DE2437138A1

DE2437138A1 - Expansionsstopfbuchse

Info

Publication number: DE2437138A1
Application number: DE2437138A
Authority: DE
Inventors: Walter Fierlbeck; Joachim Lenich
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1974-08-01
Filing date: 1974-08-01
Publication date: 1976-02-12

Description

Expansionsstopfbuchse Die Erfindung betrifft eine Expansionsstopfbuchse mit einem oder mehreren Druckflanschen zur Abdichtung von gegeneinander verdrehbaren und/oder axial verschiebbaren Rohren, welche ein Leitungsmedium führen.
Bei herkömmlichen Expansionsstopfbuchsen wird der Ringspalt zwischen zwei ineinandergeschobenen Rohrenden dadurch abgedichtet, daß in einer Nut eines am Ende des äußeren Rohres befestigten Druckflansches eine zumeist aus mehreren Packungsringen bestehende Stopfbuchspackung angeordnet ist, welche auf mechanische Weise, z, B. mittels Druckschrauben gegen die wandungen der Nut und gegen den Außenmantel des Innenrohres gepreßt wird. Im Falle einer Rohrverschiebung ist also der Außenmantel des Innenrohres Gleit- und Dichtfläche zugleich. Die Stopfbuchspackung muß dabei ein von den physikalischen und chemischen Eigenschaften des Leitungsmediums unabhängiges, gutes Gleit- und Dichtungsvermögen besitzen und wird oft zusätzlich noch geschmiert. Außerdem muß der Anpreßdruck auf die Stopfbuchspackung ständig aufrechterhalten werden, um Undichtigkeiten in der Expansionsstopfbuchse zu vermeiden. Dies macht speziell bei tieflcalten Leitungsmedien große Schwierigkeiten und den Einsatz herkömmlicher Expansionsstopfbuchsen bei Temperaturen unterhalb 2CO K nicht mehr möglich. Die Verwendung herkömmlicher Expansionsstopfbuchsen bedingt insbesondere bei Leitungsmedien mit extremen Temperaturen durch auftretende große Temperaturschwankungen und durch erhöhten Abrieb des Packungsmaterials ein häufiges Nachstellen-ler Druckschrauben. Solche Expansionsstopfbuchsen müssen also ständig an Ort und Stelle UberprUft und gewartet werden und somit leicht zugänglich sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Expansionsstopfbuchse zu entwickeln, die auch bei extremen Temperaturen und Temperaturschwankungen zuverläßig arbeitet und weitgehend wartungsfrei ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß mindestens einer der Druckflansche der Expansionsstopfbuchse eine Nut aufweist, in der ein Druckring angeordnet ist, wobei der Druckring den Druck eines Druckmediums auf eine Stopfbuchspackung Uberträgt.
Da der Druck des Druckmediums ständig auf der Stopfbuchpackung lastet, erübrigt sich ein fortwährendes Nachstellen von Druckschrauben oder ähnlichem. Uber den Druck des Druckmediums, welches beispielsweise über eine flexible Leitung der Expansionsstopfbuchse zugeführt wird, läßt sich auch der auf die Packung ausgeübte Anpreßdruck ermitteln, so daß eine Druckmessung des Druckmediums eine einfache Uberwachung des Anpreßdruckes in der Expansionsstopfbuchse unabhängig von deren Lage ermöglicht. Somit ist die Anwendung einer solchen Expansionsstopfbuchse auch bei unterirdisch verlaufenden oder thermisch vollkommen isolierten Rohrleitungen möglich.
Bei einer vorteilhaften AusfUhrungsform der erfindungsgemäßen Expansionsstopfbuchse liegt die Innenfläche des Druckringes auf der Stopfbuchspackung auf, und das Druckmedium drückt direkt auf die Außenfläche des Druckringes. Durch diese Ausführunsrorm wird in besonders einfacher und kostensparender Weise der Erfindungsgedanke realisiert. Der Druckring kann Je nach Betriebsdruck und - temperatur entweder ein geschlossener Ring aus flexiblem Material oder ein offener Ring mit verzahnten ineinandergreifenden Enden sein.
Bei einer anderen Ausführungsform ist der Druckring als offener Klemmring ausgebildet, dessen Innenfläche auf der Stopfbuchspackung aufliegt und wobei das Druckmedium indirekt Uber einen Zylinder und einen Kolben tangential auf die Enden des Klemmringes drückt. Dadurch ist es auch bei Druckmedien mit Drücken, die niedriger als die des Leitungsmediums sind möglich, einen ausreichend hohen Anpreßdruck auf die Stopfbuchspackung auszuüben, was besonders für Rohrleitungen'die Leitungsmedien bei hohen Drücken oder auch bei extrem tiefen Temperaturen fUhren, angebracht ist.
Bei beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Expansionsstopfbuchse ist es von Vorteil, wenn der Druckring mechanisch z.B. durch Druckfedern oder Schrauben,die beispielsweise auf den äußeren Umfang des Druckringes radial nach innen drücken oder z.B. auf den Kolben einwirken, vorgespannt ist. Dadurch ist gesichert, daß auch bei einem Druckabfall des Druckmediums die Expansionsstopfbuchse nicht oder nur in geringem Maße undicht wird.
Als Stopfbuchspackung für die erfindungsgemäße Expansionsstopfbuchse eignet sich besonders ein mit einem feinen Pulver wie z.B. Molybdänsulfid oder Graphit gefüllter, fein gewebter Gewebeschlauch, der beispielsweise aus dünnen Kunststoffasern hergestellt ist. Eine solche Stopfbuchspackung ist besonders für tiefe Temperaturen geeignet, da das feine Pulver durch den AllDreßdruck des Druckringes durch die feinen Löcher des Gewebeschlauches hindurch auf die Wandungen der Nut und auf den Außenmantel des Innenrohres gepreßt wird und sich dabei soweit verdichtet, daß die Packung gasdicht wird und gute Gleiteigenschaften aufweist. Trotz der Verdichtung verhält sich das Pulver selbst bei tiefsten Temperaturen wie eine plastische Masse, da die einzelnen Partikel des Pulvers untereinander keine temperaturabhängige Bindung eingehen.
Eine besonders vorteilhafte Ausfdh.rungsform der xpansionsstoprbuchzeichnet sich dadurch aus, daß das Druckmedium das Leitungsmedium ist und dessen Zuftihrungsleitung mit dem Innern desjenigen Rohrteiles in Verbindung steht, an dem der Druckflansch befestigt ist. Dies erspart eine zusätzlich betriebene Druckleitung für die Expansionsstopfbuchse. Weiterhin stellt sich bei dieser Ausführungsform der notwendige Anpreßdruck auf die Stopfbuchspackung automatisch mit dem Jeweiligen Druck des Leitungsmediums richtig ein.
Die Figuren i, 2a, 2b und 3 zeigen schematisch einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Expansionsstopfbuchse.
5 zeigen: Figur 1 einen Schnitt längs der Rohrachse durch eine Ausführungsform einer Expansionsstopfbuchse gemäß Anspruch 2.
Figur 2 a, 2b und 3 senkrecht zur Rohrachse verlaufende Schnitte durch drei verschiedelle Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Expansionsstopfbuchse.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Schnittzeichnung eine Expansionsstopfbuchse nach Anspruch 2. An dem Ende des Außenrohres 8 ist ein Druckflansch 1 befestigt. Der Druckflansch 1 weist eine Nut 5 auf, in die eine Druckleitung 7 einmündet. Das durch die Druckleitung 7 eintretende Druckmedium drückt über einen Druckring 2 eine Stopfbuchspackung 3 auf den Außenmantel eines Rohres 9 und gegen die wandungen der Nut 6.
Die Figuren 2a und 2b zeigen schematisch in einem Schnitt durch einen Druckflansch senkrecht zur Rohrachse zwei Mbglichkeiten einer mechanischen Vorspannung eines Druckringes nach Anspruch 4. Figur 2a zeigt ein in der Nut des Druckflansches verlaufendes, wellenformiges Federelement 1O, welches auf den Druckring 2 je nach der Anzahl der Wellen an mehreren Punkten entlang des Umfanges einen radial nach #innen gerichteten Druck ausübt. Die gleiche Funktion haben die in Figur 2b dargestellten Druckschrauben 11, von denen mehrere auf dem Umfang des Druckringes verteilt sein können und auf den Druckring drücken.
Figur 3 zeigt schematisch eine Expansionsstopfbuchse nach Anspruch 5 mit einem als offenen Klemmring 12 ausgebildeten Druckring. Auf die Enden dieses Klemmringes 12wirkt über einen Zylinder 13 und einen Kolben 14 der Druck eines Druckmediums.
Die Vorspannung des Klemmringes 12 geschieht hierbei durch eine im Zylinder 15 angeordnete und auf den Kolben 14 drückende Feder 15.
6 Patentansprüche

Claims

Patentansprflche 1./ Expansionsstopfbuchse mit einem oder mehreren Druckflanschen, zur Abdichtung von gegeneinander verdrehbaren und/oder axial verschiebbaren Rohren, welche ein Leitungsmedium.fllhren, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Druckflansche (1) eine Nut (6) aufweist, in der ein Druckring (2,12) angeordnet ist, wobei der Druckring (2,12) den Druck eines Druckmediums auf eine Stopfbuchspackung (3) Uberträgt.
2. Expansionsstopfbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß die Innenfläche des Druckringes (2) auf der Stopfbuchspackung (3) aufliegt und'das Druckmedium direkt auf die Außenfläche des Druckringes (2) drückt, 5.
Expansionsstopfbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring als offener Klemmring (12) ausgebildet ist, dessen Innenfläche auf der Stopfbuchspackung (5) aufliegt und das Druckmedium indirekt über einen Zylinder (15) auf einen Kolben (14) tangential auf die Enden des Klemmringes drückt.
4. Sxpansionsstopfbuchse nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (2,12) mechanisch vor#esnannt ist.
5. Expansionsstopfbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenrlzeichnet, daß die Stopfbuchspackung ()) aus einem mit einem feinen Pulver (5) gefüllten, fein gewebten Gewebe schlauch (4) besteht.
6. Expansionsstopfbuchse nach Anspruch 2 oder ), dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium das Leitungsmedium ist und dessen ZufUhrungsleitung (17) mit. dem Inneren desjenigen Rohrteiles in Verbindung steht, an dem. der Druckflansch (l) befestigt ist.