LU86710A1 - CALOTTER SLIDER - Google Patents

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LU86710A1
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LU
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valve according
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LU86710A
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German (de)
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Dieter Ing Heep
Eberhard Norbert
Schugowitz Dipl Ing Johann
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Waeschle Maschf Gmbh
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/08—Details
    • F16K5/14—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K5/20—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces
    • F16K5/205—Sealing effected by the flowing medium
    • F16K5/207—Sealing effected by the flowing medium using bellows

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  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
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Description

’ ί > . s» *-»· Λ 3 5 "Kalottenschieber11’Ί>. s »* -» · Λ 3 5 "caliper slide 11

Die Erfindung betrifft einen Kalottenschieber für Schüttgutleitungen und -behälter, bestehend aus einem Gehäuse mit einer kreisförmigen Öffnung, die durch eine 10 schwenkbar in dem Gehäuse gelagerte Kalotte verschließbar ist, deren über den Rand der Öffnung hinausreichen-^ der, kreisförmiger Randbereich durch Dichtringscheiben abdichtbar ist, die mittels eines in dem Gehäuse koaxial zu der Öffnung angeordneten Ringkolbens bewegbar ist, 15 der einen ringzylindrischen, druckbeaufschlagbaren Arbeitsraum begren-zt.The invention relates to a spherical valve for bulk material lines and containers, consisting of a housing with a circular opening which can be closed by a spherically supported spherical cap, the circular edge region of which extends beyond the edge of the opening and can be sealed by sealing washer disks , which can be moved by means of an annular piston arranged in the housing coaxially to the opening 15, which limits an annular cylindrical, pressurizable working space.

Ein derartiger Kalottenschieber ist aus der DE-OS 33 27 901 bekannt. Im geöffneten Zustand ermöglicht 20 die zur Seite geschwenkte Kalotte den ungehinderten Durchgang eines Schüttgut Stromes. Wird der Schließvorgang eingeleitet, so überdeckt die Kalotte nach und nach den freien Durchgangsquerschnitt. Der Unterrand der Gehäuseöffnung ist so ausgebildet, daß er in Ver- (25 bindung mit dem Vorderrand der Kalotte einen Schneidspalt mit einer Spaltweite im Bereich von 0,5 mm bildet. Hierdurch werden etwa den Schließvorgang blockierende Partikel durchtrennt. Der Kalottenschieber kann daher im vollen Schüttgut strom geschlossen werden.Such a caliper slide is known from DE-OS 33 27 901. In the open state, the dome, which is swiveled to the side, enables the unimpeded passage of a bulk material stream. When the closing process is initiated, the cap gradually covers the free passage cross-section. The lower edge of the housing opening is designed in such a way that it forms a cutting gap with a gap width in the range of 0.5 mm in connection with the front edge of the spherical cap. As a result, particles blocking the closing process are severed Bulk goods are closed electricity.

3030th

Nach dem Schließen wird der Ringkolben druckbeaufschlagt und bringt damit die Dichtringscheiben zur Auflage auf den entsprechenden, kreisförmigen Randbereich der Kalotte. Auf diese Weise läßt sich eine einwandfreie Abdichtung auch bei Differenzdrucken von über 10 Bar 35 erzielen. Allerdings hat sich gezeigt, daß bei diesem bekannten Kalottenschieber die Rückstellkraft nicht in ' 7 Λ . ^ 4 allen Fällen ausreicht, um nach dem Druckentlasten des Ringkolbens und vor dem Schwenken der Kalotte in die Offenstellung die Dichtringscheiben sicher von 5 dem Rand der Kalotte abzuheben. Die Folge ist ein erhöhter Drehmomentenbedarf zum Schwenken der Kalotte und ein gesteigerter Verschleiß der Dichtringscheiben.After closing, the ring piston is pressurized and thus brings the sealing ring washers to rest on the corresponding circular edge area of the calotte. In this way, a perfect seal can be achieved even at differential pressures of over 10 bar 35. However, it has been shown that with this known caliper slide the restoring force is not in '7 Λ. ^ 4 is sufficient in all cases to safely lift the sealing ring disks from the edge of the calotte after releasing the pressure on the ring piston and before pivoting the calotte into the open position. The result is an increased torque requirement for swiveling the spherical cap and increased wear on the sealing ring washers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kalot-10 tenschieber der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem ein sicheres Abheben der Dichtringscheiben von ç der Kalotte nach dem Druckentlasten des Ringkolbens erreicht und auf diese Weise der Verschleiß insbesondere der Dichtringscheiben sowie der Drehmomenten-15 bedarf zum Schwenken der Kalotte erheblich gemindert wird.The invention has for its object to provide a Kalot-10 tenschieber of the generic type, in which a safe lifting of the sealing ring washers from ç the calotte is achieved after relieving the pressure of the annular piston and in this way the wear, in particular of the sealing ring washers and the torque 15 is required for pivoting the spherical cap is significantly reduced.

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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dichtringscheiben mit dem Ringkolben fest 20 verbunden sind und daß die Wände des ringzylindrischen Arbeitsraumes aus zwei zueinander koaxialen, federelastischen Metallfaltenbälgen bestehen.This object is achieved in that the sealing washers are firmly connected to the annular piston 20 and that the walls of the ring-cylindrical working space consist of two coaxial, resilient metal bellows.

Im Unterschied zu dem bekannten Kalottenschieber, bei £ 25 dem die Dichtringscheiben an ihrem Außenumfang fest in einem Sitzring gehalten und bei Druckbeaufschlagung des Ringkolbens durch diesen elastisch verformt wurden, sieht die Erfindung also eine schwimmende Anordnung der Dichtringscheiben vor, die nicht aus elastischem 30 Material bestehen müssen, da die Rückstellkraft von den federbelasteten Metallfaltenbälgen aufgebracht wird, deren Federkonstante ebenso wie deren Federweg sich entsprechend der benötigten Rückstellkraft durch geeignete Materialwahl und Bemessung unabhängig 35 von dem für die Dichtringscheiben verwendeten Material und deren Abmessungen festlegen läßt.In contrast to the well-known dome slide valve, at which the sealing ring washers were held firmly in their outer circumference in a seat ring and were elastically deformed when the ring piston was pressurized, the invention therefore provides for a floating arrangement of the sealing ring disks which are not made of elastic material must, since the restoring force is applied by the spring-loaded metal bellows, the spring constant as well as the spring travel can be determined independently of the material used for the sealing ring washers and their dimensions according to the required restoring force by suitable choice of material and dimensioning.

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Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die jeweiligen Ränder der Faltenbälge einerseits mit dem Ringkolben, andererseits mit einem ringförmigen ^ Zylinderboden druckdicht verbunden. Man erhält auf diese Weise eine selbständige Antriebseinheit für die Dichtringscheiben.According to a preferred embodiment, the respective edges of the bellows are connected pressure-tight on the one hand to the annular piston and on the other hand to an annular cylinder bottom. In this way, an independent drive unit for the sealing ring washers is obtained.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch 10 aus, daß die Dichtringscheiben, der Ringkolben, die' Faltenbälge und der Zylinderboden eine insgesamt austauschbare Dichtungsanordnung bilden.Another embodiment is characterized in that the sealing ring disks, the annular piston, the bellows and the cylinder base form an overall interchangeable sealing arrangement.

cc

Eine zweckmäßige Druekmittelzufuhr läßt sich durch 15 die im Anspruch 4 angegebenen konstruktiven Merkmale erreichen.An expedient pressure medium supply can be achieved by the design features specified in claim 4.

Wesentlich sind auch die im Anspruch 5 angegebenen Hubbegrenzungselemente, die im einzelnen gemäßAlso essential are the stroke limiting elements specified in claim 5, which according to the individual

Anspruch 6 ausgestaltet sein können. Hierdurch wirdClaim 6 can be configured. This will

À UÀ U

die Betriebssicherheit verbessert, insbesondere wenn in dem Druckmittel System Undichtigkeiten auf-treten oder der zulässige Maximaldruck überschritten wird.operational safety is improved, especially if leaks occur in the pressure medium system or the permissible maximum pressure is exceeded.

( 25(25

In den Figuren 1 und 2 ist ein Kalottenschieber nach der Erfindung in einer beispielsweise gewählten Aus-führungsform schematisch vereinfacht dargestellt.In Figures 1 and 2, a spherical caliper slide according to the invention is shown schematically simplified in an embodiment chosen for example.

Der Kalottenschieber besteht aus einem Gehäuseober-oUThe caliper slide consists of an upper housing oU

teil 1a und einem Gehäuseunterteil 1b, die jeweils in Schweißkonstruktion ausgeführt und über abgedichtetepart 1a and a lower housing part 1b, each executed in welded construction and sealed

Verbindungsflanschen miteinander verschraubt sind.Connection flanges are screwed together.

In dem Gehäuseunterteil 1b ist eine Kugelkalotte 2, die sich z.B. über'einen Winkelbereich von rund 3 o 90° erstrecken kann, schwenkbar gelagert. Hierzu * Il *.In the lower housing part 1b is a spherical cap 2, which e.g. can extend over an angular range of around 3 o 90 °, pivoted. For this * Il *.

* Μ- 6 ist die Kugelkalotte 2 drehfest mit zwei Wellenzapfen 3a, 3b verbunden, die in Lagern 4a, 4b aufgenommen sind und von denen der Wellenzapfen 3a mit 5 einem nicht dargestellten Schwenkantrieb verbunden ist.* Μ- 6, the spherical cap 2 is rotatably connected to two shaft journals 3a, 3b, which are accommodated in bearings 4a, 4b and of which the shaft journal 3a is connected to 5, a swivel drive, not shown.

In dem Gehäuseoberteil 1a ist in einem zu der Einlauföffnung 5 koaxialen, von einer Innenwand 6 und einer Außenwand 7 begrenzten Ringraum 8 eine Dichtungs-10 anordnung untergebracht. Diese besteht aus einemIn the upper housing part 1a, a sealing arrangement is accommodated in an annular space 8 which is coaxial with the inlet opening 5 and is delimited by an inner wall 6 and an outer wall 7. This consists of one

Paket von drei Dichtringscheiben 9a, 9b, 9c mit gestuften Innendurchmessern. Die Dichtringscheiben 9a, C 9b, 9c haltern zwei elastische Dichtringe 10a, 10b und sind mit einem Ringkolben 11 verschraubt. Der 15 Ringkolben 11 wird von einem Ringzylinder angetrieben, dessen Arbeitsraum 12 von einem inneren, federelastischen Metallfaltenbalg 13, einem gleichartigen, äußeren Metallfaltenbalg 14 und einem Zylinderboden 15 begrenzt wird. Mit seiner Oberseite liegt der Zylinder-2Q boden 15 verschiebungssicher gegen die Unterseite des Anschlußflansches 16 des Gehäuseoberteils 1a an. Dieser Anschlußflansch 16 hat zwei zueinander rechtwinkelige Bohrungen 17a, 17b, von denen die Bohrung 17a in einen Druckmittelanschluß 18, vorzugsweise einen Druckluft -^ 25 anschluß, übergeht, während die Bohrung 17b in eine flache Nut 19 in der Oberseite des Zylinderbodens 15 einmündet, von der aus eine Anzahl von über den Umfangverteilten Verbindungsbohrungen 20 durch den Zylinderboden 15 hindurch in den Arbeitsraum 12 mündet. In 30 der Fig. ist nur eine dieser Verbindungsbohrungen 19 zu erkennen. Die notwendige Abdichtung gewährleisten zwei zueinander konzentrische, in die Oberseite des Zylinderbodens 15 eingelegte O-Ringe 21a, 21b.Package of three sealing ring disks 9a, 9b, 9c with stepped inner diameters. The sealing ring disks 9a, C 9b, 9c hold two elastic sealing rings 10a, 10b and are screwed to an annular piston 11. The 15 annular piston 11 is driven by an annular cylinder, the working space 12 of which is delimited by an inner, spring-elastic metal bellows 13, a similar, outer metal bellows 14 and a cylinder base 15. With its top, the cylinder 2Q bottom 15 rests against displacement against the underside of the connecting flange 16 of the upper housing part 1a. This connecting flange 16 has two mutually perpendicular bores 17a, 17b, of which the bore 17a merges into a pressure medium connection 18, preferably a compressed air connection, while the bore 17b opens into a flat groove 19 in the top of the cylinder base 15, from which opens out into the working space 12 from a number of connecting bores 20 distributed over the circumference through the cylinder base 15. Only one of these connecting bores 19 can be seen in FIG. 30. The necessary sealing is ensured by two O-rings 21a, 21b which are concentric with one another and placed in the top of the cylinder base 15.

Der Ringkolben 11 führt zwischen seiner dargestellten obThe annular piston 11 runs between its illustrated ob

Ruhestellung, in der der Arbeitsraum 12 drucklos ist und seiner Arbeitsstellung, in der die Dichtringe I Î .Rest position in which the working space 12 is depressurized and its working position in which the sealing rings I Î.

*» 7 10a, 10b auf der Oberseite der Kugelkalotte 2 ringförmig aufliegen, einen Hub von wenigen mm aus.* »7 10a, 10b rest in a ring on the top of the spherical cap 2, a stroke of a few mm.

In dem Arbeitsraum 12 sind über dessen Umfang verteilt 5 mehrere Hubbegrenzungselemente angeordnet, von denen in der Zeichnung nur eines dargestellt ist. Jedes Hubbegrenzungselement besteht aus einer Hülse 22, die mittels einer Schraube 23 durch eine entsprechende Bohrung in dem Ringkolben -11 hindurch mit dem Zylinder-10 boden 15 verschraubt ist. Die Hülse 22 besitzt eine Durchmesserstufe, an der der Ringkolben 11 in seiner ^ Ruhestellung mit einem Kragen 24 anliegt, der in der Arbeitsstellung des Ringkolbens 11 zur Auflage auf eine Scheibe 25 zwischen dem Kopf des Schrauben-15 bolzens 23 und der Stirnfläche der Hülse 22 kommt.In the working space 12, a plurality of stroke limiting elements are distributed over its circumference 5, of which only one is shown in the drawing. Each stroke limiting element consists of a sleeve 22 which is screwed to the cylinder bottom 10 by means of a screw 23 through a corresponding bore in the annular piston 11. The sleeve 22 has a diameter step on which the ring piston 11 rests in its ^ rest position with a collar 24 which, in the working position of the ring piston 11, rests on a disk 25 between the head of the bolt 15 and the end face of the sleeve 22 is coming.

20 (_ 25 30 3520 (_ 25 30 35

Claims (6)

1. Kalottenschieber für Schüttgutleitungen und -behälter, bestehend aus einem Gehäuse mit einer kreisförmigen ( Öffnung, die durch eine schwenkbar in dem Gehäuse gelagerte Kalotte verschließbar ist, deren über den Rand der Öffnung hinausreichender, kreisförmiger 15 Randbereich durch Dichtringscheiben abdichtbar ist, die mittels eines in dem Gehäuse koaxial zu der Öffnung angeordneten, fluidbetätig'ten Ringkolbens bewegbar ist, der einen ringzylindrischen, druck- beaufschlagbaren Arbeitsraum begrenzt, dadurch 20 - gekennzeichnet, daß die Dichtringscheiben (9a,'9b,9c) mit dem Ringkolben (11) fest verbunden sind und daß die Wände des ringzylindrischen Arbeitsraumes (12) aus zwei zueinander koaxialen, federelastischen Metallfaltenbälgen (13, 14) bestehen. £ 251. Dome slide valve for bulk goods lines and containers, consisting of a housing with a circular (opening that can be closed by a swivel-mounted dome in the housing, the circular edge area extending beyond the edge of the opening can be sealed by sealing washers, which can be sealed by means of a in the housing, coaxial with the opening, fluid-actuated ring piston is movable, which delimits an annular cylindrical, pressurizable working space, characterized in that the sealing ring disks (9a, 9b, 9c) are firmly connected to the ring piston (11) and that the walls of the ring-cylindrical working space (12) consist of two coaxial, resilient metal bellows (13, 14) 2. Kalottenschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Ränder der Faltenbälge (13,14) einerseits mit dem Ringkolben (11), andererseits mit einem ringförmigen Zylinderboden (15) druckdicht 30. verbunden sind.2. Dome slide valve according to claim 1, characterized in that the respective edges of the bellows (13, 14) are connected on the one hand to the annular piston (11) and, on the other hand, to an annular cylinder base (15) in a pressure-tight manner. 3. Kalottenschieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringscheiben (9a, 9b, 9c )t der Ringkolben (11), die Faltenbälge (13, 14) und der 35 Zylinderboden (15) eine insgesamt austauschbare Dichtungsanordnung bilden. ?Λ * 23. dome slide valve according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing washers (9a, 9b, 9c) t of the annular piston (11), the bellows (13, 14) and the 35 cylinder base (15) form an overall interchangeable sealing arrangement. ? Λ * 2 4. Kalottenschieber nach Ansprch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderboden (15) sich abgedichtet (21a, 21b) gegen eine Fläche des Gehäuses abstützt, in die mindestens eine mit einer Druck- 5 mittelquelle verbundene Gehäusebohrung (17a, 17b) mündet, daß zwischen der Gehäusefläche und der Auflagefläche des Zylinderbodens eine Nut (19) als Ver-' teilkanal vorgesehen ist, und daß der Zylinder boden (15) über seinen Umfang verteilte Verbindungsbohrungen (20) zwischen dem Verteilkanal und dem Arbeitsraum (12) hat. C4. dome slide valve according to claims 2 or 3, characterized in that the cylinder base (15) is sealed (21a, 21b) against a surface of the housing, into which at least one housing bore (17a, 17b) connected to a pressure medium source 5 opens That between the housing surface and the support surface of the cylinder bottom, a groove (19) is provided as a 'distribution channel, and that the cylinder bottom (15) over its circumference distributed connecting bores (20) between the distribution channel and the working space (12). C. 5. Kalottenschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den Ringkolben (11) 15 Hubbegrenzungselemente (22 bis 25) vorgesehen sind.5. dome slide valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that 15 stroke limiting elements (22 to 25) are provided for the annular piston (11). 6. Kalottenschieber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hubbegrenzungselement aus 20 - einer mit dem Zylinderboden (15) verbundenen, sich durch den. Arbeitsraum (12) bis zu. dem Dichtkolben (11) erstreckenden Bolzenanordnung (22, 23) besteht, die für jede Endlage des Ringkolbens (11) eine Anschlagfläche für eine an dem Ringkolben C 25 ^ ausgebildete Gegenfläche (24) hat. 30 356. dome slide valve according to claim 5, characterized in that each stroke limiting element from 20 - one with the cylinder bottom (15) connected by itself. Work space (12) up to. the sealing piston (11) extending bolt arrangement (22, 23), which for each end position of the annular piston (11) has a stop surface for a counter surface (24) formed on the annular piston C 25 ^. 30 35
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