DE3832627A1 - Isolierte rohrleitungsarmatur - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrleitungsarmatur, insbe­ sondere Absperrventil für isolierte Rohrleitungen, die zum Transport von Medien dienen, die eine von der Umgebung ab­ weichende Temperatur haben, mit dem isolierten Gehäuse, dem darin verschieblich angeordneten Absperrteil, dem Betätigungs­ rad und der Absperrteil und Betätigungsrad verbindenden und durch das Gehäuse hindurchgeführten Spindel.

Rohrleitungsarmaturen dienen dazu, entsprechende Medien führende Rohrleitungen zu bedienen. Bekannt sind die ver­ schiedensten Arten von Armaturen. Bei diesen Armaturen wiederum wird nach den verschiedensten Ausbildungen und Wirkungen unter­ schieden. Allen gleich ist, daß das Absperrteil, das Drossel­ teil oder sonstige den Fluß in der Rohrleitung regelnde Teil über eine Spindel o.ä. verschoben und verdreht wird. Absperrteil und Spindel sind in einem Gehäuse untergebracht, das in die Rohrleitung eingeschlossen wird, wobei die Spindel über das Gehäuse hinausgeführt ist und endseitig das Betäti­ gungsrad aufweist. Statt eines solchen Handrades ist es auch möglich, über maschinelle Antriebe das Absperrteil von der einen in die andere Position zu verbringen. Dort, wo Medien in den Rohrleitungen transportiert werden sollen, die eine von der Umgebung abweichende Temperatur aufweisen, ist es erforderlich, die Rohrleitung insgesamt zu isolieren. Dabei sind die verschiedensten Verfahren entwickelt worden, um die Rohrleitung selbst und möglichst auch die Rohrleitungsarmatur beispielsweise durch Polyurethan o.ä. Materialien so einzu­ hüllen, daß ein Abschluß gegenüber der Umgebung gegeben ist. Hierbei hat es sich als schwierig herausgestellt, die eigent­ liche Rohrleitungsarmatur zu isolieren, weil über das Absperr­ teil und die Spindel die unterschiedliche Temperatur bis in das Handrad transportiert wird. Das Handrad als solches ist aber in der Regel nicht isoliert, so daß die Handhabung derartiger Armaturen dann erschwert ist, wenn die Medien in der Rohrleitung extreme Temperaturen aufweisen. Nachteilig ist außerdem, daß über die Spindel und das Handrad die Energieabfuhr bzw. -zufuhr erfolgt, die an sich durch die Isolierung verhindert werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auch bezüg­ lich des Betätigungsrades bzw. Antriebes voll isolierte Rohr­ leitungsarmatur zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spindel oberhalb des Gehäuses geteilt ausgebildet ist und daß die beiden Spindelteilenden im Abstand zueinander gehalten, durch eine Isolierhülse verbunden sind, wobei die Isolierhülse aus einem Torsionskräfte übertragenden Kunststoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit besteht.

Bei einer derartigen Ausbildung der Rohrleitungsarmatur ist sichergestellt, daß die Spindel als eigentlicher Energieüberträger ausfällt. Würde man die Spindel selbst nur mit einem entsprechenden Isoliermaterial umgeben, so würde die Energie dennoch über die eigentliche Spindel und auch das Handrad weitergeleitet werden. Die erfindungsgemäße Lösung dagegen unterbricht den Energiefluß sicher dadurch, daß die Spindel einfach abgebrochen ist, wobei die beiden Teilenden wie erläutert über die Isolierhülse miteinander verbunden sind, allerdings unter Belassung eines Spaltes zwischen beiden, so daß hier der Energiefluß auch wirklich nicht mehr vor­ handen ist. Die Isolierhülse übernimmt die Weiterleitung der Dreh- bzw. Torsionskräfte, so daß das Absperrteil nach wie vor sicher hin- und herbewegt und geschoben werden kann, um auf den Medienfluß in der Rohrleitung einwirken zu können. Die Erfindung löst somit die gestellte Aufgabe in überraschend einfacher und sicherer Weise, ohne daß die Betätigung der Rohrleitungsarmatur dadurch wesentlich beeinflußt bzw. beein­ trächtigt wird. Es ist möglich, die Isolierhülse nachträglich an bereits in Betrieb befindlichen Armaturen zu montieren.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Isolierhülse ein Zweikomponenten-Silikat­ harz (Wilkit) mit anorganischer und organischer Komponente ist. Dieses Zweikomponenten-Silikatharz zeichnet sich durch eine vorteilhafte Schälfestigkeit und ein günstiges Elastizi­ tätsmodul aus, wobei sicher die vom Handrad ausgehenden Kräfte auf die Spindel weiter übertragen werden, so daß die Betätigung des Absperrteils ohne weiteres wie bisher möglich ist.

Dort, wo mit Brandbelastungen zu rechnen ist, ist die anorganische Komponente bei der Isolierhülse je nach Brandlast gesteigert, um so die Brandlast erheblich herabzusetzen. Der hohe Anteil an anorganischer Substanz sichert diese vorteil­ hafte Ausbildung, wobei dennoch ausreichende Stabilität für die Isolierhülse gegeben ist.

Eine weitere zweckmäßige Ausführung sieht vor, daß die Isolierhülse im Überdeckungsbereich mit in den Spindelteilenden ausgebildeten Bohrungen korrespondierende, am oberen und unteren Ende angeordnete Durchgangsbohrungen ausgerüstet ist. Durch diese Bohrungen bzw. Spindelbohrungen können Bolzen oder Schrauben oder Schraubbolzen hindurchgesteckt werden, um so auch bei nachträglich angebrachten Isolierhülsen eine wirksame Verbindung zwischen der Isolierhülse selbst und der Spindel bzw. den Spindelteilenden zu erreichen. Vorteilhaft ist dabei, daß es auf das dichte Anliegen der Isolierhülse an den Spindelteilenden hier nicht ankommt, weil die eigent­ lichen Torsionskräfte nun über die Bolzen bzw. Schraubbolzen übertragen wird.

Das Aufstecken der Isolierhülse auf die Spindelteilenden im nachhinein wird erfindungsgemäß dadurch erleichtert, daß die Innenwände der Isolierhülse mit PTFE (Teflon) beschichtet sind. Diese Beschichtung hat darüber hinaus den Vorteil, daß auch bei hohen Temperaturen eine Beschädigung der Isolierhülse nicht auftritt.

Insbesondere dann, wenn ausschließlich die Isolierhülse auch zur Übertragung der Kräfte zwischen den beiden Spindel­ teilenden benötigt wird, ist es von Vorteil, wenn die Isolier­ hülse eine dem Durchmesser der Spindel entsprechende Wandstärke aufweist. Damit ist rundum eine ausreichend stabile Wand vorge­ geben, über die beim Verdrehen die entsprechenden Kräfte über­ tragen werden können und die auch ausreicht, um auftretende Scherkräfte sicher aufzunehmen.

Dort, wo die Isolierung im nachhinein angebracht wird, kann auch die Isolierhülse ohne Probleme im nachhinein gefertigt werden, indem der Isolierhülse ein Außenmantel aus Blech zugeordnet ist, der im Bereich der Oberkante eine Füll­ öffnung aufweist. Diese Isolierhülse als solche wird den beiden Spindelteilenden zugeordnet , um dann die flüssige Komponente einzufüllen, um dann beim Reagieren sich eng um die beiden Spindelteilenden herumzulegen und sich aufgrund der hohen Klebwirkung des Materials mit diesen zu verbinden. Vorteil­ hafterweise wird auch der Hohlraum zwischen den beiden Spindel­ teilenden mitausgefüllt, so daß sich eine hohe Klebwirkung entwickelt, die zur günstigen Übertragung der Kräfte wesentlich beiträgt. Vorteilhaft ist weiter, daß auf diese Art und Weise eine genaue Anpassung an die jeweiligen Gegeben­ heiten möglich ist. Auch bei unterschiedlich langen und zu isolierenden Spindeln kann auf diese Art und Weise die Voll­ isolierung genau in den entsprechenden Abmessungen hergestellt werden, ohne daß dazu große aufwendige Apparaturen erforderlich würden. Insbesondere kann die entsprechende Isolierung am Arbeitsplatz bzw. im Felde erfolgen, so daß die Viel­ seitigkeit der erfindungsgemäßen Ausbildung noch deutlicher wird.

Mit den Spindelteilenden bewegt sich auch die Isolierhülse beim Betätigen der Spindel auf und ab. Diese Bewegungen können ohne weiteres ausgeglichen werden, indem der Außenmantel mit Stützfüßen versehen ist, die längenveränderlich ausgebildet sind. Am Einsatzort kann damit das Material in den Außenmantel hineingegeben werden, wobei die notwendige Bewegung der Spindel dadurch erhalten bleibt, daß die Stützfüße den Außenmantel für das Einfüllen des hartelastischen Harzes genau positionieren. Nach dem Aushärten des hartelastischen, gute mechanische Eigenschaften aufweisenden Harzes können die Füße dann einfach weggenommen werden oder sie verbleiben, was ja aufgrund ihrer Längenveränderlichkeit ohne weiteres möglich ist.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß eine Rohrleitungsarmatur geschaffen ist, die auch bezüglich der aus dem isolierten Gehäuse herausstehenden Teile wirksam und bleibend isoliert werden kann. Der dazu notwendige Aufwand ist begrenzt, wobei dennoch die notwendige Übertragung der Kräfte gesichert ist, weil die Isolierhülse in dieser Hinsicht die Funktion der an sich sonst durchgehenden Spindel übernimmt. Damit verbleibt das meist großflächige Betätigungsrad von der Innentemperatur des in der Rohrleitung geführten Mediums unbeeinflußt und kann betätigt werden, vorteil­ hafterweise sogar von Hand. Diese Isolierung wirkt sowohl bei hochtemperatiertem Medium wie auch bei extrem niedrig­ temperatiertem Medium, so daß sich die Erfindung durch eine enorme Vielseitigkeit auszeichnet. Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Lösung für die verschiedensten Arten von Ventilen benutzt werden und auch unabhängig davon, ob der Spindelantrieb von Hand oder motorisch erfolgt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen­ standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein vorteilhaftes Ausführungs­ beispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 ein einfaches Geradsitz-Kopfstückventil im Schnitt, in isolierter Ausführung,

Fig. 2 die Spindel einer Rohrleitungsarmatur im Bereich außerhalb des Gehäuses und

Fig. 3 eine isolierte Rohrleitungsarmatur in Seiten­ ansicht.

In Fig. 1 ist ein sogenanntes Geradsitz-Kopfstückventil, also ein Absperrventil (1) wiedergegeben, das über ein Betätigungsrad (2) aus der in Fig. 1 gezeigten Offenstellung in die geschlossene Stellung gebracht werden kann. Dabei wird über die Spindel (3) das Absperrteil (4) im Gehäuse (5) gegen den Ventilsitz mit der entsprechenden Dichtung gedrückt, so daß dann der Mediumstrom unterbrochen ist.

Das gesamte Gehäuse (5) ist in eine Isolierung (6) einge­ hüllt, um so den Temperaturfluß durch die Gehäusewand in die Atmosphäre zu unterbinden.

Seitlich zeigt das Gehäuse (5) Flansche (7, 8) auf, über die eine Verbindung mit der hier nicht dargestellten Rohrlei­ tung bzw. den einzelnen Rohrleitungssträngen möglich ist.

Während das eigentliche Gehäuse (5) durch die Isolierung (6) vollständig gegen die Atmosphäre hin isoliert ist, ver­ bleibt das Betätigungsrad (2) ohne eine entsprechende Absiche­ rung. Um hier den Temperaturfluß zu unterbinden, ist die Spindel (3) unterteilt, wobei die dabei entstehenden Spindel­ teilenden (11, 12) im Abstand zueinander angeordnet und über die Isolierhülse (10) wiederum miteinander verbunden sind. Beim Drehen des Betätigungsrades (2) erfolgt somit von einem Spindelende (11) über die Isolierhülse (10) zum Spindelteilende (12) die Drehung und damit das Anheben und Absenken des Absperrteils (4) im Gehäuse (5).

Fig. 2 zeigt den Überdeckungsbereich (13) zwischen den beiden Spindelteilenden (11, 12) in vergrößerter Darstellung. Deutlich wird dabei, daß zwischen den beiden Spindelteilenden (11, 12) ein Hohlraum (14) entsteht, der bei der aus Fig. 2 ersichtlichen Ausführungsform auch mit dem gleichen Material ausgefüllt ist, aus dem die Isolierhülse (10) gebildet wurde. Das Material, aus dem die Isolierhülse (10) besteht, ist ein Zweikomponenten-Silikatharz, das aus einer organischen und einer anorganischen Komponente besteht, wobei das sogenannte Silkit bei der in Fig. 2 ersichtlichen Ausführung in flüssiger Form und unter Druck gezielt in das Innere des im einzelnen noch zu erläuternden Außenmantels hineingedrückt wird. Nach dem Eingeben des Wilkits in den entsprechenden Hohlraum erfolgt eine Zustandsänderung, bis der entsprechende Festkörper sich gebildet hat. Festigkeit, Elastizität, Klebeeigenschaft, Form­ stabilität und auch Wasserundurchlässigkeit ergeben damit eine Isolierhülse, die den hier anstehenden Forderungen voll genügt.

Dort, wo die Verklebung zwischen der Isolierhülse (10) und den Spindelteilenden (11, 12) nicht ausreicht oder wo die Isolierhülse im nachhinein auf die Spindelteilenden (11, 12) geschoben wird, kann die Übertragung der Kräfte vorteilhaft noch dadurch verbessert werden, daß beide auch mechanisch miteinander verbunden sind. Dies erfolgt dadurch, daß in den Spindelteilenden (11, 12) Bohrungen (15) und in der Isolier­ hülse (10) Durchgangsbohrungen (16) vorgesehen sind und zwar am oberen Ende (17) und am unteren Ende (18). Durch diese Bohrungen (15, 16) am oberen und unteren Ende (17, 18) wird dann ein Schraubbolzen (26, 27) hindurchgeführt, um so die notwendige Verbindung zu erreichen.

Die Innenwand (19) der Isolierhülse (10) wird dort mit Teflon oder einem ähnlichen Material beschichtet, wo eine Verbindung im nachhinein gewünscht wird oder wo eine zusätz­ liche Sicherung zwischen dem heißen oder sehr kalten Spindel­ teilende (12) und der Isolierhülse (10) notwendig oder vor­ teilhaft ist. Auf diese Art und Weise können Belastungen für die Isolierhülse (10) reduziert werden.

Mit (20) ist der Außenmantel bezeichnet, hier ein ent­ sprechend geformter Blechzylinder, in den das flüssige Wilkit durch die an der Oberkante (21) vorgesehene Füllöffnung (22) hineingefüllt werden kann. Die flüssige Komponente fließt dann in den gesamten vom Außenmantel (20) vorgegebenen Hohl­ raum, so daß auch der Hohlraum (15) zwischen den beiden Spindelteilenden (11, 12) mit ausgefüllt wird. Dies ist durch entsprechende Schraffur deutlich gemacht.

Die notwendige Beweglichkeit der Spindel (3) bleibt er­ halten, indem der notwendige Abstand zum Gehäuse (5) durch die an der Unterseite des Außenmantels (2) angeformten Stütz­ füße (23, 24) gewahrt wird. Diese Stützfüße (23, 24) sind längenveränderlich ausgebildet, so daß sie nach dem Herstellen der Isolierhülse (10) ohne weiteres verbleiben können, ohne das Einziehen und Ausschieben der Spindel (3) zu beein­ trächtigen.

Fig. 3 zeigt ein übliches für Rohrleitungen (25, 25′) geeignetes Absperrventil, wobei hier neben dem Gehäuse (5) lediglich die vorstehende Spindel (3) und das Betätigungs­ rad (2) sichtbar wird, wobei die Spindel (3) von der Isolier­ hülse (10) teilweise umgeben ist, um den Wärmefluß oder den Kältefluß hier sicher zu unterbinden.

Claims (8)

1. Rohrleitungsarmatur, insbesondere Absperrventil für isolierte Rohrleitungen, die zum Transport von Medien dienen, die eine von der Umgebung abweichende Temperatur haben, mit dem isolierten Gehäuse, dem darin verschieblich angeordneten Absperrteil, dem Betätigungsrad und der Absperrteil und Betätigungsrad verbindenden und durch das Gehäuse hindurchge­ führten Spindel, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (3) oberhalb des Gehäuses (5) geteilt ausge­ bildet ist und daß die beiden Spindelteilenden (11, 12) im Abstand zueinander gehalten, durch eine Isolierhülse (10) verbunden sind, wobei die Isolierhülse aus einem Torsionskräfte übertragenden Kunststoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit be­ steht.

2. Rohrleitungsarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierhülse (10) ein Zweikomponenten-Silikatharz (Wilkit) mit anorganischer und organischer Komponente ist.

3. Rohrleitungsarmatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische Komponente bei der Isolierhülse (10) je nach Brandlast gesteigert ist.

4. Rohrleitungsarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierhülse (10) im Überdeckungsbereich (13) mit in den Spindelteilen (11, 12) ausgebildeten Bohrungen (15) korrespondierende, am oberen und unteren Ende (18) angeordnete Durchgangsbohrungen (16) ausgerüstet ist.

5. Rohrleitungsarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (19) der Isolierhülse (10) mit PTFE (Telefon) beschichtet ist.

6. Rohrleitungsarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierhülse (10) eine dem Durchmesser der Spindel (3) entsprechende Wandstärke aufweist.

7. Rohrleitungsarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierhülse (10) ein Außenmantel (20) aus Blech zuge­ ordnet ist, der im Bereich der Oberkante (21) eine Füllöffnung (22) aufweist.

8. Rohrleitungsarmatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (20) mit Stützfüßen (23, 24) versehen ist, die längenveränderlich ausgebildet sind.