DE3644100A1 - Dichtungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungseinrich­ tung zum dichtenden Einsetzen eines in einem Schutzrohr angeordneten Sensors, insbesondere Temperaturfühlers, eines Meßgerätes in eine Rohrleitung, mit einem sich im montierten Zustand durch die Wand der Rohrleitung erstreckenden, mit seinem inneren Ende im Innenraum der Rohrleitung endenden, rohrförmigen Gehäue, in dem im axialen Abstand vom inneren Ende eine O-Ringdichtung und näher zum inneren Ende eine rohrförmige Dichtung gehaltert ist, deren inneres Ende einen durch radial verlaufende Schnitte in Segmente unterteilten Boden auf­ weist.

Bei einer bekannten Dichtungseinrichtung dieser Art (DE-GM 84 31 179) steht der Boden des rohrförmigen Dichtungs­ elementes über das innere Ende des rohrförmigen Gehäuses vor, so daß die gebildeten Segmente beim Einsetzen des den Sensor enthaltenden Schutzrohres unter gewisser axialer Streckung radial nach außen gedrückt werden und sich teilweise radial außerhalb der äußeren Hüllkurve des rohrförmigen Gehäuses befinden.

Wird das Schutzrohr entfernt, so kommen die Segmente infolge ihrer Eigenelastizität einen undurchlässigen Boden bildend in dichtenden Eingriff miteinander, der durch den Fluiddruck in der Rohrleitung noch unterstützt wird.

Die O-Ringdichtung, die bei der bekannten Einrichtung einstückig mit dem rohrförmigen Dichtungselement ausge­ bildet ist, jedoch auch von diesem getrennt sein könnte, dient dazu, eine Abdichtung des Innenraums der Rohrleitung zu bewirken, wenn das den Sensor enthaltende Schutzrohr sich durch den Boden der rohrförmigen Dichtung erstreckt, die Segmente also radial nach außen verschwenkt sind.

Bei der bekannten Einrichtung besteht die Gefahr, daß die Dichtwirkung der Segmente beim Entfernen des den Sensor enthaltenden Schutzrohres nicht voll erreicht wird, da sich in der radial nach außen verschwenkten Lage der Segmente zwischen diesen Schmutzteilchen aus dem durch die Rohrleitung fließenden Fluidstrom ablagern können, die dann die enge Anlage der Segmente bei herausge­ zogenem Schutzrohr beeinträchtigen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine solche bekannte Dichtungs­ einrichtung dahingehend zu verbessern, daß die Ablagerung von Schmutzteilchen zwischen den aufgespreizten Segmenten vermieden und so die Dichtwirkung im geschlossenen Zustand sichergestellt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Dichtungseinrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausge­ staltet, daß sich der Boden der rohrförmigen Dichtung im axialen Abstand vom inneren Ende des Gehäuses in diesem befindet.

Bei der erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung erstrecken sich also die aufgespreizten Segmente nicht aus dem rohr­ förmigen Gehäuse heraus in den Innenraum der Rohrleitung, so daß sie sich auch nicht im unmittelbaren Fluidstrom befinden. Auf diese Weise ist die Gefahr der Ablagerung von Schmutzteilchen zwischen ihnen deutlich herabgesetzt, so daß die Dichtungswirkung nicht beeinträchtigt wird.

Eine weitere Schwierigkeit bei der bekannten Dichtungs­ einrichtung besteht darin, daß die radial aufgespreizten Segmente durch die Strömung in der Rohrleitung jahrelang in einer Richtung belastet werden, so daß nicht auszu­ schließen ist, daß sie nach jahrelangem Gebrauch gering­ fügig dauerhaft verformt sind oder ihre Eigenelastizität nicht mehr ausreicht, um sie beim Herausziehen des den Sensor enthaltenden Schutzrohres in eine dichtende Anlage zu bringen.

Die Gefahr der einseitigen Belastung infolge des Fluid­ stroms in der Rohrleitung ist bei der erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung zwar nicht gegeben, doch könnte es auch bei dieser vorkommen, daß die Eigenelastizität des Materials der rohrförmigen Dichtung nicht so stabil ist, daß sich die Segmente nach jahrelang aufgespreizten Zustand beim Entfernen des Schutzrohres dichtend aneinander legen.

Um den dichtenden Eingriff der Segmente auch nach jahre­ langem Aufspreizen sicherzustellen, kann die rohrförmige Dichtung auf Höhe des Bodens eine äußere Ringnut aufweisen, in der sich eine die Segmente zusammendrückende Ringfeder befindet, die beispielsweise aus rostfreiem Stahl besteht und eine Materialstärke von 0,15 mm bis 0,3 mm hat.

Durch die Verwendung einer derartigen Ringfeder, deren Materialeigenschaften bekannt und über lange Jahre stabil sind, läßt sich sicherstellen, daß auf die Segmente dauernd eine geringfügige Kraft ausgeübt wird, die beim Entfernen des Schutzrohres sicherstellt, daß die Segmente tatsächlich zur dichtenden Anlage miteinander kommen.

Um die Gefahr des Eintritts von Schmutzteilchen in den Bereich zwischen den aufgespreizten Segmente noch weiter zu verringern, kann der Öffnungsquerschnitt des Gehäuses zur Bildung einer ringförmigen Kammer für die Segmente der rohrförmigen Dichtung am inneren Endbereich verengt sein.

Im Bereich der Querschnittsverengung kann sich eine Ring­ dichtung befinden, die bei eingestecktem Schutzrohr an diesem anliegt, so daß die die Segmente aufnehmende Kammer zumindest in erheblichem Maße gegenüber dem Fluidstrom in der Rohrleitung abgedichtet ist.

Wie vorstehend bereits erwähnt, kann die O-Ringdichtung einstückig mit der rohrförmigen Dichtung ausgebildet sein. Die Herstellung der Dichtung und deren Montage wird jedoch vereinfacht, wenn O-Ringdichtung und rohrför­ mige Dichtung aus getrennten Teilen bestehen, wobei dann die rohrförmige Dichtung mit ihrem äußeren Ende im Gehäuse befestigt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der vereinfacht und schematisch ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schnitt eine in eine Rohrleitung einge­ setzte Dichtungseinrichtung mit eingeführtem, einen Sensor enthaltenden Schutzrohr.

Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten Teildarstellung die Dichtungseinrichtung und das teilweise herausgezo­ gene Schutzrohr.

Die in den Figuren dargestellte Dichtungseinrichtung kann im wesentlichen anstelle der Dichtungseinrichtung gemäß DE-GM 84 31 197 verwendet werden.

Die Dichtungseinrichtung hat ein Gehäuse, das aus einem in die Rohrleitung 20 eingeschraubten oberen Teil 1 und einem rohrförmigen unteren Teil 2 besteht, der durch eine ringförmige Sicke 3, die in Eingriff mit einer Ring­ nut im Gehäuseteil 1 steht, mit diesem verbunden ist.

Im äußeren (in den Figuren oberen) Bereich des Gehäuses ist in eine innere Ringnut ein O-Ring 6 eingesetzt, der dichtend an der äußeren Umfangswand des eingesteckten Schutzrohres 15 anliegt, das einen Stützkörper 16 trägt, der in das Gehäuseteil 1 eingeschraubt ist und mit einer Ringschulter auf diesem aufliegt. Auf den Stützkörper 16 ist ein Mutterkörper 17 aufgeschraubt, an dem Laschen 17 a mit Öffnungen zur Aufnahme einer Plombe ausgebildet sind.

Zwischen dem Gehäuseteil 1 und dem Gehäuseteil 2 ist das innere Ende einer rohrförmigen Dichtung 7 aus elasti­ schem Material gehalten. Als Material kann dasjenige Material verwendet werden, das als geeignet für das Dich­ tungselement gemäß DE-GM 84 31 197 genannt ist.

Das rohrförmige Dichtungselement 7 hat einen verhältnis­ mäßig dicken, im Gehäuse 1, 2 axial weiter innen (in den Figuren weiter unten) liegenden Boden, der in der in der DE-GM 84 31 197 beschriebenen Weise durch radiale Schnitte in Segmente 8 unterteilt ist. Die Schnitte er­ strecken sich, wie in der rechten Hälfte von Fig. 1 angedeutet, bis an das innere Ende des Dichtungselementes 7, so daß dies nur durch seinen äußeren Ringbereich zusam­ mengehalten ist. Auf Höhe des Bodens befindet sich eine äußere Ringnut 9, in die eine aus mehreren Windungen aufgebaute Ringfeder 10 eingelegt ist, die auf die Seg­ mente 8 eine radial nach innen wirkende Federkraft ausübt.

Das Gehäuseteil 2 weist an seinem inneren Ende einen radial nach innen vorstehenden Rand 5 auf, und im axialen Abstand von diesem Rand befindet sich eine sich radial nach innen erstreckende Ringsicke 4. Der Boden der rohr­ förmigen Dichtung 7 liegt weiter außen (in den Figuren oberhalb) im Gehäuse 1, 2 als die Ringsicke 4. Zwischen Rand 5 und Ringsicke 4 ist ein ringförmiges Stützelement 13 aus Metall eingesetzt, das einen L-förmigen Querschnitt hat, so daß sich sein äußerer, die Umfangswand bildender Schenkel in Anlage am Gehäuseteil 2 befindet, während sein sich radial nach innen erstreckender Schenkel radial in das Innere des Gehäuseteils 2 vorspringt.

In das Stützelement 13 ist von innen, also in den Figuren von unten, eine elastische Ringdichtung 14 eingesetzt,

deren radial innen liegende Dichtungslippe radial weiter innen positioniert ist als die radial am weitesten innen liegende Kante des Stützelementes 13.

Wie Fig. 1 zeigt, ergibt sich bei eingesetztem Schutzrohr 15 eine dichtende Anlage von O-Ring 6 und Dichtlippe des ringförmigen Dichtelementes 14 an der äußeren Umfangs­ fläche des Schutzrohres 15, während die Segmente 8 durch das sich durch den Boden des rohrförmigen Dichtelementes 7 hindurch erstreckende Schutzrohr 15 radial nach außen aufgespreizt sind und sich in der ringförmigen Kammer des Gehäuses 1, 2 befinden, die von Stützelement 13, Gehäuseteil 2 und Ringbereich 12 begrenzt wird.

In dieser Stellung ragt das den Sensor enthaltende Ende des Schutzrohres 15 nach innen über das innere Ende des Gehäuseteils 2 hinaus in den Innenraum 21 der Rohrleitung 20 und damit in den Fluidstrom in der Rohrleitung 20, während durch das Dichtungselement 14 eine Abdichtung der die Segmente 8 aufnehmenden Kammer sowie durch den O-Ring 6 eine weitere Abdichtung erzielt wird.

Wird das Schutzrohr 15 herausgezogen (Fig. 2), so kommt es zunächst von der Dichtlippe des Dichtungselement 15 frei, und sein freies Ende bewegt sich durch den Boden des rohrförmigen Dichtelementes 7 hindurch, so daß sich, wie in Fig. 2 angedeutet, die Segmente 8 infolge ihrer Eigenelastizität sowie unter Wirkung der Ringfeder 10 radial nach innen in dichtenden Eingriff miteinander bewegen können. Dieser dichtende Eingriff wird dann noch durch den aus dem Inneren 21 der Rohrleitung 20 wirkenden Fluiddruck verstärkt.

Um während des Herausziehens des Schutzrohres 15 sicherzu­ stellen, daß auch bei noch nicht in dichtenden Eingriff gelangten Segmenten 8 kein Fluid zwischen Schutzrohr 15 und Gehäuse 1, 2 austritt, sind die Abmessungen des Schutzrohres 15 und die Lage des O-Ringes 6 in der in der DE-GM 84 31 197 beschriebenen Weise so gewählt, daß der O-Ring 6 so lange eine sichere Abdichtung bewirkt, bis die Segmente 8 in dichtendem Eingriff gekommen sind.

Claims (6)

1. Dichtungseinrichtung zum dichtenden Einsetzen eines in einem Schutzrohr (15) angeordneten Sensors, insbesondere Temperaturfühlers eines Meßgerätes in eine Rohrleitung (20), mit einem sich im montierten Zustand durch die Wand der Rohrleitung (20) erstreckenden, mit seinem inneren Ende (5) im Innenraum der Rohrleitung (20) endenden, rohrförmigen Gehäuse (1, 2), in dem im axialen Abstand von inneren Ende (5) eine O-Ringdichtung (6) und näher zum inneren Ende (5) eine rohrförmige Dichtung (7) gehaltert ist, deren inneres Ende einen durch radial verlaufende Schnitte in Segmente (8) unterteilten Boden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Boden der rohrförmigen Dichtung (7) im axialen Abstand von inneren Ende (5) des Gehäuses (1, 2) in diesem befindet.

2. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Dichtung (7) auf Höhe des Bodens eine äußere Ringnut (9) aufweist, in der sich eine die Segmente (8) zusammendrückende Ringfeder (10) befindet.

3. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfeder (10) aus rostfreiem Federstahl besteht und eine Materialstärke von 0,15 mm bis 0,3 mm hat.

4. Dichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsquerschnitt des Gehäuses (1, 2) zur Bildung einer ringförmigen Kammer für die Segmente (8) der rohrförmigen Dichtung (7) am inneren Endbereich verengt ist.

5. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Querschnittsverengung eine Ringdich­ tung (14) vorgesehen ist.

6. Dichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Dichtung (7) an ihrem äußeren Ende (11) im Gehäuse (1, 2) befestigt ist.