DE2556729A1

DE2556729A1 - Regelsystem fuer armaturendichtungen

Info

Publication number: DE2556729A1
Application number: DE19752556729
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: SELBSTFINANZIERUNGS ANSTALT
Current assignee: SELBSTFINANZIERUNGS ANSTALT
Priority date: 1974-12-30
Filing date: 1975-12-17
Publication date: 1976-07-01
Also published as: FR2296802B3; CH588652A5; FR2296802A1; DE2556729C2

Description

Regelsystem für Armaturendichtunqen"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelsystem für Armaturendichtungen für höchste Drucke mit Gas, gasförmigen- oder flüssigen Medien sowie hauptsächlich für große und größte Abmessungen in den Pipelines.

Die Erfindung bezweckt, die Voraussetzungen dafür zu schaffen, daß bei derartigen Armaturen, die mit kugelförmigen-, zylindrischen oder konischen Ab sperr Organen ausgestattet sein können, mit einem Minimum an Drehmoment das Öffnen und Schließen getätigt werden kann. Es ist bekannt, daß bei großen Armaturen wegen der Oberflächenreibung durch Vorspannelemente und mögliche Anpreßhilfen durch Differenzdrucke so große Antriebsleistungen notwendig sind, daß man an die Grenze des Vertretbaren bereits gestoßen ist. Nach dieser Erfindung kommt man mit wesentlich kleineren Drehmomenten aus, die nur noch aus den Reibungskräften der Lager stammen. Die Antriebsaggregate, die hydraulischer-, pneumatischer- oder motorischer Art sein können, werden dadurch wesentlich kleiner. Darüber hinaus wird der Verschleiß der Dichtungsringe bei der Gleitbewegung des Absperrorganes praktisch Null, die Oberflächenrauhigkeit dieser Organe braucht nicht so klein zu sein, wie es heute notwendig ist. Alle diese Argumente führen zu wesentlichen Kostenreduktionen und zu einer größeren Betriebssicherheit der Armaturen.

Erfindungsgemäß werden diese Vorteile dadurch erzielt, daß die Abdichtungsorgane, die ringkolbenförmig ausgebildet sind, bei denen die Vorspannung durch Pederelemente erzeugt wird und außerdem zur Steigerung der Vorspannung auf der Rückseite durch das Fördermittel druckbeaufschlagt werden, durch ein sehr einfaches Regelgerät, welches mit zeitlicher Verzögerung vom Antrieb der Armaturen gesteuert wird, wahlweise die Rückseite des Dichtungselementes an das unter Druck stehende Fördermedium bzw. über Gehäusebohrungen an die Atmosphäre oder an einen Ausgleichsbehälter, der praktisch drucklos ist, geschaltet wird. Durch diese Kombi-

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nation werden die Dichtungselemente in Arbeitsstellung gebracht oder aber bis in den Grund der Aufnahmenut durch Differenzdrucke zurückgesetzt, so daß sie völlig außer Eingriff sind.

Es sind für große Pumpen-Kugelschieber Antriebe für Dichtungen bekannt, die mit einer großen Anzahl von außen gesteuerter und über Öldruck betriebener, gehäusedurchdringender Servozylinder angetrieben werden. Der Nachteil liegt darin, ;*daß man aus dem Gehäuse heraus muß, -Dichtungs-, Reibungs- und Steuerprobleme für den Gleichlauf hat, wobei darüber hinaus die punktförmige Beaufschlagung beachtliche Widerstandsmomente in den Dichtungsringen benötigt, damit diese eine gleichmäßige Auflage erhalten. Außerdem hat diese bekannte Lösung bisher lediglich Anwendung bei Absperrorganen für Pumpen, betrieben mit Wasser, gefunden.

Alle diese Nachteile treten erfindungsgemäß nicht auf, weil für das Vorsetzen in Betriebs Stellung und das Zurücksetzen der Dichtungsringe in Schaltstellung das Fördermedium mit dem zur Verfügung stehenden Druck benutzt wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen in der Arbeitsstellung und der Schaltstellung näher erläutert. Es stellen dar:

Abbildung 1: Eine schematische Schnittdarstellung der erfindungs

gemäßen Ausführung der ringförmigen Dichtungselemente anhand beispielsweise eines Kugelhahnes, sowie das Schaltelement für die Beaufschlagung der Rückseite mit dem Medium.

Abbildung 2: Die gleiche Darstellung für die Position der ringförmigen

Dichtungselemente in Schalt st ellung des Kugelhahnes.

Einander entsprechende Teile sind in allen Vorlagen mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden.

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Gemäß Abb. 1 ist das ringförmige Dichtungselement 3) in· Arbeitsposition auf der Kugeloberfläche 1) welche die Kugelbohrung la) besitzt und sitzt dabei in einer ringförmigen Nut des Kugelhahngehäuses 2). Die Abdichtung des Dichtelementes 3) gegenüber dem Kugelhahn gehäuse 2) erfolgt beispielsweise durch O-Ring 4) an der Außen- und Innenseite des zylindrischen Teiles. Die Vorspannung erfolgt durch Federelemente 5) und die Bohrung 6) stellt die Verbindung zu dem eigentlichen Regelgerät dar, welches über die Druckbohrung 7) den Anschluß zum Gehäusedurchlaß 2a) besitzt. Die Position 8a) und 8b) stellen den Ventilsitz unten und oben für den unteren Ventilkegel 9a) und oberen Ventilkegel 9b) dar, während der mit Dichtungen versehene Kolben 10) als einteilige Konstruktion mit dem oberen und unteren Ventilkegel über die Druckfeder 11) ständig in der Position gehalten wird, die den oberen Ventilkegel 9b) und den oberen Ventilsitz 8b) zur Dichtung bringt. Der Druckanschluß 12) für das Regelelement stellt die Verbindung zu einem Impulsgeber am Antriebssystem des Kugelhahnes dar (B) und die Abflußbohrung 13) führt - wie bereits erwähnt - in die Atmosphäre (C) bzw. in einen praktisch drucklosen Ausgleichsbehälter. In dieser Stellung wird die Rückseite des Dichtungselementes 3) ständig druckbeaufschlagt vom Fördermedium (A) und die zusätzliche Pressung entsprechend der Differenzfläche Fl minus F2 erzeugt. Die Erfahrung lehrt, daß ein Druckabbau an der Anlagefläche des Dichtungselementes 3) etwa im ersten Drittel erfolgt.

Die Abb. 2 zeigt die gleichen Bauelemente wie oben erwähnt in der Schaltstellung des Kugelhahnes, d.h. über den beschriebenen Mechanismus wird der Kolben 10) über die Leitung 12) mit (B) druckbeaufschlagt, überwindet die Federkraft und bringt den unteren Ventilkegel 9a) und den unteren Ventilsitz 8a) in Dichtungsposition. Gleichzeitig wird die Rückseite des Dichtungselementes 3) über die Bohrung 13) mit der Atmosphäre (C) bzw. dem Ausgleichsbehälter kurz geschlossen und mit dem Druck (A) wird das Dichtungselement 3) die Vorspannung des Federelementes 5) überwinden und in die Endposition fahren. Dabei ist die Kugeloberfläche 1) völlig frei und die Kugel kann ohne die Reibungskräfte durch das Dichtungselement 3) frei bewegt werden.

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Ist die Endposition der Kugel erreicht, entfällt die Druckbeaufschlagung (B) und der Kolben 10) nimmt durch die Feder 11) wieder seine Ruhestellung ein, die Abflußbohrung 13) wird geschlossen, die Rückseite des Dichtungselenaentes 3) druckbeaufschlagt und der Kugelhahn hat wieder seine alte Arbeitsposition.

Selbstverständlich kann die Ausführung des Regelelementes mit Ventilsitz u. dgl. genauso mit Steuerkolben und Steuer schlitz en dargestellt werden. Die in den Abbildungen dargestellte Ausführung hinsichtlich der konstruktiven Einzelheiten kann vielfältige Abwandlungen innerhalb des Erfindungsrahmens erfahren.

- 5 Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

1} Regelsystem für Armaturen mit kugelförmigen, kegelarti· gern oder zylindrischen Absperrelement, dadurch gekennzeichnet, daß die ringkolbenförmigen Dichtungselemente (3) durch ein Regelsystem in Abhängigkeit von der Steuerung des jeweiligen Antriebssystems (B) in einer Ringnut auf ihrer Rückseite vom Druck des Fördermediums (A) zur Steigerung der Vorspannung druckbeaufschlagt oder durch Druckdifferenz (Fl minus F2) dadurch vom Absperrelement (1) zurückgezogen werden kann, daß ihre Rückseite an die Atmosphäre (C) oder an einen entsprechenden drucklosen Ausgleichsbehälter angeschlossen wird.

2. Regelsystem für Armaturen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Regelsystem in Abhängigkeit vom Antriebssystem durch den Druck des Fördermediums (A) hydraulisch, pneumatisch oder aber elektromagnetisch oder elektromotorisch hubgesteuert wird.

3. Regelsystem für Armaturen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem ventilförmige Abdichtungen (9a, 9b) besitzt oder die Steuerfunktion über Steuerkolben und Steuerschlitze ausgeführt sind.

h. Regelsystem für Armaturen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die ringkolbenför-

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migen Dichtungselemente (3) in ihren Ringnuten innen- und außenbefindliche Abdichtungen (4) besitzen

5. Regelsystem für Armaturen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtungselemente (3) durch Federelemente (5) unter Vorspannung gesetzt sind.

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Le e rs'e i t e