DE2528546C2

DE2528546C2 - Abdichtung für eine nichtsteigende Spindel eines Schiebers

Info

Publication number: DE2528546C2
Application number: DE2528546A
Authority: DE
Inventors: Abraham S. Fenster; Fred W. Chattanooga Tenn. Salloga
Original assignee: United States Pipe and Foundry Co LLC
Current assignee: United States Pipe and Foundry Co LLC
Priority date: 1974-06-26
Filing date: 1975-06-24
Publication date: 1982-02-25
Also published as: SE7507155L; US3912221A; SE412106B; CA1024971A; GB1498686A; DE2528546A1

Description

a) die in eine (12) der Ringnuten in der Ventilspindel (3) eingreifende Sicherung besteht aus einem Sprengring (11), der mit seinem äußeren Bereich aufderDichtungsschuiter(l4)anderHaubenaußenseile aufliegt,

b) der erste Dichtungsring (18) ist in einer äußeren Ringnut (19) angeordnet, die in der unleren Stirnfläche eines ringförmigen Dichtungsträgers

(15) ausgebildet ist, der ebenfalls in seiner unteren Stirnfläche eine innere, ringförmige Nut aufweist, in die der Sprengring eingreift,

c) eine dritte Ringnut (17) in der Ventilspindel ist zwischen der zweiten Ringnut (12) und dem äußeren Ende der Ventilspindel vorgesehen, die einen dritten Dichtungsring (16) aufnimmt, der am Innenumfang des Dichtungsträgers (15) anliegt, und

d) die obere Stirnfläche des Dichtungsträgers weist eine äußere Ringnut (21) auf, in der ein vierter, den '» Spalt zwischen Betätigungseinrichtung (5) und Haube (2) abdichtender Dichtungsring (20) angeordnet ist

Durch das Zusammenwirken des Sprengringes, der '·'· abnehmbar ist, und der zugeordneten Ringnut in der Ventilspindel, durch das letztere in bezug auf die obere Fläche der Haube festhaltbar ist, erübrigt sich eine Bohrung in der Haubenwand, wodurch die Gefahr einer Verschmutzung ausgeschlossen wird. Gleichzeitig wird -·< ein kompakterer Aufbau als beim Stand der Technik möglich.

Bei vielen Rohrleitungsanlagen können herkömmliche Schieber nicht ohne Schwierigkeiten für Reparaturzwecke ausgebaut werden und müssen in eintr -'"> betriebsschädlichen Umgebung arbeiten. Häufig sind die Schieber in Rohrleitungen eingebaut, die bis zu mehreren Metern tief im Erdboden verlaufen, d. h. die Schieberventile sind einer staubigen und schmutzigen Umgebung ausgesetzt Weiterhin weist die von «> Rohrleitungen geführte Flüssigkeit oft Verunreinigungen auf, die die Schieberventilmechanik von innen her beschädigen können. In solchen Bereichen hat sich der Einsatz der erfindungsgemäßen Abdichtung als besonders vorteilhaft erwiesen. Der Dichtungsträger kann bei !^ geöffnetem Schieber ausgewechselt werden.

Die erfindungsgemäße Abdichtung wird nunmehr anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es zeigt

Fig. I einen senkrechten Schnitt durch einen Teil -m eines die erfindungsgemäße Abdichtung aufweisenden Schiebers;

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem senkrechten 4ί Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig.?

Die Figuren zeigen ein Schieberventil 1 mit einer Haube 2 und mit einer Ventilspindel 3. die sich nach oben durch eine Durchgangsbohrung 10 im oberen Teil der Haube 2 erstreckt, 'jnd an deren äußerem, über die Haube 2 vorspringendem Ende 4 eine Betätigungseinrichtung 5 befestigt ist. Zum Drehen der Ventilspindel 3 kann an die Betätigungseinrichtung 5, die von einer Mutter gebildet sein kann, ein Schraubenschlüssel oder ein anderes We;kzeug angesetzt werden, um das Schieberventil 1 zu öffnen oder zu schließen. Die Ventilspindel 3 trägt einen Bund 6, mit dem sie sich über einen Druckring 7 an einer Dichtungsschulter 30 an der Innenseite der Haube 1 abstützt. In einer Ringnut 9 der Ventilspindel 3 ist ein Abdichtungsmittel 8 gegen Verunreinigungen angeordnet, das gegen die Durchgangsbohrung 10 in der Haube 2 gepreßt wird, In eine weitere Ringnut 12 der Ventilspindel 3 greift ein Sprengring i 1 ein, der eine Bewegung der Ventilspindel 3 von ihrem Bund 6 nach oben und eine Bewegung vom Sprengring 11 ntch unten verhindert. Auf einer Dichtungsschulter 14 an der Haubenaußenseite liegt ferner ein ringförmiger Dichtungsträger 15 an. Eine dritte Ringnut 17 in der Ventilspindel 3 nimmt einen dritten Dichtungsring 16 auf, der die Ventilspindel 3 gegen d°n ringförmigen Dichtungsträgei abdichtet, bevor die Ventilspindel 3 aus der Haube 2 austritt In der unteren Stirnfläche des Dichtungsträgers 15 ist eine äußere Ringnut 19 vorgesehen, in der ein erster Dichtungsring 18 angeordnet ist, der ein Lecken um den Dichtungsträger 15 herum verhindert Die obere Stirnfläche des Dichtungsträgers 15 weist eine äußere Ringnut 21 auf, in der ein vierter, den Spalt zwischen Betätigungseinrichtung 5 und Haube 2 abdichtender Dichtungsring 20 angeordnet ist Die Betätigungseinrichtung 5 wird an der Ventilspindel 3 durch einen Stift 22 festgehalten, der sich durch eine Querbohrung an der Ventilspindel 3 hindurcherstreckt Die Ventilspindel 3 erstreckt sich in ein Gehäuse 23 des Ventils hinein und steht mit Schieberplatten 24 über ein Gewinde 25 an der Ventilspindel 3 und ein Gewinde 26 an einem Joch 27 in Verbindung. In der dargestellten Stellung sperren die Schieberplatten 24 die Strömung durch Strömungsöffnungen 28. Das Joch 27 wird an de Schieberplatten 24 anliegend gehalten, und es wird verr indert daß die Schieberplatten vom Gehäuse 23 getrennt oder gedreht werden.

Der Schieber und seine Betätigung über Gewinde sind a· sich bekannt.

Wie aus den F i g. 1 bis 3 ersichtlich ist, werden bei einer Drehung der Betätigungseinrichtung 5 in einem bestimmten Sinne die Schieberplatten 24 von den Gewinden 25 und 26 nach unten bewegt und sperren die Strömungsöffnungen 28 ab. Wenn die Schieberplatten 24 das Ende ihre'· Abwärtsbewegungsbahn erreicht haben, wird bei einer weiteren Drehung der Betätigungseinrichtung 5 in demselben Sinne in der Ventilspindel 3 eine Druckbelastung erzeugt und zwar in dem Spindeheil zwischen dem Gewinde 25 und dem oberen Teil des Bundes 6. Da das Gewinde eine ziemlich große mechanische Übersetzung darstellt, und da zum Drehen der Betätigungseinrichtung 5 jedei Hebel benutzt werden kann, reicht diese Druckbelastung oftmals aus. um die Ventilspindel 3 zu «erbiegen und dadurch sogar einen Ausfall des Ventils herbeizuführen. Bei einer Anordnung des Bundes 6 außerhalb der Haube 2 und im Innern einer Abdichtungsplaite. wie bei herkömmlichen Schieberventilen, würde der auf Druck beanspruchte Teil der Ventilspindel 3 langer und damit weniger widerstandsfähig gegen eine solche Druckbelastung sein. Die Reaktion auf die Kompression der Ventilspindel 3 erfolgt vollkommen in der Haube 2 und im Gehäuse 23, während bei einem herkömmlichen Ventil mit einer Ahdichtungsplatte die Reaktion von der verhältnismäßig schwachen Abdichtungsplatte und deren Schrauben aufgenommen werden muß. Da von der djrch das Ventil strömenden Flüssigkeit eine Verunreinigung des Ventils zu erwarten ist. ist eine Abdichtung 8 zun. Schutz der Dichtungsringe 16 und 18 vorgesehen. Beide Dichtungsringe 16 und 18 können bei geöffneten oder geschlossenen Schiebern ausgewechse't werden. Zu diesem Zweck braucht nur der Stift 22 entfernt zu werden, wonach die Betätigungseinrichtung 5 entfernt und der Dichtungsträger 15 zusammen mit den Dichtungsringen 16 Und 18 Vom obereii Teil der Haube 2 über das Ende der Ventilspindel 3 abgehobeil wird, Eine Abwärtsbewegung der Ventilspindel 3 wird von dem Sprengring 11 verhindert, der in der Ringnut 12 der Ventilspindel 3 eingesetzt ist und an der Dichtungsschulter 14 der Haube 2 anliegt Durch diese Anordnung wird verhindert, daß die Ventilspindel 3 und

die Schieberanordnung in das Gehäuse des Ventils hineinfällt, wenn der Dichlungsträger bei geöffneten Schiebern ausgewechselt werden muß. Ferner wird eine Bewegung der Ventilspindel 3 nach oben verhindert, da das Bund 6 zu groß ist, um durch die Durchgangsbohrung 10 der Haube 2 wandern zu können. Der Dichtungsring 20 gegen Verunreinigungen kann einfach in der Weise ausgewechselt werden, daß der Stift 22 und die Betätigungseinrichtung 5 entfernt werden. Dieser Dichtungsring 20 schützt den Dichtungsträger gegen Einwirkungen aus der Umgebung, in der das Ventil arbeiten muß. Auch wenn die Abdichtung 8 nicht ausgewechselt werden kann, wenn das Ventil unter Druck steht, so kann die Abdichtung selbst dann ihren Zweck erfüllen, wenn etwas Flüssigkeit an dieser Abdichtung vorbeisickert und die Dichtungsringe 16 und 18 erreicht. Eine kleine Menge Flüssigkeit könnte nicht genügend Verunreinigungen mitführen, um diese Dichtungsringe zu beeinflussen.

Da die Haube 2 selbst als ein Teil der Abdichtung des Ventils dient, braucht keine besondere Äbdichtungsplatte vorgesehen zu werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Abdichtung für eine nichtsteigende Spindel eines Schiebers mit einem Gehäuse, das durch eine Haube mit einer Durchgangsbohrung abgedeckt ist, die sowohl an der Haubeninnen- als auch an der Haubenaußenseite von einer Dichtungsschulter umgeben ist und die von der Ventilspindel durchsetzt ist, die einen Bund trägt, mit dem sie sich über einen Druckring an der Dichtungsschulter an der Haubeninnenseite abstützt, während an der äußeren Dichtungsschulter ein erster die Ventilspindel umgebender Dichtungsring anliegt, mit einer in eine Ringnut der Ventilspindel eingreifenden Sicherung, die eine Einwärtsbewegung der Ventilspindel in bezug auf die Haube verhindert, sowie mit einem zweiten Dichtungsring, der in einer weiteren Ringnut der Ventilspindel an einer zwischen dem Spindelbund und dem ersten Dichtungsring liegenden Stelle der Durchgangsbohrung angeordnet ist, und ferner mit einer Betätigungseinrichtung, die an dem äußeren, über die Haube vorspringenden Ende der Ventilspindel befestigt ist und die den ersten Dichtungsring gegen die obere Dichtungsschulter drückt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender, teilweise an sich bekannter Merkmale:

a)

b)

die in eine (12) der Ringnuten in der Ventilspindel (3) eingreifende Sicherung besteht aus einem Sprengring (11). der mit seinem äußert.. Bereich auf der Dichtungsschulter (14) an der Haubenai'Gensei! "■ aufliegt,
der erste Dichtungsring (18) ist in einer äußeren Ringnut (19) angeordnet die in der unteren Stirnfläche eines ringförmigen Dichtungsträgers (15) ausgebildet ist. der ebenfalls in seiner unteren Stirnfläche eine innere, ringförmige Nut aufweist, in die der Sprengring eingreift,
eine dritte Ringnut (17) in der Ventilspindel ist zwischen der zweiten Ringnut (12) und dem äußeren Ende der Ventilspindel vorgesehen, die einen dritten Dichtungsring (16) aufnimmt. d.;r am Innenumfang des Dichtungsträgers (15) anliegt, und

die obere Slrnfläche des Dichtungsträgers weist eine äußere Ringnut (21) auf, in der ein vierter, den Spalt zwischen Betätigungseinrichtung (5) und Haube (2) abdichtender Dichtungsring (20) angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für eine nichtsteigende Spindel eines Schiebers mit einem Gehäuse, das durch eine Haube mit einer Durchgangsbohrung abgedeckt ist, die sowohl an der Haubeninnenals auch an der Haubenaußenseite von einer Dichtungs- »chulter umgeben ist und die von der Ventilspindel durchsetzt ist, die einen Bund trägt, mit dem sie sich über einen Druckring an der Dichtüngsschulter an der Haubeninnenseite abstützt, während an der äußeren Dichtüngsschulter ein erster die Ventilspindel umgebender Dichtungsring anliegt, mit einer in eine Ringnut der Ventilspindel eingreifenden Sicherung, die eine Einwärtsbewegung der Ventilspindel in bezug auf die Haube verhindert, sowie mit einem zweiten Dichtungsring, der in einer weiteren Ringnut der Ventilspindel an einer zwischen dem Spindelbund und dem ersten Dichtungsring liegenden Stelle der Durchgangsbohrung angeordnet ist, und ferner mit einer Betätigungseinrichj tung, die an dem äußeren, über die Haube vorspringenden Ende der Ventilspindel befestigt ist und die den ersten Dichtungsring gegen die obere Dichtungsschulter drückt.

Bei einer ähnlichen bekannten Abdichtung für eine

κι nichtsteigende Spindel eines Schiebers (US-PS 37 34 458) sind eine die Durchgangsbohrung der Haube umgebende Dichtungsschulter an der Innenseite der Haube und ein Bund an der Spindel von größerem Durchmesser als dem der Durchgangsbohrung vorgese-

λ hen, so daß ein Durchtreten der Spindel durch die Durchgangsbohrung der Haube nach außen nichi möglich ist. Ferner sind eine Schulter an der Haubenaußerseite Mittel, die die Axialsicherung der Spindel in Richtung Gehäuseinneres gewährleisten, und

>r> ein die Spindel umgebender erster Dichtungsring vorgesehen, der mit der oberen Schulter der Durchgangsbohrung der Haube in Eingriff steht, wobei der Dichtungsring zwischen Spindel und Haube zusammengepreßt und ein Durchsickern des Arbeitsmediums

>-> entlang der Spindel verhindert werden. Die Bewegung der Spindel vom Gehäuse des Schiebers weg wird hier begrenzt und die Bauhöhe der Spindelabdichtung ist verhältnismäßig groß.

Bei einer anderen Abdichtung der erwähnten Art für

se einen Schieber (US-PS 37 63 880) sind ein die Ventilspindel umgebender erster O-Dichtungsring, der mit der oberen Schulter der Spindeldurchgangsbohrung durch die Haube in Eingriff steht und zwischen Ventilspindel und Haube zusammenpreßbar ist. und ein zweiter O-Dichtungsring vorgesehen. Letzterer ist in einer Ringnut der Ventilspinde! angeordnet, liegt an der Innenfläche der Bohrung an und verhindert unter Spannung ein Lecken des Arbeitsmediums entlang der Ventilspindel. Zwischen einer Betätigungsmutter der Ventilspindel und der Haube ist tine Unterlegscheibe angeordnet und im oberen Ende der Haube ist eine Gewindebohrung zur Aufnahme eines Haltestiftes vorgesehen, dessen inneres Ende in einer Ringnut in dem oberen Ende der Ventilspindel aufgenommen ist.

Diese Bohrung in der Haubenwand birgt die Gefahr der Verschmutzung in sich.

F.s ist weiterhin bei einem Ventil bekannt (US-PS 30 26 898), zur Axialsicherung der Ventilspindel einen Spreiz- und Sicherungsring zu verwenden, der an der Ventilspindel und einem Anschlußelemeni des Ventils anliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spindelabdichtung gemäß der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die einerseits mit einer geringen Bauhöhe auskommt und andererseits gegen Verschmutzung von innen und außen gekapselt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender, teilweise an sich bekannter Merkmale: