WO2021110204A1 - Industriearmatur-absperreinheit - Google Patents

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WO2021110204A1
WO2021110204A1 PCT/DE2020/100976 DE2020100976W WO2021110204A1 WO 2021110204 A1 WO2021110204 A1 WO 2021110204A1 DE 2020100976 W DE2020100976 W DE 2020100976W WO 2021110204 A1 WO2021110204 A1 WO 2021110204A1
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WO
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shut
housing
unit
sealing element
opening
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PCT/DE2020/100976
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Ron KRONSER
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Leusch GmbH
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/226Shaping or arrangements of the sealing
    • F16K1/2261Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/24Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with valve members that, on opening of the valve, are initially lifted from the seat and next are turned around an axis parallel to the seat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K25/00Details relating to contact between valve members and seats
    • F16K25/005Particular materials for seats or closure elements

Definitions

  • the invention is based on the object of creating a unit of the type mentioned at the outset in which the sealing element can be easily and conveniently exchanged.
  • the butterfly valve has a metal seat.
  • the housing has a seat ring or an annular seat surface with a hardening zone for the butterfly valve.
  • Such a design allows high and low temperatures of, for example, 400 ° (300 ° - 500 °) or, for example, -270 to + 700 ° C.
  • the sealing element has a lamellar structure with several lamellar layers, in particular made of graphite and steel.
  • the opening according to the invention does not necessarily have to be D-shaped.
  • the maintenance opening is, for example, D-shaped.
  • the D-shape creates a straight and a curved section.
  • the straight section of the opening is arranged close to the axis of rotation or, ideally, parallel to it.
  • FIG. 1 shows an illustration of a shut-off unit according to the invention in the closed position from the front, a disk-shaped, rotatable shut-off body being shown,
  • FIG. 2 shows a sectional view of the shut-off unit according to the invention in the closed position according to FIG.
  • FIG. 3 shows a representation of the shut-off unit according to the invention in a partially open state from the front
  • FIG. 5 shows a view of the shut-off unit according to the invention from the front, in which the shut-off body has been rotated further by about 90 ° compared to the position shown in FIG. 3 or FIG. 4, the shaft side being at the rear,
  • FIG. 12c shows a further, small perspective illustration of FIG
  • FIG. 12e shows a further, small perspective illustration of the shut-off unit in order to show a fifth maintenance step
  • 12f shows a further, small perspective illustration of the shut-off unit to show a sixth maintenance step
  • FIG. 13 shows a sectional illustration of the shut-off unit with a dismantled clamping ring and the dismantled seat ring or the sealing element and the dismantled cover
  • FIG. 16 shows a representation or sketch of a so-called top-entry fitting according to a prior art with an open maintenance or inspection opening, an inspection access, and
  • the shut-off unit 1 shows an industrial valve shut-off unit 1 with a shut-off body 4 rotatably mounted in a housing 2 on an axis of rotation 3 for shutting off or regulating a medium, in particular a fluid, flowing through the shut-off unit 1.
  • the shut-off body 4 comprises an exchangeable sealing element 5, as shown in FIGS. 2, 4 a and 13, which is provided with fastening elements 6, preferably threaded screws, for fastening to the shut-off body 4.
  • the shut-off unit 1 has one with another Fastening elements 6, in particular threaded screws, resealable maintenance opening 8 (Fig. 13).
  • the housing 2 thus comprises an inspection or maintenance opening 8, which can be closed by means of the lid or cover 9 (FIG. 13), for exchanging the sealing element 5.
  • the maintenance opening 8 is the inspection access 10 (FIG. 13) for changing the seal.
  • the pairs of figures Fig. 3, Fig. 4 and Fig. 5, Fig. 6 and Fig. 7, Fig. 8 illustrate that the maintenance opening 8 is parallel to the axis of rotation 3 on one side 11 (Fig. 3, 13) of the housing 2 is arranged.
  • the opening can also be designed round (circle, ellipse or the like). This arrangement has the advantage that a fitter has access to all fastening means 6 that hold the sealing element 5 (sealing ring 16) by simply turning the shut-off body 4.
  • the valve 12 is connected to an actuator 23a (FIG. 17) and has an overhead inspection opening 13 to which a cover 14 (FIG. 17) is also screwed.
  • a shut-off element 15 (FIG. 16) and its disk-shaped seal (not visible) are also used here.
  • a sealing ring 16 analogous to the embodiment according to the invention (FIGS. 4a, 13) is used as a seal.
  • the sealing ring 16 is arranged analogously to the sealing element 5 in FIG. 6 with a clamping ring analogous to the clamping ring 17 in FIG. 13 and is fastened with screws 18a. To raise the screws 18a, circles 19 are shown in FIG.
  • the screws 18a which are above, near the inspection opening 13, are easily accessible.
  • the screws 18a which are at the bottom, removed from the inspection opening 13, are difficult to access, however. If you imagine that the fitting 12 is very large, then that is enough Arm length of a fitter is not enough to loosen or tighten the lower screws, eg screw 18a, with a tool. Either the view can be blocked or the fitter has to twist if he moves his hand further down. The fitter can only enter completely through the inspection opening 13 with very large fittings. However, this is a problem with medium-sized fittings, especially 20 "to 60".
  • the maintenance opening 8 is arranged and designed in such a way to the axis of rotation 3, preferably parallel to the axis of rotation 3 on one side 11 of the housing 2, that a fitter can only gain access to all by turning or gradually turning the shut-off body 4 Fasteners 6 has.
  • a medium-sized fitting for example, is shown there.
  • a total of 24 screws 6a to 6I are available as fastening element 6.
  • Fig. 13 only the upper 12 screws 6a to 6I are marked.
  • Fig. 4 the screw 6 is only indicated.
  • the disk-shaped shut-off element or the shut-off body 4 is simply called a disk here.
  • the number of screws can vary. Smaller fittings (e.g. 20 ") and larger fittings (e.g. 60") have fewer or more screws.
  • This disk rotated even further, lies in the disk position shown according to the pair of figures FIGS. 7, 8 such that the screw 6I and adjacent screws 6i, 6j, 6k are easily accessible through the opening 8 here.
  • the sealing element 5 has a lamellar structure with several lamellar layers, in particular made of graphite and steel.
  • the sealing element 5 is ring-shaped and is held on the shut-off body 4 with a fastening or clamping ring 17 (FIG. 4a).
  • the sealing element 5 sits between the shut-off body 4 and the clamping ring 17.
  • the housing 2 which is only shown schematically in FIG. 9, has one on an inlet opening 25 (FIG. 4, direction of flow z) connectable to a pipe flange (analogous to the flange 24) and an outlet opening 26, 27 (FIG. 9) on the housing 2 connectable to a further pipe flange and is made connectable. Only the pipe flange is provided with screws, as the housing is a welded fitting.
  • the shut-off body 4 is designed as a disk-shaped shut-off valve (FIG. 14).
  • the fastening elements (screws 6a-6I etc .; FIG. 13) of the sealing element 5 are designed as screws, but can alternatively be other connections that are suitable for holding the sealing ring 16
  • the maintenance opening 8 is D-shaped.
  • a straight section of the opening 8 is arranged near the axis of rotation 3.
  • the lid or the cover 9 (or 29) is also D-shaped to match the opening 8.
  • the fitting or shut-off unit 1 is a 20 to 60 inch fitting unit.
  • Fig. 12f shows the sixth step. After all screws have been removed, the clamping ring and seat ring can be removed from the disc and removed through the opening. 13 and 15 also show the cover fastening with the screws 33 (on the right in FIG. 13). A further seal 30 and a further sealing element 32b are present between the cover 9 and the housing 2.
  • FIG. 14 shows how the shut-off body 4 with a continuous rotating shaft or drive shaft 22 with a feather key 32 mounted on both sides of the housing 2 (Fig. 1) forms, be attached.
  • a U-shaped holding part 28 is used for this. The disassembly and reassembly of the cover will be described with reference to FIG.
  • the screws 33 are loosened and removed.
  • the cover 9 is dismantled and the old cover seal 3 (O-ring or graphite ring) is removed. If necessary, a further sealing ring or sealing element 32b could be present or fall out of the housing when the cover 7 is dismantled.
  • the new cover seal 30 and the ring (32b) are positioned on the cover 9 and installed. The screws 33 are tightened.
  • shut-off element state of technology

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Eine Industriearmatur-Absperreinheit (1) mit einem in einem Gehäuse (2) drehbar an einer Drehachse (3) gelagertem Absperrkörper (4) zum Absperren bzw. Regeln eines durch die Absperreinheit (1) fließenden Mediums, insbesondere eines Fluids, wobei der Absperrkörper (4) ein austauschbares Dichtungselement (5) umfasst, das mit Befestigungselementen (6) zum Befestigen am Absperrkörper (4) versehen ist, und wobei das Gehäuse (2) eine mittels einer Abdeckung (9) verschließbare Wartungsöffnung (8) zum Austauschen des Dichtungselementes (5) umfasst, soll derart verbessert werden, dass das Dichtungselement (5) leicht und bequem austauschbar ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Wartungsöffnung (8) derart zur Drehachse (3) angeordnet und ausgeführt ist, vorzugsweise parallel zur Drehachse (3) an einer Seite (11) des Gehäuses (2) angeordnet ist, dass ein Monteur erst durch Drehen des Absperrkörpers (4) Zugang zu allen Befestigungsmitteln (6) hat.

Description

Industriearmatur-Absperreinheit
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Industriearmatur-Absperreinheit mit einem in einem Gehäuse drehbar an einer Drehachse gelagertem Absperrkörper zum Absperren bzw. Regeln eines durch die Absperreinheit fließenden Mediums, insbesondere eines Fluids. Der Absperrkörper umfasst ein austauschbares Dichtungselement, das mit Befestigungselementen zum Befestigen am Absperrkörper versehen ist. Das Gehäuse umfasst eine mit einer mittels einer Abdeckung verschließbaren Wartungsöffnung zum Austauschen des Dichtungselementes. Derartige Absperreinheiten werden beispielsweise in der Öl- und Gasindustrie z.B. für Flüssigerdgas verwendet oder bei Kraftwerken, in der chemischen Industrie und vergleichbaren Gebieten eingesetzt, um den Durchfluss eines Fluids zu regeln und abzusperren. Zu Wartungszwecken ist es erforderlich, dass ein Monteur mit der Fland in das Gehäuseinnere gelangen kann, um ein an der Klappe (Absperrkörper bzw. Absperrscheibe) z.B. verschraubtes Dichtungselement auszuwechseln. Die Öffnung ist bei bekannten Anordnungen oben am Gehäuse, nahe einem oberen Lagerpunkt der Klappe angeordnet. Zu diesem Zweck ist eine Wartungsöffnung vorhanden, die durch die Abmessungen des Armatur-Gehäuses begrenzt ist. Bei z.B. 20- bis 60-Zoll- Armaturen besteht das Problem, dass die Öffnung so klein ist, dass ein Monteur nicht vollständig in die Öffnung einsteigen kann. Dafür wäre diese zu klein. Die Absperrscheibe ist in diesem Fall aber so groß, dass die unteren Schrauben der Klappe mit bloßer Fland bzw. oder üblichen Werkzeugen nur schwer oder gar nicht zugänglich sind. Das Auswechseln ist zumindest sehr unbequem, weil der Monteur, gute Sicht haben muss, um seinen Kopf teilweise in die Öffnung zu stecken und sich dabei sein Körper auf unnatürliche Weise verschränken muss.
Stand der Technik
Eine Industriearmatur-Absperreinheit ist in Fig. 1 der nachfolgenden Beschreibung gezeigt.
Ferner ist eine Industriearmatur-Absperreinheit weiterhin aus der CN 205745531 U bekannt.
Aufgabe der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einheit der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Dichtungselement leicht und bequem austauschbar ist. Lösung und Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmekmalen gelöst. Die Erfindung beruht auf den Gedanken, Schrauben oder vergleichbare Befestigungselemente durch einfaches Drehen des Absperrkörpers, bzw. der Absperrscheibe zugänglich zu machen, so dass die Schrauben in die Nähe der Wartungsöffnung bewegbar sind. Dabei muss die Öffnung versetzt werden, und zwar zur Gehäuseseite hin.
Durch diese Lösung hat der Monteur einerseits eine sehr gute Sicht und andererseits eine Arbeitsposition mit bequemer Haltung. Die Erfindung kann mit minimalem konstruktivem Aufwand erreicht werden.
Bei der Anordnung der Öffnung muss diese nicht exakt an der Seite bzw. exakt parallel zu Drehachse platziert werden. Es reicht aus, dass die Öffnung um einen signifikanten Winkel zur Oberseite versetzt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere Vorteile
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einheit ist vorgesehen, dass der Absperrkörper um beispielsweise 180° oder etwa 110°, 120°, 130°, 140°, 150°, 160° oder 170° +/-100, insbesondere +/-5°, drehbar angeordnet ist. Ein Anschlag erfolgt höchsten bis zu dem entsprechenden Winkel. Je weiter der Absperrkörper gedreht werden kann desto besser. Die obigen +/- Angaben beziehen sich darauf, dass sie ungefähre Werte sind. So ist z.B. bei der Angabe 160° eine Ausführung mit 155° (- 5°) oder 165° (+ 5°) im Rahmen der obigen Angaben. Der Absperrkörper ist z.B. um ca. 120° drehbar. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einheit ist vorgesehen, dass die Absperrklappe einen Metallsitz hat. Das Gehäuse weist einen Sitzring oder eine ringförmige Sitzfläche mit einer Härtungszone für die Absperrklappe auf. Eine solche Ausführung erlaubt hohe und tiefe Temperaturen von z.B. 400° (300° - 500°) oder z.B. -270 bis +700°C. Druckhöhen von z.B. etwa 30 bis 50 bar oder Differenzdrücke bis Dr = 420 Bar sind möglich. Diese Ausführung ist relativ Wartungsarm. Um dies weiter zu verbessern ist in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einheit vorgesehen, dass das Dichtungselement eine lamellenförmige Struktur mit mehreren Lamellenschichten, insbesondere aus Graphit und Stahl, hat. Es hat sich bereits in der Praxis bewährt, dass das Dichtungselement ringförmig ist und mit einem Befestigungsring am Absperrkörper gehalten ist. Das Dichtungselement sitzt zwischen dem Absperrkörper und dem Befestigungsring. Daher wird dieser Befestigungsring in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung eingesetzt.
Die erfindungsgemäße Öffnung muss nicht unbedingt D-förmig sein. Damit eine optimierte Öffnungsgröße der Wartungsöffnung gegeben ist, wird in einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Wartungsöffnung z.B. D-förmig ausgeführt. Die D-Form schafft einen geraden und einen gebogenen Abschnitt. Der gerade Abschnitt der Öffnung ist dabei nahe der Drehachse bzw. im Idealfall parallel zu dieser angeordnet.
Besonders hat sich bewährt, wenn das Absperrelement eine zweifach exzentrischen Lagerung aufweist. Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich nämlich dadurch aus, dass die erfindungsgemäße Einheit als 20 bis 60 Zoll Armatur- Einheit ausgeführt ist. Bei solchen Größen ist die Erfindung am sinnvollsten.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Armatur-Einheit mit einem die Drehachse bildenden Stellantrieb verbindbar ausgeführt wird. Vorzugsweise ist ein Verbindungsflansch zur Verbindung einer Antriebswelle des Stellantriebes vorhanden. Das Gehäuse weist eine an einem Rohrflansch verbindbare Zulauföffnung und eine an einem weiteren Rohrflansch verbindbare Ablauföffnung auf. Jeder Rohrflansch ist z.B. durch Schrauben am Gehäuse verbindbar ausgeführt. Bei dieser Art sind i.d.R. Einschweißarmaturen zu verwenden. Der Absperrkörper ist als scheibenförmige Absperrklappe ausgeführt. Zudem sind die Befestigungselemente des Dichtungselements vorzugsweise als Schrauben ausgeführt. Derartige Ausführungen lassen sich bei Anlagen mit Rohren leicht und sicher montieren.
Weiterhin von Vorteil oder sogar notwendig ist, wenn das Absperrelement mit einer durchgehenden, beidseitig an dem Gehäuse gelagerten Drehwelle, die die Drehachse bildet, verbunden ist. Dadurch wird eine robuste Konstruktion erreicht.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung und Vorteile derselben beschrieben sind. Es zeigen: Fig. 1 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Absperreinheit in Schließstellung von vorne, wobei ein scheibenförmiger, drehbarer Absperrkörper zu sehen ist,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Absperreinheit in Schließstellung nach Fig.1 ,
Fig. 3 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Absperreinheit in teilweise geöffnetem Zustand von vorne,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Absperreinheit in teilweise geöffnetem Zustand nach Fig.3, Fig. 4a eine vergrößerte Darstellung eines Dichtungsbereichs des Absperrkörpers,
Fig. 5 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Absperreinheit von vorne, bei der der Absperrkörper gegenüber der Stellung, die in Fig. 3 bzw. Fig. 4 gezeigt ist, um etwa 90° weitergedreht worden ist, wobei die Welleseite hinten ist,
Fig. 6 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Absperreinheit in dem teilweise geöffnetem Zustand nach Fig.5,
Fig. 7 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Absperreinheit von vorne, bei der Absperrkörper gegenüber der Stellung, die in Fig. 5 bzw. Fig. 6 gezeigt ist, um etwa 135° weitergedreht worden ist (dies ist der 180°, also der komplett geöffnete Zustand), Fig. 8 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Absperreinheit in dem Zustand nach Fig.7,
Fig. 9 eine dreidimensionale bzw. perspektivische Darstellung einer Armatur mit einem Stellantrieb bzw. der Absperreinheit, die zwischen Rohrleitungen angeschlossen ist,
Fig. 10 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Absperreinheit in dreifach asymmetrischer Lagerung,
Fig. 11a eine perspektivische Darstellung der Absperreinheit mit einem an einer Wartungsöffnung montiertem Deckel,
Fig. 11b eine perspektivische Darstellung der Absperreinheit nach Fig. 11 a, wobei aber der Deckel demontiert ist,
Fig. 12a eine kleinere perspektivische Darstellung der Absperreinheit nach Fig. 11b, um einen ersten Wartungsschritt zu zeigen, Fig. 12b eine kleine perspektivische Darstellung der Absperreinheit mit Schnittdarstellung, um einen zweiten Wartungsschritt zu zeigen,
Fig. 12c eine weitere, kleine perspektivische Darstellung der
Absperreinheit, um einen dritten Wartungsschritt zu zeigen,
Fig. 12d eine weitere, kleine perspektivische Darstellung der
Absperreinheit, um einen vierten Wartungsschritt zu zeigen,
Fig. 12e eine weitere, kleine perspektivische Darstellung der Absperreinheit, um einen fünften Wartungsschritt zu zeigen, Fig. 12f eine weitere, kleine perspektivische Darstellung der Absperreinheit, um einen sechsten Wartungsschritt zu zeigen, Fig. 13 eine Schnittdarstellung der Absperreinheit mit einem demontierten Klemmring und dem demontierten Sitzring bzw. dem Dichtungselement sowie dem demontierten Deckel,
Fig. 14 eine perspektivische Darstellung des Absperrkörpers der erfindungsgemäßen Armatur mit einem Verbindungsflansch bzw.
Halteteil zur Verbindung einer Antriebswelle - des in Fig. 9 gezeigten Stellantriebes - mit dem Absperrkörper,
Fig. 15 eine detaillierte, vergrößerte Schnittdarstellung der Deckelbefestigung,
Fig.16 eine Darstellung bzw. Skizze einer sogenannten Top-Entry- Armatur nach einem Stand der Technik mit einer offenen Wartungs- bzw. Revisionsöffnung einem Revisionszugang, und
Fig. 17 eine weitere Darstellung bzw. Skizze der Top-Entry-Armatur nach Fig. 16 mit Stellantrieb und geschlossener Revisionsöffnung.
Fig. 1 zeigt eine Industriearmatur-Absperreinheit 1 mit einem in einem Gehäuse 2 drehbar an einer Drehachse 3 gelagertem Absperrkörpers 4 zum Absperren bzw. Regeln eines durch die Absperreinheit 1 fließenden Mediums, insbesondere eines Fluids. Der Absperrkörper 4 umfasst ein austauschbares Dichtungselement 5, wie in Fig. 2, Fig. 4a und Fig. 13 gezeigt ist, das mit Befestigungselementen 6, vorzugsweise Gewindeschrauben, zum Befestigen am Absperrkörper 4 versehen ist. Die Absperreinheit 1 hat eine mit weiteren Befestigungselementen 6, insbesondere Gewindeschrauben, wiederverschließbare Wartungsöffnung 8 (Fig. 13). Das Gehäuse 2 umfasst also eine mit einer mittels des Deckels bzw. der Abdeckung 9 (Fig. 13) verschließbaren Revisions- bzw. Wartungsöffnung 8 zum Austauschen des Dichtungselementes 5. Die Wartungsöffnung 8 ist der Revisionszugang 10 (Fig. 13) für den Dichtungswechsel.
Die Figurenpaare Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7, Fig. 8 veranschaulichen, dass die Wartungsöffnung 8 parallel zur Drehachse 3 an einer Seite 11 (Fig. 3, Fig. 13) des Gehäuses 2 angeordnet ist. Die Öffnung kann auch rundlich (Kreis, Elypse oder ähnliches) gestaltet sein. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass ein Monteur durch einfaches Drehen des Absperrkörpers 4 Zugang zu allen Befestigungsmitteln 6, die das Dichtungselement 5 (Dichtungsring 16) halten, hat.
Um dies zu verstehen, soll zuerst ein Dichtungswechsel nach einem Stand der Technik gemäß Fig. 16 und Fig. 17 beschrieben werden.
Die Armatur 12 ist mit einem Stellantrieb 23a (Fig. 17) verbunden und hat eine oben liegende Revisionsöffnung 13, an der ebenfalls ein Deckel 14 (Fig. 17) verschraubt ist. Ein Absperrelement 15 (Fig. 16) und seine scheibenförmige Dichtung (nicht zu sehen), werden auch hier verwendet. Als Dichtung wird ein Dichtungsring 16 analog zur erfindungsgemäßen Ausführung (Fig. 4a, Fig. 13) verwendet. Der Dichtungsring 16 ist analog zum Dichtungselement 5 in Fig. 6 mit einem Klemmring analog zum Klemmring 17 in 13 angeordnet und mit Schrauben 18a befestigt. Zum Flervorheben der Schrauben 18a sind Kreise 19 in der Figur 16 eingezeichnet. Die Schrauben 18a, die oben, nahe der Revisionsöffnung 13 liegen, sind gut zugänglich. Die Schrauben 18a, die unten, entfernt zur Revisionsöffnung 13 liegen sind jedoch schwer zugänglich. Wenn man sich vorstellt, dass die Armatur 12 sehr groß ist, dann reicht die Armlänge eines Monteur nicht aus, um die unteren Schrauben, z.B. Schraube 18a, mit einem Werkzeug zu lösen bzw. anzuziehen. Entweder kann die Sicht versperrt werden oder der Monteur muss sich verrenken, wenn er die Hand weiter nach unten bewegt. Nur bei sehr großen Armaturen kann der Monteur durch die Revisionsöffnung 13 komplett einsteigen. Bei mittelgroßen Armaturen, insbesondere 20“ bis 60“ ist das jedoch ein Problem.
Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass die Wartungsöffnung 8 derart zur Drehachse 3 angeordnet und ausgeführt ist, vorzugsweise parallel zur Drehachse 3 an einer Seite 11 des Gehäuses 2 angeordnet ist, dass ein Monteur erst durch Drehen bzw. schrittweises Drehen des Absperrkörpers 4 Zugang zu allen Befestigungsmitteln 6 hat.
Dies wird näher anhand der Figurenpaare Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7, Fig. 8 erläutert. Wobei dort eine z.B. mittelgroße Armatur gezeigt ist. Insgesamt sind 24 Schrauben 6a bis 6I als Befestigungselement 6 vorhanden. In Fig. 13 sind nur die oberen 12 Schrauben 6a bis 6I gekennzeichnet. In Fig. 4 ist die Schraube 6 nur angedeutet. Das scheibenförmige Absperrelement bzw. der Absperrkörper 4 wird hier einfach Scheibe genannt. Die Anzahl der Schauben kann variieren. Kleinere Armaturen (z.B.20“) und größere Armaturen (z.B. 60“) haben weniger, bzw. mehr Schrauben.
Diese Scheibe liegt in der gezeigten Scheibenposition gemäß dem Figurenpaar Fig. 3, Fig. 4 so, dass die Schraube 6a und benachbarte Schrauben 6b, 6c, 6d gut durch die Öffnung 8 zugänglich sind, da diese nahe der Öffnung 8 liegen. Die Scheibe in Fig. 13 muss man sich gedreht, wie in Fig. 4, vorstellen.
Diese weiter gedrehte Scheibe liegt in der gezeigten Scheibenposition gemäß dem Figurenpaar Fig. 5, Fig. 6 so, dass die Schraube 6f und benachbarte Schrauben 6e, 6g, 6h hier gut durch die Öffnung 8 zugänglich sind.
Diese noch weiter gedrehte Scheibe liegt in der gezeigten Scheibenposition gemäß dem Figurenpaar Fig. 7, Fig. 8 so, dass die Schraube 6I und benachbarte Schrauben 6i, 6j, 6k hier gut durch die Öffnung 8 zugänglich sind.
Analog gilt dies für die unteren Schrauben (nur 6p in Fig. 3 gekennzeichnet), so dass ihre Entfernung zur Öffnung 8 in analoger Weise zu den Figuren 3 bis 8 identisch ist. Somit sind alle 24 Schrauben beim Dichtungsaustausch gut zugänglich.
Wie die Figurenpaare Fig. 1 , Fig. 2 und Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7, Fig. 8 außerdem zeigen, ist der Absperrkörper um mindestens 170° fast 180°, drehbar angeordnet. Ein Anschlag (Berührung des Dichtungselementes 6 mit einem Sitzring 19 aus Metall (Fig. 2, Fig. 8) erfolgt höchsten bis zu dem entsprechenden Winkel. Der Sitzring 20 bzw. Sitz 20 ist hier am Gehäuse 2 einstückig angeformt. Der Absperrkörper 4 hat einen Metallsitz. Das Gehäuse 2 umfasst den Sitzring 20 bzw. eine ringförmige Sitzfläche 21 mit einer Flärtungszone für den Absperrkörper 4.
Das Dichtungselement 5 weist eine lamellenförmige Struktur mit mehreren Lamellenschichten, aus insbesondere Graphit und Stahl, auf. Das Dichtungselement 5 ist ringförmig und mit einem Befestigung- bzw. Klemmring 17 am Absperrkörper 4 gehalten ist (Fig. 4a). Das Dichtungselement 5 sitzt zwischen dem Absperrkörper 4 und dem Klemmring 17.
Betrachte man Fig. 9 mit Hilfe der Fig. 14 erkennt man, dass eine Verbindung einer Antriebswelle 22 (Drehachse 3) des Stellantriebes 23b vorhanden ist. Das Gehäuse 2, das in Fig. 9 nur schematisch dargestellt ist, hat eine an einem Rohrflansch (analog zum Flansch 24) verbindbare Zulauföffnung 25 (Fig. 4, Strömungsrichtung z) und eine an einem weiteren Rohrflansch verbindbare Ablauföffnung 26, 27 (Fig. 9) am Gehäuse 2 und ist verbindbar ausgeführt. Nur der Rohrflansch ist mit Schrauben versehen, da das Gehäuse eine Einschweißarmatur ist. Der Absperrkörper 4 ist als scheibenförmige Absperrklappe ausgeführt (Fig. 14). Die Befestigungselemente (Schrauben 6a - 6I usw.; Fig. 13) des Dichtungselements 5 sind zwar als Schrauben ausgeführt, können alternativ andere Verbindungen sein, die geeignet sind, den Dichtungsring 16 zu halten
Wie Fig. 10 veranschaulicht, weist das Absperrelement bzw. der Absperrkörper 4 eine zweifach exzentrische Lagerung auf, in bekannter Weise mit den drei Verschiebungen OS, 20S und 3 OS. Da solche Lagerungen bekannt sind, muss diese nicht weiter erläutert werden. Alternativ gilt das Erfindungsprinzip für symmetrische oder einfach asymmetrische Lagerungen.
Wie Fig. 11a und Fig. 11b zeigen, ist die Wartungsöffnung 8 D-förmig ausgeführt. Ein gerader Abschnitt der Öffnung 8 ist nahe der Drehachse 3 angeordnet. Der Deckel bzw. die Abdeckung 9 (bzw. 29) ist auch D-förmig passend zur Öffnung 8. Die Armatur- bzw. Absperr-Einheit 1 ist eine 20 bis 60 Zoll Armatur-Einheit.
Die Fig. 12a - 12f zeigen mit weiteren Darstellungen, wie die Probleme der Top Entry-Armatur gemäß Fig. 16 und Fig. 17 mit seitlichem Zugang bei mittelgroßen Nennweiten gelöst werden, da alle Schrauben des Absperrkörpers durch die Öffnung erreichbar sind.
Im Folgenden wird schrittweise die Demontage des Dichtungsrings 16 mit anderen Worten erläutert: Fig. 12a zeigt Schritt 1. Nachdem die Rohrleitung wartungsbereit ist, kann an der „maintenance entry“ bzw. „side entry“ der Revisionsdeckel 9 bzw. 29 demontiert werden. Fig. 12b zeigt Schritt 2. Durch die Öffnung 8 des Absperrkörpers 4 (Scheibe) können die Schrauben auf der rechten Scheibenseite gut erreicht werden.
Fig. 12c bis Fig. 12e zeigen die Schritte 3, 4 und 5. Durch schrittweises Öffnen des Absperrkörpers 4 können die Schrauben entfernt werden (siehe Kreise).
Fig. 12f zeigt den sechsten Schritt. Nachdem alle Schrauben demontiert sind, kann der Klemm- sowie Sitzring von der Scheibe abgenommen und durch die Öffnung entfernt werden. Die Fig. 13 und 15 zeigen außerdem die Deckelfestigung mit den Schrauben 33 (in Fig. 13 rechts). Zwischen Deckel 9 und Gehäuse 2 sind eine weitere Dichtung 30 und ein weiteres Dichtungselement 32b vorhanden.
Fig. 14 zeigt, wie der Absperrkörper 4 mit einer durchgehenden, beidseitig an dem Gehäuse 2 gelagerten Drehwelle bzw. Antriebswelle 22 mit einer Passfeder 32. Eine Stellungsanzeige kann entweder an der Kupplung, oder durch eine kleine Markierung an der Welle, die die Drehachse 3 (Fig. 1) bildet, angebracht sein. Hierfür wird ein U-förmiges Halteteil 28 verwendet. Anhand der Fig. 15 soll die Deckeldemontage und Wiedermontage beschrieben werden.
Die Schrauben 33 werden gelöst und entfernt. Der Deckel 9 wird demontiert und die alte Deckeldichtung 3 (O-Ring, bzw. Graphitring) entfernt. Gegebenenfalls könnte ein weiterer Dichtring bzw. Dichtungselement 32b vorhanden sein bzw. bei der Demontage des Deckels 7 aus dem Gehäuse fallen. Die neue Deckeldichtung 30 und der Ring (32b) werden auf dem Deckel 9 positioniert und eingebaut. Die Schrauben 33 werden angezogen.
Beschrieben wurde auch ein Verfahren zum Austauschen des Dichtungselementes 6 der Industriearmatur-Absperreinheit 1 , wobei das Austauschen durch Drehen des Absperrkörpers 4 erfolgt.
Bezugszeichenliste
I Industriearmatur-Absperreinheit 2 Gehäuse
3 Drehachse
4 Absperrkörper
5 Dichtungselement
6 Befestigungselement 6a Schraube
6b Schraube
6c Schraube
6d Schraube
6e Schraube 6f Schraube
6g Schraube
6h Schraube
6i Schraube
6j Schraube 6k Schraube
61 Schraube
6p Schraube
7 Deckel
8 Wartungsöffnung 9 Abdeckung (Deckel)
10 Revisionszugang
I I Seite
12 Armatur
13 Revisionsöffnung 14 Deckel (Stand der Technik)
15 Absperrelement (Stand der T echnik) 16 Dichtungsring
17 Klemmring
18 Schrauben (Stand der T echnik) 18a Schraube (Stand der T echnik) 19 Kreise (Stand der Technik)
20 Sitzring
21 Sitzfläche
22 Antriebswelle
23a Stellantrieb (Stand der Technik) 23b Stellantrieb
24 Flansch
25 Zulauföffnung
26 Ablauföffnung
27 Schrauben 28 Halteteil
28b Element
29 Revisionsdeckel
30 Dichtung (O-Ring)
31 Halteteil 32 Passfeder
33 Schrauben

Claims

Patentansprüche 1. Industriearmatur-Absperreinheit (1) mit einem in einem Gehäuse (2) drehbar an einer Drehachse (3) gelagertem Absperrkörpers (4) zum Absperren bzw. Regeln eines durch die Absperreinheit (1) fließenden Mediums, insbesondere eines Fluids, wobei der Absperrkörper (4) ein austauschbares Dichtungselement (5) umfasst, das mit Befestigungselementen (6) zum Befestigen am Absperrkörper (4) versehen ist, und wobei das Gehäuse (2) eine mit einer mittels einer Abdeckung (9) verschließbaren Wartungsöffnung (8) zum Austauschen des Dichtungselementes (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungsöffnung (8) derart zur Drehachse (3) angeordnet und ausgeführt ist, vorzugsweise parallel zur Drehachse (3) an einer Seite (11) des Gehäuses angeordnet ist, dass ein Monteur erst durch Drehen des Absperrkörpers (4) Zugang zu allen Befestigungsmitteln (6) hat.
2. Industriearmatur-Absperreinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper (4) um etwa 110°, 120°, 130°, 140°,150°,160° oder 170° drehbar angeordnet ist, wobei ein Anschlag höchsten bis zu dem entsprechenden Winkel erfolgt.
3. Industriearmatur-Absperreinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper (4) einen Metallsitz hat, wobei das Gehäuse (2) einen Sitzring (20) und/oder eine ringförmige Sitzfläche mit einer Härtungszone für den Absperrkörper (4) aufweist.
4. Industriearmatur-Absperreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (5) eine lamellenförmige Struktur mit mehreren Lamellenschichten, aus insbesondere Graphit und Stahl, hat.
5. Industriearmatur-Absperreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (5) ringförmig ist und mit einem Befestigungsring (6) am Absperrkörper (4) gehalten ist, wobei das Dichtungselement (5) zwischen dem Absperrkörper (4) und einem Klemmring (17) sitzt.
6. Industriearmatur-Absperreinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungsöffnung (8) D- förmig ausgeführt ist, wobei ein gerader Abschnitt der Öffnung (8) nahe der Drehachse (3) angeordnet ist.
7. Industriearmatur-Absperreinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper (4) eine zweifach exzentrische Lagerung aufweist.
8. Industriearmatur-Absperreinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche gekennzeichnet durch eine Ausführung als 20 bis 60 Zoll Armatur-Einheit (1).
9. Industriearmatur-Absperreinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Armatur-Einheit (1) mit einem die Drehachse (3) bildenden Stellantrieb (23b) verbindbar ausgeführt ist, wobei vorzugsweise ein Verbindungsflansch zur Verbindung einer Antriebswelle (22) des Stellantriebes (23b) vorhanden ist und dass das Gehäuse (2) eine an einem Rohrflansch (24) verbindbare Zulauföffnung (25) und eine an einem weiteren Rohrflansch (24) verbindbare Ablauföffnung (26) aufweist, wobei jeder Rohrflansch (24) vorzugsweise durch Schrauben oder als Einschweißarmatur am Gehäuse (2) verbindbar ausgeführt ist, dass der Absperrkörper (4) als scheibenförmige Absperrklappe ausgeführt ist, wobei die Befestigungselemente (6) des Dichtungselements vorzugsweise als Schrauben (6a - 6p) ausgeführt sind, und dass der Absperrkörper (4) insbesondere mit einer durchgehenden, beidseitig an dem Gehäuse (2) gelagerten Drehwelle (3), die die Drehachse (3) bildet, verbunden ist.
10. Verfahren zum Austauschen eines Dichtungselementes (6) einer Industriearmatur-Absperreinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Austauschen durch
Drehen des Absperrkörpers (4) erfolgt.
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