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Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungseinrichtung für bewegliche Rohrleitungsverbindungen und bewegliche Rohrleitungseinbauten, wie Absperr- und Durchflusssteuervorrichtungen, bei der die gegeneinander beweglichen Teile unter Bildung eines vom Inneren der Rohrleitung ausgehenden Dichtspaltes, in dem gegebenenfalls eine Dichtung angeordnet ist, aneinanderliegen, wobei die Dichtungseinrichtung insbesondere für Rohrleitungen für aggressive und/oder feste Teilchen führende Fluide bestimmt ist.
Beim Betrieb von Rohrleitungen, die bewegliche Leitungsverbindungen enthalten, mit denen einzelne Rohrabschnitte der betreffenden Rohrleitung zusammengefügt sind oder die bewegliche Lei- . tungseinbauten aufweisen, die Konstruktionsteile besitzen, die durch Öffnungen in der Rohrwand nach aussen führen, wobei in diesen Öffnungen Dichtflächen vorliegen, ergeben sich häufig erhebliche Probleme daraus, dass die in den betreffenden Leitungen fliessenden Medien bzw. das in den Leitungen geförderte Gut in die Dichtspalte einwandert und dabei eine Beschädigung der die Dichtspalte bildenden Flächen und/oder eine Beschädigung des in den Dichtspalten befindlichen Dichtungsmaterials nach sich zieht. Dies gilt insbesondere für Rohrleitungen, in denen aggressive und/ oder feste Teilchen führende Fluide gefördert werden.
Insbesondere feste Teilchen werden nämlich, sobald sie durch den in der Leitung herrschenden Druck und durch Relativbewegungen der die Dichtspalte begrenzenden Flächen in die Dichtspalte eingewandert sind, durch die Relativbewegungen der die Dichtspalte begrenzenden Flächen fortlaufend weiterbewegt und beschädigen dabei das Dichtungsmaterial und die die Dichtspalte bildenden Flächen. Diese Beschädigungen führen zu einer fortlaufenden Verminderung der Abdichtung in den Dichtspalten, welche ihrerseits das Einwandern weiteren Materials aus dem Inneren der Rohrleitungen begünstigt, so dass nach einiger Zeit die Abdichtung nicht mehr den unbedingt nötigen Erfordernissen zu genügen vermag.
Es ist nun ein Ziel der Erfindung, eine Dichtungseinrichtung eingangs erwähnter Art zu schaffen, bei der dem Entstehen der vorstehend genannten Nachteile dadurch entgegengewirkt wird, dass ein Einwandern des in den Rohrleitungen geförderten Gutes in die Dichtspalte weitgehend hintangehalten wird.
Die erfindungsgemässe Dichtungseinrichtung eingangs erwähnter Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung eine oder mehrere Ummantelung (en) aufweist, die die vom Leitungsinneren ausgehenden, nach aussen führenden Dichtspalte, die zwischen aneinander anliegenden, gegeneinander beweglichen Teilen-wie z. B. Flanschen, Rohrwandteile, Dichtungen und Schiebeplatte, Welle und Lagerbuchsen - der betreffenden Rohrleitungsverbindungen oder des betreffenden Rohrleitungseinbaues vorliegen und nach aussen hin abschliesst, wobei die Ummantelung (en) mit einem flüssigen oder gasförmigen Dichtungsmedium gefüllt ist bzw. sind und der Druck innerhalb der Ummantelung (en) höher als der Druck der Umgebungsatmosphäre, vorzugsweise höher als der in der Rohrleitung vorliegende Druck ist.
Durch die erfindungsgemäss vorgesehenen Massnahmen kann der vorstehend angeführten Zielsetzung gut entsprochen werden, wobei durch den in der Ummantelung herrschenden Druck dem Eindringen des im Inneren der Rohrleitung befindlichen Materials in die Dichtspalte entgegengewirkt wird. Auf diese Weise kann die Lebensdauer der Dichtungsstellen ganz wesentlich erhöht werden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Dichtungseinrichtung ist vorgesehen, dass die Ummantelung an eine Druckmittelquelle angeschlossen ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die die Dichtspalte begrenzenden Flächen im Betrieb der Rohrleitung verhältnismässig grosse Relativbewegungen gegeneinander ausführen, und in jenen Fällen, in denen konstruktionsbedingt die Dichtspalte eine verhältnismässig unvollkommene Dichtwirkung haben.
Als Druckmittel, welches der Ummantelung zugeführt wird, um das darin befindliche Dichtungsmedium unter Druck zu setzen, wie auch als Dichtungsmedium selbst kann in vielen Fällen Pressluft vorteilhaft eingesetzt werden. Insbesondere in jenen Fällen, in denen das in der Rohrleitung zu
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spalte umgebenden Ummantelungen praktisch keinerlei zusätzlicher Betriebsaufwand.
Die Ummantelung der erfindungsgemässen Dichtungseinrichtung ist vorteilhaft flexibel ausge-
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bildet, wodurch sie mit geringem Aufwand gefertigt und montiert werden kann und eine weitgehende Freizügigkeit hinsichtlich der Relativbewegungen, die die über die Dichtspalte miteinander in Verbindung stehenden Teile der Rohrleitung ausführen können, erzielbar ist.
Eine Ausführungsform, welche insbesondere für verdrehbare Rohrkupplungen vorteilhaft ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung mit der auf der einen Seite der Rohrleitungsverbindung befindlichen Rohrleitung fest verbunden ist und weiter eine Hülse oder Manschette aufweist, die die auf der andern Seite der Rohrleitungsverbindung befindliche Rohrleitung mit geringem Spiel umgibt.
Es ist bei dieser Ausführungsform eine dichte Verbindung der Ummantelung nur mit der Aussenseite der einen zur Rohrleitungsverbindung führenden Rohrleitung vorgesehen, während im Bereich des Anschlusses der Ummantelung an die Aussenseite der andern zur Rohrleitungsverbindung führenden Rohrleitung ein fortlaufendes geringfügiges Abströmen des Dichtungs- bzw. Druckmediums zugelassen wird, um jegliche Dichtungsprobleme zwischen der Ummantelung und der Aussenseite der letzterwähnten Rohrleitung von vornherein auszuschliessen. Dieses Abströmen von Dich- tungs-bzw. Druckmedium ist bei geeigneter Wahl dieses Mediums, wie z. B. beim Einsatz von Wasser oder Pressluft als Dichtungs-bzw. Druckmedium, betrieblich ohne weiteres tolerierbar.
Tritt nur eine verhältnismässig geringe Relativbewegung der beiden unter Bildung eines Dicht-
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stelle führenden Rohrleitungen fest verbunden ist.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Beispiele, die schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind, weiter erläutert. In den Zeichnungen zeigen die Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Dichtungseinrichtung an einer Verbindung von zwei gegeneinander verdrehbaren Rohren, im Schnitt, die Fig. 2, gleichfalls im Schnitt, eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Dichtungseinrichtung an einer Verbindung von zwei gegeneinander verschwenkbaren Rohren, die Fig. 3 eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Dichtungseinrichtung an einem in eine Rohrleitung eingebauten Schieber, im Schnitt, und die Fig. 4a und 4b eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Dichtungseinrichtung an einer in eine Rohrleitung eingebauten Klappe, im Längs- und im Querschnitt.
Die in Fig. 1 dargestellte Dichtungseinrichtung ist an einer Rohrleitungsverbindung vorgesehen, bei der ein Rohr --1-- mit einem Rohr --2-- beweglich zusammengefügt ist. Es ist daher das Rohr --1-- in bezug auf das Rohr --2-- um seine Achse --3-- in beide Drehrichtungen verdrehbar gelagert, wie durch den Doppelpfeil --4-- symbolisiert ist. Die Rohre --1, 2-- weisen an der Verbindungsstelle Flanschen --5 bzw. 6-- auf, die den Dichtspalt --7-- einschliessen, in welchem auch eine Dichtungsscheibe --8-- angeordnet ist. Zum Zusammenhalt der Rohre--1, 2--an der Verbindungsstelle ist ein die Flanschen --5, 6-- umgreifender Haltering --9-- vorgesehen, der auch eine Anzahl von Kugeln --10-- umschliesst und positioniert, die den Flansch --5-- reibungsarm tragen bzw. halten.
Die Verbindungsstelle der beiden Rohre --1, 2-- ist mit einer aus zwei miteinander verbundenen Schalen --11, 12-- zusammengefügten Ummantelung umgeben, welche mit einem an der Schale - befindlichen Kragen --14-- fest mit dem Rohr --2-- verbunden ist. Die Schale --11-- weist eine Hülse --15-- auf, die manschettenartig die Aussenfläche des Rohres-l-mit geringem Spiel umgibt.
Der Innenraum --16-- der Ummantelung --11, 12-- ist mit einem unter Druck stehenden Medium, z. B. Pressluft, gefüllt, welches über eine an den Rohrstutzen --17-- angeschlossene Leitung - von einer Druckmittelquelle --19-- fortlaufend zugeführt wird. Dieses Druckmittel dringt an den Kugeln --10-- vorbei von aussen in den Dichtspalt --7-- ein und wirkt. dadurch einem Einwandern des in der Rohrleitung befindlichen Gutes in den Dichtspalt --7-- entgegen.
Weiters fliesst auch eine kleine Menge des Druckmittels durch den Spalt --20-- zwischen der Innenfläche der Hülse - und der Aussenfläche des Rohres-l-ab. Es sei erwähnt, dass die erfindungsgemässen Massnahmen, wie sie bei der Dichtungseinrichtung nach Fig. 1 vorgesehen sind, nicht an die in Fig. 1 dargestellte spezielle Ausbildung der Rohrleitungsverbindung, bei der zwei Rohre mit Flanschen versehen und diese mit einem Haltering und Kugeln zusammengehalten sind, gebunden ist. Vielmehr kann die Rohrleitungsverbindung auch in anderer Weise ausgebildet sein, soweit das in der Um-
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mantelung befindliche Dichtungsmedium die Aussenseite der Dichtspalte erreicht.
Bei der in Fig. 2 dargestellten beweglichen Rohrverbindung ist ein Rohr --21-- mit einem Rohr --22-- schwenkbar verbunden, wobei die geometrische Schwenkachse dieser Verbindung mit --23-- bezeichnet ist. Im Bereich der Verbindungsstelle sind die aneinander anliegenden Wandteile --24, 25-- der Rohre --21, 22 -- eben geformt und schliessen einen Dichtspalt --27-- ein, in dem eine Dichtscheibe --28-- angeordnet ist. Ein Haltering --29-- hält die Rohre-21, 22- an der Verbindungsstelle zusammen.
Die Verbindungsstelle der Rohre --21, 22-- ist von einer Ummantelung --30-- aus flexiblem Material umgeben, welche einerseits mit einem Kragen --31-- am . --21-- fest befestigt ist, und anderseits mit einem Kragen --32-- auf einer Hülse --33-- befestigt ist, die ihrerseits fest am Rohr --22-- sitzt und einen Durchgangskanal --34-- aufweist, durch den ein unter Druck stehendes Medium in den Innenraum --35-- der Ummantelung --30-eingeleitet werden kann. Dieses unter Druck stehende Medium dringt von aussen in den Dichtspalt - ein und unterbindet dadurch ein Einwandern des in den Rohren --21, 22-- befindlichen Gutes in diese Dichtspalte.
Auch hier gilt, dass die schwenkbare Rohrverbindung nicht die spezielle in Fig. 2 dargestellte Ausbildung haben muss und auch andere Konstruktionen von Rohrschwenkverbindungen in Betracht kommen.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Rohrleitungsabschnitt ist zwischen den aufeinanderfolgenden Rohren --41, 42-- ein beweglicher Schieber --43-- eingefügt. Die Schieberplatte --44-- dieses Schiebers ist zwischen Dichtungen --45, 46-- geführt und über eine Betätigungsstange --47-- mit einer Antriebsvorrichtung --48-- verbunden.
Der den Schieber --43-- enthaltende in Fig. 3 dargestellte Abschnitt der Rohrleitung ist mit einer aus zwei Schalen --49, 50-- zusammengefügten Ummantelung versehen. Diese Ummantelung ist mit einem an der Schale --49-- befindlichen Kragen --51-- am Rohr --41-- und mit einem an der Schale --50-- befindlichen Kragen --52-- am Rohr --42-- befestigt. Eine an der Ummantelung vorgesehene Hülse --53-- umgibt mit geringem Spiel die Stange --47--. Durch einen Rohrstutzen
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des in der Rohrleitung befindlichen Gutes in diese Dichtspalte entgegen.
Bei dem in Fig. 4a und 4b dargestellten Rohrleitungsabschnitt ist ein Rohr --60-- vorgesehen, in das eine Schwenkklappe --61-- eingebaut ist. Diese Schwenkklappe ist auf einer Welle --62-gelagert, die durch Lagerbuchsen-63, 64-aus dem Rohrinneren nach aussen geführt ist. Ausserhalb der Buchsen --63, 64-- ist auf die Welle --62-- ein zweiarmiger Betätigungsbügel --65-- aufge- setzt, der in einer Handhabe --66-- endet. Das die Klappe-61-- enthaltende Rohrstück-60- ist von einer Ummantelung --67-- umgeben, welche aus flexiblem Material besteht und eine über die Handhabe --66-- reichende Ausstülpung --68-- besitzt. Diese Ummantelung ist mit Spannbändern --69, 70-- an der Aussenseite des Rohres --60-- festgeklemmt.
Ein in die Ummantelung eingesetztes Rohrstück --71-- dient dazu, den zwischen der Ummantelung --67-- und dem Rohr --60-- vorliegenden Zwischenraum --72-- mit einem unter Druck stehenden Medium zu füllen, welches in die zwischen der Welle --62-- und die Lagerbuchsen --63, 64-- gebildeten Dichtspalte eindringt und damit einem Eindringen des im Rohr-60-fliessenden Gutes in diese Dichtspalte entgegenwirkt.
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