DE19522474A1 - Dichtungsanordnung für Absperrklappen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für Absperrklappen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Absperrklappen mit metallischer Abdichtung werden insbesondere für flüssige und gasförmige Medien bei hohen Temperaturen, z. B. in Heißwasser- bzw. Dampfleitungen, in Leitungen in der Verfahrenstechnik und dergleichen, eingesetzt. Dabei ist gemäß einem älteren Vorschlag ein Dichtungspaket aus wenigstens zwei metallischen Ringlamellen vorgesehen, die mit ihrer Dichtfläche auf einer metallischen Sitzfläche im Gehäuse oder an der Klappenscheibe aufliegen. Das Verspannen des Dichtungspakets wird mit einer Vielzahl von Gewindebolzen bewirkt, die einzeln in achsparallen Bohrungen in einem Klemmring gehalten sind. Dabei ist jeder einzelne Gewindebolzen durch eine an seiner Rückseite angreifende Konterschraube gegen Lockern gesichert.

Diese ältere Lösung hat sich grundsätzlich bewährt. Es gibt jedoch Anwendungsfälle, in denen sichergestellt sein muß, daß, sofern sich im Laufe der Zeit eine Konterschraube lockern sollte, nicht die Gefahr besteht, daß eine sich lockernde Schraube in den Strömungskanal gelangen kann. Dies könnte nämlich in Einrichtungen im Zuge der Rohrleitung, beispielsweise in einer Turbine, erhebliche Zerstörungen mit Betriebsunterbrechungen und hohen Kosten zur Folge haben. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht dementsprechend darin, für die mittels Druckschrauben bewirkte Verspannung des Dichtungspakets einer Absperrklappe eine Weiterbildung vorzunehmen, durch die mit einfachen Mitteln sichergestellt ist, daß eine sich lockernde Druckschraube auf keinen Fall in den Strömungskanal gelangen kann.

Bei einer Dichtungsanordnung an einem Klappenventil der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufnahmebohrungen für die Gewindebolzen von der den Ringlamellen benachbarten Seite des Klemmringes (Innenseite) aus sich als Gewindebohrungen lediglich bis in die Nähe der Außenseite des Einspannringes erstecken und von hier bis zur Außenseite als Bohrungen mit verringertem Querschnitt verlaufen und daß in den Gewindebolzen am rückwärtigen Ende ein profiliertes Loch, z. B. ein Innenvier- oder -sechskant, enthalten ist.

Damit ist mit konstruktiv einfachen Mitteln ein vollkommener Schutz gegen ein Herausfallen einer sich lockernden Druckschraube gegeben. Für viele Anwendungsfälle kann nun auf eine Konterschraube verzichtet werden, womit eine wünschenswerte Verringerung der notwendigen Einzelteile verbunden ist. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß bei größeren Armaturen beispielsweise bis zu 100 Druckschrauben zum Verspannen eingesetzt sind.

Sollte in Einzelfällen aus besonderen Gründen eine Konterschraube gefordert werden, läßt sich dies ohne weiteres bewerkstelligen. Für diesen fall ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in den Gewindebohrungen je ein zweiter Gewindebolzen (äußerer Gewindebolzen) enthalten, der ein profiliertes Durchgangsloch enthält, dessen Querschnitt größer ist als der des profilierten Loches im inneren Gewindebolzen.

Bei dieser Lösung wird mit einem Steckschlüssel zunächst der innere Gewindebolzen wie üblich verspannt, wonach anschließend mit einem zweiten Steckschlüssel die Verspannung des äußeren Gewindebolzens zur Erzielung der gewünschten Konterverspannung vorgenommen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Die einzige Zeichnung zeigt als Ausschnitt einen Axialschnitt eines Klappenventils mit einer im Ventilgehäuse angeordneten Lamellendichtung.

In der Zeichnung ist zum einen ein Ausschnitt eines Klappengehäuses 1 und zum anderen der Umfangsbereich einer beweglichen Klappenscheibe 2 veranschaulicht. Bei dieser Darstellung schwingt der dargestellte Rand der Klappenscheibe 2 von rechts in die Schließstellung ein. Die starre Dichtfläche 3 der Klappenscheibe 2 ist als umlaufende Konusfläche ausgebildet.

Mit der Dichtfläche 3 der Klappenscheibe 2 wirken zwei spiegelbildlich angeordnete und im Gehäuse 1 verspannte metallische Ringlamellen 4, 5 zusammen. Jede einzelne Ringlamelle 4 bzw. 5 besteht aus einem ebenen Einspannring 6 bzw. 7 und einer am inneren Ende angeformten halbkreisförmig abgebogenen Dichtlippe 8 bzw. 9. An den äußeren Rändern sind die Einspannringe 6, 7 fest miteinander verschweißt. Die Dichtlippen 8, 9 stehen mit dem jeweils zugehörigen Einspannring 6 bzw. 7 federnd in Verbindung und ermöglichen ein sanftes Einschwenken der Klappenscheibe 2 in die in der Zeichnung dargestellte Dichtstellung. Zugleich mit dem Einschwenken werden die Dichtlippen 8, 9 radial nach außen abgebogen, womit eine elastische Vorspannung erzeugt wird, die zusammen mit dem Mediumdruck auf der Anströmseite die gewünschte Abdichtung bewirkt.

Zum Verspannen der flächig aneinanderliegenden Einspannringe 6, 7 ist im Gehäuse 1 eine Ringschulter 10 ausgeformt. Auf der gegenüberliegenden Seite liegt an den Einspannringen 6, 7 ein Druckring 11 an, der mit Hilfe von Verschraubungen axial gegen die Einspannringe 6, 7 andrückbar ist.

Das Andrücken des Druckringes 11 wird mit einer Verspannungseinrichtung unter Verwendung von Druckschrauben bewirkt. Zu dieser Verspannungseinrichtung gehört ein geteilter Klemmring 12, der mit einem äußeren Flanschring 13 in einer umlaufenden Nut 14 mit rechteckigem Querschnitt im Gehäuse 1 formschlüssig einliegt. Der Klemmring 12 ist mit einer Vielzahl von achsparallelen Gewindebohrungen 15 versehen, die sich nicht über seine gesamte axiale Dicke erstrecken, sondern von der Innenseite 16 ausgehen und nur bis in die Nähe der Außenseite 17 verlaufen, d. h. von dieser einen Abstand einhalten. Dieser äußere Abschnitt 15a der Bohrungen enthält kein Gewinde und hat einen kleineren Querschnitt als der längere Gewindeabschnitt.

In jeder Gewindebohrung 15 sitzt ein von der Innenseite aus eingeschraubter Gewindebolzen 18, der an seiner inneren Stirnseite ein profiliertes Sackloch, z. B. ein Innensechskantloch 19 aufweist. Bei der Montage werden die Gewindebolzen 18 mit einem geeigneten Steckschlüssel zunächst bis zur Anlage am Druckring 11 eingedreht und anschließend nachgezogen bis die gewünschte Verspannung erreicht ist. Der unter Spannung stehende Zusammenhalt wird dabei durch die Selbsthemmung des Gewindes gewährleistet. Sollte sich ein Gewindebolzen 18 aus irgendwelchen Gründen im Laufe der Zeit lockern, bleibt er in der Gewindebohrung 15 gefangen und kann nicht in den Strömungskanal eindringen.

Soweit eine Kontersicherung der Gewindebolzen 8 erwünscht ist, wird ein zweiter, äußerer Gewindebolzen 20 eingesetzt, der eine geringere axiale Länge als der innere Gewindebolzen 8 hat. Im äußeren Gewindebolzen 20 befindet sich ein profiliertes Durchgangsloch 21 mit größerem Querschnitt im Vergleich zum Sackloch 19 des Gewindebolzens 8. Die Kontersicherung wird bewerkstelligt, nachdem die inneren Gewindebolzen 8 wie vorgesehen verspannt worden sind. Auch bei dieser Ausführung mit der Kontersicherung besteht nicht die Gefahr, daß ein sich lockernder Gewindebolzen verlorengeht.

Um bei den bekannten Lösungen eine größtmögliche Sicherheit zu erreichen, ist man in einigen Fällen dazu übergegangen, den Gewindebolzen nach dem Festziehen durch Körnerschlag zusätzlich zu sichern. Diese Maßnahme führt nicht nur zu einem Mehraufwand bei der Montage, sondern hat auch den schwerwiegenden Nachteil, daß die Demontage bei Reparaturarbeiten stark erschwert wird und daß dadurch auch unerwünschte Beschädigungen auftreten können. Eine solche umständliche Maßnahme zur zusätzlichen Sicherung der Gewindebolzen wird durch die neue Lösung entbehrlich.

Claims (2)

1. Dichtungsanordnung an einem Klappenventil, insbesondere in Rohrleitungen für strömende Medien unter hohen Temperaturen, mit einem starren Sitz und metallischen Ringlamellen, die mit Hilfe eines Klemmringes entweder im Gehäuse oder an der Klappenscheibe auswechselbar verspannt sind, wobei zum Verspannen eine Vielzahl von Druckschrauben in Form von Gewindebolzen vorgesehen sind, die einzeln in Bohrungen im Klemmring gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (15) von der den Ringlamellen (4, 5) benachbarten Seite des Klemmringes (12) (Innenseite) aus sich als Gewindebohrungen lediglich bis in die Nähe der Außenseite des Klemmringes (12) erstrecken und von hier bis zur Außenseite als Bohrungen mit verringertem Querschnitt verlaufen und daß in den Gewindebolzen (18) am rückwärtigen Ende ein profiliertes Loch (19), z. B. ein Innenvier- oder -sechskant, enthalten ist.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gewindebohrungen (15) je ein zweiter Gewindebolzen (20) (äußerer Gewindebolzen) sich befindet, der ein profiliertes Durchgangsloch (21) enthält, dessen Querschnitt größer ist als der des profilierten Loches (19) im inneren Gewindebolzen (18).