DE1023942B

DE1023942B - Zwischenstuecke mit Halsansatz fuer stopfbuechslose Armaturen

Info

Publication number: DE1023942B
Application number: DESCH21348A
Authority: DE
Inventors: Theo Schulte
Original assignee: THEO SCHULTE FA
Current assignee: THEO SCHULTE FA
Priority date: 1957-01-04
Filing date: 1957-01-04
Publication date: 1958-02-06

Description

DEUTSCHES

In. der chemischen. Industrie besteht ein großes Bedürfnis für stopfbüchslose Armaturen, besonders für aggressive Medien, wie Säuren und Laugen, in vielfältigen Konzentrationen und Mischungen. Undichte Stopfbüchsen bei Säurearmaturen bringen nicht nur unangenehme und kostspielige Betriebsstörungen, sondern bedeuten, auch eine große Gefahr für den arbeitenden Menschen, Ferner werden diese Armaturen in chemischen Anlagen benötigt, deren Prozesse unter Vakuum ablaufen müssen, wobei durch undichte Stopfbüchsen ein Versagen der chemischen. Reaktion eintreten, kann oder die Ausbeute zu schlecht wird. Ein besonderes Bedürfnis für stopfbüchslose Armaturen besteht auch in, explosionsgefährdeten chemischen Betrieben für brennbare und explosive Gase.

Die Verwendung von Metallbälgen bei stopfbüchslosen Armaturen, ist bekannt. Die Metallbälge werden heute als Mehrlagenbälge auch für höhere Drücke hergestellt. Die Länge des Metallfaltenbalges hängt von der erforderlichen Hubhöhe des Abschlußorgans für den Öffnungs- und Schließvorgang der jeweiligen Armaturart ab. In bezug auf den lichten Durchmesser des Durchflußquerschnittes ist die Balglänge kleiner bei Kegelabsperrventilen, sie ist größer bei Kolbenventilen, und bei Absperrschiebern erfordert der Hub des Abschlußorgans eine Länge des Metallbalges, die konstruktiv nicht mehr wirtschaftlich erscheint.

Die einzelne Welle eines Metallbalges läßt aus Fertigkeitsgründen nur eine verhältnismäßig kleine Verformung nach, der negativen und nach der positiven Seite zu. Für eine kleine Hubhöhe ist schon eine große Anzahl Wellen notwendig. Die zulässige Dehnung eines Metallbalges (Balghub) beträgt im Mittel etwa 25% der gewellten Länge L (maximal 40¹Vo). Mit Rücksicht auf lange Lebensdauer soll nach den vorliegenden Erfahrungen ein Viertel der zulässigen Dehnung im Zug- und drei Viertel im Druckgebiet liegen. Aus wirtschaftlichen Gründen soll man daher die zulässige Dehnung eines Metallbalges bei der Konstruktion ausnutzen, damit bei gegebenem Hub des Abschlußorgans die Anzahl der Wellen ein Minimum wird.

Damit die zulässige Dehnung eines Metallbalges nicht überschritten werden kann, was die frühzeitige Zerstörung des Balges zur Folge hätte, ist für jeden. Faltenbalg eine Hubbegrenzung nach beiden Seiten unbedingt erforderlich. Nach den Versuchen und Erfahrungen der Metallbalghersteller gelten die zulässigen Innendrücke allgemein für Bälge, deren gewellte Länge nicht größer ist als ihr Außendurchmesser (L = D). Bei längeren Bälgen ist für Innendruck eine äußere Abstützung vorzusehen, um ein Ausknicken zu verhindern. Dies erübrigt sich bei Bälgen unter Außendruck, welcher im übrigen 30% Zwischenstücke mit Halsansatz
für stopfbüchslose Armaturen

Anmelder:

Fa. Theo Schulte,

Dortmund, Thomas-Mann-Str. 11

Theo Schulte, Dortmund,
ist als Erfinder genannt worden

höher sein, darf als der zulässige Innendruck. Die Bälge sollen deshalb durch Außendruck beaufschlagt werden.

Es ist bereits ein Ventil nach der deutschen Patentschrift 703 985 bekanntgeworden, bei dem die Spindel durch drei gleichachsig angeordnete, hintereinandergeschaltete Balgmembranen nach außen abgedichtet wird. Trotzdem ist hier für die Spindelabdichtung noch eine Stopfbüchse vorgesehen. Beim Schließen dieses Ventils wird die Innenmembran nur gezogen und steht unter Außendruck, die Zwischenmembran wird, nur gedrückt und steht unter Innendruck, die Außenmembran wird wieder nur gezogen und steht unter Außendruck.

Es sind auch stopfbücbslose Schieber bekannt, bei denen die Metallbälge mit gleichem Durchmesser hintereinandergeschaltet sind, wodurch eine sehr lange Spindel und ein hoher Aufbau entstehen, was den Betrieben nicht erwünscht ist.

Es wurde nun gefunden, daß die Nachteile der bekannten Konstruktionen vermieden werden können, wenn die Faltenbälge auf die nachstehend beschriebene Weise zusammen mit Zwischenstücken verwendet werden, die die Streckung und Stauchung der einzelnen Faltenbälge begrenzen und mit denen die Faltenbälge so verbunden sind, daß sie beim Betätigen der Spindel alle in derselben Richtung, also- entweder auf Stauchung oder alle auf Streckung beansprucht werden.

Im der Zeichnung ist eine Lösung für stopfbüchslose Armaturen mit großer Hubhöhe dargestellt, wie sie z. B. Absperrschieber besitzen, wobei eine relativ geringe Bauhöhe erreicht wird.

Das äußere Zwischenstück d besitzt einen Bund, durch den es zwischen das normale Armaturengehiäusea und der nicht unter dem Betriebsdruck stehenden Haube b durch die Schrauben c fest und

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dicht in zentrischer Lage eingespannt ist. Das feste Zwischenstück d besitzt weiter einen Halsansatz, dessen Länge der jeweiligen. Faltenbalglänge angepaßt werden kann. Mit dem oberen Ende des Halsansatzes ist der äußere Faltenbalg f dicht verbunden. In das feste Zwischenstück d können beliebig viele Zwischenstücke mit Halsansatz e konzentrisch ineinander, aber frei beweglich angeordnet werden. Die Anzahl richtet sich nach der jeweiligen Hubhöhe des Abschlußorgans. Mit den beweglichen Zwischenstücken e werden je zwei Faltenbälge f, einmal oben und einmal unten, in, beliebigem Abstand dicht verbunden.i Der innere Faltenbalg ist mit seinem unteren Ende mit dem Abschlußorgan g ebenfalls dicht verbunden, wodurch bekannterweise erreicht wird, daß die Spindel h und die Innenfläche der Haube b mit dem Durchflußmedium nicht in Berührung kommen. Bei Säurearmaturen aus austenitischem, nichtrostendem Stahl kann deshalb die Haube b aus Gußeisen und die Spindel h aus gewöhnlichem Stahl bestehen.

Durch den Bund i und durch einen zweiten, nach unten gelegten Halsansatz k entsteht die für Faltenbälge notwendige Hubbegrenzung nach beiden Seiten, die jeweils dem zulässigen Balghub angepaßt werden kann. Die beweglichen Zwischenstücke e können durch entsprechende Aussparungen in den Bunden ι bajonettartig oder durch andere konstruktive Lösungen ineinandergeschoben werden.

Die vorstehend beschriebene stopfbüchslose Armaturausführung unterscheidet sich von dem nach der deutscheo Patentschrift 703 985 bekannten Ventil nicht nur dadurch, daß die Stauchung und Streckung der Faltenbälge beim Betätigen der Spindel durch Anschläge begrenzt ist, sondern auch noch dadurch, daß die Faltenbälge jeweils in derselben Richtung beansprucht werden und die Anschläge so angeordnet sind, daß sich die Länge der Faltenbälge nur um den zulässigen Betrag ändert. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß die Faltenbälge sich nicht mit der gleichen Kraft stauchen, und strecken wie bei dem Ventil nach der deutschen Patentschrift 703 985, sondern daß die Kräfte beim Stauchen und beim Strecken verschieden groß gehalten werden können. Ferner sind alle Faltenbälge durch Außendruck beaufschlagt. Für das Armaturgehäuse α muß kein besonderes Modell angefertigt werden, sondern es kann, ein normaler Abguß verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Spindeldichtung für Armaturen mit mehreren konzentrisch ineinander angeordneten Faltenbälgen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Faltenbälgen starre Zwischenstücke vorgesehen sind, mit denen je zwei Faltenbälge· dicht verbunden sind und die Anschläge tragen, die die Streckung und Stauchung der Faltenbälge begrenzen, die beim Betätigen der Spindel alle in derselben Richtung, also entweder alle auf Stauchung oder alle auf Streckung beansprucht werden.

2. Spindeldichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Abdichten der Spindel eines Schiebers dient.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 693 630, 703 985.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen