DE3431497C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstdichtenden Gehäuseverschluß für Armaturen, insbesondere Schieber, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Armaturen, wie z. B. Schieber, besitzen ein radial von der zugehörigen Leitung abstehendes, etwa zylindrisches Gehäuse mit einer an einem Ende ein Handrad oder dergleichen tragenden Betätigungsspindel für das Absperrorgan. Verschlossen wird das Gehäuse durch einen Verschlußdeckel, der von der Betätigungsspindel durchsetzt wird. An den Verschlußdeckel werden hohe Anforderungen hinsichtlich der Dichtigkeit gestellt. Zudem soll die Dichtungsanordnung wartungsfreundlich sein.

Es wurden selbstdichtende Deckelverschlüsse entwickelt, bei denen der in dem Gehäuse herrschende Fluuddruck auf den Verschlußdeckel wirkt und dadurch die Dichtungsanordnung fest gegen ein Dichtungswiderlager preßt (DD-PS 73 925).

Die aus der DE-PS 73 925 bekannte gattungsgemäße Ausführungsform eines selbstdichtenden Gehäuseverschlusses weist einen am Verschlußdeckel ausgebildeten Ringflansch auf, der mit seinem Außenumfang an der Innenseite des Gehäuses anliegt. Ein in eine Innennut des Gehäuses eingelassener Ring dient zusammen mit einem diesen kontaktierenden Stützring als Dichtungswiderlager. Zwischen dem Ringflansch und dem sich zwischen dem Gehäuse und dem zum Deckel gehörenden Lagerrohr der Betätigungsspindel erstreckenden Stützring befindet sich der aus zwei Weichstoffpackungsringen und einem metallischen Zwischenring bestehende Dichtungsring. Letzterer wird durch den im Gehäuse herrschenden Innendruck und der damit einhergehenden Verschiebung des Gehäusedeckels zwischen dem Ringflansch, dem Stützring, der Außenseite des Verschlußdeckels und der Innenseite des Gehäuses zusammengepreßt.

Solange im Inneren des Gehäuses ein ausreichend hoher Druck herrscht, dürfte der bekannte selbstdichtende Gehäuseverschluß zuverlässige arbeiten. Fällt der Druck jedoch beispielsweise bis auf Atmosphärendruck ab, so kann der Verschlußdeckel z. B. aufgrund seines Eigengewichts in das Gehäuse zurückfallen. Wenn nun ein erneuter Druckaufbau erfolgt, fehlt zunächst der die ordentliche Abdichtung gewährleistende, auf das Innere des Verschlußdeckels einwirkende Druck, so daß es zu Undichtigkeiten kommen kann. Eine zuverlässige Abdichtung dürfte erste dann erzielt werden, wenn der Verschlußdeckel in seine endgültige Betriebslage gelangt ist.

Ferner ist die Wartung relativ aufwendig, denn um den Verschlußdeckel aus dem Gehäuse zu entfernen, muß zunächst der vermutlich geteilte Ring aus der Innennut des Gehäuses entfernt werden. Dies ist nur mit hohem Aufwand möglich.

Der bekannte selbstdichtende Gehäuseverschluß hat außerdem notwendigerweise eine beträchtliche Bauhöhe, und zwar deshalb, weil zunächst der Verschlußdeckel in das Gehäuse eingelassen werden muß, bevor der geteilte Ring in die dafür vorgesehene Ringnut eingesetzt wird. Damit der geteilte Ring sicher gehalten wird, muß durch entsprechende Materialanhäufung oberhalb der Ringnut ein ausreichend groß bemessener Haltekragen vorhanden sein.

Bei einer anderen Ausführungsform (DE-AS 17 75 325) ist eine im Deckel eines Druckbehälters gehaltene einer Stopfbüchsbrücke ähnliche Druckplatte durch am Druckbehälter abgestützte Druckschrauben gegen eine sekundäre Dichtungspackung preßbar. Diese Dichtungspackung stützt sich an einem ortsfest im Druckbehälter angeordneten Ring ab, gegen den auch eine primäre Dichtungspackung, durch einen Flansch des Deckels beaufschlagt, gepreßt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen selbstdichtenden Gehäuseverschluß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art derart weiterzubilden, daß eine bessere Abdichtung erzielt wird und gleichzeitig eine Verringerung der Höhe des Gehäuses möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale.

Bei einem solchen Gehäuseverschluß erfolgt ein gezieltes Vorspannen des Verschlußdeckels, um nach einem Druckabfall und anschließendem erneuten Druckaufbau im Gehäuse sofort eine sichere Abdichtung zu gewährleisten. Dabei ist die durch die Vorspannvorrichtung auf den Verschlußdeckel ausgeübte Kraft der durch den Innendruck im Gehäuse hervorgerufenen, auf den Verschlußdeckel einwirkenden Kraft entgegengesetzt. Der Innendruck des Gehäuses einerseits und die Spindelkraft andererseits können den Verschlußdeckel nur in vernachlässigbar kleinem Umfang in Richtung der Spindelachse verschieben. Hierdurch ist es möglich, die die Spindellagerung aufnehmenden Arme mit dem Verschlußdeckel selbst fest zu verbinden.

Die über den als Losflansch gestalteten Druckring erzeugte Vorspannung der Dichtungsringe ist so groß, daß selbst bei Atmosphärendruck im Innern des Gehäuses immer noch eine ausreichende Dichtungsvorspannung sichergestellt ist.

Wenn der Druck im Gehäuseinnern abfällt, wird der weitere, also der unter Dichtungsring zwischen dem Ringflansch und dem Gehäusevorsprung belastet, während gleichzeitig der obere Dichtungsring zwischen dem Ringflansch und dem Druckring entlastet wird. Somit ist auch in Extremfällen bei kleinsten Drücken eine ausreichende Abdichtung des Gehäuses gewährleistet.

Da im Gegensatz zu der bekannten Ausführung eines selbstdichtenden Gehäuseverschlusses ein geteilter Ring und eine diesen Ring haltende Nut in der Gehäuseöffnung überflüssig sind, läßt sich die Bauhöhe des Gehäuses klein halten. Der Verschlußdeckel wird mit den Dichtungsringen von oben in die Gehäuseöffnung eingesetzt, bevor der Druckring mit Hilfe der Schraubbolzen festgezogen wird. Aufgrund dieser speziellen Ausgestaltung des Gehäuseverschlusses lassen sich Wartungsarbeiten ohne Zuhilfenahme von Spezialwerkzeugen leicht durchführen.

Die Auslegung des Druckrings und der Schraubbolzen kann bevorzugt derjenigen entsprechen, die bei Deckelflanschbauarten benutzt wird. Auf jeden Fall ist sicherzustellen, daß der Druckring, die Schraubbolzen und die Muttern auf den höchsten zu erwartenden Innendruck zuzüglich der höchstens zu erwartenden Spindelkraft ausgelegt werden. Die Schraubbolzen können in dem Gehäuseflansch einseitig festgelegt sein oder diesen durchsetzen, so daß an beiden Enden der Schraubbolzen Muttern aufgeschraubt werden.

Der Druckring kann mit einem axial vorspringenden ringförmigen Ansatz versehen sein, der in den Zwischenraum zwischen Verschlußdeckel und Gehäuseöffnung greift und auf den oberen Dichtungsring drückt.

Eine besonders wirtschaftliche und gleichzeitig im Hinblick auf die erzielte Dichtigkeit optimale Weiterbildung sieht nach Anspruch 2 vor, daß die Dichtungsringe identisch ausgebildet sind.

Der Vorsprung in dem Gehäuse, der zur Aufnahme des unteren Dichtungsrings vorgesehen ist, kann grundsätzlich zwar auch als geteilter Ring ausgebildet sein, der in einer entsprechenden Ringnut in der Innenwand des Gehäuses sitzt. Am einfachsten und billigsten ist es jedoch, wenn der Vorsprung gemäß Anspruch 3 durch eine im Innern des Gehäuses ausgebildete Gehäuseabstufung gebildet wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch den oberen Teil eines Verschlußgehäuses eines Schiebers, wobei in dem Gehäuse ein von einer Spindel durchsetzter Verschlußdeckel sitzt.

Obschon hier im einzelnen ein selbstdichtender Gehäuseverschluß für einen Schieber beschrieben wird, ist die Erfindung grundsätzlich auf solche Armaturen anwendbar, bei denen die oben geschilderte Problematik bei der Abdichtung des Gehäuses auftritt.

Die Figur zeigt den oberen Endabschnitt eines Gehäuses 1. Die Gehäuseöffnung ist von einem Verschlußdeckel 2 verschlossen, den eine das (nicht gezeigte) Absperrorgan betätigende Spindel 3 durchsetzt. Mit 4 ist in der Zeichnung ein Teil des Stopfbuchsbereichs des Verschlußdeckels 2 bezeichnet.

Das Gehäuse 1 besitzt in seinem Inneren einen Gehäusevorsprung 5, der eine Aufnahmefläche für einen Dichtungsring 6 bildet. Der Dichtungsring 6 liegt an einer dem Gehäuse 1 zugewandten Stirnfläche 8 eines einstückig mit dem Verschlußdeckel 2 ausgebildeten, radial nach außenn vorspringenden Ringflansches 7. Die dem Gehäuse 1 abgewandte Stirnfläche 9 des Ringflansches 7 nimmt einen zweiten Dichtungsring 10 auf, der identisch ausgebildet ist, wie der erste Dichtungsring 6.

Der Öffnungsrand des Gehäuses 1 ist verbreitert ausgebildet und trägt auf seiner Stirnseite 11 einen Druckring 12, der mittels Schraubbolzen 13 und Mutter 14 festgezogen ist. Hierzu sind in der Stirnfläche 11 mehrere, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Gehäuseöffnung verteilte Gewindebohrungen 18 vorgesehen, in welche die Schraubbolzen 13 eingedreht sind.

Wie weiter ersichtlich, besitzt der Druckring 12 einen inneren, in axialer Richtung nach unten vorspringenden ringförmigen Ansatz 17, der die dem Ringflansch 7 abgewandte Seite 15 des oberen Dichtungsrings 10 beaufschlagt. Die axiale Länge dieses zwischen die Innenseite des Gehäuses 1 und die Außenseite des Verschlußdeckels 2 gelangenden Ansatzes 17 bestimmt die Kraft, mit der die beiden Dichtungsringe 6 und 10 gegen den Ringflansch 7 gepreßt werden.

Mit dem Bezugszeichen 16 ist in der Figur ein Haltearm für die Spindellagerung angedeutet.

Wie weiterhin ersichtlich ist, sind die beiden Dichtungsringe 6 und 10 identisch ausgebildet. Jeder Dichtungsring 6, 10 besteht aus zwei Teilringen 19, 20 gleichen Querschnitts, wobei die schrägen Flächen 21 der Teilringe 19, 20 gegeneinander anliegen, so daß durch die in Richtung P der Spindelachse wirkenden Kräfte dazu senkrecht gerichtete Querkräfte entstehen, welche die Teilringe 19, 20 der Dichtungsringe 6, 10 gegen die Außenseite des Verschlußdeckels 2 und die Innenseite des Gehäuses 1 drücken.

Wenn im Inneren des Gehäuses 1 und in dem durch den Verschlußdeckel 2 gebildeten Hohlraum ein großer Druck herrscht, so wird der Verschlußdeckel 2 in der Zeichnung nach oben gedrückt, wobei der untere Dichtungsring 6 entlastet und der obere Dichtungsring 10 belastet wird. Die durch den Druckring 12 bewirkte Vorspannkraft wirkt also über den oberen Dichtungsring 10 und den Ringflansch 7 der durch den Gehäuseinnendruck hervorgerufenen, nach oben gerichteten Kraft entgegen. Fällt der Innendruck in dem Gehäuse 1 z. B. bis auf Atmosphärendruck ab, so sind die von beiden Seiten auf den Ringflansch 7 einwirkenden Kräfte etwa gleich groß, wenn man das Eigengewicht des Verschlußdeckels 2 nicht berücksichtigt. Die insgesamt durch den Druckring 12 auf die Dichtungsanordnung 6, 7, 10 aufgebrachte Kraft ist so groß, daß auch bei plötzlich wiede ansteigendem Druck stets eine ausreichende Dichtigkeit gewährleistet ist.

Bezugszeichenaufstellung

 1 Gehäuse
 2 Verschlußdeckel
 3 Spindel
 4 Stopfbuchsbereich
 5 Gehäusevorsprung
 6 Dichtungsring
 7 Ringflansch
 8 Stirnfläche von 7
 9 Stirnseite von 7
10 Dichtungsring
11 Stirnseite von 1
12 Druckring
13 Schraubbolzen
14 Muttern
15 Oberseite von 10
16 Haltearm
17 Ringansatz
18 Gewindebohrungen
19 Teilring von 6, 10
20 Teilring von 6, 10
21 schräge Flächen von 19, 20
P Kraftrichtung

Claims (3)

1. Selbstdichtender Gehäuseverschluß für Armaturen, insbesondere Schieber, mit einem von einer Betätigungsspindel abgedichtet durchsetzten Verschlußdeckel (2), der in dem Gehäuse (1) angeordnet ist und einen radial nach außen vorspringenden Ringflansch (7) aufweist, zwischen dessen dem Gehäuseinneren abgewandten Stirnseite (9) und einem Dichtungswiderlager (12) ein Dichtungsring (10) vorgesehen ist, der aus mit schrägen Anlageflächen (21) aneinanderliegenden Teilringen (19, 20) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der aus nur zwei Teilringen (19, 20) bestehende Dichtungsring (10) mit einem von Schraubbolzen (13, 14) gehaltenen und auf der Stirnfläche (11) der Gehäuseöffnung liegenden Druckring (12) in Richtung des Ringflansches (7) beaufschlagt ist und die gehäuseseitige Stirnfläche (8) des Ringflansches (7) sich über einen Dichtungsring (6) an einem radial nach innen ragenden Gehäusevorsprung (5) abstützt.

2. Gehäuseverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe (6, 10) identisch ausgebildet sind.

3. Gehäuseverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusevorsprung (5) durch eine Gehäuseabstufung gebildet wird.