TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft eine Absperrarmatur mit einer Ab¬ dichtvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

STAND DER TECHNIK

Es ist allgemeiner Stand der Technik, Stopfbuchspackungen als Dichtungen für die Spindeln bzw. Wellen von Absperrar¬ maturen einzusetzen. Diese Dichtungen unterliegen beim Drehen der Spindel bzw. Welle einem hohem Verschleiß, der im wesentlichen durch die dynamische Beanspruchung der Dichtelemente verursacht wird. Es sind auch Schieberarma¬ turen mit Spindelrückdichtungen (Konus, Labyrinth) bekannt, die lediglich bei vollständig geöffnetem Schieber wirksam werden und dann eine zusätzliche statische Abdichtung dar¬ stellen. Diese Form der Abdichtung dient im wesentlichen dem Zweck, verschlissene Stopfbuchspackungen austauschen zu können. Lösungen mit bisher bekannten Stopfbuchspackungen erreichen nicht die Dichtungswirkungen, wie sie nach den heute in Deutschland geltenden gesetzlichen Bestimmungen gefordert werden.

Es ist weiterhin bereits bekannt, Spindel- und Wellenab¬ dichtungen mit einem Faltenbalg auszurüsten. Diese Möglich¬ keit ist bisher nur bei kleineren Nennweiten (unter DN 200) angewendet worden. Die Faltenbalg-Ausführung erfordert eine Bauhöhe, die dem Drei- bis Vierfachen des Rohrleitungs¬ durchmessers entspricht und daher in vielen Fällen bereits wegen Platzmangels nicht einsetzbar ist. Ein weiterer Nach¬ teil der Faltenbalg-Lösung besteht darin, daß bei defektem Faltenbalg ein Austauschen der kompletten Absperrarmatur erforderlich wird.

Auch eine aus der US-PS 2,780,233 bekannte Absperrarmatur mit Dichtungspackung weist den Nachteil auf, daß sie eine vergleichsweise große Bauhöhe besitzt. Die Verwendung nur einer als Hauptdichtelement dienenden Dichtungspackung in den verschiedenen Betriebsstellungen kann auch bei dieser bekannten Lösung nicht die in Deutschland geltenden gesetz¬ lichen Vorschriften erfüllen. Die Erfüllung der maßgebli¬ chen Anforderung an die Dichtheit ist insbesondere auch nicht bei den erforderlichen Auswechslungen der Dichtungs¬ packungen gewährleistet,da ein Rückdichtelement vollständig fehlt. Schließlich ist der konstruktive Aufbau der aus der US-PS 2,780,233 bekannten Lösung vergleichsweise kompli¬ ziert, so daß bei einem Dichtungspackungswechsel eine Mehr¬ zahl von Gehäuseteilen aus- und eingebaut werden muß.

DIE ERFINDUNG

Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Absperrar-

matur bzw. eine Abdichtvorrichtung für eine Absperrarmatur zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Lösungen vermeidet und sich durch Erfüllung sehr hoher Anforderungen an die Dichtigkeit auszeichnet. Es sollen mit einer derar¬ tigen Armatur insbesondere die kritischen Bestimmungen der deutschen gesetzlichen Vorschrift erfüllt werden, die unter der Kurzbezeichnung "TA Luft" bekannt ist und vom 27.02. 1986 datiert. Es soll eine besonders dichte Absperrarmatur, die kleine Bauhöhen ermöglicht, geschaffen werden und diese Armatur soll auch bei Rohrleiten mit größeren Nennweiten, also über DN 200, verwendbar und kostengünstig sein.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils von Anspruch 1. In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Weiterbildungen der Absperrarmatur be¬ schrieben.

Bei der erfindungsgemäßen Absperrarmatur wird eine Ausge¬ staltung des Abdichtungsbereichs vorgesehen, der aufgrund eines größeren Innendurchmessers beim Drehen der Spindel bzw. Welle keinem Verschleiß ausgesetzt ist. Die Abdich¬ tungselemente werden dabei erst kurz vor Beendigung des Schließvorgangs der Armatur auf Druck beansprucht.

Damit wird eine Optimierung der Gestaltung des Stopfbuchs¬ bereichs erzielt, die einschlägigen gesetzlichen Bestim¬ mungen sicher zu erfüllen, d.h. die Dichtung der Armatur gegenüber der äußeren Umwelt wird hierdurch zuverlässig gewährleistet.

Die Mehrzahl der Großarmaturen befinden sich im Betrieb je¬ weils längere Zeit entweder in geöffnetem oder geschlosse-

nem Zustand, da es sich hierbei nicht um Regelarmaturen, die ihre Betriebszustände oft wechseln, handelt. Die Zeit¬ räume zwischen den BedienungsVorgängen der Großarmaturen sind folglich sehr lang, beispielsweise bis zu zwei Jahren. Einem solchen, zu weit über 99 % statischen Betrieb wird die Erfindung gerecht, indem im Abdichtungsbereich eine zusätzliche statische Abdichtung sowohl bei geschlossenem als auch bei in einer Zwischenstellung befindlichem Schie¬ ber vorgesehen ist. Diese zusätzliche Abdichtung wird bei Armaturbetätigungen nicht dynamisch beansprucht und unter¬ liegt deshalb praktisch keinerlei Verschleiß.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSABBILDUNG

In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 - eine Schieberarmatur in geschlossener Stellung,

Figur 2 - die Schieberarmatur nach Figur 1 in einer Zwischenstellung,

Figur 3 - die Schieberarmatur gemäß Figur 1 in geöffneter Stellung,

Figur 4 - eine alternative Ausführungsform analog Figur 2.

BESTER WEG ZUR AUSFUHRUNG DER ERFINDUNG

In den Figuren 1 bis 3 ist eine Absperrarmatur dargestellt, die als Schieberarmatur 12 ausgebildet ist. Die Schieber¬ armatur weist ein Armaturengehäuse 14 auf, in dem ein hier nicht dargestellter Schieberkeil untergebracht ist, der

über eine Spindel 13 betätigbar ist. Die Spindel 13 ist in einem zylindrischen Packungsgehäuse 19 einer Abdichtvor¬ richtung 18 geführt, die fest mit dem Armaturengehäuse 14 verbunden ist.

Das zylindrische Packungsgehäuse 19 ist an seinem im Arma¬ turengehäuse 14 befindlichen Ende mit einem Dichtsitz 20 versehen zur Aufnahme einer Spindel-Rückdichtung 15, die bei geöffneter Schieberstellung (Figur 3) wirksam wird und an der ein Gewindeteil 32 befestigt ist, der in eine Gewin¬ debohrung 31 einschraubbar ist. Das zylindrische Packungs¬ gehäuse 19 enthält eine Führungsbohrung 34 für die Spindel 13, eine Aufbohrung 21 sowie eine Gewindebohrung 22 mit Innengewinde 26. Die Aufbohrung 21 dient zur Führung von - im Beispiel zwei - genuteten Metallringen 7, die sich über O-Ringe 23 dichtend gegen die Aufbohrung 21 bzw. die Spin¬ del 13 abstützen. Weiterhin sind in der Aufbohrung 21 - siehe Figur 3 - Graphit-Packungsringe 6 untergebracht, die den genuteten Metallringen 7 aufsitzen und gegen die eine Stopfbuchse 5 anpreßbar ist, deren Bohrung 33 sich über 0- Ringe 24 gegen die Spindel 13 und deren Dichtsitz 11 sich über O-Ringe 24 gegen die Aufbohrung 21 abstützen.

Die Stopfbuchse 5 weist einen ersten Erweiterungsteil 25 auf, der mit einem Außengewinde 10 versehen ist, das über das Innengewinde 26 in das zylindrische Packungsgehäuse 10 einschraubbar ist und zum Aufbringen der erforderlichen Packungspressung auf die Graphit-Packungsringe 6 dient. Ein zweiter Erweiterungsteil 27 der Stopfbuchse 5 weist eine Erweiterungsbohrung 28 auf,in der ein Achsiallager 3 unter¬ gebracht ist. Der Erweiterungsteil 25 hat eine Abschrägung

29, in der ein O-Ring 4 untergebracht ist, der sich gegen das Achsiallager 3 abstützt.

Das Achsiallager 3 wird durch einen Rückhaltering 9 fixiert, der über Befestigungselemente 16, im Beispiel durch Schrauben, gehalten wird, die in Gewindebohrungen 30 des zweiten Erweiterungsteiles 27 eingreifen.

Zur Aufnahme einer hier nicht dargestellten Packungsauspreß -Vorrichtung ist im Bereich der genuteten Metallringe 7 ein Gewindeloch 8 im zylindrischen Packungsgehäuse 19 vorge¬ sehen.

Auf die Spindel 13 ist eine Feder 2 aufgesteckt, die durch einen höhenverstellbaren Feststellring 1 gehalten wird. Letzterer ist über ein Befestigungselement 17 fixierbar.

Die Wirkungsweise der Abdichtvorrichtung 18 ist folgende:

Schieber geschlossen:

Der Feststellring 1 ist gemäß Figur 1 so fixiert, daß er beim Schließen des Schiebers über die Feder 2 und das Achsiallager 3 einen genau definierten Druck auf den bis zu diesem Zeitpunkt unbelasteten O-Ring 4 ausübt. Das Achsial¬ lager 3 kompensiert dabei die aufretenden Radialkräfte und dient somit als Verschleißschutz. Im Zusammenhang mit die¬ ser statischen Dichtung ist die Gestaltung der dynamisch belasteten Dichtungselemente optimiert worden. Die genute¬ ten Metallringe 7 mit eingesetzten O-Ringen 23 stellen beim Wechseln der Packungsringe 6 neben der bereits für sich be-

kannten Spindel-Rückdichtung 15 ein zusätzliches Abdich¬ tungselement dar. Außerdem dienen die Metallringe 7 als Auspreßhilfe für die Graphit-Packungsringe 6. Der für die Graphit-Packungsringe 6 erforderliche Anpreßdruck wird über die Stopfbuchse 5 durch Eindrehen des Außengewindes 10 in das Innengewinde 26 aufgebracht.

Das Gewindeloch 8 ist für den Anschluß einer nicht darge¬ stellten Packungsauspreß-Vorrichtung vorgesehen. Bei Anwen¬ dung dieser Vorrichtung werden Spindel- und Dichtungsflä¬ chen-Beschädigungen vermieden, die ansonsten beim Entfernen der Packungsringe 6 mittels Packungszieher (-Nadel) häufig auftreten. Der Rückhaltering 9 dient der Fixierung des nur statisch belasteten O-Ringes 4 bei Spindelbetätigung.

Mit Hilfe des oberhalb der Spindel-Rückdichtung 15 angeord¬ neten Gewindeteils 32, das in die Gewindebohrung 31 einge¬ dreht wird, kann die Spindel 13 bei geöffnetem Schieber ar¬ retiert werden,so daß die Graphit-Packungsringe 6 ungeteilt aus- und eingebaut werden können.

Schieber in Zwischenstellung:

Bei dieser Stellung entsprechend Figur 2, die vergleichs¬ weise selten notwendig ist, wird gemäß dem geänderten Öff¬ nungsverhältnis der Feststellring 1 höher auf der Spindel 13 neu fixiert.

Statt der in den Zeichnungsfiguren 1 bis 3 dargestellten und vorstehend beschriebenen Rückdichtung mit Dichtsitz 20 und Spindelrückdichtung 15 kann die Rückdichtung sehr ahn-

lieh der im oberen Bereich der Zeichnungsfiguren darge¬ stellten Dichtung ausgeführt werden, wie dies aus Figur 4 ersichtlich ist. Bei dieser alternativen Ausführungsform besitzt das Päckungsge äuse 19 an seinem unteren Ende statt des dort sonst vorgesehenen schräg verlaufenden Dichtsitzes 20 mit Gewindebohrung 31 eine kreiszylindrische Bohrung, in der ein Ringkörper 3' liegt, der in der Öffnungsstellung der Spindel 13 von einer zur Druckfeder 2 analogen unteren Druckfeder 2' beaufschlagt wird. Dieser für die Rückdich¬ tung vorgesehene zusätzliche Ringkörper 3' drückt eine vor¬ zugsweise als O-Ring ausgebildete Ringdichtung 4' in eine zum Zentrum ansteigende Schrägnut. Der Ringkörper 3' ist über einen Rückhaltering 9' gesichert. Die beschriebene Konstruktion der Rückdichtung entspricht in ihrem grund¬ sätzlichen Aufbau der Dichtungseinrichtung, die am oberen Ende der Stopfbuchse 5 wirksam ist. In der Stellung gemäß Figur 4 ist die Rückdichtung nicht wirksam, da es sich hier um eine Zwischenstellung handelt. Diese Rückdichtung wird vielmehr erst wirksam, wenn der Absperrschieber in seine Öffnungsstellung gefahren ist.

In der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Zustellung der Stopfbuchse über ein Verdrehen in einer Gewindebohrung. Statt dessen können die Dichtelemente der Packung auch durch eine lediglich in Achsrichtung verschiebbare, nicht verdrehbare Stopfbuchse beaufschlagt werden, welche über eine in Achsrichtung wirksame Druckfeder gegen die Packung gedrückt wird. .