Plattenschieber

Die Erfindung betrifft einen Plattenschieber mit mindestens einer beweglichen Schieberplatte.

Zum Absperren von Leitungen in Industrieanlagen wie z.B. der chemischen und petrochemischen Industrie, Hüttenwerke, Energie erzeugende Betriebe werden Plattenschieber mit einer oder zwei Schieberplatten eingesetzt.

Es sind aus dem Stand der Technik Ein- und Doppelplattenschieber mit unterschiedlichen Lösungen zum Anpressen und Lösen der Dichtelemente bekannt.

Bei Einplattenschiebern, wie beispielsweise aus der DE 102017 108 576 A1 bekannt, erfolgt die Anpressung des Dichtsystems über eine definierte Anzahl an Federelementen, welche die Dichtringe permanent an die Schieberplatte andrücken oder mittels Abstimmblechen, welche zwischen Stutzen und Gehäuse eingebaut werden. Die Anzahl und Dicke der Abstimmbleche muß hierfür genau ermittelt werden, damit die Vorspannung so eingestellt werden kann, dass eine ausreichende Anpresskraft auf die Dichtringe bewirkt wird.

Bei Doppelplattenschiebern, wie beispielsweise aus der DE 102015 104 555 A1, der DE 2827 170 A1 oder der EP 0 326 787 A1 bekannt, erfolgt die Anpressung der Schieberplatten über ein mittig zwischen den Platten wirkendes Keil-in-Keil System welches über die Spindel bzw. Schieberstange in Eingriff gebracht wird und die Platten gegen die Dichtringe presst.

Bede Lösungen bringen folgende technische Nachteile mit sich.

Bei nachlassender Federwirkung bringen die Federelemente nicht mehr die erforderliche Anpresskraft auf das Dichtsystem auf und der Schieber wird undicht.

Das Einstellen der Distanz zwischen Dichtringen und Schieberplatte muss mit höchster Präzision erfolgen, damit die Funktion und Dichtheit des Schiebers gewährleistet ist. Zusätzliche Kräfte, die auf den Schieber über die Rohrleitung einwirken, können zum Verblocken der Armatur führen und der Schieber läßt sich nicht mehr betätigen.

Ebenso führen temperaturbedingte Materialausdehnungen im Betrieb häufig zur Verblockung der Abschlußplatte sodass eine Betätigung erschwert bzw. auch unmöglich wird.

Wegen der starken Vorspannung des Dichtsystems, sind für die Betätigung des Schiebers hohe Kräfte erforderlich. Die Antriebe müssen entsprechend groß dimensioniert werden.

Beim Doppelplattenschieber erfolgt die Anpressung der Platten gegen die Dichtsitze über ein mittig wirkendes Keilsystem.

Daraus ergeben sich folgende Nachteile:

Um die Keilkräfte auf die gesamte Dichtfläche im Sitzbereich außerhalb des Zentrums des Schieberdurchganges zu übertragen, müssen die Platten sehr massiv ausgeführt bzw. in der Mitte massiv verstärkt werden, woraus ein hohes Gewicht der Platten resultiert.

Da die Anpresskraft mittig und nicht direkt im Sitzbereich der Dichtringe eingebracht wird, können die Abschlussplatten bei Druckbeaufschlagung partiell abheben, was ebenfalls zur Undichtigkeit führt.

Die US 2,664,9018 A betrifft eine Dichtung zur Abflusssteuerung. Die Abflusssteuerung umfasst einen rohrförmigen Körper mit einem Hauptteil, der eine quer zum Körper verlaufende Plattenkammer mit Platte und einen länglichen, radial angeordneten Zugangskanal aufweist. Die Dichtung weist eine Klemme auf, die gleitend gelagert in das innere Ende des Körpers eingeführt ist, um mit der Platte in Eingriff zu kommen. Durch eine Schraubeinrichtung wird die Klemme relativ zu dem Körper betätigt. Die Schraubeinrichtung schließt ein ringförmiges Element ein, das sich vollständig innerhalb des Körpers befindet und auf die Klemme aufgeschraubt ist und an seiner Außenseite zwischen seinen Endabschnitten eine Verzahnung aufweist, zwei Wälzlagermittel, die an der Außenseite des Elements beabstandet und an gegenüberliegenden Endabschnitten desselben angeordnet sind und die an gegenüberliegenden Endabschnitten des Gliedes angeordnet sind und das Glied in dem Körper für eine Drehung relativ dazu halten. Das Glied wird durch ein Zahnrad betätigt.

Die GB 171 082 A offenbart einen Hochdruck-Absperrschieber mit parallelen dampfdichten Oberflächen. Das Schließen und Öffnen des Absperrschiebers erfolgt durch Heben und Senken von Sperrscheiben. Zum Abdichten greifen mit Innengewinde versehene Muttern, die auf Schraubenbolzen aufgeschraubt sind, in die mit Gewinde versehenen Vertiefungen der Sperrscheiben ein, sodass bei einer gegenläufigen Drehung dieser Muttern die Sperrscheiben voneinander weg oder aufeinander zu bewegt werden. Die Sperrscheiben sind außerdem mit den Teilen, die axiale Verschiebung sowie das Heben und Senken steuern, so verbunden, dass sie unabhängig von diesen Teilen frei drehen können.

Die DE 270221 A beschreibt einen Absperrschieber. Der Absperrschieber umfasst Verschlussplatten, die durch Eingreifen einer Schieberspindel in auf dem Rücken der Verschlussplatten angeordnete Zähne in ein eine gleichzeitige Längs- und Drehbewegung versetzt werden können.

Die GB 273187 A betrifft ein Schleusenventil. Das Schleusenventil besitzt Verschlussscheiben, die mittels eines schraubenartigen Getriebes auf gegenüberliegende Ventilsitze aufgepresst werden können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Plattenschieber zu schaffen, der die zuvor genannten Nachteile existierender Plattenschieber vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Pattenschieber gelöst, der ein Anpresssystem aufweist, das ein Leitrohr und ein Anpressrohr umfasst, die gegeneinander verschiebbar sind, wobei über das Anpreßrohr die mindestens eine Schieberplatte radial gegen den Dichtsitz pressbar ist, wobei das Leitrohr und das Anpressrohr zum Übertragen einer Rotationsbewegung relativ zueinander drehbar sind.

Über das Leitrohr und das Anpreßrohr wird die erforderliche Anpresskraft genau auf die Dichtfläche radial eingebracht.

Die Anpressung der Dichtflächen erfolgt dabei direkt im Bereich der ringförmigen Dichtpartie. Dadurch wird eine deutlich bessere Dichtheit im Abschluß realisiert. Durch die Möglichkeit, Leit- und Anpressrohr auch über die vorher definierte Endlage hinweg weiter zu verschieben und damit die Anpresskraft zu erhöhen, lässt sich auch für kritische Betriebsbedingungen bei hoher Temperatur und hohem Druck eine verlässliche Abdichtung bei rein metallischem Dichtsitz erreichen. Dies gilt auch im Falle von Verschleiß der Dichtflächen. Die Dicke der Schieberplatten ist dabei lediglich nach den anstehenden Druck -und Temperaturbedingungen auszulegen. Sie kann dadurch erheblich dünner und leichter ausfallen als bei existierenden Plattenschiebern.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass eine axial betätigbare, sich beim Verfahren nicht drehende Hohlspindel vorgesehen ist, in deren Ende ein Mehrkant axial gleitend gelagert ist, auf dem ein Zahnrad angeordnet ist, über das das Leitrohr drehbar ist, wobei die Rotationsbewegung des Leitrohrs auf das Anpressrohr übertragbar ist, wobei der Mehrkant ein Vierkant oder ein Sechskant ist.

Durch eine Drehbewegung der Hohlspindel mit dem Mehrkant und dem darauf montierten Zahnrad, kann das Leitrohr mittels der darin eingreifenden Gegenverzahnung angetrieben werden. Die Rotationsbewegung des Leitrohrs kann in eine axiale Verschiebung des Anpressrohres übertragen werden, bis die eingestellte Endlage erreicht ist und die Schieberplatten im Bereich der Dichtring radial angepresst werden.

Eine Alternative Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass eine axial betätigbare, sich beim Verfahren nicht drehende Schubstange vorgesehen ist, an deren Ende ein Schubkopf axial gleitend gelagert ist, über den eine Kulisse betätigbar ist, über die das Leitrohr drehbar ist, wobei die Rotationsbewegung des Leitrohrs auf das Anpressrohr übertragbar ist.

Durch eine Verschiebung der Schubstange mit dem Schubkopf (66) und der darauf montierten Kulisse kann das Leitrohr angetrieben werden. Die Rotationsbewegung des Leitrohres in eine axiale Bewegung des Anpressrohres übertragen werden, bis die eingestellte Endlage erreicht ist und die Schieberplatten im Bereich der Dichtringe radial angepresst werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Anpressrohr durch eine Drehung des Leitrohrs verfahrbar ist.

Es ist ebenfalls im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass zur Übertragung der Rotationsbewegung des Leitrohrs auf das Anpressrohr ein Trapezgewinde vorgesehen ist. Die Rotationsbewegung des Leitrohrs kann mittels Trapezgewinde auf das Anpressrohr übertragen werden, wodurch sich das Anpressrohr in axialer Richtung verschiebt, bis die eingestellte Endlage erreicht ist und die Schieberplatten radial angepresst werden. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass zur Übertragung der Rotationsbewegung des Leitrohrs auf das Anpressrohr mindestens zwei schräge Auflageflächen vorgesehen sind.

Die mindestens zwei schrägen Auflageflächen können an dem Anpressrohr zugewandten Ende des Leitrohrs angeordnet sein. Weist das dem Leitrohr zugewandte Ende des Anpressrohrs entsprechende schräge Auflageflächen auf, so wird das Anpressrohr bei der Rotationsbewegung des Leitrohrs verschoben, wodurch die mindestens eine Schieberplatte gegen radial gegen dein Dichtsatz gepresst wird. Die schrägen Auflageflächen können dabei keilförmig ausgestaltet sein.

Vorteilhaft können durch die Ausgestaltung mit schrägen Auflageflächen der Plattenschieber für Rohre mit großem Durchmesser verwendet werden.

Es ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass das Leitrohr und das Anpressrohr durch Dichtmittel gegeneinander zum Innenraum des Schiebers hin abgedichtet sind.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass mindestens ein Schutzblech vorgesehen ist, um das direkte Anströmen von Medium auf den Vierkant sowie das Zahnrad und den Zwischenraum zwischen den Schieberplatten zu verhindern.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1a, 1b, 1c, 1d und 1e zeigen einen erfindungsgemäßen Doppelplattenschieber in

Seitenansicht, einen Schnitt A-A, eine Detailansicht B, einen Schnitt D-D und eine Detailansicht C.

Fig. 2 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Doppelplattenschiebers im

Teilschnitt,

Fig. 3a, 3b, 3c zeigen einen Doppelplattenschieber in und 3d Seitenansicht, einen Schnitt A-A, einen Schnitt B-B und eine Detailsicht C Fig. 1a bis 1e zeigen einen erfindungsgemäßen Plattenschieber.

Der Plattenschieber umfaßt ein Gehäuse (1), das durch einen Gehäusedeckel (3) verschlossen wird. An das Gehäuse (1) schließt sich ein Stutzen (2) an. Auf der dem Gehäuse (1) gegenüberliegenden Seite des Stutzens (2) befindet sich eine Haube (4), an die sich eine Getriebesäule (5) mit einem Antriebsflansch (6) anschließt. Auf diesem Antriebsflansch (6) ist ein Haltebügel (9) für den Handrad-Antrieb angeordnet, der das entsprechende Handrad (32) trägt, welches durch eine Klemmmutter (34) gesichert ist.

Eine Hohlspindel (10) erstreckt sich von dem Handrad (32) über den Haltebügel (9) und durch die Getriebesäule (5) bis in die Haube (4). In dem unteren Ende der Hohlspindel (10) ist ein Vierkant (15) (oder ein Sechskant) axial gleitend gelagert, auf den ein Zahnrad (14) montiert ist. Ein Leitrohr (24) ist über eine Drehbewegung der Spindel (10) antreibbar und kann seine Drehbewegung über ein Trapezgewinde auf ein Anpressrohr (23) auf die Schieberplatten (18) übertragen.

Die Schieberplatten (18) sind über Haltelaschen (19) an dem unteren Ende der Hohlspindel (10) befestigt und erstrecken sich durch die Haube (4), den Stutzen (2) und das Gehäuse (1).

Das Verfahren der Schieberplatte/n (18) von OFFEN nach GESCHLOSSEN und umgekehrt, erfolgt über die axial betätigte, sich beim Verfahren nicht drehende Hohlspindel (10).

Zum Anpressen und Lösen des Dichtsystems (Dichtring 20 und Schieberplatte 18) wird das verschiebbare Anpressrohr (23) über Drehung des Leitrohres (24) gegenläufig verfahren.

Dazu wird über eine Drehbewegung der Spindel (10) mit dem Vierkant (15) und dem darauf montierten Zahnrad (14), das Leitrohr (24) mittels der darin eingreifenden Gegenverzahnung angetrieben, welches seine Rotationsbewegung mittels Trapezgewinde auf das Anpressrohr (23) überträgt und dieses in axialer Richtung verschiebt, bis die eingestellte Endlage erreicht ist und die Schieberplatten (18) im Bereich der Dichtringe (20) radial angepresst werden. Die axial verschiebbare Lagerung des Anpressrohres (23) ermöglicht dabei ein gleichzeitiges Anpressen in beide Richtungen und ist daher auch für die Variante mit zwei Abschlußplatten anwendbar.

Das Leitrohr (24) und Anpressrohr (23) sind durch Packungsringe (26 und 27) gegeneinander zum Innenraum des Schiebers abgedichtet, um das Eindringen von Medium in das Trapezgewinde von Leitrohr (24) und Anpressrohr (23) zu verhindern und die störungsfreie Betätigung auch in stark verunreinigten Medien sicherzustellen.

Die Schutzbleche (21 und 22) verhindern beim Verfahren der Schieberplatten (18) in die jeweilige Endlage, das direkte Anströmen von Medium auf den Vierkant (15) sowie das Zahnrad (14) und den Zwischenraum zwischen den Schieberplatten (18). Je nach Schiebertyp sind ein Schutzblech oder zwei Schutzbleche (21 und 22) montiert.

Fig. 2 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Plattenschieber. Gleiche Merkmale sind gleichen Bezugszeichen zugeordnet.

Der Plattenschieber umfaßt ein Gehäuse (1), das durch einen Gehäusedeckel (3) verschlossen wird. An das Gehäuse (1) schließt sich ein Stutzen (2) an. Auf der dem Gehäuse (1) gegenüberliegenden Seite des Stutzens (2) befindet sich eine Haube (4), an die sich eine Getriebesäule (5) mit einem Antriebsflansch (6) anschließt. Auf diesem Antriebsflansch (6) ist ein Haltebügel (9) für den Handrad-Antrieb angeordnet, der das entsprechende Handrad (32) trägt, welches durch eine Klemmmutter (34) gesichert ist.

Eine Hohlspindel (10) erstreckt sich von dem Handrad (32) über den Haltebügel (9) und durch die Getriebesäule (5) bis in die Haube (4). In dem unteren Ende der Hohlspindel (10) ist ein Vierkant (15) (oder ein Sechskant) axial gleitend gelagert, auf den ein Zahnrad (14) montiert ist. Ein Leitrohr (24) ist über eine Drehbewegung der Spindel (10) antreibbar und kann seine Drehbewegung über mindestens zwei schrägen Aufflageflächen (54) in ein axiales Verfahren des Anpressrohrs (23) gegen die Schieberplatten (18) übertragen. Die mindestens zwei schrägen Auflageflächen (54) sind an dem Anpressrohr (23) zugewandten Ende des Leitrohrs (24) angeordnet sein. Das dem Leitrohr (24) zugewandte Ende des Anpressrohrs (23) weist entsprechende schräge Auflageflächen auf, so wird das Anpressrohr (23) bei der Rotationsbewegung des Leitrohrs (24) verschoben wird.

Die Schieberplatten (18) sind über Haltelaschen (19) an dem unteren Ende der Hohlspindel (10) befestigt und erstrecken sich durch die Haube (4), den Stutzen (2) und das Gehäuse (1) (nicht dargestellt).

Das Verfahren der Schieberplatte/n (18) von OFFEN nach GESCHLOSSEN und umgekehrt, erfolgt über die axial betätigte, sich beim Verfahren nicht drehende Hohlspindel (10). Zum Anpressen und Lösen des Dichtsystems (Dichtring 20 und Schieberplatte 18) wird das verschiebbare Anpressrohr (23) über Drehung des Leitrohres (24) verfahren.

Dazu wird über eine Drehbewegung der Spindel (10) mit dem Vierkant (15) und dem darauf montierten Zahnrad (14), das Leitrohr (24) mittels der darin eingreifenden Gegenverzahnung angetrieben, welches seine Rotationsbewegung mittels der mindestens zwei schrägen Auflageflächen (54) in eine Axialbewegung des Anpressrohrs (23) überträgt, bis die eingestellte Endlage erreicht ist und die Schieberplatten (18) im Bereich der Dichtringe (20) radial angepresst werden. Die axial verschiebbare Lagerung des Anpressrohres (23) ermöglicht dabei ein gleichzeitiges Anpressen in beide Richtungen und ist daher auch für die Variante mit zwei Abschlußplatten anwendbar.

Das Leitrohr (24) und Anpressrohr (23) sind durch Packungsringe (26 und 27) gegeneinander zum Innenraum des Schiebers abgedichtet, um das Eindringen von Medium in das Trapezgewinde von Leitrohr (24) und Anpressrohr (23) zu verhindern und die störungsfreie Betätigung auch in stark verunreinigten Medien sicherzustellen.

Die Schutzbleche (21 und 22) verhindern beim Verfahren der Schieberplatten (18) in die jeweilige Endlage, das direkte Anströmen von Medium auf den Vierkant (15) sowie das Zahnrad (14) und den Zwischenraum zwischen den Schieberplatten (18). Je nach Schiebertyp sind ein Schutzblech oder zwei Schutzbleche ( 21 und 22) montiert.

Fig. 3a bis 3d zeigen einen weiteren erfindungsgemäßen Plattenschieber.

Der Plattenschieber umfaßt ein Gehäuse (1), das durch einen Gehäusedeckel (3) verschlossen wird. An das Gehäuse (1) schließt sich ein Stutzen (2) an. An einer Seite des Gehäuses (1) befindet sich eine Getriebesäule (5) mit einem Kegelradgetriebe (56). An diesem Kegelradgetriebe ist ein Handrad-Antrieb mit entsprechendem Handrad (32) angeordnet.

Über das Handrad (32) ist eine sich beim Verfahren nicht drehende Schubstange (62) axial betätigbar. An einem Ende der Schubstange (62) ist ein Schubkopf (66) axial gleitend gelagert. Über den Schubkopf lässt sich eine mit dem Leitrohr (24) verbundene Kulisse (55) betätigen. Durch das axiale Verfahren der Schubstange wird das Leitrohr (24) gedreht. Die Schieberplatten (18) erstrecken sich durch die Haube (4), den Stutzen (2) und das Gehäuse (1).

Das Verfahren der Schieberplatte/n (18) von OFFEN nach GESCHLOSSEN und umgekehrt, erfolgt über die axial betätigte, sich beim Verfahren nicht drehende Schubstange (62).

Zum Anpressen und Lösen des Dichtsystems (Dichtring 20 und Schieberplatte 18) wird das verschiebbare Anpressrohr (23) über Drehung des Leitrohres (24) gegenläufig verfahren.

Dazu wird über eine Verschiebung der Schubstange (62) mit dem Schubkopf (66) und der darauf montierten Kulisse (55), das Leitrohr (24) angetrieben, welches seine Rotationsbewegung mittels Trapezgewinde auf das Anpressrohr (23) überträgt und dieses in axialer Richtung verschiebt, bis die eingestellte Endlage erreicht ist und die Schieberplatten (18) im Bereich der Dichtringe (20) radial angepresst werden. Alternativ kann zur Übertragung der Rotationsbewegung des Leitrohrs (24) auf das Anpressrohr (23) mindestens zwei schräge Auflageflächen vorgesehen sein. Die axial verschiebbare Lagerung des Anpressrohres (23) ermöglicht dabei ein gleichzeitiges Anpressen in beide Richtungen und ist daher auch für die Variante mit zwei Abschlußplatten anwendbar.

Das Leitrohr (24) und Anpressrohr (23) sind durch Packungsringe (26 und 27) gegeneinander zum Innenraum des Schiebers abgedichtet, um das Eindringen von Medium in das Trapezgewinde von Leitrohr (24) und Anpressrohr (23) zu verhindern und die störungsfreie Betätigung auch in stark verunreinigten Medien sicherzustellen.

Die Schutzbleche (21 und 22) verhindern beim Verfahren der Schieberplatten (18) in die jeweilige Endlage, das direkte Anströmen des Zwischenraumes zwischen den Schieberplatten (18). Je nach Schiebertyp sind ein Schutzblech oder zwei Schutzbleche ( 21 und 22) montiert.

Bezugszeichenliste:

1 Gehäuse

2 Stutzen

3 Gehäusedeckel

4 Haube

5 Säule Antriebsflansch

7 Spindelmutter

8 Haltering

9 Haltebügel

10 Hohlspindel

11 Bundbuchse

12 Stopfbuchsbrille

13 Packungsring

14 Zahnrad

15 Vierkant

16 Achshalter

17 T raverse

18 Schieberplatte

19 Haltelasche

20 Dichtring

21 Schutzblech

22 Schutzblech

23 Anspressrohr

24 Leitrohr

25 Dichtung

26 Packungsring

27 Packungsring

28 Dichtung

29 Antrieb

30 Zahnkupplung

31 Getriebedeckel

32 Handrad

33 Handrad

34 Klemmmutter

35 Passfeder

36 Passfeder

37 Schild

38 Schild

39 Zeiger Anpress-Lösen

40 Stellring

41 Unterlegscheibe 42 Verschlussschraube

43 Gewindestift

44 Logo

45 Sechskantschraube

46 Sechskantschraube

47 Sechskantschraube

48 Sechskantschraube

49 Sechskantschraube

50 Sechskantschraube

51 Sechskantschraube

52 Sechskantschraube

53 Sechskantmutter

54 schräge Auflagefläche

55 Kulisse

56 Kegelradgetriebe

57 Gewindebuchse

58 Gewindebuchse

59 Spindel

60 Zylinderstift

61 Aufhängung Schieberplatte

62 Schubstange

63 Führungsbolzen

64 DU-Buchse

65 Zylinderstift

66 Schubkopf

67 Stiftschraube

68 Sechskantmutter

69 Packungsring

70 Bundbuchse

71 Gewindestift

72 Bolzen

73 Unterlegscheibe

74 Dichtung