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Dokumentenidentifikation DE69826582T2 06.10.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000895011
Titel Absperrschieber
Anmelder The Clarkson Co., Sparks, Nev., US
Erfinder Clarkson, Curtis W., Reno, Nevada 89509, US;
Williams, Nicholas J., Sparks, Nevada 89436, US
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 69826582
Vertragsstaaten AT, BE, DE, DK, ES, FI, FR, GB, IT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 23.07.1998
EP-Aktenzeichen 983058926
EP-Offenlegungsdatum 03.02.1999
EP date of grant 29.09.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.10.2005
IPC-Hauptklasse F16K 3/02

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Absperrschieberanordnungen. Die vorliegende Erfindung schafft Absperrschieberventile mit einem bestimmten Aufbau der Innenkomponenten, die Elastomerhülsen und eine sekundäre Dichtung umfassen, was zu einer verbesserten Dichtungswirkung des Schiebers führt. Die Ventile der vorliegenden Erfindung können als Stoffschieber oder für verschiedene Fluid- oder Trockenpulversteueroperationen verwendet werden. Die Absperrschieber gemäß der vorliegenden Erfindung sind insbesondere zur Verwendung mit abrasivem und korrosivem Schlamm geeignet.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung der Absperrschieber dar, die in vorhergehenden Patenten des vorliegenden Anmelders beschrieben sind, einschließlich in US-A-3,945,604, US-A-4,007,911, US-A-4,257,447, US-A-4,895,181 und US-A-5,271,426.

Die DE-A-2,814,583, die US-A-5,413,140 und die US-A-5,338,006 bilden in Bezug auf die vorliegende Anmeldung Stand der Technik. Die US-A-5,271,426 beschreibt einen Absperrschieberaufbau gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die vorliegende Erfindung ist durch die kennzeichnenden Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gekennzeichnet. Optionale Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Vergleich zu den Absperrventilen der vorhergehenden Patente ein verbesserter Aufbau geschaffen, indem ein sekundärer Dichtungsaufbau innerhalb des Ventilgehäuses verwendet wird. Die sekundäre Dichtung wirkt neuartig mit dem Schieber zusammen und ist in einer neuen Art und Weise in dem Ventilgehäuse befestigt.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden eine Ventilkonstruktion, die auf der elastischen Sitzfläche von Elastomerhülsen gegen einen Gleitschieber basiert. Wenn der Schieber während der Ventilöffnungs- oder -schließoperation zwischen einem Paar von primären Dichtungshülsen gleitet, werden die einander gegenüberliegenden primären Hülsen axial bewegt, das heißt, sie werden entsprechend aufeinander zu und voneinander weg bewegt. Die sekundäre Dichtung, die außerhalb der primären Hülsen positioniert ist, ist während des Ventilzyklus ebenfalls mit dem Schieber in Eingriff und verhindert, dass ein Fluid, das durch die primären Hülsen dringt, an die den Durchlass umgebende Atmosphäre oder an das Betätigungsende des Ventils gelangt. Ferner kann ein vergrößerter Ausräumbereich in dem Gehäuse vorgesehen sein, um Schlamm zu sammeln, der durch in dem Ventilkörper vorgesehene Ausgangsöffnungen aus dem Ventilgehäuse gespült werden soll, und zwar unabhängig von der Einbauposition des Ventils.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können einen Absperrschieberaufbau schaffen, bei dem eine elastische sekundäre Dichtungseinheit in einer spezifischen Art und Weise in dem Ventilgehäuse befestigt ist und speziell mit dem relativ gleitbaren Schieber zusammenwirkt, wobei die sekundäre Dichtung verhindert, dass Schlamm an die den Schieber umgebende Atmosphäre oder an das Betätigungsende des Ventils gelangt, und wobei das Gehäuse einen vergrößerten Ausräumbereich und Ausspülöffnungen umfasst, um das Sammeln und das Entfernen von Schlamm während eines Betätigungszyklus zu vereinfachen.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform eines Absperrschieberaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

2 ist eine perspektivische Innenansicht eines Gehäuselements, das mit der in 1 dargestellten Ausführungsform des Absperrschieberaufbaus verwendet wird, wobei der Schieber in der offenen Position dargestellt ist;

3 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform eines Absperrschieberaufbaus der vorliegenden Erfindung zeigt;

4 ist eine perspektivische Explosionsinnenansicht eines Gehäuseelements, das bei der in 3 dargestellten Ausführungsform des Absperrschieberaufbaus verwendet wird, wobei der Schieber oder die primäre Dichtungshülse nicht eingebaut sind;

5 ist eine Draufsicht eines sekundären Dichtungselements, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;

6 ist eine teilweise im Querschnitt dargestellte Vorderansicht des sekundären Dichtungselements gemäß 5; und

7 ist eine Querschnittsansicht des sekundären Dichtungselements entlang der in 6 dargestellten Linie 7-7.

Bei der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein Ventilaufbau 10 vorgesehen, der ein Gehäuse 11 aufweist, das koaxial in eine Rohrleitung einsetzbar ist.

Das bewegbare Ventilelement weist die Form einer flachen, glatten, nicht perforierten Schieberplatte mit gleichmäßiger Dicke auf, die derart befestigt ist, dass sie in und aus dem Fluidströmungsweg durch das Gehäuse 11 hin und her bewegbar ist. Der Schieber 14 ist in den 1 und 2 in der offenen Position dargestellt. Die Hin- und Herbewegung des Schiebers wird durch ein Schieberbetätigungselement gesteuert, das am oberen Ende des Gehäuses 11 befestigt ist. Das Betätigungselement kann beispielsweise die Form eines Kolbens und einer Zylinderanordnung aufweisen, wobei die Kolbenstange 20 am unteren Ende ein gabelförmiges Anschlussstück 21 mit Löchern 22 aufweist, in die ein Stift einsetzbar ist, um die Kolbenstange 20 schwenkbar am oberen Ende des Schiebers 14 zu befestigen. Bei dem Betätigungselement kann es sich ebenso um ein Handrad oder einen elektrischen Motorantrieb handeln. Eine weitere Beschreibung des Betätigungselements und seiner Funktion ist für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich, da sich die Erfindung im Wesentlichen auf dem Ventilaufbau innerhalb des Gehäuses und das Zusammenwirken mit dem Schieber 14 bezieht.

Das Gehäuse 11 umfasst einander gegenüberliegende ähnliche Hälften 30 und 32 mit entsprechenden Gehäuseplatten 34 und 36, die äußere, im Wesentlichen kreisförmige radiale Flansche 38 und 40 und innere, rechteckige radiale Flansche 42 und 44 aufweisen. Ein separates äußeres Flanschelement 46, 48 ist mit Hilfe von Befestigungsmitteln, wie beispielsweise Schrauben 49, an der Außenfläche jeder Gehäuseplatte 34, 36 befestigt. Es sind weitere Bolzenlöcher 45 gezeigt, die zum Befestigen der Rohrleitungsgegenflansche an dem Ventil dienen. Eine derartige Bolzenkonstruktion trägt dazu bei, die Betriebsdruckstufe für das Ventil zu erhöhen. Die Gehäusehälften sind mit Hilfe einer Reihe von Schrauben 26, die sich durch benachbarte Gehäuseplatten erstrecken, starr aneinander befestigt. Das Gehäuse und die allgemeinen betrieblichen Merkmale ähneln dem Ventil der zuvor genannten US-A-4,895,181, auf die hinsichtlich weiterer Einzelheiten Bezug genommen wird. Die Gehäuseplatten 34 und 36 schaffen einen engen Raum mit ausreichender Breite, um den Schieber 14 während des Betriebs des Ventils hindurch zu lassen. Dieser Schieberdurchgang oder Kammerraum ist in 1 mit der Bezugsziffer 50 gekennzeichnet und hat eine stetige Breite, die geringfügig größer als die Breite des Schiebers 14 ist, wenn die Bolzenanordnungen 26 festgezogen sind, jedoch nicht an dem zentralen Innenbereich, wo er sich nach außen öffnet, um zu Reinigungszwecken einen vergrößerten Raum zu erzeugen, was nachfolgend genauer beschrieben ist. Die Gehäusehälften sind zwecks besserer Zerspanbarkeit und Korrosionsfestigkeit vorzugsweise aus duktilem Eisen oder aus Legierungsgusserzeugnissen hergestellt.

Primäre Dichtungshülseneinheiten 51 und 52 sind in den entsprechenden Gehäusehälften befestigt. Jede Hülseneinheit umfasst einen ringförmigen Federkörper 53, 54 aus einem elastomerischen Material, wie beispielsweise Naturgummi oder andere geeignete synthetische Elastomere. Jede der Hülsen 51, 52 ist an ihrem inneren Ende mit einem ringförmigen Versteifungsring 62, 63 verstärkt, der aus einem haltbaren Material hergestellt sein kann, wie beispielsweise aus Stahl, Hartpolyurethan oder einem entsprechenden Kunststoff. Die äußeren Flanschelemente 46 und 48 dichten gegen die axialen äußeren Enden der entsprechenden Hülsen 51 und 52 ab.

Der allgemeine Aufbau, die Merkmale und Funktionen der primären Dichthülsen 51, 52 und der Versteifungsringe 62, 63 der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ähneln denjenigen des Stoffschiebers, der in der zuvor genannten US-A-4,895,181 beschrieben ist, auf die hinsichtlich weiterer Einzelheiten Bezug genommen wird.

In den 3 und 4 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wobei die Ventilanordnung 12 ein Gehäuse 15 aufweist, das koaxial in einer Rohrleitung einsetzbar ist. Der Schieber 17 ist derart befestigt, dass er mit Hilfe eines Betätigungselements in und aus dem Strömungsweg durch das Gehäuse 15 hin und her bewegbar ist.

Das Gehäuse 15 umfasst gegenüberliegende ähnliche Hälften 31 und 33 mit entsprechenden Gehäuseplatten 35 und 37. Die Gehäusehälften sind mit Hilfe einer Reihe von Schrauben 27, die sich durch die benachbarten Gehäuseplatten erstrecken, starr aneinander befestigt. Es sind Bolzenlöcher 16 vorgesehen, um das Ventil in der Rohrleitung zu befestigen. Das Gehäuse und die allgemeinen betrieblichen Merkmale ähneln denjenigen des Ventils, das in der zuvor genannten US-A-5,271,426 beschrieben ist, auf die hinsichtlich weiterer Einzelheiten Bezug genommen wird. Die Gehäuseplatten 35, 37 erzeugen einen engen Raum mit ausreichender Breite, um den Schieber während des Betriebs des Ventils hindurch zu lassen. Diese Schiebedurchgang oder Kammerraum ist in 3 mit der Bezugsziffer 47 gekennzeichnet und weist eine stetige Breite auf, die geringfügig größer als die Breite des Schiebers 17 ist, wenn die Bolzenanordnungen 27 angezogen sind, nicht jedoch an dem oberen und unteren Ende, wo er sich nach außen öffnet, um zu Reinigungszwecken einen vergrößerten Raum zu erzeugen, was nachfolgend genauer beschrieben ist.

Die primären Dichtungshülseneinheiten 71 und 73 dieser Ausführungsform sind in den entsprechenden Gehäusehälften befestigt. Jede Hülseneinheit umfasst einen ringförmigen Federkörper 75, 77 aus einem Elastomermaterial, wie beispielsweise aus Naturgummi oder einem anderen geeigneten synthetischen Elastomer, wie beispielsweise Polyurethan. Jede der Hülsen 71, 73 ist an ihrem inneren Ende durch einen ringförmigen Versteifungsring 79, 81 verstärkt, der aus einem haltbaren Material, wie beispielsweise aus Stahl, Harzpolyurethan oder einem entsprechenden Kunststoff hergestellt ist. Jede Hülseneinheit 71, 73 umfasst mehrere Drucklöcher 56, die sich axial erstrecken und in Abständen entlang des Umfangs der Hülse angeordnet sind. Diese Drucklöcher 56 schaffen Raum, in den das verdrängte Volumen des Hülsenelastomermaterials während des Öffnens und Schließens des Schiebers 17 strömen kann. Entlang der Innenfläche jeder Hülse 71, 73 ist in einem Bogen von etwa 120 Grad, der sich etwa zwischen der Vier-Uhr-Position und der Acht-Uhr-Position erstreckt, jeweils eine Nut 58 vorgesehen. Diese Nuten 58 tragen zur Leistungssteigerung während des Schließzyklus bei.

Der allgemeine Aufbau, Merkmale und Funktionen der primären Dichtungshülsen 71, 73 und der Versteifungsringe 79, 81 in der in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsform ähneln denjenigen des Stoffschiebers, der in der zuvor genannten US-A-5,271,426 beschrieben ist, auf die hinsichtlich weiterer Einzelheiten Bezug genommen wird.

Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist ein sekundäres elastisches Dichtungselement 80 oberhalb der primären Hülseneinheiten in einem sekundären Dichtungsschlitz 85, der durch die gepaarten Gehäusehälften definiert ist, positioniert. Das sekundäre Dichtungselement 80 ist ein einteiliger, selbsteinstellender, deformierbarer Körper aus geformtem Elastomermaterial, das über sein Volumen gleichmäßig elastisch ist, wie beispielsweise Naturgummi oder ein anderes geeignetes synthetisches Elastomer, wie beispielsweise Polyurethan. Da es sich bei der sekundären Dichtung 80 um ein geformtes Elastomerteil handelt, ist die Dichtungskonstruktion von der umflochtenen Dichtung, die normalerweise zum Verhindern einer Leckage um einen Stoffschieber verwendet wird, verschieden. Deshalb wird der vorliegende Aufbau weiterhin als dichtungslos angesehen.

Wie in den 5 bis 7 gezeigt ist, hat die sekundäre Dichtung 80 einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt und einen inneren Durchgang 84 zum Hindurchlassen des Schieberelements. Die Innenumfangskante 86 der sekundären Dichtung 80 umrandet den inneren Durchgang 84 und kann Rippen oder Lippen 90 und Nuten 92 umfassen. Die Rippen 90 greifen abdichtend an dem gesamten Umfang des Schiebers an. Die Nuten 92 können ein Schmierfluid aufnehmen, wie beispielsweise Fett, Öl oder dergleichen, um ein Kohäsionsgleiten des Schiebers während des Betriebs zu fördern. Wenn das Schmierfluid in den Nuten 92 verwendet wird, erlaubt der Nuten- und Rippenaufbau, dass jedesmal, wenn der Schieber durch die Dichtung 80 gleitet, eine geringe Menge des Schmiermittels freigesetzt wird. Die Schieberschmierung wird vorteilhaft verwendet, um eine sanftere Schieberbetätigung und eine längere Lebensdauer zu schaffen und um die für die Betätigung des Schiebers erforderliche Kraft zu reduzieren. Die sekundäre Dichtungseinheit 80 greift während der Öffnungs- und Schließzyklen am Schieber 14 an und verhindert, dass Schlamm, der zwischen den primären Hülsen 51, 52 austritt, an die den Schieber umgebende Atmosphäre oder an das Betätigungsende des Ventils dringt. Die sekundäre Dichtung 80 verhindert ferner, dass Verunreinigungen von außen in die primären Hülsen 51, 52 gelangen.

Die sekundäre Dichtung 80 ist innerhalb des Gehäuses durch eine sekundäre Dichtungshalteplatte 82 gehalten. Diese Platte 82 ist in 2 derart dargestellt, als wäre sie von der Dichtung 80 abgehoben, um die Dichtung 80 besser darzustellen. Die sekundäre Dichtungshalteplatte 82 ist mit Hilfe von Schrauben 91 oder dergleichen direkt an dem Gehäuse befestigt und umfasst einen Durchgang 83, der mit dem sekundären Dichtungsinnendurchgang 84 und der Schieberkammer fluchtet, um eine vollständige Gleitbewegung des Schiebers 14 zu ermöglichen. Während die primären Hülsen 51, 52 einen direkten, durch den Schlamm erzeugten Druck auf die sekundäre Dichtung 80 verhindern, kann auch die sekundäre Dichtung 80 selbst dem gesamten, durch den Schlamm ausgeübten Druck standhalten, wenn die primäre Hülse versagt. Da die sekundäre Dichtung 80 somit dynamisch selbsteinstellend ist, bedarf es keiner konstanten manuellen Einstellung, wie es beispielsweise bei einer herkömmlichen Abdichtung der Fall ist, um eine Leckage des Ventils zu verhindern.

Die in den 3 und 4 dargestellte Ausführungsform umfasst ferner eine sekundäre Dichtung 88 mit einem Aufbau, der demjenigen der Dichtung 80 gleicht. Die sekundäre Dichtung 88 ist in einem Schlitz 64 angeordnet und mittels Schrauben 93 durch eine Halteplatte 65 gehalten. Der Durchgang 66 der Platte 65 fluchtet mit dem Dichtungsinnendurchgang 89. Die sekundäre Dichtung 88 dieser Ausführungsform funktioniert auf ähnliche Weise wie die Dichtung 80 der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform.

Bei der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist die untere Kante der Schieberplatte 14 auf beiden Seiten geneigt, um eine relativ scharfe und gerade Schneidkante zu bilden, die mit der Bezugsziffer 78 gekennzeichnet ist, und kann sich anfänglich innerhalb des Ausräumhohlraums 70 erstrecken, wie in 1 gezeigt ist, jedoch nicht weit genug, um nennenswert wirksam mit den primären Hülsenendbereichen 74 und 76 in Eingriff zu kommen. Dies entspricht dem normalen geöffneten Ventilzustand des in einer Rohrleitung positionierten Ventilaufbaus, indem der Schieber die primäre Hülsendichtung noch nicht wirksam durchdrungen hat. In dieser Position hat jedoch der Schieber die sekundäre Dichtung 80 vollständig durchdrungen. Somit ist die sekundäre Dichtungsinnenumfangskante 86 während der Öffnungs- und Schließzyklen in kontinuierlichem Kontakt mit beiden Seiten des Schiebers.

Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, sind die Ventilgehäuseelemente 30, 32 derart gegossen, dass im gepaarten Zustand ein vergrößerter Ausräumbereich 70 entsteht. Der Ausräumbereich 70 erstreckt sich um den gesamten Umfang der primären Hülseneinheiten 51, 52, wie in 2 gezeigt ist, um eine Einschließung für den Schlamm zu schaffen, der die primäre Dichtung während des Öffnens und Schließens des Ventils durchdringt. Das Gehäuse umfasst ferner eine oder mehrere Ausspülöffnungen 95, die in Fluidverbindung mit dem Ausräumbereich 70 stehen, um ein kontrolliertes Ablaufen oder Spülen des darin enthaltenen Schlamms zu vereinfachen.

Der Schieberöffnungszyklus beginnt in der offenen Position, die in den 1 und 2 gezeigt ist. Während dem Schließzyklus tritt die untere Kante des sich abwärts bewegenden Schiebers 14 in den oberen Abschnitt der primären Hülsen 51, 52 ein und drängt diese beiseite, wenn er gleitend zwischen den primären Hülsenendflächen angeordnet ist, und bewegt anschließend die Endbereiche 74 und 76 auseinander.

Das Ventil bewegt sich aus einer offenen Position in eine geschlossene Position, wenn der Schieber 14 die beiden primären Hülsen 51, 52 trennt, die einander abdichten, wenn das Ventil offen ist. Da die Hülsen 51 und 52 aus einem elastischen Elastomer hergestellt sind, bei dem es sich um einen nicht-kompressiblen Festkörper handelt, müssen sich die Hülsen 51, 52 aus dem Weg bewegen, wenn der Schieber 14 zwischen diesen gleitet, wodurch die Hülsen um einen Abstand voneinander getrennt werden, der der Dicke des Schiebers 14 entspricht. Wenn sich der Schieber 14 weiter in Richtung der geschlossenen Position bewegt, wird die Dichtung zwischen den Hülsenendbereichen 74 und 76 fortschreitend getrennt, während das relativ weiche Hülsenmaterial wirksam um die Schneidkante 78 strömt. Wenn der Schieber die primären Hülsen 51, 52 trennt, blockiert das den durch die Rohrleitung strömenden Schlamm, wodurch ein dichtes Schließen des Ventils erzielt wird, sobald der Schieber seine Bewegung über die gesamte Öffnung des Ventils vollendet hat.

In der endgültig geschlossenen Ventilposition hat die Schneidkante 78 den unteren Abschnitt der primären Hülsen 51, 52 passiert, und der Schieber ist zwischen diesen angeordnet, wobei die Schneidkante in den darunterliegenden Raum vorsteht. Zu diesem Zeitpunkt sind die einander gegenüberliegenden flachen glatten Seitenflächen der Schieberplatte 14 unter dem durch die zusammengedrückten primären Hülseninnenendbereiche 74, 76, die sogar im Wesentlichen flachgedrückt sein können, erzeugten Druck gleichmäßig in Eingriff, so dass eine vollständige ringförmige Dichtung mit guter radialer Ausdehnung innerhalb des Ventils entsteht. Zu diesem Zeitpunkt herrscht zwischen den primären Hülsen in den Endbereichen 74, 76 ein gleichmäßiger maximaler Presskontakt vor, und der Innendruck des Fluids oder des Schlamms in der Rohrleitung zwingt das stromaufwärts angeordnete innere Ende der primären Hülse weiter in Kontakt mit dem Schieber 14, unterstützt durch den Innenflächenbereich der primären Hülse. Die Kombination der Schneidkante und des Schiebers und des weichen deformierbaren Materials der Hülseninnenendbereiche minimiert eine Leckage aus dem Ventil während der Schieberschließ- und -öffnungsoperationen.

Im geschlossenen Zustand des Schiebers wird der nicht unterstützte Bereich des Schiebers 14 minimiert, so dass eine maximale Druckstufe für das Ventil erzielt werden kann. Während der Bewegung des Schiebers 14 aus der geschlossenen Position in die offene Position findet im Wesentlichen eine Umkehr des zuvor beschriebenen Prozesses statt, wobei die Elastizität des Dichtungsmaterials den Dichtungsgleitkontakt zwischen den Hülseninnenendbereichen 74, 76 und dem Schieber 14 aufrecht erhält, bis der Schieber 14 zwischen den Hülsen entfernt ist.

Schlamm, der während der Schieberöffnungs- oder Schließzyklen zwischen den primären Hülsen 51, 52 hindurchdringt, wird in der Ausräumkammer 70 gesammelt, um diesen gegebenenfalls durch die Ausspülöffnung oder durch die Ausspülöffnungen 95 herauszuspülen. Die Ausspülöffnungen 95 können in Abständen entlang der Boden- und Seitenwände des Gehäuses angeordnet sein, wie in 2 gezeigt ist, und ermöglichen einen Rohr- oder Schlauchanschluss zum kontrollierten Ablassen oder Durchspülen des enthaltenen Schlamms. Es gelangt kein Schlamm an die Atmosphäre außerhalb des Ventils, und die sekundäre Dichtung 80 verhindert, dass der Schlamm das Betätigungsende des Ventils erreicht. Diesbezüglich ist es ein sehr wichtiger Vorteil des Absperrschieberaufbaus der vorliegenden Erfindung, dass keine Leckage nach außen auftritt, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist, und dass keine Leckage nach außen oder innen hinter den Schieber auftritt, wenn das Ventil vollständig geschlossen ist. Das Vorsehen des vergrößerten Ausräumbereichs 70 und der sekundären Dichtung 80 bei den beschriebenen Ausführungsformen erlaubt ferner eine Erhöhung der Ventilbetriebsdruckstufe.

Bei den Ventilen gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um Zwei-Richtungs- oder Zwei-Wege-Ventile; das heißt, dass sie eine Strömung in beiden Richtungen in der Rohrleitung steuern und umgekehrt angeordnet werden können. Die Primärhülseneinheiten 51, 52, die in den 1 und 2 dargestellt sind, sind im Wesentlichen identisch, so dass sie gegeneinander ausgetauscht werden können und wie in dem zuvor beschrieben Aufbau funktionieren. Hülseneinheiten 71, 73, die in den 3 und 4 dargestellt sind, sind ebenfalls im Wesentlichen identisch, so dass sie gegeneinander ausgetauscht werden können. Die einzelnen Hülseneinheiten können leicht entfernt und ersetzt werden, wenn sie beschädigt oder verschlissen sind, ohne dass der Gehäuseaufbau auseinandergebaut werden muss.

Bei der in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsform ist ein alternativer Aufbau für den Ausräumbereich des Absperrschieberventils der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich der obere eingeschnitte Ausräumbereich 94 von dem Schlitz 64 für die sekundäre Dichtung 88 am oberen Ende des Ventils zum Durchgang 96 des Gehäuses. Ein horizontaler Schlitz 97 in der Wand des Gehäuses steht in Fluidverbindung mit dem Ausräumbereich 94. Der Schlitz 97 weist Ausspülöffnungen 99 an jedem seiner Enden auf. Ein unterer Ausräumbereich 98 ist unterhalb des Durchgangs 96 angeordnet, wobei sich der Bereich 98 zum Boden des Gehäuses erstreckt, wie es in 4 gezeigt ist. Der untere Ausräumbereich 98 steht in Fluidverbindung mit dem oberen Ausräumbereich 94.

Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, sind eine Ablaufplatte 100 und eine Ablaufplattendichtung 102 am Boden des Gehäuses 11 mit Hilfe von Schrauben 101 befestigt, wodurch die untere Abgrenzung des unteren Ausräumbereichs 98 gebildet wird. Fluchtende Ausspülöffnungen 104, die innerhalb der Ablaufplattendichtung 102 und der Ablaufplatte 100 angeordnet sind, ermöglichen einen Rohr- oder Schlauchanschluss zum kontrollierten Ablassen oder Spülen des in dem Ausräumbereich 98 vorhandenen Schlamms. Aufgrund des vergrößerten Ausräumbereichs kann das Ventil mit einem geringen Gewicht hergestellt werden, so dass es einfacher zu handhaben ist, wobei die optimale Festigkeit und Haltbarkeit beibehalten wird.

Die allgemeine Betätigung des in den 3 und 4 dargestellten Absperrschieberventils entspricht derjenigen, die in der US-A-5,271,426 beschrieben ist, wobei in Bezug auf weitere Einzelheiten auf diese Bezug genommen wird.

Die Erfindung kann durch weitere spezifische Formen, die sich von den zuvor beschriebenen unterscheiden, verkörpert werden.

Die vorliegenden Ausführungsformen dienen in jeder Hinsicht nur zur Darstellung und sind nicht einschränkend, d.h. der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die beiliegenden Ansprüche definiert und weniger durch die vorhergehende Beschreibung.

Insbesondere umfassen die dargestellten Ausführungsformen eine sekundäre Dichtungseinheit und einen Ausräumhohlraum, wohingegen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch nur eine Dichtungseinheit aufweisen können.


Anspruch[de]
  1. Absperrschieberaufbau, der zwei Gehäuseelemente (30, 32), die koaxiale Durchgänge aufweisen und Ende an Ende aneinander befestigt sind, wobei jeder der Durchgänge durch eine Gehäuseplatte definiert ist, mit Mitteln zum Definieren einer relativ engen transversalen Schieberkammer (50), in der ein Schieberelement (14) zwischen einer Position Ventil offen, in der der Schieber (14) einen Fluidstrom durch die Durchgänge nicht blockiert, und einer geschlossenen Position verschiebbar ist, in der der Schieber (14) zwischen die Durchgänge eingeschoben ist, eine einheitliche, ringförmige, primäre Dichtungshülseneinheit (51, 52) umfasst, die jeden der Durchgänge auskleidet und die Länge der Durchgänge erhöht, wodurch jede primäre Hülseneinheit (51, 52) ein inneres Ende, das sich in die Kammer (50) erstreckt, und ein äußeres Ende, das sich in die Kammer (50) erstreckt, und ein äußeres Ende an einem Durchgangsende fern der Kammer (50) aufweist, und wobei jede der primären Hülseneinheiten (51, 52) einen axialen, inneren Endabschnitt aufweist, das sich in die Kammer (50) erstreckt und so angepasst ist, dass sie aneinander oder am Schieber (14) unter Druck in der offenen Position des Ventils, und am Schieber (14) zwischen den axialen, inneren Endabschnitten der primären Hülse abdichtend angreifen, wenn das Ventil geschlossen ist, wobei jede der primären Hülseneinheiten (51, 52) die Form eines axial verformbaren, ringförmigen Körpers aus elastomerem Material hat; wobei der Absperrschieberaufbau gekennzeichnet ist durch: eine sekundäre Dichtungseinheit (80), die zwischen den Gehäuseelementen (30, 32) über den primären Hülseneinheiten (51, 52) befestigt ist, wobei die sekundäre Dichtungseinheit (80) die Form eines einheitlichen, verformbaren Körpers aus elastomerem Material hat, der einen inneren Durchgang (84) aufweist, der mit dem Schieberelement (14) ausgerichtet ist.
  2. Absperrschieberaufbau nach Anspruch 1, bei dem die sekundäre Dichtungseinheit (80) einen inneren Umfangsrand (86) aufweist, der sich in den inneren Durchgang (84) erstreckt und so angepasst ist, dass er am Schieber abdichtend angreift.
  3. Absperrschieberaufbau nach Anspruch 2, bei dem der innere Umfangsrand (86) abwechselnd mit Rippen (90) und Nuten (92) versehen ist, so dass die Rippen (90) abdichtend am Schieber (14) angreifen und die Nuten (92) fähig sind, eine Schmierung aufrecht zu erhalten, um ein kohäsives Gleiten des Schiebers (14) während Öffnungs- und Schließzyklen zu fördern.
  4. Absperrschieberaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die aneinander befestigten Gehäuseelemente (30, 32) einen sekundären Dichtungsschlitz (85) über den primären Hülseneinheiten (51, 52) definieren, und bei dem die sekundäre Dichtungseinheit (80) im sekundären Dichtungsschlitz (85) befestigt ist.
  5. Absperrschieberaufbau nach Anspruch 4, bei dem die sekundäre Dichtungseinheit (80) im sekundären Dichtungsschlitz (85) durch eine sekundäre Dichtungshalteplatte (82) befestigt ist, die an den aneinander befestigten Gehäuseelementen (30, 32) angreift, wobei die Halteplatte einen Durchgang aufweist, der mit dem inneren Durchgang der sekundären Dichtungseinheit und der Schieberkammer (50) ausgerichtet ist, um eine Gleitbewegung des Schiebers (14) zu gestatten.
  6. Absperrschieberaufbau nach Anspruch 1, bei dem die aneinander befestigten Gehäuseelemente einen Ausräumhohlraum neben den Hülseneinheiten zum Sammeln schlammigen Ausflusses definieren.
  7. Absperrschieberaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die aneinander befestigten Gehäuseelemente (30, 32) einen Ausräumhohlraum (70) definieren, die sich am Umfang um das Äußere der primären Hülseneinheiten (51, 52) erstrecken.
  8. Absperrschieberaufbau nach Anspruch 6 oder 7, bei dem wenigstens eines der Gehäuseelemente eine Bodenwand, Seitenwände und wenigstens eine Ausspülöffnung (95) in Fluidverbindung mit dem Ausräumhohlraum (70) aufweist, durch die ein Reinigungsfluid in den Ausräumhohlraum (70) gespült werden kann oder durch die Materialien den Ausräumhohlraum verlassen können.
  9. Absperrschieberaufbau nach Anspruch 8, der eine Mehrzahl von Ausspülöffnungen (95) umfasst, die in Abständen entlang der Boden- und Seitenwände des wenigstens einen Gehäuseelements angeordnet sind.
  10. Absperrschieberaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der ferner eine Ablaufplatte (100) und eine Ablaufplattendichtung (102) umfast, die am Boden der aneinander befestigten Gehäuseelemente befestigt sind.
  11. Absperrschieberaufbau nach Anspruch 10, bei dem die Ablaufplatte (100) und die Ablaufplattendichtung (102) jeweils mit wenigstens einer Ausspülöffnung (104) versehen sind, die miteinander ausgerichtet sind und mit dem Ausräumhohlraum (96) in Fluidverbindung stehen, um so zu gestatten, dass ein Reinigungsfluid in den Ausräumhohlraum (96) gespült wird, oder um zu gestatten, dass Materialien den Ausräumhohlraum (96) verlassen.
  12. Absperrschieberaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Absperrschieber (14) die Form eines Stoffschiebers hat.
  13. Absperrschieberaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die sekundäre Dichtungseinheit ein einheitliches Dichtungselement (80) in Form eines verformbaren Körpers aus elastomerem Material umfasst, das einen im allgemeinen rechteckigen Querschnitt hat, wobei das Dichtungselement innere Umfangsflächen (86) aufweist, die einen inneren Durchgang (84) für einen Stoffschieber (14) durch das Dichtungselement definieren, wobei das Dichtungselement wenigstens eine Rippe (90) entlang der inneren Umfangsoberflächen aufweist, die sich nach innen in den inneren Durchgang (84) erstreckt.
  14. Sekundäre Dichtungseinheit nach Anspruch 13, bei der sich die wenigstens eine Rippe (90) im allgemeinen horizontal erstreckt und eine Nut (92) auf jeder ihrer Seiten definiert, wobei die Nuten (92) fähig sind, Schmiermittel zurückzuhalten, und/oder das Dichtungselement mit einer Mehrzahl von Rippen (90) versehen ist, die entlang des inneren Durchgangs zum Angreifen an allen vier Seiten des Stoffschiebers angeordnet sind, und/oder das Dichtungselement über sein gesamtes Volumen einheitlich elastisch ist.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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