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Automatisch geschmiertes Absperrorgan
Die Erfindung betrifft automatisch geschmierte Absperrorgane, insbesondere Schieber mit in ihrem Inneren angeordneten Dichtungsmaterialkammern und damit in Verbindung stehenden Dichtungsnuten.
Die Erfindung bezweckt vor allem die Schaffung von automatisch geschmierten Absperrorganen, in denen das Dichtungsmaterial rationell verwendet wird. Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung von Absperrorganen mit einem grossen Fassungsvermögen für Dichtungsmaterial. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Absperrorganen, in denen ein Rückfluss des Dichtungsmaterials von den Dichtungsnuten zu den Kammern verhindert wird. Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, in automatisch geschmierten Absperrorganen jeder Art, in denen die Abdichtung mit einem strömungsfähigen Dichtungsmaterial erfolgt, ein Lecken zu verhindern, wenn das Absperrorgan z. B. einem Sandeinbruch in einem Bohrloch ausgesetzt ist.
Es sind nun bereits automatisch geschmierte Absperrorgane bekannt geworden, welche mit einem abnehmbaren, in einem Strömungsweg im Bereich der Ventilkammer eingeschalteten Speicherraumventilsitz ausgebildet sind, wobei im Speicherraum Dichtungsmittel gespeichert ist und von dort nach Massgabe des Druckes im Strömungsweg in der Ventilkammer zu Dichtungsnuten gefördert wird, wobei eine Durchtrittsöffnung für Dichtungsmittel durch den Speicherraumventilsitz vorgesehen ist, welche den Speicherraum mit dem Ventilsitz verbindet und wobei weiters am einen Ende der Durchtrittsöffnung für das Dichtungsmittel ein Rückschlagkugelventil vorgesehen ist, um ein Strömen von Dichtungsmittel in Richtung von den Dichtungsnuten und dem Ventilsitz zum Speicherraum zu verhindern.
Die vorliegende Erfindung zielt nun auf eine Verbesserung eines derartigen bekannten Absperrorganes hin und besteht im wesentlichen darin, dass der mit der Durchtrittsöffnung für das Dichtungsmittel versehene Speicherraumventilsitz und das Rückschlagventil in einer einzigen, zum Zwecke der Reinigung und Wartung von Ventilsitz, Dichtungsnuten, Speicherraum, Durchflussöffnung für das Dichtungsmittel und Rückschlagventil ausbaubaren Montagegruppe zusammengefasst sind.
Diese einzige ausbaubare Montagegruppe kann zum Zwecke der Reinigung und Wartung des Ventilsitzes, der Dichtungsnuten des Speicherraumes, der Durchtrittsöffnung für das Dichtungsmittel und des Rückschlagventils in einfacher Weise ausgebaut werden, was gegenüber den bekannten Ausbildungen, bei welchen eine derartige Zusammenfassung von Ventilsitz und Rückschlagventil in einer einzigen Montagegruppe nicht gegeben ist, einen wesentlichen Vorteil darstellt.
Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt im Vertikalschnitt eine bevorzugte Ausführungsform des Absperrorgane.
Fig. 2 zeigt in grösserem Massstab im Vertikalschnitt das Rückschlagventil der Ausführungsform nach Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Stirnansicht nach der Linie III - III der Fig. 2.
Das in den Fig. 1 - 3 dargestellte Absperrorgan 10 besitzt ein hohles bzw. mit einem Hohlraum versehenes Gehäuse 11, das von einander entgegengesetzten koaxialen Strömungswegen 12, 13 durchsetzt wird. Innerhalb des Hohlraumes (Schieberraum) 14 des Gehäuses 11 befinden sich zwei identische Sitzkörper 17. 18, von denen in der Folge nur einerbeschrieben wird. Der Sitzkörper 17 weist einen Ansatz 19 auf, der von einer Vertiefung 21 zur Lagerung des Sitzkörpers aufgenommen wird, die um den Strömungsweg 12 an seiner Mündung in den Schieberraum 14 ausgebildet ist. Der Absatz 19 sitzt im Presssitz in der Vertiefung 21, so dass die Sitzkörper auswechselbar sind. Die Aussenfläche des Ansatzes 19 wird von einer
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Dichtungsnut 22 umgeben.
Eine weitere kreisförmige Dichtungsnut 23 ist um den Strömungsweg 12 herum in der Dichtfläche 24 des Sitzes 17 ausgebildet.
In einem Fortsatz 27 des Körpers 17 ist ein Dichtmittelspeicherraum 26 vorgesehen, der oben bei 28 offen ist und einen konischen Boden 29 aufweist. Von der Kammer 26 führt ein Kanal 30 durch den Körper 17 abwärts (wenn das Absperrorgan aufrecht, mit dem Fortsatz 27 über den Kanal 12 angeordnet ist, wie in der Zeichnung dargestellt). Vom unteren Ende des Kanals 30 erstreckt sich ein Kanal 31 durch die Halswand zu der Nut 22. Der Kanal 31 wird gewöhnlich vom Ende 33 des Halses aus durchgebohrt und wie dargestellt am Ende 34 zugeschweisst. Das Dichtungsmittel kann aus der Kammer 26 durch die Kanäle 30, 31 der Nut 22 zufliessen.
Das Ende des Schieberraumes 14 ist mit einer Haube 35 abgeschlossen, die mit mehreren Schrauben 36 an dem oberen Flansch 37 angeschraubt ist. In einer Vertiefung des die Schieberspindel 40 umgebenden Haubenteiles werden Dichtungsringe 38 von einem Haltering 41 und einem Stützring 42 festgehalten.
Über dem Lager 44 und den darunter angeordneten Elementen ist eine Kappe 43 auf die Haube aufgeschraubt. In einer die obere Schachtöffnung der Kappe 43 umgebenden Nut ist ein O-Ring 45 angeordnet, der eine Dichtung zwischen der Kappe und einer auf der Schieberspindel aufgeschraubten Hülse 46 bildet.
Mit dem oberen Ende der Spindel 40 ist ein Handrad 49 verbunden, das mit einer auf der Spindel aufgeschraubten Mutter 50 festgehalten wird.
Unterhalb der Dichtungsringe 38 wird die Haube 35 von einem Kanal 52 durchsetzt. Zum Schmieren des Lagers 44 ist ein Nippel 53 vorgesehen. Ein an der Unterseite der Haube vorgesehener ringscheibenförmigerTeil 54 wird an seinen Rändern von einer die Öffnung der Kammer 14 umgebenden Vertiefung 55 aufgenommen und liegt zur Abdichtung der Haube an einem in der Vertiefung angeordneten Dichtungsring 56 an.
Die Schieberspindel 40 ist mit einem nach oben konisch verjüngten Ringsitz 57 ausgebildet, der sich bei der Aufwärtsbewegung der Spindel an einem dazu komplementären Sitz 58. anlegt, der am oberen Ende einer konzentrischen Vertiefung 59 in der Unterseite der Haube ausgebildet ist. Durch diese Anlage wird der Schieberraum 14 an der Spindel geschlossen, wenn die die Spindel umgebenden oberen Teile ausgebaut oder instandgesetzt werden sollen.
Die Spindel 40 ist unter dem Absatz oder Sitz 57 mit einem Gewinde versehen, mit dem sie in eine Büchse 62 eingeschraubt ist, die zwischen zwei Abschlussplatten 63, 64 eingreift, die zwischen den Sitzkörpern 17, 18 in der Kammer 14 hin-und herverschiebbar sind. Die Abschlussplatten 63, 64 werden von mehreren Federn 65 auseinander und gegen die Sitze gedrückt. Die Sitzkörper sind mit Führungen 66 für die Hin- und Herbewegung der Abschlussplatten versehen. Die Abschlussplatten werden während ihrer Auf-
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von den unteren Fortsätzen 66', 67 der Körper 17, 18 geführt. Für die unterste Stellung der Platten sind zwei Anschläge 69, 70 vorgesehen.
Die Strömungswege 12, 13 und die Kanäle 72, 73 in den Sitzkörpern 17, 18 sowie die Durchlässe 74, 75 in den Abschlussplatten 63, 64 bilden den ganzen durch den Schieber führenden Strömungskanal. In der oberen Stellung der Abschlussplatten fluchten die Kanäle 74, 75 mit den Kanälen 72, 73 der Sitzkörper. In der unteren Stellung der Abschlussplatten werden die Kanäle 72,73 von den Dichtflächen 76,77 der Abschlussplatten 63, 64 abgeschlossen. Bei der Betätigung des Schiebers hebt sich die Spindel 40 nicht, sondern dreht sich an Ort und Stelle, wobei die Abschlussplatten auf dem Spindelgewinde an der Büchse 62 auf-und abwandern. An den Enden der Strömungswege 12 und 13 sind Flansche 78, 79 zum Einbau des Schiebers in eine Rohrleitung vorgesehen.
Von dem Kanal 30 führt ein Kanal 80 zuder Sitzfläche 24. Der Kanal 80 ist bei 81 konisch erweitert und hat fortschreitend erweiterte zylindrische Teile 82, 83, von denen der letztere in die Sitzfläche meun- det. Zwischen den Kanalteilen 82 und 83 ist eine Ringschulter 84 vorgesehen. Der Kanal 80 dient zur Zuführung von Dichtungsmittel aus der Kammer 26 zu dem aus der Sitzfläche und der Abschlussplatte bestehenden Abdichtsystem. Ein als Nut in der Aussenfläche der Abschlussplatte 63 ausgebildeter Übergangskanal 86 korrespondiert in der unteren oder Schliessstellung der Abschlussplatten mit dem Kanal 80 und mit der den Strömungsweg 12 umgebenden Nut 23, so dass das Dichtungsmaterial in die Nut gelangen kann.
Die konische Kanalstrecke 81 dient als Sitz für eine in dem Kanal 80 angeordnete Ventilkugel 87.
Eine Schraubenfeder 88 ist unter Druck zwischen der Ventilkugel 87 und einer kreisförmigen Halteplatte 89 eingesetzt. Die Platte 89 ist in der Kanalstrecke 83 angeordnet und liegt an der Schulter 84 an ; ihre andere Fläche ist mit der Sitzfläche bündig. Die freiliegende Kante der Platte 89 ist abgeschrägt. Die die Platte umgebende Sitzfläche ist z. B. bei 9Q so ausgestanzt, dass der Rand des Kanals 83 die Schräg-
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fläche übergreift und die Platte 89 festhält. Die Platte 89 weist eine vertikal langgestreckte Öffnung 91 auf, die eine Verbindung zwischen dem Kanal 80 und dem Übergangskanal 86 herstellt.
In jeder der Kammern 26 ist ein Kolben 92 verschiebbar und dicht angeordnet. Gegenüber jeder Kammer ist in dem Gehäuse 11 ein mit einem Ventil versehener Nippel 93 eingesetzt. Ein von jedem Nippel 93 wegführender Kanal 94 korrespondiert mit einer der die Halsteile der Sitzkörper umgebenden Nuten 22, so dass das Dichtungsmaterial von aussen in jeder der Kammern eingespritzt werden kann.
In dem beschriebenen Schieber ist die Anordnung derart, dass bei geschlossenem Schieber, d. h. in der unteren Stellung der Abschlussplatten, der von der Zuflussseite in den Schieberraum eintretende Druck auf den Kammerkolben wirkt, so dass das Dichtungsmittel aus der abflussseitigen Kammer in der vorstehend beschriebenen Weise in die Dichtungsnuten 22,23 drückt. Die oberhalb des Kolbens in der zuflussseitigen Kammer und den zuflussseitigen Nuten herrschenden Drücke heben sich bei zuflussseitigem Druck auf, so dass normalerweise kein Dichtungsmaterial in die zuflussseitige Kammer fliesst. Das in den abflussseitigen Nuten 22. 23 angeordnete Dichtungsmaterial bildet eine druckfeste hermetische Abdichtung um den Hals des abflussseitigen Sitzkörpers und zwischen dem abflussseitigen Sitzkörper und der ihm zugeordneten Abschlussplatte.
Es hat sich gezeigt, dass die bekannten Absperrorgane dieser Art zum Lecken neigen, wenn ein Sandeinbruch in ein Bohrloch durch ein in einer Weihnachtsbaumanordnung vorgesehenes Absperrorgan geführt wird. Ausserdem können Wasser und andere Medien durch die Nuten und Kanäle des Dichtungssystems in die Kammer eintreten. Sand und andere Feststoffe können in das System eintreten und ein Lecken des Schiebers oder ein Verlegen des Dichtungssystems bewirken.
Das erfindungsgemässe Absperrorgan unterscheidet sich von jenen Absperrorganen, in denendas Dichtungssystem für den Eintritt von durch das Absperrorgan strömendem, schädlichem oder unerwünschtem Material offen ist. Die Rückschlagventile 87 in den von den Kammern 26 wegführenden Kanälen sperren absolut jeden Rückfluss aus dem Schieberraum 14, den Kanälen 12, 13 und den Dichtungsnuten 22,23 in die Kammern, so dass eine Verunreinigung des Dichtungsmittels in den Kammern 26, eine Verlegung der Kanäle 31,30, 80 und eine dadurch verursachte Vergeudung von Dichtungsmaterial verhindert werden.