DE2334855A1

DE2334855A1 - Im umfang verstellbarer und selbsthemmend sitzender abdichtstopfen zum verschliessen von hohlzylindern

Info

Publication number: DE2334855A1
Application number: DE19732334855
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Prochaska; Ottmar Dipl Ing Schadel
Original assignee: PROCHASKA CRW CHEMIEROHRWERK; TECH UEBERWACHUNGS VER BAYERN; Technischer Uberwachungsverei Bayern Sachsen eV
Current assignee: PROCHASKA CRW CHEMIEROHRWERK; TECH UEBERWACHUNGS VER BAYERN; Technischer Uberwachungsverei Bayern Sachsen eV
Priority date: 1973-07-09
Filing date: 1973-07-09
Publication date: 1975-02-06
Also published as: DE2334855B2; DE2334855C3

Description

Aktenzeichen: Pr11

Anmelder: CRW Chemierohrwerk Ing. Prochaska GmbH & Co KG-8901 Rehling-Oberach
Langweiderstrasse 22

Im Umfang verstellbarer und selbsthemmend sitzender Abdichtstopfen zum Verschließen von Hohlzylindern

Die Erfindung bezieht sich auf einen im Umfang verstellbaren und selbsthemmend sitzenden Abdichtstopfen zum Verschließen von hohem Innendruck ausgesetzten Hohlzylindern.

Bei bekannten Abdichtstopfen für Hohlzylinder sind Innendrucke von einigen hundert atü zu hoch um den Abdichtstopfen ohne zusätzliche den Hohlzylinder beschädigende Mittel abdichten zu können. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Hohlzylinder bezüglich Material nicht dazu geeignet sind, solchen zusätzlichen Mitteln einen ausreichenden Halt und damit eine ausreichende Sicherung für den Abdichtstopfen zu bieten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, mit einfachen Mitteln einen verstellbaren und selbsthemmend sitzenden Abdichtstopfen zu bilden, der einem sehr hohen Innendruck ausgesetzt werden kann und der auch gewisse

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Toleranzschwankungen "bezüglich, des Rohrdurchmessers zuläßt.

Dies wird dadurch erreicht, daß der Abdichtstopfen zumindest aus einem den vollen Innendruck auffangenden und den Hohlzylinder abdichtenden und axial zur Kopfseite des Hohlzylinders hin einen Außenkonus aufweisenden Dichtungsteil und einem auf der genannten Außenkonusfläche mit einem Innenkonus eingepaßten, einen kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des Hohlzylinders aufweisenden Zylinder besteht, wobei letzterer in durch Innendruck den Abdichtstopfen festklemmende Segmente geteilt ist.

Durch die Verwendung eines Zylinders mit Innenkonus, der auf eine Außenkonusfläche eines Dichtungsteiles aufgesetzt wird, ist sichergestellt, daß bei Erhöhen des Druckes sowohl eine Verstellung als auch eine Selbsthemmung auftritt. Diese Wirkung wird insbesondere dadurch sichergestellt, daß der genannte Zylinder in Segmente geteilt ist« Durch die Aufteilung in Segmente ist die Verstellbarkeit sichergestellt. Die Abdichtung des Hohlzylinders erfolgt unabhängig von dem den Innenkonus aufweisenden Zylinder durch das vorgesehene Dichtungsteil.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist das Dichtungsteil einen tellerförmigen, kurzen, im Hohlzylinder beweglich eingepaßten, eine ringförmige Nut zur Aufnahme eines Dichtungsringes enthaltenden Zylinder.auf ν

Hierdurch wird in einfacher Weise eine Abdichtung für das den hohen Innendruck erzeugende Medium im Hohlzylinder gebildet.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung liegt in dieser Nut zusätzlich zum Dichtring ein geteilter, mit der schmalen Seite parallel zurHohlzylinderachse liegender Spannring.

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Hierdurch wird die Abdichtung verbessert und außerdem eine zusätzliche Anlagefläche für den Dichtring geschaffen, insbesondere wenn dieser an der der Innenseite des Hohlzylinders zugekehrten Seite der genannten Hut angebracht ist und der Innendruck auf den Spannring wirkt¹*

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung besteht das Dichtungsteil aus dem tellerförmigen Zylinder und einem lösbar damit verbundenen, einen Außenkonus aufweisenden Dorn.

Hierdurch wird nicht nur die Montage des Abdichtstopfens vereinfacht, sondern auch die Herstellung.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist an dem tellerförmigen Zylinder eine zur Innenseite des Hohlzylinders gerichtete Öse zur Befestigung eines Sicherungsseiles zur Sicherung der an beiden Enden des Hohlzylinders vorzusehenden Abdichtstopfen angebracht.

Diese Öse ist aus Sicherheitsgründen vorzusehen, um wenn der Hohlzylinder bei erhöhtem Druck auseinanderreißt oder platzt sicherzustellen, daß die Teile nicht durch den Baum fliegen.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden die den Abdichtstopfen festklemmenden Segmente des den Innenkonus aufweisenden Zylinders mittels entsprechender Verbindungselemente an einer Scheibe mit in Radialrichtung verlaufenden, die Verbindungselemente aufnehmenden Schlitzen zusammengehalten.

Hierdurch werden in einfacher Weise die Segmente des Zylinders sowohl bei der Montage als auch bei der Prüfung des Hohlzylinders unter erhöhtem Druck so■zusammengehalten, daß doch ohne weiteres eine Bewegung der Segmente in Eadialrichtung möglich ist.

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Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird der Hohlzylinder zwischen den nach außen gepreßten Segmenten und einer außen auf dem Zylinder aufgebrachten Außenkappe gepreßt.

Hierdurch wird sichergestellt, daß der von den Segmenten auf den Hohlzylinder ausgeübte Druck den Hohlzylinder an seinen Enden deformiert und unter Umständen das Prüfungsergebnis nachteilig beeinflußt.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist der Dichtungsteil eine verschließbare Entlüftungsdurchbohrung und eine Durchbohrung für das Einbringen des Druckmediums in den Hohlzylinder auf.

Hierdurch kann in einfacher Weise sichergestellt werden, daß die durch das Einbringen des Druckmediums, beispielsweise Wasser, das restliche im Hohlzylinder vorhandene, nicht erwünschte Medium, beispielsweise Luft, den Hohlzylinder verlassen kann.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung weisen die den Innenkonus aufweisenden Segmente vorzugsweise parallel zu einer senkrecht zur Hohlzylinderachse liegenden Ebene verlaufende Rillen auf.

Hierdurch wird die Selbsthemmung des Abdichtstopfens verstärkt.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist zumindest in einer der Segmentrillen ein Dichtungsring als Zusammenhaltering für die Segmente vorgesehen.

Hierdurch erübrigt sich die die Segmente .zusammenhaltende Scheibe.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung liegt zur Verringerung des Flächendruekes auf dem genannten teller-

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förmigen Zylinders des Diehtungsteiles im Hohlzylinder ein Füllzylinder, wobei beide Zylinder vorzugsweise gemeinsame Achsen haben. ..

Hierdurch wird der auf den Teller ausgeübte Flächendruck pro Flächeneinheit verringert. Dadurch kann auch der Prüfdruck für den Hohlzylinder noch erhöht werden.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird der genannte Füllzylinder in einer entsprechenden zylindrischen Aussparung im Dichtungsteil von Dichtungsringen gehalten.

Hierdurch ist sichergestellt, daß der Füllzylinder innerhalb des Hohlzylinders ohne großen Aufwand fest und unbeweglich angebracht werden kann. Ausserdem kann damit auch der Füllzylinder hohl sein.Das Medium kann nicht eindringen« Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der aus dem tellerförmigen Zylinder und dem den Außenkonus aufweisenden Dorn bestehende Dichtungsteil in einem Stück unter Einsparung der Vertiefungen für die Dichtungsringe und der genannten Durchbohrungen, sowie der genannten zylindrischen Aussparung gedreht bzw. gegossen.

Anhand der Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die gewählte Darstellungsart ist nur schematisch zur Erläuterung der Erfindung gedacht und nicht maßstabgerecht.

Die Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung nach einem Längsschnitt und

die Fig. 2 einen entsprechenden Querschnitt in der Ebene A.

Die Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel ebenfalls in Längsschnitt.

Bei den beiden Ausführungsbeispielen sind für gleiche Teile gleiche Bezeichnungen,aber mit anderen Indexzeichen,gewählt.

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In der Fig. 1 ist die obere Hälfte eines Längsschnittes eines Abdichtstopfens gezeigt und mit 1 ist der zu prüfende Hohlzylinder bezeichnet. Mit 2 ist eine über das gezeigte Hohlzylinderende geschobene Kappe, welche eine Deformierung des Prüflings während des PrüfVorganges verhindern soll, bezeichnet. Außerdem verstärkt diese Kappe die Selbsthemmung des Abdichtstopfens, wenn die Segmente des einen Innenkonus aufweisenden Zylinders einen nach außen gerichteten Druck auf den Prüfling ausüben. Die aus Fig. 2 ersichtlichen Segmente des den Innenkonus aufweisenden Zylinders 3 sind mittels einer Scheibe 4, beispielsweise mit Schrauben, zusammengehalten. Um eine Radialverschiebung der Segmente bei steigendem Druck zu ermöglichen, sind in der Scheibe 4 die radial gerichtete Schlitze 5 vorgesehen, so daß die Befestigungsschrauben in diesen Schlitzen den Bewegungen der Segmente entsprechend verschieblich sind.

Der Innenkonus der Segmente liegt auf dem Außenkonus eines Dichtungsteiles 6 auf, welches im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in zwei Teile geteilt ist. Der erste Teil besteht aus einem kurzen, tellerförmigen Zylinder 7, der bezüglich seines Durchmessers dem kleinsten zulässigen Durchmesser des Prüflings nahekommt. Um eine ausreichende Abdichtung zwischen diesem zylindrischen Teil und dem Hohlzylinder zu erhalten ist eine xfas? den üafang reELaafeiiäe Hut8 ii derZylinderwandung vorgesehen, in der ein Dichtungsring 9 angebracht werden kann. Zusätzlich zu diesem Dichtungsring kann entweder, wie in der Fig. 1 angedeutet ist, ein geschlitzter Spannring an der der Innenseite des Hohlzylinders zugewandten Seite oder an der der Außenseite des Hohlzylinders zugewandten Seite der Nut eingelegt werden, um eine zusätzliche Abdichtung zu erhalten. Bei Einlegen des Spannringes an der linken Seite der gezeigten Nut wird auf den Dichtungsring unter Einfluß des Innendruckes ein gleichmäßiger Druck ausgeübt.

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Der zweite Teil 11 des Dichtungsteiles 6 besteht aus einem Born mit konusförmiger Außenfläche und ist beispielsweise mittels einer Schraubverbindung mit dem zylindrischen Teil 7 verbunden. Die Außenkonusfläche des Domes und die Innenkonusflache des Zylinders^sind selbstverständlich bezüglich ihrer Neigung zur Hohlzylinderachse aneinander angepaßt.

Durch die beiden Teile des Dichtungsteiles 6 führt sowohl eine Durchbohrung 12 für die Entlüftung des mit Prüf medium aufzufüllenden Hohlzylinders als auch eine Durchbohrung 13 für das Zuführen des Prüfmediums zur Erzeugung des hohen. Druckes im Hohlzylinder. Die Durchbohrung 12 ist nach außen hin mit einem Yentil 14 abgeschlossen und die Durchbohrung ist mit einem Anschluß 15 an das das Prüfmedium unter Druck einführende Gerät anschließbar.

Der den Innenkonus aufweisende Zylinder 3 hat an der der Hohlzylinderinnenwand zugekehrten Seite Killen 16 um die Selbsthemmung des Abdichtstopfens zu erhöhen. Diese Killen 16 verlaufen parallel zu einer senkrecht zur Hohlzylinderachse verlaufenden Ebene. Bei der entsprechenden Aufteilung in Segmente und der Verbindung mit der Seheibe 4 ist es unbedeutend, ob alle Segmentteile so mit dieser Scheibe verbunden sind, daß ihr Abstand zu dieser Scheibe hundertprozentig gleich ist. Die Einstellung kann durch entsprechend auf den Muttern 17 und der Seheibe 4 anzubringende Markierungen so sein, daß ein etwa gleichmäßiger Abstand zu dieser Scheibe gewährleistet ist. Die lage der Segmente ■bestimmt» sich von selbst, .da die Segmente mit ihrem Innenkonus auf dem Außenkonus des Domes ruhen Imd bei dem Erhöhen des Druckes gegen die Hohlzylinder Vand gepresst; werden. An der Innenseite des tellerförmigen Zylinders ist eine Öse 18 angebracht, welche dazu dient, die beiden Abdichtstopfen über eine Kette miteinander zu verbinden um dafür zu sorgen, daß beim Auseinanderreißen oder Platzen des Hohlzylinders unter Druck die Abdicht stopfen nicht beliebig durch den Raum fliegen.

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In Pig. 2 ist der Schnitt A durch den Abdichtstopfen und den Zylinder gezeigt. In diesem Querschnitt ist die Segmententeilung des den Innenkonus aufweisenden Zylinders gezeigt. Außerdem ist die etwaige Lage der Durchbohrungen und 13 entnehmbar.

Anhand der Pig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß das Dichtungsteil 6^f jetzt nicht aus zwei Teilen sondern aus einem einzigen aus einem Stück gedrehten oder gegossenen Teil besteht. Die Kappe 2·, der Hohlzylinder 1¹, der Zylinder 3' mit Innenkonus, die Durchbohrungen 12' und 13' sowie die Hut für den Dichtring 9' und den Spannring 10· entsprechen im Prinzip denen nach Pig. 1.

Das Dichtungsteil weist axial zur Hohlzylinderachse eine Kappe 19 auf, welche zur Aufnahme eines Püllzylinders 20 dient. Dieser Püllzylinder hat die Aufgabe, den Druck je Flächeneinheit auf das Dichtungsteil zu verringern. Der Püllzylinder kann mittels Dichtungsringen 21 so gehalten werden, daß er während des PrüfVorganges unverrutschbar ist und auch das Prüf medium nicht in den Püllzylinder, der hohl ist, eindringen kann'i

Wenn in einer oder mehreren Rillen des Zylinders 3¹ Dichtungsringe vorgesehen werden, erübrigt sich die Scheibe 4 zum Pesthalten der Segmente des Zylinders, da diese Ringe die gleiche Punktion ausüben.

Hat man an beiden Enden eines zu prüfenden Hohlzylinders die Abdichtstopfen aufgebracht, die Sicherungskette eingehängt und die beiden Kappen auf den Enden aufgeschoben, kann das Druckmedium eingebracht werden. Das in einem oder beiden Abdichtstopfen vorgesehene Entlüftungsventil sorgt für die Entlüftung des im Hohlzylinder gebildeten

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Raumes. Versuche haben gezeigt, daß insbesondere beim Prüfen von Kunststoffrohren der Prüfdruck mehrere hundert atü betragen kann, bis das Rohr birst, ohne daß die Abdichtstopfen versagen. Die Verwendung zweier ineinandergreifender Konus, von denen einer in Segmente geteilt ist, gewährleistet einen unter dem Druckeinfluß besonders festen Halt des Abdichtstopfens, auch ohne daß die Gefahr eines Abrutschens an der Innenwand des Hohlzylinders besteht. Die Kappe sorgt dafür, daß der Prüfling, auch wenn Kunststoffrohre verwendet werden, nahezu nicht beschädigt wird. Da Kunststoffrohrdurchmesser infolge des Herstellungsverfahrens (gewickelt aus Glasfaser und harzgetränkt) grössere Toleranzgrenzen aufweisen als . Metallrohre , ist die Anwendung dieser Art von Abdichtstopfen besonders vorteilhaft, denn die Segmente sind verschieblich und passen sich, daher dem Durchmesser an.

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Claims

Patentansprüche

m Umfang verstellbarer und selbsthemmend sitzender Abdichtstopfen zinn Verschließen eines hohem Innendruck ausgesetzten Zylinders, dadurch gekennzeichne t , daß der Abdichtstopfen zumindest aus einem den vollen Innendruck auffangenden und den Hchlzylinder abdichtenden und axial zur Kopfseite des Hohlzylinders hin einen Außenkonus aufweisenden Dichtungsteil (6 bzw. 6¹) und einem auf der genannten Außenkonusflache mit einem Innenkonus eingepaßten, einen kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des Hohlzylinders (1) aufweisenden Zylinder (3) besteht, wobei letzterer in durch Innendruck den Abdichtstopfen festklemmende Segmente geteilt ist.
2. Abdichtstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Dichtungsteil (6 bzw. 6') einen tellerförmigen, kurzen, im Hohlzylinder beweglich eingepaßten, eine ringförmige Nut (22) zur Aufnahme eines Dichtungsringes enthaltenden Zylinder auf weist?.
3. Abdichtstopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß in dieser Nut (22) zusätzlich zum Dichtungsring (9) ein geteilter, mit der schmalen Seite parallel zur Hohlzylinderachse liegender Spannring (10) liegt.
4. Abdicht stopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Dichtungsteil aus einem tellerförmigen Zylinder (7) und einem lösbar damit verbundenen einen Außenkonus aufweisenden Dorn (11) besteht.
5. Abdichtstopfen nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß an dem tellerförmigen Zylinder eine zur Innenseite des Hohlzylinders gerichtete Öse (18)

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zur Befestigung eines Sieherungsseiles zur Sicherung der an beiden Enden des Hohlzylinders vorzusehenden Abdichtstopfen angebracht ist.
6. ■Abdichtstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die den Abdichtstopfen festklemmenden Segmente des den Innenkonus aufweisenden Zylinders (3) mittels entsprechender Verbindungselemente (17) an einer Scheibe (4) mit in Radialrichtung verlaufenden, die Verbindungselemente aufnehmenden Schlitzen zusammengehalten werden.
7. Abdichtstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlzylinder zwischen den nach außen gepreßten Segmenten und eine außen auf dem Hohlzylinder (1) aufgebrachten Außenkappe (2) gepreßt wird.
8. Abdichtstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Dichtungsteil eine verschließbare Entlüftungsdurchbohrung und eine Durchbohrung für das Einbringen des Druckmediums in dem Hohlzylinder aufweist.
9. Abdichtstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die den Innenkonus aufweisenden Segmente vorzugsweise parallel zu einer senkrecht zur Hohlzylinderachse liegenden Ebene verlaufende Rillen (16) aufweisen.
10. Abdichtstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest in einer der Segmentrillen ein Dichtungsring als Zusammenhalt ering für die Segmente vorgesehen ist.
11. Abdichtstopfen nach Anspruch 1, dadur.ch gekennzeichnet , daß zur Verringerung des Plächendruckes auf dem genannten tellerförmigen Zylinder des Dichtungsteiles im Hohlzylinder ein Füllzylinder liegt, wobei beide Zylinder vorzugsweise gemeinsame Achsen haben.

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12. Abdichtstopfen nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der genannte IPüllzylinder in einer entsprechenden zylindrischen Aussparung im Dichtungsteil von
Dichtungsringen gehalten wird.
13. Abdichtstopfen nach Anspruch 1,8, 12, dadurch gekennzeichnet , daß der aus dem tellerförmigen Zylinder und den Außenkonus aufweisendem Dorn bestehende Dichtungsteil in einem Stück unter Einsparung der Vertiefungen
für die Dichtungsringe, der genannten Durchbohrungen, sowie
der zylindrischen Aussparung gedreht bzw. gegossen ist.

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