DE1051090B - Befestigung auswechselbarer Sitzringe, insbesondere fuer Absperrschieber fuer Dampfleitungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf die Befestigung auswechselbarer Sitzringe, insbesondere für Absperrschieber für Dampfleitungen bei hoher Beanspruchung, wobei die unterschiedliche Wärmeausdehnung von Nitrierstahl und austenitischem Stahl zum Verankern der Sitzringe ausgenutzt wird.

Es ist bekannt, die unterschiedliche Wärmedehnung nur für eine zusätzliche Befestigung heranzuziehen und einer durch betriebliche Einflüsse eintretenden Sitzlockerung bei auswechselbaren Sitzringen unterschiedlicher Wärmedehnung durch eine die Ringe festlegende Verschraubung, z. B. durch eine Befestigungsmutter, zu begegnen, die durch zusätzliche Maßnahmen im Gewinde verspannt wird.

Hieraus ergibt sich der Nachteil, daß durch die Verspannung in die Sitzringbefestigung unkontrollierbare Spannungen hineingetragen werden, die durch die unterschiedliche Wärmedehnung der Ringe während des Anfahrens und während des Betriebes noch gesteigert werden, mit der Folge, daß der Sitz sich lockert, wenn in der Befestigungsmutter, die zusammen mit dem Gehäuse die Formänderungen elastisch aufnehmen muß, die Streckgrenze überschritten wird, und daß, insoweit diese Grenze z. B. dann nicht erreicht wird, wenn die Befestigungsmutter nur mäßig festgezogen wird, die Verschraubung sich nur mehr schwer lösen läßt, weil nach längerer Betriebszeit bei Temperaturen von über 500° C ein Festbrennen und Festfressen und eine Verformung der Gewindegänge eintritt und diese Erscheinungen durch die zusätzliche Gewindeverspannung und durch die unterschiedliche Wärmedehnung der Ringe unterstützt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Auswechselbarkeit des Sitzkörpers bei eingetretenen Beschädigungen sicherzustellen, um den Absperrschieber an Ort und Stelle instandsetzen zu können.

Die Lösung der Aufgabe nach der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß bei einem Absperrschieber mit einem Nitrierstahlsitzring und einem Austenithaltering in der Ringaufnahmebohrung des Schiebergehäuses die Ringe unter sich und gegenüber der Gehäusewand im kalten Zustand der Armatur nahezu spannungslos in der Bohrung liegen und der eine und andere Ring und die die Ringe umgebende Gehäusewand so aufeinander abgestimmt sind, daß die Sitzringbefestigung bei Erwärmung ausschließlich durch Klemmverbindung eintritt.

Damit ist bei der Erfindung von der Überlegung ausgegangen, daß unterschiedliche Wärmedehnung aufweisende Sitzringe für Armaturen für hohe Beanspruchung für sich allein zur Befestigung herangezogen werden können und lediglich durch eine Klemmverbindung unter Verzicht auf eine zusätzliche

Befestigung auswechselbarer Sitzringe,
insbesondere für Absperrschieber
für Dampfleitungen

Anmelder:
Dinglerwerke Aktiengesellschaft,
Zweibrücken (Pfalz)

Dipl.-Ing. Rudolf Fischer, Gauting bei München,
ist als Erfinder genannt worden

Sicherung durch ein Gewinde oder eine Verzahnung sich befestigen lassen.

Das ergibt sich daraus, daß die in kaltem Zustand nahezu spannungslos in der Bohrung einliegenden Ringe erst bei höheren Temperaturen sich festlegen und die Sitzringbefestigung dampfdicht machen. Erst wenn sich das Ventil nach dem Öffnen erwärmt, wird der aus Nitrierstahl bestehende Sitzring durch den austenitischen Haltering festgespannt, wobei mit zunehmender Temperatur die Anpreßkraft größer wird.

Hierbei werden alle Formänderungen, die durch die andere Wärmedehnung des Halteringes bedingt sind, von diesem, vom Sitzring und vom Gehäuse aufgenommen, womit sich diese verschiedenen Bauteile so bemessen lassen, daß bei der höchsten Temperatur die Streckgrenze nicht überschritten wird. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist mithin, daß die größte Spannung statt beim Anfahren jetzt vielmehr erst bei voller Betriebstemperatur erreicht wird und sich somit auch ein schroffes Anwärmen für die Sitz-

+0 ringbefestigung ungefährlich erweist.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, den nitrierten Ring entweder zwischen die Gehäusewand und den austenitischen Haltering zu legen und ihn so in der Bohrung einliegen zu lassen, daß er vom austenitischen Haltering und dieser von der Gehäusewand umgeben wird.

Beides ist möglich. Denn wenngleich im ersteren Anwendungsfall der innenliegende austenitische Haltering zunächst stärker erwärmt wird als der Sitzring und das Gehäuse, so wird er doch nicht mit der Folge bleibender Verformung überbeansprucht. Dazu kommt es deswegen nicht, weil das Gehäuse die Wärmeausdehnungsdifferenzen elastisch aufnehmen muß und Gehäuse, Sitz- und Haltering im Sinne des Nichtüber-

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Claims (3)

schreitens der Streckgrenze aufeinander abgestimmt sind. Wegen der unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften von Gehäuse und Haltering kann im letzteren elastisch nahezu das Doppelte an Längenänderung aufgenommen werden als im Gehäuse. Wenn die Abmessungen beispielsweise so gewählt werden, daß die Spannungen im Gehäuse nur etwa die Hälfte der des Halteringes betragen, kann im Dauerbetrieb keine bleibende Verformung eintreten. Beim Anwärmen, solange die Gehäusetemperatur vorübergehend hinter der Temperatur des Sitz- und Halteringes zurückbleibt, kann ohne Schaden für den Absperrschieber die Gehäusewand elastisch höher beansprucht werden, und bei niedriger Materialtemperatur liegt die Streckgrenze ohnehin bei wesentlich höheren Bean- is spruchungen. Auch tritt beim anderen Anwendungsfall mit zwischen Gehäusewand und Sitzring einliegendem Haltering bei hoher Temperatur in Anbetracht des größeren Ausdehnungskoeffizienten des Halteringes ein Lockerwerden des Sitzringes nicht ein. Denn dem Haltering wird die Durchmesseränderung des Gehäuses aufgezwungen. Diese Änderung ist zwar wegen seiner Nachgiebigkeit etwas größer, als es der reinen Wärmedehnung entspricht, so daß die Vermutung naheliegt, daß der nitrierte Sitzring dennoch locker werden könnte. Aber auch diese Folge tritt nicht ein. Denn der unter großen Druckspannungen stehende Haltering neigt zu einer in einer Verminderung seines Innendurchmessers sich auswirkenden Querschnittsvergrößerung. Dabei tritt wegen seiner endlichen Breite bei Erwärmung eine den Innendurchmesser verkleinernde Dehnung nach innen auf, und infolge des größeren Ausdehnungskoeffizienten des Nitrierstahls im Vergleich zu dem des Gehäusewerkstoffs kommt es vielmehr dazu, daß sich der Sitzring auf den Haltering aufschrumpft, dem die Dehnung des Gehäuses aufgezwungen wird. Wenn hierbei der nitrierte Sitzring niedriger als der Haltering beansprucht ist, so sitzt er gleichwohl insoweit fest, daß eine Lockerung unmöglich ist. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer Sitzringbefestigung für einen Absperrschieber nach der Erfindung in zwei Figuren dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Befestigungsweise, bei der vom Schieberinnern nach außen der Haltering, der Sitzring und die Gehäusewand aufeinanderfolgen, Fig. 2 eine Sitzringbefestigung, bei der der Haltering in der Gehäusebohrung zwischen Sitzring und Gehäusewand liegt. Mit 1 (Fig. 1) ist das Schiebergehäuse bezeichnet, das die die Ringe aufnehmende Bohrung enthält. Gegen die stehengebliebene Gehäusewand 2 wird durch den austenitischen Haltering 5 der nitrierte Sitzring 4 angeklemmt, wenn nach dem Öffnen des Ventils durch den in der Richtung 6 durchströmenden Dampf der Sitzkörper mehr und mehr erwärmt wird. Bei zwischen der Gehäusewand 3 (Fig. 2) und dem als Innenring verwendeten nitrierten Sitzring 4 eingelegtem austenitischen Haltering 5 wird vermieden, daß der freie Querschnitt der Armatur eine Verengung erleidet. Bei gleichem Durchgangsquerschnitt ist die abzudichtende Fläche geringer, ebenso wie die auf die Armatur wirkenden Kräfte sich verringern. Beim Einbringen der Ringe in die Aufnahmebohrung im Gehäuse ist es ausreichend, wenn Sitzring und Haltering im kalten Zustand der Armatur durch strammen Schiebesitz gehalten werden. Patentansprüche:

1. Befestigung auswechselbarer Sitzringe, insbesondere für Absperrschieber für Dampfleitungen, mit einem Nitrierstahlring und einem Austenithaltering in der Ringeaufnahmebohrung des Gehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (4, 5) unter sich und gegenüber der Gehäusewand (2, 3) im kalten Zustand der Armatur nahezu spannungslos in der Bohrung liegen und der eine und andere Ring und die die Ringe umgebende Gehäusewand so aufeinander abgestimmt sind, daß die Sitzringbefestigung bei Erwärmung ausschließlich durch Klemmverbindung eintritt.

2. Sitzringbefestigung für einen Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nitrierte Ring (4) zwischen der Gehäusewand (2) und dem austenitischen Haltering (5) einliegt (Fig- I)·

3. Sitzringbefestigung für einen Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nitrierte Ring (4) vom austenitischen Haltering (5) und dieser von der Gehäusewand (3) umgeben wird (Fig. 2).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 230 123.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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