DD209887A1

DD209887A1 - Abdichtsystem fuer kugelfoermige abdichtelemente

Info

Publication number: DD209887A1
Application number: DD24263882A
Authority: DD
Inventors: Hansjoerg Weser; Friedrich Wendel
Original assignee: Hansjoerg Weser; Friedrich Wendel
Priority date: 1982-08-19
Filing date: 1982-08-19
Publication date: 1984-05-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Abdichtsystem fuer Kugelfoermige Abdichtelemente in Kugelhaehnen, wobei mit einfachen Mitteln Nachstelleinrichtungen zur Abdichtung bei Verschleiss entfallen koennen. Ausserdem sollen die Stellkraefte und der Angriff auf die Abdichtelemente durch hohen Druck und hohe Temperatur, durch aggressive Medien und durch im Gasstrombefindliche Verunreinigungen durch die bewusste Gestaltung des Abdichtsystems gesenkt werden. Die Loesung ist gekennzeichnet dadurch, dass in axialer Richtung schwimmende metallische Ringfederelemente mit kegeliger Aussenkontur und entsprechend geformter Innenkontur im Gehaeuse und durch das kugelfoermige Abdichtelement begrenzt vorgespannt angeordnet sind und dass in/an den Ringfederelementen gekammerte Gleitelemente aus selbstschmierenden Werkstoffen abdichtend angeordnet sind. Ein weiterer Vorteil ist die Moeglichkeit des nachtraeglichen Einsatzes in bereits betriebenen Kugelhaehnen.

Description

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- Abdichtsystem für kugelförmige .Abdientelemente Anwendung, der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein -Abdichtsystem für kugelförmige Abdichtelemente in Kugelhähnen, welches hohen Druck- und Temperaturbelastungen, den Angriffen von aggressiven Medien und im Gasstrom mitgeführ ten Granulat- und Schmutzpartikeln sicher.wiedersteht und damit eine sichere Abdichtung des Strömungssperrenden kugelförmigen Bauteiles gewährleistet. Die Lösung soll mit geringsten Stellkräften betrieben werden können, um diese sicher in automatisierten Anlagen einsetzen zu können..

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits Dreharmaturen mit Kugelküken bekannt, bei denen die druckausbilanzierte Kugel in "beweglichen" Sitzhülsen und Dichtungen gelagert ist. Die Sitzhülsen sind kolbenförmig so ausgebildet, daß der Differenzdruck zwischen dem Außendurchmesser des Kolbens und dem Innendurchmesser des Sitzringes die erforderliche Dichtkraft erzeugt. Die Vorspannung der Sitzringe erfolgt durch im Gehäuse eingebaute Well-Balg-Schrauben oder Tellerfedern bzw. durch von außen verstellbare Keilstücke oder Exzenternocken.

Siehe hierzu die Patentschriften:

52 595 DDB

20 55 467 B5D Offenlegungs3chrift 20 54 045 BHD Offenlegungsschrift

Weiterhin sind auch Dreharmatüren bekannt, bei denen die Nachstellung der Sitzringe einfach über verstellbare Schraubenringe oder über Druckschrauben erfolgt.

Für einen automatischen Betrieb kommen die letztgenannten

Jlachstellmoglichkeiten nicht in betracht, da hier keine kontinuierliche Nachstellung möglich ist und die duich Temperatur- und Druckunterschiede bedingten Ausdehnungen und damit veiänderliehen Dichtkräfte nicht sofort ausgeglichen werden.

Die Verwendung von Well-Balg-Schrauben oder auch Tellerfedern zur Aufbringung der erforderlichen Dichtkräfte und zum Ausgleich von Dehnungsunterschieden der Bauteile der Armatur und der dadurch veränderlichen Dichtkräfte beim Einsatz in weiten Temperatur- und Druckbereichen, erfordern komplizierte Konstruktionen mit hohen Material- und Herstellungsaufwand. Desweiteren sind solche Abdichtsysteme bei granulathaltigen und aggressiven Medien sehr störanfällig, da diese die selbstnachstellende Einrichtung der Sitzringe angreifen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein einfaches und langzeitig betriebssicheres Äbdichtsystem für kugelförmige Abdichtelemente zu schaffen, welches hohen Druck- und Temperaturbelastungen und den Angriffen von aggressiven Medien und im Gasstrom mitgeführten Granulat- und Schmutzpartikeln wiedersteht und welches kostengünstig mit hoher Qualität gefertigt werden kann und mit geringstem Fertigungsaufwand nachträglich in bereits betriebenen Kugelhähnen eingebaut werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile, die an den Abdichtsystemen für kugelförmige Abdichtelemente bestehen, zu beseitigen, dabei soll erreicht weiden, die bisher eingesetzten lachstelleinrichtungen zur Abdichtung bei Verschleiß wesentlich zu vereinfachen bzw. abzulösen, die Stellkräfte und den Angriff auf die Abdicht elemente durch hohen Druck und Temperatur, durch aggressive Medien, durch im Gasstrom

befindliche Verunreinigungen durch die Gestaltung des Abdichtsystems wesentlich zu senken, um gleichzeitig die Vorteile der Lösung auch bei bereits betriebenen Kugelhähnen nachträglich benutzen zu können.

Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß in ein Absperrventil mit kugelförmigen Abdichtelement vorgespannte, in axialer Richtung schwimmende metallische Bingfederelemente mit kegeliger Außenkontur und entsprechend geformter Innenkontur im Gehäuse oder Verbindungsflanschen durch das kugelförmige Abdichtelement begrenzt vorgespannt angeordnet sind und daß in den Hingfederelementen gekamrnerte Gleitelemente aus selbstschmierenden Werkstoffen angeordnet sind, der ITeigungswinkel des metallischen Ringfederelement es und der Innenkontur im Gehäuse 10 - 20 Grad beträgt, wobei zur Verbesserung der Plankenpressung die Winkel von Ringfeder element und Innenkontur variiert, bzw. ballig ausgeführt sind. Vorteilhaft ist die Nutzung der Ringfederelemente und Druckplatten und vorhandener Abdichtelemente bei der' Neugestaltung- betriebener Absperrventile mit-"kugelförmigen Abdichtelement.

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll mittels Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

In der rig 1 sind die erfindungsgemäßen Hingfederelemente (1) in den zum Gehäuse (2) gehörenden Gehäuseflanschen angeordnet. Die Flansche besitzen die kegelige Innenkontur, während die in axialer Richtung schwimmenden metallischen Ringfederelemente (1) mit kegeliger Außenkontur mit den gekammerten Gleitelementen (5) wie' PTPE, Kunstkohle und anderen selbstschmierenden Stoffen die Abdichtung gegenüber dem kugelförmigen Abdichtelement (4) herstellen. Die Ringfeder elemente (1) erhalten bei der Montage eine be-

grenzte Vox spannung. Duich die erfindungsgemäße Gestaltung der Ringfeder elemente und der Gegenkontui folgen diese den entsprechenden Betriebsbedingungen und sichern die Abdichtung. Außerdem wird gleichzeitig eine elastische Zentrierung des kugelförmigen Abdichtelementes auf der zu- und abströmenden Seite erreicht, Poim und Lageabweichungen werden durch den voll konzentrischen, metallisch elastischen Anpressdruck und durch die geschlossene Form des Ringfederelementes (1) vollständig ausgeglichen. Durch die bewußte Gestaltung der Geometrie des Hingfederelementes (1) ist die Einflußnahme auf die Anpresskräfte und damit auf die Stellkräfte möglich, die zur Sicherung des automatisierten Betriebes niedrig ausfallen. Weiterhin ermöglicht dieses Abdicht system, daß durch die geschlossenen in Strömungsrichtung konzentrisch wirkenden Ringfederelemente (1) keine Dichtspalte entstehen, die das Sindringen von Schmutzanteilen ermöglichen, auch Korrosions- bzw. abrasive Gefährdungen sind völlig ausgeschlossen.

In den Pig 2, 3, 4 u. 5 sind mögliche Ausführungsbeispiele dargestellt, wobei die Pig 2 zwei Ringfederelemente (1) aufweist., die den Ringsitz bilden und in der Pig 3 ist die Lösung für eine Nachrüstung bereits gefertigter Kugelhähne unter Hutzung erfindungsgemäßer Ringfederelemente (i) und Druckplatten (β) und bereits vorhandener elastomere Dichtringe (3) und deren Anordnung im Gehäuse (2) bzw. den Gehäuseflanschen dargestellt. In den Pig 4 und 5 sind Varianten dargestellt, mit denen die Plankenpressung erhöht werden kann.

Claims

Punkt 1 - Ab dicht sy s tem. für kugelförmige Abdicht elemente mit gegenüberliegenden Gehäuseöffnungen und zwei Dichtlingen zwischen Abdichtelement und Gehäuse bzw. Yerbindungsf!ansehen für ständig wechselnden Druck, wechselnder 'Temperatur und Belastungen durch im Gasstrom befindliche Staubund Granulatanteile gekennzeichnet dadurch, daß in axialer Richtung schwimmende metallische Ringfederelemente (1) mit kegeliger Außenkontur und entsprechend geformter Innenkontur im Gehäuse (2) und durch das kugelförmige Abdichtelement (4) begrenzt vorgespannt angeordnet sind und daß in/an den Ringfederelementen (1) gekammerte Gleitelemente (5) aus selbstschmierenden Werkstoffen abdichtend angeordnet sind.

Punkt 2 - Abdichtsystem für kugelförmige Abdichtelemente mit gegenüberliegenden GehäuseÖffnungen und zwei Dichtringen zwischen Abdichtelement und Gehäuse bzw. Yerbindungsf!ansehen für ständig wechselnden Druck, wechselnder Temperatur und Belastungen durch im Gasstrom befindliche Staubund Granulatanteile, insbesondere, zur Nachrüstung in Kugelhähnen, gekennzeichnet dadurch, daß in axialer Richtung schwimmende metallische Ringfederelemente (1) mit kegeliger Außenkontur und entsprechend geformter Innenkontur im Gehäuse
(2) und durch das kugelförmige Abdichtelement (4), Druckplatten (6) und elastomere Dichtringe
(3) und begrenzt vorgespannt abdichtend angeordnet sind.

Punkt 3 - Abdichtsystem nach "Punkt 1 , gekennzeichnet dadurch, daß die Neigungswinkel des schwimmenden metallischen Ringfederelementes (1) und des Gehäuses (2) 10 - 20 Grad betragen.

Punkt
4 - Abdichtsystem nach Punkt 1 , gekennzeichnet dadurch, daß die kegelige Außen- und Innenkontur des schwimmenden metallischen Ringfeder elementes (1) und das Gehäuse (2) zusätzlich ballig gestaltet sind.

Punkt 5 - Abdichtsystem nach Punkt ¹ » gekennzeichnet dadurch, daß mehrere aufeinander abgestimmte schwimmende metallische Ringfeder elemente (1) mit kegeliger Außen- und Innenkontur im Gehäuse (2) abdichtend angeordnet sind.

Hierzu J3—Seiten Zeichnungen