Schieber, insbesondere Schnellschlussschieber für eine Explosi- onsschutz-Absperrvorrichtung Die Erfindung betrifft einen Schieber, insbesondere einen Schnellschlussschieber für eine Explosionsschutz- Absperrvorrichtung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Diese sogenannten Scheiben-Abschlussschieber werden vor allem für gas- förmige, staubige oder für heikle flüssige oder pastöse Förder- medien eingesetzt, weil der Bereich um die Durchlassöffnung in offener und geschlossener Betriebslage der Schieberplatte abge- dichtet bleibt. Dieser Schiebertyp eignet sich daher besonders gut als Schnellschlussschieber für eine Explosionsschutz- Absperrvorrichtung. Dabei soll beim Auftreten einer Explosion in einer Förderleitung (z. B. eine Staub-oder Gasexplosion) die Förderleitung innerhalb kürzester Zeit abgeschlossen werden, um eine Ausbreitung der Druckstoss-und gegebenenfalls Feuerwelle in der Anlage zu verhindern.

Ein Problem bei gattungsmässig vergleichbaren Schiebertypen ist ersichtlicherweise die möglichst wirkungsvolle und verschleiss- freie Abdichtung der Schieberplatte. Durch die DE-U 202 09 420 ist ein Trennschieber bekannt geworden, bei dem die Dichtmittel als starre, ringförmige Dichtkolben ausgebildet sind, welche in ringförmigen Fluidzylindern gehalten sind und welche mit einem Druckmittel gegen die Schieberplatte pressbar sind. Dabei sind die dem Schieber zugewandten Kontaktflächen der Dichtkörper und die damit abdichtend zusammenwirkenden Kontaktflächen der Schie- berplatte mit einer Hartstoffschicht versehen, die härter ist als das Material der Schieberplatte. Mit dieser Massnahme soll erreicht werden, dass ohne wesentliche Abnutzung der Dichtmittel auch bei schwierigen Fluiden die Dichtigkeit nicht nachlässt.

Eine derartige Konstruktion ist ersichtlicherweise sehr aufwän- dig und damit mit hohen Kosten verbunden. Ausserdem ist die Kon- struktion für einen Schnellschlussschieber insbesondere in einer Explosionsschutz-Absperrvorrichtung äusserst ungeeignet.

Schnellschlussschieber stehen nämlich unter normalen Betriebsbe- dingungen immer in der Offenstellung und werden nur in Notfällen geschlossen. Unter diesen Voraussetzungen ist es aufwändig, per- manent einen Druckmittelkolben als Dichtmittel an ein Druckmit- telsystem anzuschliessen.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Schieber der ein- gangs genannten Art zu schaffen, bei dem mit dem Einsatz konven- tioneller Dichtmittel das Problem einer übermässigen Abnutzung oder gar Beschädigung der Dichtmittel gelöst wird und der mit der Reinigungsflüssigkeit oder mit Dampf gereinigt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einem Schieber gelöst, der die Merkmale im Anspruch 1 aufweist.

Ringförmige Weichdichtungen eignen sich vor allem bei gasförmi- gen Fördermedien hervorragend für eine Abdichtung der Schieber- platte. Ein Nachteil derartiger Dichtungen besteht jedoch darin, dass sie auf mechanische Einwirkungen empfindlich sind, welche tangentiäl einwirken, wie dies bei einer Bewegung der Schieber- platte der Fall ist. Beim Vorbeigleiten der Schieberöffnung deh- nen sich die elastischen Dichtringe aus und es besteht sogar die Gefahr, dass die Dichtringe aus ihrer Lagernut herausgedrückt werden. Der sich gegen das Zentrum verjüngende Innenrand der Schieberöffnung bewirkt auf optimal einfache Weise, dass die Dichtringe in ihren Lagernuten verbleiben und während der Rela- . tivbewegung der Schieberplatte nicht beschädigt werden können.

Besonders vorteilhaft ist der Innenrand sich im Querschnitt keilförmig verjüngend ausgebildet, wobei die Keilflächen vor- zugsweise einen Winkel von 4° bis 90° einschliessen. Die Keil- form ist dabei vorzugsweise symmetrisch zur Mittelebene der Schieberplatte ausgebildet. Auch eine asymmetrische Keilform wä- re in bestimmten Fällen allerdings denkbar. Es ist ausserdem zweckmässig, wenn die Keilform im Bereich des kleinsten Innen- durchmessers abgestumpft ist. Die Abstumpfung kann dabei gerun- det oder gerade verlaufen. In bestimmten Fällen wäre es aber so- gar denkbar, dass die Keilform ohne Abstumpfung schneidenartig ausgebildet ist. In einem derartigen Fall würden beim Schliess- vorgang Festkörper durchtrennt werden, welche im Bereich der Schieberebene liegen.

Die Dichtwirkung kann verbessert werden, wenn wenigstens auf ei- ner Seite der Schieberplatte zwei Dichtringe konzentrisch zuein- ander angeordnet sind. Vorzugsweise werden aber auf beiden Sei- ten der Schieberplatte die gleichen Dichtmittel angeordnet.

Die Durchlassöffnung kann durch koaxiale Rohrstücke, insbesonde- re Rohranschlussstücke gebildet werden, deren einander zugewand- te Stirnseiten die Schieberplatte zwischen sich aufnehmen, wobei die Dichtringe an den Stirnseiten angeordnet sind. Bei diesen Rohrstücken könnte es sich auch unmittelbar um die Endabschnitte der Förderleitungen handeln. Diese Rohrstücke können lösbar am Schiebergehäuse gehalten sein, was den Vorteil hat, dass der Zu- stand der Dichtungen durch Entfernen der Rohrstücke relativ leicht überprüft werden kann.

Bei einer alternativen Ausgestaltung sind die Rohrstücke bezüg- lich Ihrer Relativlage zur Schieberplatte verstellbar am Schie- bergehäuse gehalten. Damit kann ersichtlicherweise die Zustell- tiefe und damit die Anpresskraft der Dichtringe gegen die Schie- berplatte exakt eingestellt werden.

Das Schiebergehäuse kann auf jeder Seite der Schieberplatte je einen Flansch mit einem Innengewinde aufweisen, wobei die mit einem Aussengewinde versehenen Rohrstücke in die Flansche einge- schraubt sind. Mit einer derartigen Gewindeverbindung lässt sich die Zustelltiefe besonders gut einstellen. Die Sicherung der ge- wählten Gewindestellung erfolgt mit konventionellen Sicherungs- mitteln. Selbstverständlich wäre es aber generell auch denkbar, die umlaufenden Dichtringe an einer anderen Stelle des Schieber- gehäuses zu platzieren, beispielsweise an den Stirnseiten der erwähnten Flansche.

Weitere Einzelmerkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen und aus dem nachstehend beschriebenen Aus- führungsbeispiel. Es zeigen : Figur 1 : Eine perspektivische Aussenansicht eines Schie- bers, Figur 2 : ein Teilquerschnitt durch das Schiebergehäuse beim Schieber in der Offenstellung, Figur 3 : das Detail X gemäss Figur 2, Figur 4 : ein Teilquerschnitt durch das Schiebergehäuse beim Schieber in der Schliessstellung, und Figur 5 : das Detail Y gemäss Figur 4.

Gemäss Figur 1 besteht der generell mit 1 bezeichnete Schieber aus einem Schiebergehäuse 2, das eine Durchlassöffnung 3 bildet.

Das Schiebergehäuse ist rechteckig ausgebildet und besteht im Wesentlichen aus den beiden im Abstand zueinander gehaltenen Ge- häuseplatten 16 und 16. Zwischen diesen beiden Platten ist die von Aussen nicht sichtbare Schieberplatte 4 linear verschiebbar gelagert. Die Schieberplatte ist zum besseren Verständnis mit strichpunktierten Linien als seitliche Projektion dargestellt.

Die Schieberplatte 4 verfügt über eine Schieberöffnung 5 mit ei- nem Zentrum 21, welche in der Offenstellung mit der Durchlass- öffnung 3 am Schiebergehäuse korrespondiert. Beim Ausführungs- beispiel ist 22 die Antriebsseite mit einem nicht näher darge- stellten Schieberantrieb. Der Antrieb könnte aber auch am entge- gengesetzten Ende des Schiebergehäuses 2 oder beidseitig ange- ordnet sein.

Wird die Schieberplatte in Schliessrichtung a verschoben, bewegt sich derjenige Abschnitt 23 der Schieberplatte mit der Schieber- öffnung 5 in einen Aufnahmeraum 18 zwischen den beiden Gehäuse- platten 16 und 16. Die Durchlassöffnung 3 wird dann vom restli- chen Abschnitt 24 der Schieberplatte 4 verschlossen. In der dar- gestellten Offenstellung befindet sich dieser restliche Ab- schnitt 24 in einem gegenüberliegenden Aufnahmeraum 17. Die Ver- schiebung der Schieberplatte 4 erfolgt mit hier nicht näher dar- gestellten Antriebsmitteln, beispielsweise über einen Pneumatik- antrieb. Bei Explosionsschutz-Absperrvorrichtungen werden zum Schliessen des Schiebers auch Treibladungen eingesetzt, die im Auslösefall gezündet werden. Zu diesem Zweck sind stromaufwärts Drucksensoren angeordnet, welche im Falle einer Explosion den Schnellschlussschieber innerhalb von Millisekunden und in jedem Fall vor Eintreffen der Stosswelle schliessen. Diese Antriebsme- chanismen sind dem Fachmann jedoch bekannt.

Die Figuren 2 und 3 zeigen einen Teilquerschnitt des Schiebers gemäss Figur 1 im Bereich der Schieberplatte in der Offenstel- lung O. Die Durchlassöffnung 3 wird durch die Rohrstücke 11, 11 gebildet, deren Stirnseiten 12 einander zugewandt sind und aus- serdem umlaufende Nuten 6, 6a und 6b, 6b aufweisen. In diesen Nuten sind O-Ringe 7a, 7a und 7b, 7b aus elastischem Material gehalten. Die Rohrstücke 11, 11 sind im Endabschnitt mit einem Aussengewinde 15 versehen. An diesen Aussengewinden können die Rohrstücke in das Innengewinde 14 der Flansche 13, 13 einge- schraubt werden, welche mittels Befestigungsschrauben 19 an den beiden Gehäuseplatten 16, 16 befestigt sind. Die Einschraubtie- fe der Rohrstücke 11, 11 wird so gewählt, dass die O-Ringe 7a, 7a und 7b, 7b mit der gewünschten Anpresskraft gegen die Schieberplatte 4 gepresst werden.

Wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich ist, hat der Innenrand 8 der Schieberöffnung 5 eine keilförmige Anschrägung mit den Keilflächen 9, 9. Diese schliessen zwischen sich einen Winkel a von ca. 40° ein. Im Bereich des kleinsten Innendurchmessers der Schieberöffnung ist eine hohlzylindrische Abstumpfung 10 ange- ordnet. Die keilförmige Verjüngung ist ersichtlicherweise derart ausgebildet, dass die inneren Dichtringe 7a, 7b noch auf der maximalen Wandstärke der Schieberplatte 4 aufliegen. Ausserdem sind die Stirnseiten 12 der Rohrstücke 11, 11 im Bereich der Durchlassöffnung 3 mit einer Anschrägung 20 versehen, damit mög- lichst keine Toträume entstehen, in denen sich Feststoffe ansam- meln könnten. Der geöffnete Schieber kann so jederzeit relativ leicht mit einer Reinigungsflüssigkeit oder mit Dampf gereinigt werden.

Die Auslösung des Schiebers in die Schliessstellung S ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Die Schieberplatte 4 bewegt sich dabei in Pfeilrichtung a gegen den Aufnahmeraum 18. Figur 5 zeigt die Lage der Schieberplatte 4 kurz vor dem Erreichen der Endstellung. Die Dichtringe 7a, 7a und 7b, 7b können sich zwar beim Überfahren der Schieberöffnung 5 etwas ausdehnen, sie wer- den jedoch durch die Keilflächen 9, 9 schonend wieder in die Nuten 6a, 6a, 6b, 6b zurückgedrückt, so dass eine Beschädigung oder gar ein Herausdrücken verhindert wird. Beim vollständigen Erreichen der Schliessstellung liegen die Dichtringe 7a, 7a, 7b, 7b wiederum ausschliesslich auf der maximalen Wandstärke der Schieberplatte 4 auf. Damit ist gewährleistet, dass im Aus- lösefall des Schnellschlussschiebers kein Medium über eine al- lenfalls beschädigte oder herausgedrückte Dichtung austreten kann.

Nach dem Auslösen des Schnellschlussschiebers können ohnehin al- le Bauteile daraufhin überprüft werden, ob sie keinen Schaden genommen haben. Dies wird durch die herausschraubbaren Rohrstü- cke 11, 11 wesentlich erleichtert. Die Führung der Schieber- platte erfolgt bei der erfindungsgemässen Ausführung ersicht- licherweise zwischen den umlaufenden Dichtungen 7a, 7a, 7b, 7b. Beim Auftreffen der Stosswelle auf die geschlossene Schie- berplatte werden die Dichtringe auf einer Seite der Schieber- platte belastet und auf der anderen Seite entlastet. Bei richti- ger Vorspannung der Dichtringe ist jedoch selbst dann eine abso- lute Dichtigkeit gewährleistet, wenn die Schieberplatte 4 bis gegen die Stirnseite 12 eines Rohrstücks 11 oder 11 gepresst wird.

Besonders vorteilhaft ist das Schiebergehäuse auf der Innenseite und/oder die Schieberplatte wenigstens teilweise mit einer hit- zeresistenten, die Oberfläche vorzugsweise versiegelnden Be- schichtung versehen. Als Beschichtungsmaterial kommt z. B. ein Polytetrafluorethylen (PTFE) wie z. B. TEFLONs in Frage. Bei Gas- generatoren als Ventilantrieb hat es sich gezeigt, dass die beim Zünden entstehende Hitzewelle die Oberfläche der Metallteile bis auf 800°C erwärmt. Dabei entsteht zusammen mit Feuchtigkeits- rückständen auf der Metalloberfläche ein klebriger Film, der nur schwer zu entfernen ist. Die hitzeresistente Beschichtung ver- hindert einerseits das Eindringen von Feuchtigkeit in die Mikro- struktur der Metalloberfläche und wirkt andererseits als Wärme- bremse. Die Oberflächen bleiben dabei auch nach mehrmaligem Aus- lösen des Gasgenerators sauber bzw. Pulverrückstände können sich nicht festsetzen. Diese Beschichtung könnte sehr vorteilhaft auch an anderen Schnellschlussventilen mit Gasgenerator als An- trieb eingesetzt werden.