专利名称：冷却闸板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1，8，10或12前序部分所述的冷却闸板，特别是一种水冷热风闸板。
从DE2366032中已公开了一种这种类型的闸板，它用于切断直径达2米或更多的热风导管。
闸板一般含有一个在其周围延伸的密封条，它限定了径向内部的闸板部分。据DE-C2366032，该闸板由冷却介质冷却。因为在闸板的闭合状态时其上会施有超过1000℃的温度，因而要求进行专门的冷却，用于减少由此形成的热应力和其上的挠曲。
具体地说，已知结构中在闸板由密封条所围住的部分包含有两块板，它们通过螺旋形的隔壁相互隔开。通过该隔壁形成一个贯穿的冷却沟道，它从一在闸板周边上的入口通到一同样在周边上的出口，其中冷却介质首先螺旋形向内导入，然后在一个位于闸板中心区的流向转换点转向，再螺旋形向外流出到冷却介质出口。
已知结构的缺点在于制造费用昂贵。例如，只有用比较大的花费才有可能，将形成双螺旋形冷却沟道的隔壁与所述两板相连。此外，在已知实施例中，为了得到闸板充分的冷却，还需要大量的冷却介质，因而也导致了要求大功率的泵。另外，在该过程中会损失过多的热量。特别不利的地方在于，因为会导致附加应力，闸板和密封面会产生不同的冷却，因而会降低闸板的功能可靠性和寿命。
本发明目的在于改进设计开始所述的冷却闸板，它可被简单经济地制造并且还能得到最佳冷却效果。
由权利要求1，8，10或12的特征部分可有选择地达到该目的。
按权利要求1的第一种方案中，闸板由密封条围成的部分由一个双螺旋形或双弯曲形的管子构成，它同时也用作冷却沟道，并与一个冷却介质入口和出口相连用于导入、导出冷却介质。在该由双螺旋或双弯曲形弯管形成的板的两侧设有绝热材料，因而可要求一个小的冷却费用。
在该结构中双螺旋或双弯曲形弯管具有多种功能。一方面它形成闸板的支承件，另一方面由它形成了冷却沟道。
按本发明的闸板可被简单并经济地制造，因为只需一个简单的管子被双螺旋形或双弯曲形地弯曲成形。另外可通过选择一确定的内径和壁厚来适应闸板单独的冷却或稳定性要求。
最好在双螺旋形弯管中，除了一个中心的、成为流向转换区的管段外，其它相邻的管段相互贴靠，从而同样可形成一个双螺旋形接触线。在接触线区相邻的管段最好相互连接，这样就可形成一个特别形状稳定的板元件。特别可使用焊接相连，它可在接触线的易接近区域简单地实施。
如已提及的那样，在中间板区域通过一个S形弯曲的管段进行流动(介质)的换向，该管段与双螺旋形弯管制成一体并且在两个螺旋形管段之间形成一个流体联系。
中间流动转向区在S形管段和相邻的螺旋形管段之间具有一个空腔，它不能由管中的流动冷却介质冷却。为了冷却该腔，最好在两外表面区域轴向这样设置两块相隔一定距离的板条，使它与相邻的螺旋形管段形成该空腔的边界。然后管中的冷却介质就可通过S形管段上的流入，流出口流进、流出该空腔。
特别可通过一中间板条将由所述两板条围成的空腔隔开，从而形成分空腔，冷却介质强制流经它们中间。
为改善由板条围成的空腔中的流通，可将在流入、流出口之间的S形弯管的通道堵塞或者完全切断。也可从S形弯管中截去一段。
根据按权利要求8本发明冷却闸板第二种方案，双螺旋形冷却沟道是这样形成的，即一在基板上双螺形的槽用一盖板封闭，也是在闸板中心区域进行流动的转向，其中S形槽段的弯曲半径由生产工艺所决定而非由材料决定。该轴向密封的槽在其一侧分别与流入，流出口相连用于导入、导出冷却介质。该设计方案亦提供了经济、简单地生产带要求流通面积的冷却闸板的可能性。
可使用“爆炸接合”将盖板特别迅速并简单地安装于基板上。
按权利要求10的第三种方案中冷却沟道设在支承板和一块板片之间，它(们)形成由密封片包围的闸板部分。所述的板片具有一个双螺旋形或双弯曲形的形状，并形成一相应的沟道。可在板片安置于支承板之前(冲压)，之时(爆炸成型)或之后(液压膨胀)在该板片上形成所述的变形(如沟道)。因为板片特别容易成型或加工，上述可能性给出了一个特别经济的在闸板上生产冷却沟道的方法，其中可通过选择凹槽尺寸来确定沟道尺寸。
所述板片最好“爆炸接合地”或通过滚(压)焊(线接触)流体密封地接合在支承板上。用该两种方法可得到两个待接合部件的快的、牢固的连接，并形成一个一直到外缘的密封的冷却沟道。
权利要求12中给出了一个冷却闸板特别简单的方案。在此，在一芯板上开有多个孔，它们相交形成一个最好是曲折状的冷却沟道并且相互流体相连。
为了得到一个要求的流通路线，可在孔中置入封闭塞。对此通过在芯板中的轴向孔提供了一个特别简单的方案，轴向孔设置在要被封闭的孔区域并且其中可塞入封闭塞。形成冷却沟道的孔—除了一个冷却介质入口或出口—在外侧通过塞子或类似切断元件密封。周围包住闸板，特别是焊在其上的密封条也能用作孔的径向封闭。
按第四方案形成的闸板亦可被经济和简单地制造，其中通过管径和筛格(Rasterung)的选择可调整到与每块板必需的冷却要求相匹配。
为了使用小的冷却功率达到一个最小程度的冷却闸板隔热层必须尽可能最佳。因而建议，在两侧和周围的中心层设置绝热衬层，即设置一个内隔热层，特别是一个“Mikrotherm”(商标名)的隔热层(在20℃时导热系数λ＝0.02w/mk的微孔陶瓷垫)和一个由陶瓷纤维泡沫或耐火混凝土板组成的外隔热层。
因为尽管进行了冷却仍不能完全排除闸板的挠曲和/或热应力，因而外隔热层最好设有一径向和轴向间隙，从而在挠曲时或(受热)膨胀时板仍有足够的空间，不会由于作用在其上的力而招致板的损坏。在任何情况下都必须避免这种损坏，因为当外隔热层破坏时，热的气体就直接与隔热层或闸板中间的冷却部分相接触，这样，一方面会导致内隔热层的损坏(例如通过隔热层的熔化或熔接)或者招致闸板的不充分冷却。
隔热层最好通过筛格状分布在闸板上的、特别是焊上的固定螺栓或销来固定。
为了确保外隔热层的轴向和径向运动的可能性，固定螺栓或销可具有一涂层，它可在高温时—也即在第一次使用时—产生灼损，因而可在隔热层和固定螺栓(销)之间得到一膨胀间隙。
固定外隔热层的另一种方案在于使用由隔热材料，特别是陶瓷制成的夹紧件，特别是拉紧索，它设在外隔热层中并且通过凸耳或环引导，从而可使隔热层径向和/或切向预紧。夹紧件最好以栅格形式埋入外隔热层内部并且在两个方向相互垂直延伸，特别是呈网状或曲折状。因而可保证外隔热层在轴向和径向的间隙，并且不会在闸板的冷却部分和其周围产生热桥。
按一另外的有利的实施例在一个在闸板周围的隔热层中设有一拉紧索，它同样由隔热材料，例如陶瓷组成，并通过在周向大致均匀分布的环或Y形固定物拉索，使得外隔热层在径向被一起保持。
以下借助附图和实施例的说明对本发明另外的特征和优点进行详细描述，附图中
图1为一可冷却闸板第一实施例支承部件的侧视示意2为沿图1II-II线的剖视示意图，其中上部示出了闸板的隔热情况；图3a到3d为图2断面III部分不同结构方案的放大的局部剖视图，其中特别详细地画出了密封条的结构和组成；图4a和4b为图2断面IV部分不同结构方案的放大的剖视细节图，其中特别示出了闸板的中心区域；图5a和5b为一放大的剖视细节图，它示出了隔热(材料)层紧固在按第一实施例生产的闸板上的可能性；图6为沿图1VI-VI线一放大的剖视细节图；图7为一可冷却闸板第二实施例支承件的侧视示意图；图8为一沿图7中VIII-VIII线的剖视图，其中示出了设在基板上的盖板和上部的隔热层；图9为一可冷却闸板一第三实施例的支承件的侧视示意图；图10为沿图1中X-X-线的侧视示意图，其中亦示出的闸板的隔热层；图11为图10断面XI放大的细节视图，其中示出了闸板隔热层的一种紧固可能；图12为图9一个放大的细节图，但是它没有包围闸板的密封条和径向隔热层；图13a为无隔热层的图12中沿XIIIa-XIIIa线的剖视图；图13b为冷却介质流出通道的放大的视图；图14为一可冷即闸板的一个第四实施例的支承件的侧视示意图，其中用虚线表示设在芯板中的孔；图15为带隔热层图14中沿XV-XV线的剖视图，它带有闸板隔热层；图16为图15中XVI断面部分的放大示意图，其中示出了闸板隔热层的一种紧固可能性；图17为如图14中一可冷却闸板的侧视示意图，但其中示出了在外绝层中一拉紧索的引导；图18为一环形销的放大视图，该环形销设在闸板上用于拉紧索的转向和拉紧；
图19a和19b为一放大的局部剖视示意图，它示出了将板片装到支承板上形成冷却通道的安装方法；图20a和20b为一放大的局部剖视示意图，它示出了另一种将板片安装到支承板上的安装法。
以下用相同的标号表示相同或相应的零件。
图中所示的闸板10在运行时装在一个闸板壳体中(未示出)，其中该壳体中的一通道在闸板开启状态时被打开，而在(闸板)封闭时则被切断。对此一个在径向外部包围闸板的密封条或是其表面(以下还将叙述)贴在壳体密封面上，从而可在闭合闸板时将闸板壳体中要切断的通道密封地封闭起来。另外也可将密封条两个相对的面用作与闸板壳体中的密封面的密封。
图1到6中示出了一个被冷却的闸板10的第一实施例的不同变型方案。
闸板10具有一个金属支承结构，它包括超过板周边延伸的环形密封条1，由该密封条围成了一闸板盘。如图1所示，该闸板盘由一双螺旋形弯管24形成。它由初始态为直管的管24加热弯曲而成。
双螺旋弯管24设在闸板平面中并这样弯曲，即使得相邻管段相互接触，从而形成一个同样为双螺旋形的接触线(图1)。
由图2可得知，螺旋段29和30相邻的管段各自相互焊在一起(见焊缝38)，从而可得到一形状特别稳定并具有足够弯曲弹性的板件。这样形成的闸板能在普通差压时顺利地实现与闸板壳体变形的配合面的相配。
在闸板中央管24呈S形弯曲，其中两螺旋管段29和30通过一S形弯曲的管段28相连。S形管段28可形成一个流动反向区27，在该位置流经管24的冷却介质改变其环流方向。
S形管段28的尺寸决定了由工艺所限定的最小弯曲半径56，该弯曲半径则与所使用的材料和冷却管必要的壁厚有关。在S形段28和相连的螺旋管段29、30之间因而形成了无管区70。
为了使闸板在该(无管)区仍能得到冷却，如图2，4a，4b和6所示，在S形弯曲管段28和与其相连的螺旋管段29和30上都分别焊有两块轴向相距一定距离且位于闸板两外表面中的板片。S形管段28和相连的螺旋管段29、30通过板片29形成封闭的腔70。冷却介质可通过入口34或出口35从S形管段28流出再流进封闭的腔70或再从该腔中流出，这样就能使该区域得到冷却。
按图2，4a，4b和6在两板片21之间设有中间板片20，它将封闭空腔70分成两个分空腔32和33。单独的分空腔32，33中冷却介质的流通如图6所示。在此，标号67表示冷却介质的流动方向。圈点表示介质从附图所在平面中流出来，而圈叉则表示介质流进附图所在平面。此外，中间板片中设有孔(未示出)，从而冷却介质可从一分空腔流进另一分空腔。
为了在由板片21所界定的带冷却介质的空腔70或分空腔32，32中得到一个较好的(冷却介质的)流通，可缩小在流入、流出口34，35之间S形管28的横截面积并相应地进行节流(见图2标号65)。对此，节流阀相对于螺旋线几何中心略微纵向偏置。
极端情况下也有可能，入口、出口34、35之间的通道被完全切断，因而冷却介质完全流经空腔70或分空腔32和33。亦有可能，将该双螺旋直线形中间部分截掉允许冷却介质在两板片21(无中间板20)间自由流动，图1中58和59分别表示了流入、流出区域。
图1到6中没有示出导入、导出冷却介质的入口和出口，对此，将在以下实施例中对其进行说明。
如特别可由图3a到3d看出，包住由管24形成的闸板部分的密封条1由一U形环22和一设置在径向内部的平环23组成，它们相互焊接(见焊缝38′)。据图3a到3c，U形环22径向设置在环23之上。因而焊缝38轴向设置。
因为密封条1以U形环22的一支腿贴在上面提及的闸板壳体的密封面上。因而选择一种焊缝结构，使焊缝不在接触面上，这样做是有益的。另外还应注意，闸板开启时焊缝应在被冷却的密封面和热的外围之间的主应力区之外。图3d中可看出这种情况，在此，平环23设置并且焊接在U形环22的支腿之间。
由于U形环22与平环23的接合在密封条1中形成了一个环形空腔，其中同样可以流经冷却介质进行冷却。在此该环形空腔的流通横截面相应于闸板流道的流通横截面，使得可以避免由于密封环和闸板的其它部分的不同的冷却而产生应力。
密封条1偏心地(偏到流动侧，图中总为右侧)焊接在由双螺旋管24形成的闸板部分上(图2)。
由双螺旋管24及密封条1组成的闸板10的支承件向上直到密封条1贴靠在闸板壳体上的部分被隔热。闸板10的绝热衬为双层并且在两闸板侧及周围都由一内和外隔热物组成。
在闸板两侧并且由双螺旋型弯管24形成的整个板件内部径向延伸的内隔热层2和17，以及包住密封条1的内隔热层8由Mikrotherm材料制成，这里“Mikrotherm”为一种已登记注册的商标名，并且可在商业中得到。
在内隔热层径向和轴向外部的外隔热层，即在闸板两侧的隔热层3，4和周围的外隔热层6，它们都由一种陶瓷纤维泡沫板制成，它能使介质方向的Mikrotherm的隔热层表面温度在保持在1100℃以下，因而使其处于最大负荷以下。陶瓷纤维泡沫板可在一定范围之内径向和轴向延伸并且与Mikrotherm隔热层有足够的距离来补偿金属支承结构的最大的弹性挠曲。以下将对外隔热层3，4和5自由的径向延伸的几种可能的固定(方法)进行描述。
闸板10的流动侧的外隔热层3与流动侧的内隔热层一样在密封条1内部径向穿过整个闸板延伸。在相对的压力侧(图的左边)外隔热层穿过密封条1在径向延伸并且与包围该密封条1的内隔热层8相接。总的说来，外隔热层3，4和5及密封条的一部分构成了一个矩形的横截面。
以下将对单个隔热层的紧固进行说明。据图3，陶瓷纤维结构6径向包住外周面的隔热层5并且保持与密封条1，或者密封条1上与外绝缘层4隔离的绝热层5齐平。此外也可使用一种陶瓷密封垫(Interam型)来代替陶瓷纤维结构6，它在第一次达到极限温度时可产生一个径向延伸，因而形成一个使径向距离保持恒定的压力。
另外一种方案中，亦能用“Hexmesh(已注册的商标名)将径向外绝缘层5固定在密封条1上。
据图3b，在密封条1的外周上均匀地焊接有向外突出的保持销15，它完全穿过内隔热层8并且伸进外隔热层5中，因而可以阻止隔热层5和8之间在轴向和切向的偏移。
图3a和3b或2和4a中，压力侧的外隔热层4通过一个在隔热层内部的，特别是浇铸在里面的拉紧索7来保持，该拉紧索在凸耳或环销50内保持和引导，而凸耳或环销则是焊在密封条1、管24和或板21上的。拉紧索7可对外隔热层4进行径向的和切向预紧，但它仍允许隔热层之间有轴向和径向的间隙。特别是在使用这种置于外隔热层4中的拉紧索7时在闸板10的周围和其被冷却部位之间没有形成热联系，从而可完全实现对整个闸板10的隔热。
图3c中示出了压力侧外隔热层4的另外一种紧固方案。对此在密封条1周围或者均匀地焊有钩子或者焊有角形环，其中一个支腿指向外，并且第二个支腿从轴向外伸出部的外端径向指向里面。该第二支腿伸进一个设在外隔热层4外围的槽中，从而就可使其在轴向保持定位。在此通过在外隔热层4上槽的尺寸设定形成一个空隙，因而实现在一定范围内该外隔热层4的径向和轴向运动。
据图3d，在压力侧外隔热层4和装在圆周上的外隔热层5连成一体，并类似于图3b或3c，在密封条1周围设置有径向向外的相隔一定距离的保持销15，它穿过内隔热层8并且局部伸进形成一体的隔热层4中，同样用以阻止隔热层4的轴向和切向的偏移。出于对称的理由，该保持销15在此方案中不在中央平面31中，而是偏向压力侧设置。
图3a到3d中所述的隔热层的紧固方案允许隔热件作一个自由的径向延伸。
图4b，5a和5b中示出了内和外隔热层另外的紧固方案。
据图4b，在由双螺旋形弯管24形成的闸板件的中央焊接有一个固定板62，它锥形向外扩展并穿过隔热层17固接于外隔热层4。通过该锥形向外延伸的固定板62的形状和在外隔热层4中相应的凹口可使外隔热层定心地保持在闸板10中。由于通过涂层78的灼损而产生的间隙，在外隔热层4或3和固定板62的外部或外端面之间有可能产生外隔热层相对于内隔热层和/或中心闸板部分的移动。所述的间隙亦可由耐高温的弹性填充物71来替代。
据图5a到5b，在管24或S表管段28上设有垂直于闸板平面的固定螺栓11，它具有一较大直径端12。若在图5b实施例中该止动杆穿过内隔热层17直到外隔热层4的外表面，那么在图5a所示实施例中止动杆11或其端部12则安置在外隔热层4中。按5a的选择方案中因而也不会形成热桥联系。
可这样使外隔热层3和4相对于固定螺栓11产生径向和轴向移动，即在螺栓11上设置一可灼损层—粗线所示(可为例如塑料，油漆，沥青或类似物)，该层在第一次使用闸板时会产生灼损，从而可在该固定螺栓11或其端部12与各自的隔热层之间形成一个延伸间隙。
固定螺栓11当然也可以这样设计在管24或一其它的闸板支承部分上焊上一个螺栓，其上可拧上一止动螺母。
如图3a到3c所示，流动侧的外隔热层3可通过径向焊接在密封条内并径向向内延伸的固定元件63，也即固定销或环形盘来得以固定，固定元件伸进流动侧外隔热层3上的相应的开口。
图3d中外隔热层3通过一个焊接在密封条1上的并且与其齐平布置的封闭环64限定，该环在轴向，特别是具有间隙地使外隔热层3保持定位。
内隔热层2，8和17基本上分别仅仅通过外隔热层固定。这一点是重要的，即在任何情况之下都应该避免在外隔热层3和4上施加力，特别是压力。对此如图5b所示，除了已提及的、置于固定销或固定螺栓上并且第一次使用之后会产生灼损的合金材料层之外还可使用与生产有关的收缩间隙和/或一个或多个压力平衡孔72。通过补偿钢和绝缘层的延伸系数的差异来得到外隔热层轴向和径向的运动。所述的收缩间隙此外还形成一个绝热空气层，由此可附加提高整体隔热性。
由于闸板在闭合状态下只受来自热风管道和例如所谓的考贝尔(Cowper)装置的副旋涡(Nebenwirbel)的影响在开启态时壳体内部只受次级旋涡(Sekundarwirbeln)的影响，而不会出现动态流，因而不可能出现动态温度负荷，因而最大负荷发生在转换过程中，对此延伸间隙必须与其相适应。
为了避免在外隔热层5中产生过早的磨损现象，可在密封条1径向外周面的流动侧焊上径向向外延伸的反射板61(图2)。
图7和8中描述了一冷却闸板10的一第二实施方案。闸板10的由密封条1围成的支承部分由一个圆形基板39和一个具有同样直径的，薄的盖板40所形成。基板39中例如通过铣削形成一个双螺旋形槽41，通过在基板39上压上盖板40使槽41封闭并且形成一个冷却通道。槽41分别在其一侧和冷却介质入口51和一个冷却介质出口相连，冷却介质通过该槽在冷却沟道中可被导入和导出。
在现有情况下，在闸板10的中心区域并且与螺旋段29和30相连的一S形槽段中会产生流体流动转向。在该转向区27中槽41的弯曲半径56不象上述实施例一样由材料特性所限定，因而不需要附加的措施来使中心区域进行充分的冷却。
隔热层的结构、设置和紧固与上述实施例相似。
通过爆炸接合(Explosionsfugen)来将盖板40装到基板39上，其中按盖板40厚度的不同需要一个或多个工序。在盖板40和基板39的接合时双螺旋形的槽41填充有保持接合过程中槽41的截面形状的材料。由于接合速度非常快因而材料无须要有特别的紧固要求和耐高温的要求。可使用低熔点和低润湿性能的金属或合金，它们在接合过程之后通过对整个构件进行加热可较容易被去除。接合前对两待接合平面进行加工，以保证能得到一个最小的表面粗糙度。接合过程中使用了一个快的、简单的并且可靠的连接技术，这样可保证(得到)一个密封的冷却沟道。该“爆炸上去”的盖板与基板39以(较大的)平面相接。
亦可使用两个较薄的板片，其上在两侧相对的表面上镜像对称地加工一条双螺旋形槽。在两块此种板精确且又对中相连时则亦可形成一个双螺旋形的冷却沟道。其优点是，可在冷却闸板10的金属表面得到较均匀的温度分布。
图9到13b中描述了一冷却闸板的第三种选择方案，该闸板10的支承结构由一个圆形支承板37组成，在其一侧装有一相同直径的板片42，它具有一双螺旋形凹槽，从而当板片37置于支承板42上时在支承板37和其上的板片42之间形成一个冷却沟道(见图13a)。
在板片42上的双螺旋形凹槽或变形例如可以以下方式来获得。
在支承板37上放有一上面已提及的带低熔点和润湿性的、双螺旋形的合金或金属78(图19a)，在支承板37上接合上，特别是“爆炸接合”上板片42时(图19a，见箭头79)，板片42上形成凹槽—即冷却沟道18(图19b)，并且同时板片42在该位置无变形地和支承板37牢固地和密封地相接(见图19b中接合平面77)。冷却沟道的高度在此相应于板片42要求的加速行程，该板片42在安置到支承板37上时产生一个约几百千巴的压力并在接合部位产生一个高强度的金属互渗连接。这种浇铸上去的且用作压制成形型面的侧面的斜度与板片42的韧度有关。板片成型合金或者板片成型金属可借助于具有不同的，例如是半圆形或矩形截面的耐高温的模具在支承板37上形成。在支承板上该模具的纵向延伸形状可为双螺旋形、锯齿形或者是曲折状。
图19a和19b中示出了一隔板73，它埋入板条成型合金中并且在板片42和以承板37接合之前就已与后者相连，板片和支承板接合的板片与同样为双螺旋形、曲折状或锯齿形延伸的隔板73紧固相连，合金熔化后隔板73将冷却介质流入和流出通道分开。
也可在板片42装到支承板37上前就在板片42上形成凹槽。板片42和支承板37之间的连接则可通过滚压焊来实现。
图20a和20b示出了冷却沟道18的另外一种设计可能方案。在确定部位—见箭头79和80—将板42通过爆炸接合设置在支承板37上。支承板37上以后将位于冷却沟道中并且相应于冷却沟道18延伸的部分表面具有这样的表面粗糙度81，使得在该区域中不形成板片42和支承板37的连接，因而只是在用粗线75和77示出的区域中才存在一个线或面的连接。
板片42装在支承板37上之后，在该两板件之间通入液压流并施以到5000巴的压力，因而由于板42的“液压隆起”而形成冷却沟道18。隆起的板片部分则形成冷却沟道壁76。
与两种先前提及的闸板的实施例不同，按图9到13b的第三种方案中密封条1可这样设计，即在支承板37流动侧(所有整体图中均为右侧)端部区域设置有一个U形环，它与支承板37径向外部对齐。例如在图15中示出的这种密封条1的结构，图15中指出了另一种、下面要进一步阐述的闸板结构方案。
如上所述，外隔热层3和4及内隔热层2和17设在密封条1的径向内侧和流动侧及压力侧的板条42上。对此如图11所示，使用一个焊在板条42上的螺纹销作为固定销15，在其上可旋有一个圆头螺母13(Kopfmutter)。如上所示，圆头螺母13至少在其周围设有一易灼损材料(层)，从而在第一次使用闸板之后能产生一个膨胀缝隙。
如从图9可见，固定销15栅格状布置在金属板条42上，因而可保证整个闸板10上隔热层均匀的固定。
由板条42上凹槽所形成的冷却沟道在一侧与一个冷却介质入口51和出口52相连，在闸板10的中间区域冷却介质的流动方向改变(流动转向区27)。
外、内隔热层4，17，板条42，支承板37及与其焊接相连的密封条1形成一径向外侧齐平的圆周面，其上放有在周向设置的隔热层8和5。在两个平面内角度等分地分布有穿过内隔热层8外隔热层5部分延伸的Y型固定件，在其Y形分叉中保持有两个平行的拉紧索48，该拉索索在外隔热层内部延伸并且与外隔热外套(mantel)径向保持在一起。拉索48同样由一种隔热材料，特别是陶瓷材料所构成。
图13b中示出了冷却沟道出口的一种结构。在此支承板37径向外端设置有两相互垂直而且相通的孔，其中基本上水平的孔与冷却沟道流体相通而径向向外的孔与例如冷却介质出口52相通。按图10冷却沟道10也能通过一个轴向穿过支承板37延伸的孔直接和一个密封条1中的空腔流体相连。
图14到18中示出了一冷却闸板的一第四方案。与上述实施例不同，其支承板37和板片42由一个芯板43来替代。在芯板43中设有相互垂直的孔44和45它们在板的中间平面内延伸并相交形成一个冷却沟道。图14中用虚线示出了孔44，45的分布。一垂直的凹槽孔45首先从流体介质入口51向下延伸并且在其下端与一水平延伸的凹槽(孔)44相贯。在该凹槽(孔)的外端设有一个孔45，它垂直向下延伸并且在其下端与一水平凹槽(孔)44相连，凹槽(孔)44又与一个垂直凹槽相连，后者在其上端与一另外的水平凹槽44相交。因而基本上形成了冷却沟槽的一半，另一半则对称制出，如从图14可得知。
为了形成一个预定的流通，可在一孔44中设置一个封闭塞46(见图14)，为此开一与该水平凹槽(孔)44相交的轴向孔，通过将封闭塞46置入轴向孔54中可封闭水平凹槽(孔)44的通道。由此形成一个曲折的通道，通过这个通道冷却介质可以流过闸板10。
由于芯板43上由孔44和45所形成的开口可通过塞子或类似的阻塞件(的运动)被径向向外关闭，因而不会出现冷却介质的流出。
图17是一个拉紧索7的引导举例，拉紧索7设在闸板4压力侧的外隔热层4中，它在两个方向相互垂直并折弯地延伸或形成一个拉索紧网。因而可在径向和切向使外隔热层4得以被均匀固定，但其中仍保留绝缘层一定的、在径向和轴向的运动间隙。在此，拉紧索7在焊接在闸板10的支承件上的凸耳或环形销中穿过，图18中示出了其中一个凸耳或环形销。
从图15上部可看出，由于一通过芯板43的轴向孔使得密封条1的空腔与在芯板43内的冷却沟道流体相连，从而使密封条亦得以冷却。
从上述四种冷却闸板的选择方案中可得到简单并且经济的结构，其中由于使用了中间隔热层和避免产生热桥联系只要求一个最小程度的冷却。这导致了只要消耗少量的水并因而只需小的水泵功率。此外，使用上述方案能使冷却沟道横截面能在任何时候与冷却闸板要求的冷却功率相匹配。再者，可在任何时候通过密封件的无损去除对可能出现的密封不严进行维修。
权利要求
1.冷却闸板，特别是水冷的热风闸板(10)，它具有一有冷却介质，特别是水流过的冷却沟道和一个在闸板周边延伸的密封条(1)，其中闸板两侧除了贴靠在闸板密封面上的密封条(1)部分外都具有一绝热材料衬层(2，3，4，5，8，17)，其特征在于，闸板(10)由密封条(1)所围成的部分由至少一个在闸板平面中双螺旋或双弯曲的弯管(24)所构成，它同时作冷却沟道，并因而一端与冷却介质入口(51)另一端与冷却介质出口(52)相连。
2.按权利要求1所述的闸板，其特征在于在双螺旋形弯管区域管(24)在整个闸板表面除了一中心流动转向区(27)外分别与相邻的管段相接触并且沿同样双螺旋形的接触线连接，特别是焊接成一个形状稳定的板件。
3.按权利要求1或2所述的闸板，其特征在于中心流动转向区(27)含有一S形弯曲管段(28)。
4.按权利要求3所述的闸板，其特征在于在S形弯曲管段(28)和与其直接相连的螺旋管段(29，30)之间的空腔(70)，由两轴向相距一定距离的，特别在闸板(10)的两外表面区域中的板(21)所围成，其中由板(21)所围成的空腔(70)同样可有冷却介质流过并通过流入开口(34)和流出开口(35)在所述的S形弯曲管段与其流体相连。
5.按权利要求4所述的闸板，其特征在于在两板(21)之间的空腔(70)通过一个特别位于闸板中央平面(31)的中间板(20)分成两个轴向间隔的分腔(32，33)，它们分别通过在S形弯管段(28)上的流入、流出开口(34，35)与其这样流体相连，使得冷却介质在其第一位置，即流入开口(34)从S形管弯曲的管段(28)流进各自的分腔(33)，然后在第二位置(流出开口(35)又回流进S形弯曲管段(28)。
6.按权利要求4或5所述的闸板，其特征在于S形弯管段(28)通道在流入、流出开口(34，35)之间变窄，进行限制节流。
7.按权利要求4或5所述的闸板，其特征在于S形弯曲管(28)通道在流入、流出口(34，35)之间被切断、特别是通过一个横隔板(36)被切断。
8.冷却闸板，特别是水冷的热风闸板(10)，它具有一由冷却介质，特别是水流过的冷却沟道和一个在闸板周边延伸的密封条(1)，其中闸板两侧除了贴靠在闸板密封面上的密封条(1)部分外都具有一绝热材料衬层(2，3，4，5，8，17)，其特征在于，闸板(10)由密封条(1)所围成的部分由一个带双螺旋形、锯齿形或弯曲的槽(41)的基板(39)和一个使其轴向封闭的盖板(40)所构成，其中由盖板(40)所封闭的槽(41)形成了冷却沟道并且因而以其一端与一冷却介质入口(51)，另一端与出口(52)相连。
9.按权利要求8所述的闸板，其特征在于盖板(40)“爆炸接合”在基板(39)上。
10.冷却闸板，特别是水冷的热风闸板(10)，它具有一有冷却介质，特别是水流过的冷却沟道和一个在闸板周边延伸的密封条(1)，其中闸板两侧除了贴靠在闸板密封面上的密封条(1)部分外都具有一绝热材料衬层(2，3，4，5，8，17)，其特征在于，闸板(10)由密封条(1)所围成的部分形成支承板(37)，至少在其一侧上焊有一板条(42)，该板条这样成形，即在板条(42)和支承板(37)之间围成一双螺旋形，锯齿形或弯曲形的冷却沟道。
11.按权利要求10所述的闸板，其特征在于形成冷却沟道的板条(42)“爆炸接合”在支承板(37)上或借助滚压焊与支承板(37)相连。
12.冷却闸板，特别是水冷的热风闸板(10)，它具有一有冷却介质，特别是水流过的冷却沟道和一个在闸板周边延伸的密封条(1)，其中闸板两侧除了贴靠在闸板密封面上的密封条(1)部分外都具有一绝热材料衬层(2，3，4，5，8，17)，其特征在于由密封条(1)所围成的闸板(10)部分由一芯板(43)组成，它含有在板平面内，特别是板中间平面(31)延伸的孔(44，45)，它们形成一个预定的，特别是弯曲状的冷却沟道并相互流体连接。
13.按权利要求12所述的闸板，其特征在于相互流体相连的孔(44，45)相互垂直延伸并且最好分别从径向外部向里形成，特别是形成一个预定的孔并因而形成冷却通道栅格。
14.按权利要求13所述的闸板，其特征在于为了形成一个预定的冷却介质的流通路线可在孔(44，45)中塞进封闭塞(46)。
15.按权利要求14所述的闸板，其特征在于所述封闭塞(46)分别可塞进一个在孔(44和/或45)区形成的轴向孔(54)中，使得孔(44，45)的通道可被流体密封地切断。
16.按权利要求12到15之一所述的闸板，其特征在于芯板孔(44，45)径向外部开口—除了一个冷却介质流入和流出口之外—可通过塞子或类似封闭元件加以封闭。
17.按权利要求1到16之任一项所述的闸板，其特征在于闸板(10)的绝热衬层由两层组成，特别是从内到外包含—一内隔热层，特别是一种Mikrotherm板(2或17或18)，—和一外隔热层，特别是一种陶瓷纤维泡沫或耐火混凝土板(3或4或5)。
18.按权利要求17所述的闸板，其特征在于为了避免隔热层由于闸板10的挠曲和/或热应力而导致破坏外隔热层(3，4，5)相对于内绝缘层(2，8，17)和/或闸板(10)的支承件具有轴向和径向间隙地设置。
19.按权利要求1到18之任一项所述的闸板，其特征在于外隔热层(5)径向围上一层外套，特别是一种陶瓷纤维结构。
20.按权利要求1到19之任一项所述的闸板，其特征在于绝热衬层通过垂直于其延伸的固定螺栓(11)或销(15)固定。
21.按权利要求20所述的闸板，其特征在于固定螺栓(11)或销(15)上具有一种在高温时会损坏，特别是会灼损的涂层。
22.按权利要求1到21所述的闸板，其特征在于平行于闸板(10)的外隔热层(4，5)通过由隔热材料，特别是陶瓷材料组成的夹紧元件，特别是拉紧索，在径向和切向加以预紧。
23.按权利要求22所述的闸板，其特征在于夹紧元件，特别是拉紧索(7)，最好在两个相互垂直的方向分别曲折地或网状延伸。
24.按权利要求22或23所述的闸板，其特征在于夹紧元件，特别是拉紧索(7)设置在外隔热层(4，5)的内部。
25.按权利要求1到24中任一项所述的闸板，其特征在于在超过闸板(10)的外周延伸的隔热层(5)内部设有一拉紧索(48)，它将外隔热套径向保持在一起。
26.按权利要求25所述的闸板，其特征在于拉紧索(48)通过均匀分布在密封条(1)的外周边上的环或Y形固定螺栓(49)拉紧。
27.按权利要求1至26之任一项所述的闸板，其特征在于密封条(1)同样有冷却介质流过，其中自由的流通横截面应这样确定，使冷却介质以和其它的冷却沟道段中流速相同地流经密封条(1)。
全文摘要
本发明涉及一种具有冷却通道，并有冷却介质流过的冷却闸板(10)，在其两侧用绝热材料覆盖。对于前述闸板存在其冷却通道制造费用高的问题，因此本发明的目的在于能够方便并廉价地制造冷却闸板。这个任何这样来解决，由密封条围成的闸板部分由在闸板平面内弯曲成双螺旋线形状的、确定冷却通道的管子组成。另一条选择方案是在一块基体板上开一条双螺旋形槽，由一块爆炸接合上去的盖板将它封闭。解决这个问题的另一种可能性在于闸板(10)由密封条围起来的部分由一块支承板组成，至少在它的一侧装上一块板(42)，从而形成一个双螺旋线形冷却通道。最后这个目的也可以这样解决闸板(10)由密封条(1)围起来的部分由一块芯板(43)组成，它具有在闸板平面内延伸的孔(44，45)，它们相互连通形成一个冷却通道。
文档编号F16K49/00GK1135787SQ94194270
公开日1996年11月13日 申请日期1994年11月9日 优先权日1993年11月10日
发明者弗兰兹-约瑟夫·伊尔尼赫, 狄特里希·佐赛尔 申请人:切姆曼和杰生股份有限公司