DE2827226A1

DE2827226A1 - Abdichtung fuer absperrklappen

Info

Publication number: DE2827226A1
Application number: DE19782827226
Authority: DE
Inventors: Otto Ing Grad Wagner
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1978-06-21
Filing date: 1978-06-21
Publication date: 1980-01-10
Also published as: DE2827226C2

Description

Abdichtung für Absperrklappen

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für Absperrklappen mit zwei zusammenwirkenden Dichtelementen, die jeweils als runde, aus einem Teil gefertigte Drehprofile ausgebildet und konzentrisch einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei ei.n Diehtelement an der Absperrklappe und das zweite an dem abzudichtenden Gehäuse angebracht ist.

Derartige Abdichtungen sind bereits bekannt. Das eine Dichtelement ist an der Absperrklappe angebracht, das andere an dem abzudichtenden Gehäuse. In Schließstellung der Absperrklappe werden die beiden Dichtelemente miteinander zur Deckung gebracht und aufeinander gepreßt. Durch das Zusammenwirken der Dichtelemente ist die Absperrklappe dicht mit dem Gehäuse verbunden.

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Ein Einsatz der beschriebenen Abdichtung bei tiefen Temperaturen (unter -200⁰C) ist jedoch bisher nicht möglich, da elastische Dichtungswerkstoffe bei derart tiefen Temperaturen verspröden und dadurch Undichtigkeiten verursachen. Metallische Dichtelemente (z.B. aus Aluminium, Kupferlegierungen, Austeniten), scheiden wegen ihrer verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten sowie - bei gleicher Werkstoffpaarung - wegen ihrer Neigung zum Festfressen aus. Zur Lösung des Dichtheitsproblems bei tiefen Temperaturen ist auch bereits die Verwendung von Absperrklappen, die eine Schwenk- und eine Zustellbewegung zum Sitz vollführen, vorgeschlagen worden. Diese Möglichkeit ist jedoch wegen aufwendiger Konstruktion kaum realisierbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtung zu entwickeln, die auch bei großen auftretenden Temperaturschwankungen dichtet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beide Dichtelemente Klemmteile, Führungsteile und. Schwimmteile aufweisen, wobei die Klemmteile fest mit der Absperrklappe bzw. mit dem Gehäuse und die Schwimmteile über die Führungsteile beweglich mit den Klemmteilen verbunden sind und die Schwimmteile in Schließstellung der Absperrklappe einander abdichtend berühren.

Gemäß der Erfindung wird ein Dichtelemerit im Gehäuse, das andere an der Absperrklappe derart verklemmt, daß ein ■Hinterströmen der Dichtelemente unmöglich ist. Die Klemmteile führen

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zwangsweise die thermischen Konzentrationen bzw. Ausdehnung des Gehäuses und der Absperrklappe mit aus. Die Schwimmteile sind aufgrund des Aufbaus der Dichtelemente über Führungsteile gegenüber den Klemmteilen beweglich, so daß die Dichtelemente thermische Relativbewegungen von Gehäuse und.Absperrklappe ausgleichen

Durch die vorliegende Erfindung ist ein wirksames Abdichten der Absperrklappe auch bei tiefen Temperaturen möglich. Es ergeben sich geringere Schließ- und Öffnungsmomente als bei herkömmlichen Absperrklappen. Dadurch wird der Einsatz kleiner, d.h. billiger Antriebe zur Betätigung der Absperrklappen möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sind die Dichtelemente aufgrund ihrer Formgebung in Schließstellung der Absperrklappe zur Gewährung der Sitzabdichtung gegenüber radial vorgespannt.

Als besonders günstig erweist es sich, wenn, gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes, die Berührungsflächen der Schwimmteile der Dichtelemente abgeschrägt sind. Durch die Abschrägung kann in besonders einfacher Weise die radiale Vorspannung der Dichtelemente gegeneinander beim Schließen der Absperrklappe erreicht werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes, bei der die Absperrklappe'drehbar gelagert ist um eine Achse, die das durch den Mittelpunkt der Absperrklappe gehende Lot auf die Absperrklappe mit Abstand

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zu dieser senkrecht schneidet, stellt die Berührfläche des an der Absperrklappe angebrachten Dichtelements einen Ausschnitt aus einer in die zu verschließende Öffnung gedachte Kugel mit der Drehachse der Absperrklappe als Mittelpunktgeraden dar und der Neigungswinkel der Abschrägung der Berührfläche des am Gehäuse angebrachten Dichtelements entspricht der Steigung der Tangentialebene an die Kugel am Ort der durch die Absperrklappe zu verschließenden Gehäuseöffnung.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigt:

Figur 1 eine geschlossene Absperrklappe mit erfindungsgemäßen Dichtelementen bei Norma!temperatur

Figur 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 bei tiefer Temperatur.

Figur 1 zeigt eine runde Absperrklappe 1 zur Abdichtung einer Öffnung in einem Gehäuse 2 in geschlossenem Zustand. Die Absperrklappe 1 ist um eine außerhalb der Absperrklappe 1 gelegene Achse J drehbar gelagert. Je ein ringförmiges Dichtelement 4, 5 ist an der Absperrklappe 1 bzw. am Gehäuse 2 angebracht. Die Dichtelemente 4, 5 sind beispielsweise aus Pqlytetrafluoräthylen gefertigt. Sie sind aufgebaut aus Klemmteilen 4a, 5a, Führungsteilen 4b, 5b und Schwimmteilen 4c, 5c An den Klemmteilen 4a, 5a sind die Dichtelemente 4, 5 dicht mit der Absperrklappe 1 bzw. mit dem Gehäuse 2 verbunden, um ein Hinterströmen der Dichtung

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zu verhindern. Die Befestigung erfolgt im gezeigten Beispiel mit Profilringen 6, "J_x mit denen die Dichtelemente 4, 5 an den Klemmteilen 4a, 5a eingeklemmt sind. Der Profilring 6 ist in dem gezeigten Beispiel angeschraubt, der'Profilring J durch einen Sprengring 8 gehaltert. Die Schwimmteile 4c und 5c sind in Führungsschlitzen in radialer Richtung beweglich und sind bei geschlossener Absperrklappe 1 durch die Führungsteile 4b, 5t> gegeneinander gedrückt. Die das am Gehäuse 2 angebrachte Dichtelement 5 berührende Fläche des an der Absperrklappe 1 angebrachten Dichtelements 4 stellt einen Ausschnitt aus einer in die zu verschließende GehäuseÖffnung gedachten Kugel mit dem zentral über der Absperrklappe 1 auf der Drehachse 3 gelegene Punkt 9 als Mittelpunkt dar. Die Neigung der Berührfläche des am Gehäuse 2 angebrachten Dichtelements 5 entspricht der Steigung der Tangentialebene an die Kugelausschnittsfläche des an der Absperrklappe 1 angebrachten Dichtelements 4.

Führen Gehäuse 2 und Absperrklappe 1 bei Temperaturänderungen Relativbewegungen aus,.so bleibt die Gehäuseöffnung dennoch dicht verschlossen. Zwar machen die Klemmteile 4a·, 5a der Dichtelemente 4, 5 jede Bewegung der Umgebung mit, die Schwimmteile 4c, 5c gleichen jedoch Relativbewegungen von Gehäuse 2 und Absperrklappe 1 aus und dichten aufgrund ihrer Vorspannung weiterhin. Figur 2 zeigt den Fell, daß die Absperrklappe 1 relativ zur Gehäuseöffnung geschrumpft ist. Für dieselben Bauteile wurden die·selben Bezeichnungen verwendet wir in Figur 1.

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Aufgrund der gegeneinander gerichteten radialen Vorspannung der DichteIemente 4, 5 liegen die Berührungsflächen der Schwimmteile 4c, 5c der Dichtungselemente 4, 5 nach wie vor dicht aufeinander. Die Relativbewegung von Gehäuse 2 und Absperrklappe 1 ist durch die Führungsteile 4b, 5b ausgeglichen.

Die Regelung der Absperrklappe 1 erfolgt vorzugsweise durch Handbetätigung oder durch einen pneumatischen oder elektri-. sehen Antrieb.

Die beschriebene Abdichtung ist besonders geeignet für den Einsatz in Flüssigkeitsanlagen, wie z.B. LNG-Schiffe oder LNG-Tanklager, oder in Luftzerlegungsanlagen..Durch die Verwendung geeigneter Werkstoffe für die Dichtelemente kann ihr Einsatzgebiet erweitert werden/

Das Prinzip der erfindungsgemäßen Abdichtung ist in vorteilhafter Welse auch in der Hochtemperaturtechnik anwendbar.

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Claims

Patentansprüche

.JAbdichtung für Äbsperrklappen mit zwei zusammenwirkenden Dichtelementen, die jeweils als runde, aus einem Teil gefertigte Drehprofile ausgebildet und konzentrisch einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei ein Dichtelement an der Absperrklappe · und das zweite an dem abzudichtenden Gehäuse angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Dichtelemente Klemmteile aufweisen, wobei die Klemmteile fest mit der Absperrklappe bzw. mit dem Gehäuse und die Schwimmteile über die Führungsteile beweglich mit den Klemmteilen verbunden sind und die Schwimrateile in Schließstellung der Absperrklappe einander abdichtend berühren.

2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente aufgrund ihrer Formgebung in Schließstellung· der Absperrklappe gegeneinander radial vorgespannt sind.

;5. Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2., dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen der Schwimmteile der Dichtelemente abgeschrägt sind.

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4. Abdichtung nach Anspruch 3, wobei die Absperrklappe drehbar gelagert ist um eine Achse, die das durch den Mittelpunkt der Absperrklappe gehende Lot auf die Absperrklappe mit Abstand zu dieser senkrecht schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührfläche des an der Absperrklappe angebrachten Dichtelements einen Ausschnitt aus einer in die zu verschließende Öffnung gedachte Kugel mit der Drehachse der Absperrklappe als Mittelpunktsgeraden darstellt und der Neigungswinkel der Abschrägung der Berührfläche des am Gehäuse angebrachten Dichtelements der Steigung der Tangentialebene an die Kugel am Ort der Gehäuseöffnung entspricht.

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