、外部絶縁体はス
ライダープレート10上に中心を合わせて保持される。外
部絶縁体４または３と、保持プレート62の外部分または
外端面との間にあるコーティングの焼失から生じる隙間
により、内部絶縁体に関する外部絶縁体の軸方向および
半径方向の運動の可能性が維持される。上記隙間は高温
度の耐えることができる弾性充填物71により置き換える
こともできる。

第5a図、第5b図によると、保持ボルト11はスライダー
プレートの平面に垂直に延び、パイプ24またはＳ形パイ
プ部分28の上に配置され、保持ボルトは大径の頭部12を
有する。第5b図の実施例で、保持ボルト11が内部絶縁体
17を通り外部絶縁体４の外表面まで延び、第5a図の例で
は保持ボルト11または、その頭部12は外部絶縁体４の内
部に差し込まれる。このため、第5a図に示す例では熱架
橋が形成されない。

保持ボルト11に関する外部絶縁体３、４の軸方向およ
び半径方向の可動性は、太線で表される可燃層（例え
ば、プラスチック、ペンキ、アスファルト等）がボルト
に適用されることで達成され、前記層はスライダープレ
ートが最初に作動する時に焼失し、それぞれの絶縁体と
保持ボルト11またはその頭部12との間に膨張した隙間が
形成される。

ねじがパイプ24に溶接され、または、スライダープレ
ートの支持部分に互いに溶接され、保持ナットがこのね
じに螺合できるように、保持ボルト11は当然、形成でき
る。

第3a図〜第3c図に示すように、流れ側外部絶縁体３
は、シールの内側で半径方向に溶接され、半径方向に延
びる保持部材63、即ち、保持ピンまたはリング円板によ
り保持され、前記保持ピンまたはリング円板は流れ側外
部絶縁体３の対応する開口に入る。

第3d図において、外部絶縁体３はシール１に溶接さ
れ、シールと同一面で接続するリング64により保持さ
れ、前記リングは外部絶縁体３を軸方向に特に遊隙を持
って保持する。

それぞれの内部絶縁体２、８および17は特に外部絶縁
体によってのみ適所に保持される。

とにかく、外部絶縁体３、４への力、特に圧縮力を避
けることが重要である。これに関しては、保持ピンまた
は保持ボルトに適用され、最初に使用された後に焼失さ
れ得る上述の可燃層に加えて、第5b図に示すような製造
に関連する収縮隙間および／または一つ以上の圧力平衡
孔72が役立つ。スチールと絶縁材料との間の膨張係数の
差を補正するように、ここでは、外部絶縁体の軸方向お
よび半径方向での可動性が配置される。この外、上記収
縮隙間は空気絶縁層を区画し、この絶縁層により全体の
絶縁度が更に増加する。

閉鎖時にはスライダープレートは熱風ダクト、例え
ば、いわゆるCowperから２次渦だけを受け、ハウジング
内側で開いている時にも２次渦だけを受けて何等の動的
流れを受けないので、動的な熱放出が生じない。このた
め、膨張隙間を調整しなければならない転換過程におい
て最大負荷が生じる。

外部絶縁体５での早期の磨耗を防ぐため、半径方向外
方に延びるバッフルプレート61（第２図）がシール１の
半径方向外周面での流れ側に溶接される。

第７図、第８図に冷却式スライダープレートの第２実
施例を示す。シール１により限定されるスライダープレ
ートの支持部材は、円形ベースプレート39と同径の薄い
カバープレート40とにより形成される。２重螺旋形状溝
41が例えば、フライス加工で形成される。ベースプレー
ト39にカバープレート40を取り付けることにより、溝が
閉鎖され、その結果、冷却通路が形成される。溝41は冷
媒入口51と冷媒出口52を備えた一端側で連結され、冷媒
出入口を通して冷媒が冷却通路に導入され、または再び
冷媒通路から導出される。

また、この場合に、スライダープレート10の中央区域
内に設けられ且つ螺旋部分29、30に連結するＳ形溝部分
内に流れの反転が生じる。流れ反転区域27内の溝41の曲
率半径56は、上記の実施例のように材料特性により制限
されず、中央区域の十分な冷却のための余分な測定を行
う必要がない。

絶縁体の設計、配置および取付けは、例えば上述の実
施例と同じ線上で行われる。

ベースプレート39へのカバープレート40の取り付け
は、爆着により行われ、カバープレート40を所要の厚さ
とするには１回以上の作業が必要である。カバープレー
ト40とベースプレート39とを結合する場合に、結合工程
中に溝41の断面形状を維持する材料で２重螺旋形状溝41
が充填される。結合の異常な速度のために、材料は、何
等の特別な強度要求を満足する必要がなく、または、特
別の温度に耐える必要がない。全体部材を加熱すること
により、結合後に再び容易に取外せる低融点および低濡
れ性を有する合金または金属を使用できる。結合前に、
所定の最小表面粗さを補償するために、２つの表面を加
工しなければならない。この結合工程により漏洩防止冷
却通路を補償する迅速で簡単かつ確実な技術が提供され
る。“爆着”されたカバープレートはベースプレートと
広範囲に平坦に連結される。

変更例として、反転して互いに向き合う両面に２重螺
旋形状溝が組み込まれ、各場合に鏡の関係になる２枚の
薄いプレートを使用することができる。このようにして
形成された両方のプレートの正確で中心合わせされた結
合が達成されると、それによりまた、２重螺旋形状通路
が形成される。この利点は、冷却式スライダープレート
10の金属表面のより均質な温度分布である。

第９図〜第13b図において冷却式スライダープレート
の第３変更例を示す。スライダープレート10の支持構造
は円形支持板37から成る。円形支持板の片側に同一直径
の金属シート42が適合される。金属シート42は２重螺旋
形状開口を有し、金属シート42が円形支持板37に適合さ
れると、２重螺旋形冷却通路が支持ブロック37と適合金
属シート42との間に形成される（第13a図参照）。

例えば、次のようにして金属シート42内に２重螺旋形
状開口または２重螺旋形状曲折部が達成できる。

支持板37には、低融点および低濡れ性を備えた前記合
金または金属78（第19a図参照）が２重螺旋形状に適合
される。この成形材料は金属シート42のための形状輪郭
として役立つ。金属シート42が支持板37に結合される時
（第19a図の矢印79参照）、特に、支持板が金属シート4
2内の開口に（爆発成形で）“爆着”される時、金属シ
ート42と支持板37との間に冷却通路18（第19b図参照）
が形成され、同時に金属シートは曲がりなく適所に支持
板37に確実に不透過性に連結される（第19b図の連結表
面77を参照）。冷却通路の高さは金属シート42の必要な
加速距離に対応し、金属シートが支持板37の上に乗る
と、加速距離はぼぼ100kbarの圧力を生じ、結合部で大
きい長さに亘って相互金属連結を生じる。注がれて輪郭
を形成する材料の側面での開先は、金属シート42の剛性
による。金属成形合金または金属成形金属は、異なる断
面、例えば、半円形または矩形断面を持つ熱抵抗モール
ドの助けにより支持板37に形成できる。このモールドは
支持板上で縦に２重螺旋形状、ジグザグ形状または曲折
形状に延びることができる。

第19a図および第19b図では、クロス片73があり、この
クロス片は金属成形合金内に埋め込まれ、金属シート42
と支持板37が結合される前に予め金属成形合金に結合さ
れる。支持板に結合される時に、金属シートはクロス片
73の上側に確実に連結され、同様に、２重螺旋形状、ジ
グザグ形状または曲折形状に延びる。合金が溶融した
後、クロス片73は冷媒流入通路を冷媒流出通路から分離
する。

変更例として、金属シート42が支持板37に適合される
前に金属シート42内の開口を形成することもできる。金
属シート42と支持板37の間の連結は、それから、鍛接に
より行われる。

冷却通路18を形成する別の方法が第20a図および第20b
図に示されている。金属シート42は爆着により矢印79、
80に示すように支持板37に適所に取り付けられる。後に
冷却通路内に配置され冷却通路18に対応して延びる支持
板37の表面は、この区域で、金属シート42と支持板37と
の間の連結が行われないような種類の粗さ81を有する。
このため、太線75、77で示す区域でのみ線接触または面
接触が存在する。

金属シート42が支持板37に取り付けられた後、これら
の間に液圧流体が導入され、5000barまでの圧力がかけ
られる。このようにして、金属シート42の“液圧膨張”
により冷却通路18が形成される。金属シートの膨張部分
は冷却通路76の境界を表す。

上述されたスライダープレートの二つの実施例に対し
て、第９図〜第13b図のような第３変更例によると、プ
レートの流れ側（全ての添付図で常に右手側）におい
て、支持板37の端部区域においてＵ形リングが配置され
るようにシール１が形成される。シールは半径方向外方
で支持板37と同一面で接続する。シール１の上記配置は
例えば、第15図に描写され、以下により詳細に述べるス
ライダープレートの別の構成例を示す。

金属シート42の圧力側と同様に、シール１の内側の流
れ側半径方向で、内部絶縁体２、17と同様に外部絶縁体
３、４が前記のように配置される。このために、金属シ
ート42に溶接されたねじピンが、第11図に示すように保
持ピン15として使用され、保持ピンに頭部ナット13がね
じ込める。以前に既に述べたように、頭部ナット13は少
なくとも周辺に容易に焼き切れる材料が設けてあり、ス
ライダープレートの最初の使用後に膨張隙間が生じる。

保持ピン15は第９図から分かるように、金属シート42
上に格子上に配置され、全スライダープレート10に亘る
絶縁体の取付けを補償する。

金属シート42内の開口により形成される冷却通路は、
冷媒出口52と同様に冷媒入口と端側で連結される。スラ
イダープレート10の中央区域において、それにより、ま
た、冷媒の流れ方向は反転する（流れ反転区域27）。

外部絶縁体４、内部絶縁体17、金属シート42、金属シ
ートに溶接されるシール１と同様に支持板37は、周辺に
配置された絶縁体８、５を横たえる半径方向外方に整合
した表面を形成する。内部絶縁体８および外部絶縁体５
により、互いに等しい角度離れて配置される“Y"補強材
が２つの面内で延び、開口のフォーク内で２本の締結コ
ード48が互いに平行に走り、外リング５の内側で延び、
外絶縁ジャケットを半径方向で保持するように、保持さ
れる。締結コード48は同様に、絶縁材、特にセラミック
材料から成る。

第13b図において、冷却通路出口を構成する方法を示
す。この例では、互いに垂直に形成され、内部連結され
るこの２つの孔が支持板37の半径方向外端に配置され、
本質的に水平に延びる孔が、冷却通路との流体連結を行
い、半径方向外方に延びる孔が例えば、冷媒出口52との
連結を与える。第10図によると、冷却通路はまた、支持
板37を通って軸方向に延びる項を通りシール１内に設け
た凹所と直接流体連結できる。

第14図〜第18図において、冷却式スライダープレート
10の第４変更例を示す。上述の実施例と異なり、支持板
37および金属シート42はコアプレート43に置換される。
コアプレート43内に互いに垂直に延びる孔44、45が設け
てあり、これらの孔はプレートの中央面へ延び、交差
し、冷却通路を形成する。孔44、45の配置は第14図で破
線で表される。第１に、垂直盲孔45が冷媒入口51から下
方へ延び、その下端で水平に延びる盲目孔44に交差す
る。この盲孔の外端の区域で、孔45が配置され、前記孔
は垂直方向に延び、その下端で水平盲孔に連結される。
前記盲孔は垂直盲孔に連結され、前記垂直盲孔はその上
端で別の水平盲孔に交差する。それで、冷却通路の半分
が実質的に形成される。他の半分は第14図から容易に分
かるように同様の仕方で作られる。

所定の流れコースを形成するために閉鎖ストッパー46
が孔44内に挿入される（第14図参照）。このために、軸
方向孔54が形成され、それは水平盲孔44と交差し、軸方
向孔54内の閉鎖ストッパー46の交差により、水平盲孔44
が閉鎖される。それで、ほぼ曲折形状の通路が形成さ
れ、その通路を通り、冷媒がスライダープレート10を通
り流れる。

コアプレート43内の開口は孔44、45により半径方向外
方で閉鎖され、冷媒は逃げることができない。

第17図には、例えばスライダープレート10の外圧力側
絶縁体４内に配置される締結コード７の案内が示されて
いる。締結コード７は互いに平行で曲折形状にまたは締
結コードネットワークの形に延びる。それで、半径方向
および接線方向で外部絶縁体４の保持が達成されていて
も、半径方向および軸方向で絶縁体のためにある量の遊
びが維持される。この配置では、締結コード７はスライ
ダープレート10の支持部分に溶接されるアイレットまた
はリングピンで案内され、これらのアイレットまたはリ
ングピンが第18図で示される。

第15図の頂部で、コアプレート43を通る軸方向孔を通
り、シール１の凹所がコアプレート43内に形成された冷
却通路と流体連結され、それで、シール１も冷却され
る。

冷却式スライダープレートの上記四つの実施例によ
り、簡単で安価な可能な構成方法が提供され、２層絶縁
体の使用および熱架橋の回避のために最小の冷却だけが
必要である。このことは、水の消費量が少なく、ポンプ
容量が低いものでよいことを意味する。上記変更例で
は、更に、冷却通路断面は常に冷却式スライダープレー
トの必要な冷却容量に対して適用される。更に、いつで
も、絶縁要素の非破壊取はずしにより、生じるいかなる
漏れも修理できる。

参照数字のリスト １ シール、２ Mikrotherm プレート、３ セラミッ
ク発泡プレート、４ セラミック発泡プレート、５ 絶
縁体（外側）、６ セラミックファイバー構造体、７
締結コード、８ 絶縁体（内側）、10 熱風スライダー
プレート、11 保持ボルト、12 頭部（11の）、15 保
持ピン、17 Mikrotherm プレート、（18 冷却通
路）、20 中間プレート、21 金属シート、22 Ｕ断面
リング（１の）、23 リング（１の）、24 パイプ（冷
却パイプ）、27 流れ反転区域、28 Ｓ形パイプ部分、
29 螺旋パイプ部分、30 螺旋パイプ部分、31 スライ
ダープレート−中間平面、32 部分空間、33 部分空
間、34 入口開口、35 出口開口、36 交差壁、37 支
持板、38 溶接継目、38′溶接継目、39 ベースプレー
ト、40 カバープレート、41 溝、42 金属シート、43
コアプレート、44 孔、45 孔、46 閉鎖ストッパ
ー、48 締結コード、49 “Y"補強材、50 リングピン
／アイレット、51 冷媒入口、52 冷媒出口、54 軸方
向孔、56 曲率半径、58 流出区域、59 流入区域、61
バッフルプレート、62 保持プレート、63 保持部
材、64 保持リング、65 絞り箇所、67 冷媒流れ矢
印、69 可燃コーティング、70 空間（中央）、71 弾
性部材または可燃層、72 逃がし孔、73 クロス片、75
線爆着部、76 冷却通路境界部、77 表面連結部、78
合金、79 矢印（表面爆着部）、80 矢印（線爆着
部）、81 粗さの差

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−75982（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 49/00

Claims (26)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒、特に水が流れる冷却通路と、周辺に
   亘り延びるシール（１）とを備え、スライダープレート
   （10）の両側が、スライダーハウジングのシール座に隣
   接するシール（１）の部分を除いて熱絶縁材料（２、
   ３、４、５、８、17）によりカバーされ、シール（１）
   により限定されるスライダープレート（10）の部分がプ
   レートの面内で複数回湾曲されたパイプ（24）を有し、
   このパイプは同時に冷却通路として機能し、一端が冷媒
   入口（51）と、他端が冷媒出口（52）とそれぞれ連結さ
   れた冷却式スライダープレート、特に水冷式熱風スライ
   ダープレート（10）において、 冷却通路として機能するパイプ（24）は、中央流れ反転
   区域を除いて、形状が安定したプレートを形成するため
   に２重螺旋形状線に沿って隣接パイプ部分と接触するよ
   うに２重螺旋形状に湾曲され、連結され、溶接（溶接継
   目38）されることを特徴とする冷却式スライダープレー
   ト。
2. 【請求項２】中央流れ反転区域（27）は、Ｓ形に湾曲さ
   れたパイプ部分（28）を有することを特徴とする請求項
   １に記載のスライダープレート。
3. 【請求項３】Ｓ形に湾曲されたパイプ部分（28）と、そ
   れと直接隣接する螺旋パイプ部分（29、30）との間の空
   間（70）は、特にスライダープレート（10）の２つの表
   面の区域において、互いに軸方向に離れており、同様
   に、金属シート（21）により限定される空間（70）は前
   記シートを流れる冷媒を有し、入口開口（34）および出
   口開口（35）を介してＳ形に湾曲されたパイプ部分と流
   体連結することを特徴とする請求項２に記載のスライダ
   ープレート。
4. 【請求項４】２枚の金属シート（21）の間の空間（70）
   が、特にスライダープレート（31）の中間平面に横たわ
   る中間プレート（20）により互いに軸方向に離れた２つ
   の部分空間（32、33）に分割され、前記部分空間はＳ形
   に湾曲されたパイプ部分（28）内の入口開口（34）およ
   び出口開口（35）を介して、前記パイプ部分と流体連結
   し、冷媒は第１の箇所（入口開口34）でパイプ部分（2
   8）から部分空間（33）へ流出し、それから、順次、第
   ２の箇所（出口開口35）でＳ形に湾曲されたパイプ部分
   （28）に流れ戻ることを特徴とする請求項３に記載のス
   ライダープレート。
5. 【請求項５】Ｓ形に湾曲されたパイプ部分（28）の通路
   は、入口開口（34）および出口開口（35）の間で狭くな
   っている（流れ絞り）ことを特徴とする請求項３または
   ４に記載のスライダープレート。
6. 【請求項６】Ｓ形に湾曲されたパイプ部分（28）の通路
   は、入口開口（34）と出口開口（35）の間で遮断され、
   特に交差壁（36）によりブロックされることを特徴とす
   る請求項３または４に記載のスライダープレート。
7. 【請求項７】冷媒、特に水が流れる冷却通路と、周辺に
   亘り延びるシール（１）とを備え、スライダープレート
   （10）の両側が、スライダーハウジングのシール座に隣
   接するシール（１）の部分を除き、熱絶縁材料（２、
   ３、４、５、８、17）によりカバーされた冷却式スライ
   ダープレート、特に水冷式熱風スライダープレート（1
   0）において、 シール（１）により限定されるスライダープレート（1
   0）の部分は、２重螺旋形状溝、ジグザグ形状溝または
   曲折形状溝（41）を備えたベースプレート（39）と、ベ
   ースプレートを軸方向に閉鎖するカバープレート（40）
   とにより形成され、カバープレート（40）により閉鎖さ
   れた溝（41）は冷却通路を区画し、一端が冷媒入口（5
   1）と、他端が冷媒出口（52）とそれぞれ連結されるこ
   とを特徴とする冷却式スライダープレート。
8. 【請求項８】カバープレート（40）はベースプレート
   （39）に“爆着”されることを特徴とする請求項７に記
   載のスライダープレート。
9. 【請求項９】冷媒、特に水が流れる冷却通路と、周辺に
   亘り延びるシール（１）とを備え、スライダープレート
   （10）の両側が、スライダーハウジングのシール座に隣
   接するシール（１）の部分を除き、熱絶縁材料（２、
   ３、４、５、８、17）によりカバーされた冷却式スライ
   ダープレート、特に水冷式熱風スライダープレート（1
   0）において、 シール（10）により限定されるスライダープレート（1
   0）の部分は、支持板（37）により形成され、支持板の
   少なくとも片側において、金属シート（42）が溶接さ
   れ、金属シート（42）と支持板（37）との間で２重螺旋
   形状、ジグザグ形状または曲折形状の冷却通路が形成さ
   れるように支持板が成形されることを特徴とする冷却式
   スライダープレート。
10. 【請求項１０】冷却通路を定める金属シート（42）は、
    支持板（37）に“爆着”されるか、鍛接により支持板
    （37）に結合されることを特徴とする請求項９に記載の
    スライダープレート。
11. 【請求項１１】冷媒、特に水が流れる冷却通路と、周辺
    に亘り延びるシール（１）とを備え、スライダープレー
    ト（10）の両側が、スライダーハウジングのシール座に
    隣接するシール（１）の部分を除き、熱断熱材料（２、
    ３、４、５、８、17）によりカバーされた冷却式スライ
    ダープレート、特に水冷式熱風スライダープレート（1
    0）において、 シール（１）により限定されるスライダープレート（1
    0）の部分は、コアプレート（43）により形成され、コ
    アプレートはプレートの平面、特にプレートの中間平面
    に延びる孔（44、45）を有し、これらの孔は所定の、特
    に曲折形状冷却通路の形成により互いに流体連結するこ
    とを特徴とする冷却式スライダープレート。
12. 【請求項１２】互いに流体連結する孔（44、45）は、互
    いにほぼ垂直に延び、特に所定の孔の成形により半径方
    向外方に形成され、冷却通路が格子であることを特徴と
    する請求項11に記載のスライダープレート。
13. 【請求項１３】閉鎖ストッパー（46）が、冷媒の所定の
    流路を形成するために孔（44、45）内に挿入されること
    を特徴とする請求項12に記載のスライダープレート。
14. 【請求項１４】対応する孔（44、45）が閉鎖されるよう
    に、閉鎖ストッパー（46）は、各々、孔（44および／ま
    たは45）の区域内に形成される軸方向孔（54）に挿入さ
    れることを特徴とする請求項13に記載のスライダープレ
    ート。
15. 【請求項１５】コアプレート孔（44、45）の半径方向外
    側に横たわる開口は、冷媒入口開口および冷媒出口開口
    から離れ、ストッパーまたは同様のブロックにより閉鎖
    できることを特徴とする請求項11〜14のいずれか一項に
    記載のスライダープレート。
16. 【請求項１６】スライダープレート（10）の熱絶縁カバ
    ーが２層で形成され、内層から外層に向かって、 内部絶縁体、特にMikrotherm（商標名）（２または17ま
    たは８）と、 外部絶縁体、特にセラミックファイバー発泡体または耐
    火コンクリート板（３または４または５）とから成るこ
    とを特徴とする請求項１〜15のいずれか一項に記載のス
    ライダープレート。
17. 【請求項１７】外部絶縁体（３、４、５）が内部絶縁体
    （２、８、17）および／またはスライダープレート（1
    0）の支持板に関して、軸方向および半径方向に遊隙を
    成して配置され、スライダープレート（10）の曲げおよ
    び／または熱応力による絶縁破壊を妨げることを特徴と
    する請求項16に記載のスライダープレート。
18. 【請求項１８】外部絶縁体（５）はジャケット要素、特
    にセラミックファイバー構造体（６）により半径方向に
    向けられることを特徴とする請求項16または17に記載の
    スライダープレート。
19. 【請求項１９】熱絶縁カバーは、熱絶縁カバーに対して
    ほぼ垂直に延びる保持ボルト（11）または保持ピン（1
    5）により係留されることを特徴とする請求項16〜18の
    いずれか一項に記載のスライダープレート。
20. 【請求項２０】保持ボルト（11）または保持ピン（15）
    は、高温度で破壊、特に焼失される層を備えていること
    を特徴とする請求項19に記載のスライダープレート。
21. 【請求項２１】スライダープレート（10）に平行に延び
    る外部絶縁体（４、５）は、締結部材、特に絶縁材料、
    特にセラミッス材料から成る締結コード（７）により半
    径方向および／または接線方向に予め緊張されることを
    特徴とする請求項１〜20のいずれか一項に記載のスライ
    ダープレート。
22. 【請求項２２】締結部材、特に締結コード（７）は、曲
    折形状またはネットワーク形状でそれぞれ互いに垂直な
    ２方向に延びることを特徴とする請求項21に記載のスラ
    イダープレート。
23. 【請求項２３】締結部材、特に締結コード（７）は、外
    部絶縁体（４、５）の内部に配置されることを特徴とす
    る請求項21または22に記載のスライダープレート。
24. 【請求項２４】スライダープレート（10）の外周辺に亘
    り延びる絶縁体（５）内に、外部絶縁体ジャケットを半
    径方向に共に保持する締結コード（48）が配置されるこ
    とを特徴とする請求項１〜23のいずれか一項に記載のス
    ライダープレート。
25. 【請求項２５】締結コード（48）は、互いにほぼ等しい
    角度間隔でシール（１）の外周辺に配置されたリングま
    たは“Y"補強材（49）を介して締結されることを特徴と
    する請求項24に記載のスライダープレート。
26. 【請求項２６】シール（１）はそれを通る冷媒を有し、
    自由流れ断面は冷媒が冷却通路部分の残りとほぼ同じ速
    度でシール（１）を通過するような大きさであることを
    特徴とする請求項１〜25のいずれか一項に記載のスライ
    ダープレート。