DE3730896C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Faltenbalgabdichtung für einen Absperrschieber mit einem druckdichten Gehäuse, das auf gegenüberliegenden Seiten Öffnungen für den Anschluß an eine Rohrleitung aufweist, einem quer zwischen die Öffnungen bewegbaren Verschlußelement, das druckdicht auf wenigstens einen durch den Rand einer Öffnung gebildeten Ventilsitz aufsetzbar ist, einer das Gehäuse durchdringenden längsverschiebbaren oder drehbaren Stange zum Bewegen des Verschlußele­ ments und einer ersten Faltenbalghülse, die die Stange umgibt und druckdicht mit der Stange und dem Gehäuse verbunden ist, wobei das gehäuseseitige Ende der er­ sten Faltenbalghülse mit einem Ende einer Zylinderhül­ se verbunden ist, deren anderes Ende an eine zweite Faltenbalghülse angeschlossen ist, die die Zylinder­ hülse mit dem Gehäuse verbindet, und wobei die Falten­ balghülsen und die Zylinderhülse voneinander abwei­ chende Durchmesser haben und teleskopartig ineinander­ greifen und an der Stange und/oder am Gehäuse An­ schlagmittel vorgesehen sind, an denen die Zylinderhül­ se zur Begrenzung ihres Hubs auf einen Teil des Stan­ genhubs axial abstützbar ist.

Absperrschieber der angegebenen Art erzielen mit Hilfe der Faltenbalghülse einen hohen Grad der Abdichtung des Absperrschiebergehäuses nach außen und gewährlei­ sten dadurch eine hohe Sicherheit gegen ein Entweichen der hindurchgeleiteten Medien.

Bei einer aus der DE-AS 10 23 942 bekannten Falten­ balgabdichtung der angegebenen Art sind mehrere konzentrisch ineinander angeordnete Faltenbalghülsen an jeweils zwischen diesen liegenden und somit eben­ falls konzentrisch angeordneten Zylinderhülsen befe­ stigt. Die Zylinderhülsen greifen an ihren unteren En­ den jeweils mit einem Bund in einen Halsansatz der nächst größeren Zylinderhülse ein, wodurch für die Faltenbalghülsen eine notwendige Hubbegrenzung nach beiden Seiten erzielt wird. Die innerste Zylinderhülse ist dementsprechend mit einem Halsansatz an einem Bund einer mit dem Verschlußelement verbundenen Hülse ge­ führt. Aufgrund verschiedener Nachteile bereitet diese be­ kannte Faltenbalgabdichtung in der praktischen Anwen­ dung Probleme. So ist die Montage der Zylinder­ hülsen mit ihren Halsansätzen und Bünden außerordent­ lich schwierig und erfordert aufwendige konstruktive Mittel, wie beispielsweise Bajonett-Verschlüsse. Wei­ terhin hat sich gezeigt, daß sich die elastische Ver­ formung von Faltenbalghülsen nicht gleichmäßig voll­ zieht, sondern daß sich die Faltenbalghülsen beim Öff­ nen und Schließen des Absperrschiebers je nach den herrschenden Drücken mehr oder weniger stark verzie­ hen. Hierdurch können sich die Zylinderhülsen der be­ kannten Abdichtung verkanten und im Bereich ihrer un­ mittelbar ineinandergreifenden Halsansätze verklemmen. Die dabei auftretenden Klemmkräfte können so groß wer­ den, daß die Betätigung des Absperrschiebers beein­ trächtigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Faltenbalgabdich­ tung für einen Absperrschieber der eingangs genannten Art zu schaffen, die im Aufbau und in der Herstellung einfach ist und die beim Öffnen und Schließen des Absperrschiebers nicht verklemmen kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die dem Verschlußelement zugekehrten Enden der Stange und der Zylinderhülse je eine Anschlagplatte tragen, an deren einer parallel zur Stange ausgerichtete Bol­ zen befestigt sind, die Öffnungen in der anderen An­ schlagplatte durchdringen und an ihren freien Enden den Querschnitt der Öffnungen in der Anschlagplatte übersteigende Köpfe tragen.

Die erfindungsgemäße Faltenbalgabdichtung hat den Vorteil, daß sich die Bolzen aufgrund ihrer exzentri­ schen Lage außerhalb der Faltenbalghülsen und der Zylinderhülse nach dem Verschweißen der Faltenbalghül­ sen von außen ohne Mühe montieren lassen, wodurch die Herstellung des Absperrschiebers vereinfacht und ver­ billigt wird. Weiterhin führen die Bolzen die am un­ teren Ende der Zylinderhülse angebrachte Anschlag­ platte im wesentlichen nur in radialer Richtung, so daß bei der Verformung der Faltenbalghülsen auftreten­ de Lageänderungen der Zylinderhülse die Verschiebbar­ keit der Anschlagplatte nicht beeinträchtigen können. Eine Überbeanspruchung der Faltenbalghülsen durch Klemmen der Anschlagmittel wird vermieden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Zylinderhülse mit einer stirnseitigen Anschlagfläche in Öffnungsrichtung an eine am Deckel angeordnete Anschlaghülse anlegbar ist. Weiterhin kann das stangenseitige Ende der ersten Faltenbalghülse an einen auf die Stange aufschiebbaren Ring angeschweißt sein, der durch Schweißen mit der Stange verbunden ist und zur Befestigung der stangenseitigen Anschlagplatte dient. Mit dieser Ausgetaltung wird das Herstellen der Schweißverbindung am Ende der Faltenbalghülse erleichtert.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher er­ läutert.

Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen Absperr­ schieber mit einem aus mehreren Teilen zusammengeschweißten Gehäuse 1, das an zwei gegenüberlie­ genden Seiten koaxiale, zylinderische Öffnungen 2, 3 mit Flanschen 4 für den Anschluß einer Rohrleitung aufweist. Die inneren, einander zugekehrten Ränder der Öffnung 2, 3 sind als Ventilsitze 5, 6 ausgebildet, deren Sitzflächen zur Zylinderachse der Öffnung 2, 3 in entgegengesetzer Richtung leicht geneigt sind, wodurch zwischen den Ventil­ sitzen 5, 6 ein keilförmiger Raum gebildet wird, in den ein aus zwei Platten 7, 9 zusammengesetztes keilförmiges Verschlußelement 9 einsetzbar ist, um dadurch die Ventilsitze 5, 6 druckdicht zu ver­ schließen und die Öffnungen 2, 3 voneinander zu trennen.

Der Keil 9 wird durch eine Stange 10 bewegt, die sich in einem quer zu den Öffnungen 2, 3 angeordneten, zylinde­ rischen Gehäuseabschnitt 11 befindet und einen diesen Ge­ häuseabschnitt 11 verschließenden Deckel 12 durchdringt. Das im Gehäuse 1 liegende Ende der Stange 10 ist mit einem quaderförmigen Kopf 13 versehen, der in entsprechend ge­ formten Aussparungen 14 in den Platten 7, 8 eingreift und die Stange 10 axial unverschieblich und drehfest mit den Platten 7, 8 verbindet. Der aus dem Gehäuse 1 herausragende Abschnitt der Stange 10 weist ein Außengewinde 15 auf, das mit einer nicht dargestellten, am Gehäuse 1 drehbar gela­ gerten Spindelmutter zusammenwirkt, um durch Drehung der Spindelmutter beispielsweise mit Hilfe eines Handrads die Stange 10 in axialer Richtung zu bewegen. Im Deckel 12 ist die Stange 10 mittels einer Stopfbuchse 16 abgedichtet, die mit einer Stopfbuchsbrille 17 gehalten wird. Die Stan­ ge 10 weist ferner im Gehäuse 1 eine kegelige Stufenfläche 18 auf, die sich in der Offenstellung des Absperrschiebers an eine Sitzfläche 19 auf der Innenseite des Deckels 12 an­ liegt und dadurch die Stange 10 zusätzlich gegenüber dem Deckel 12 abdichtet.

Um die Stangendurchführung im Deckel 12 vollkommen gasdicht abzuschließen und damit das Austreten auch kleinster Mengen eines durch den Absperrschieber geleiteten, gefährlichen Mediums zu unterbinden, ist in die Deckelöffnung des Ge­ häuseabschnitts 11 ein metallisches Dichtelement 20 einge­ setzt, das aus einer inneren Faltenbalghülse 21, einer die­ se umgebenden Zylinderhülse 22 und einer äußeren Falten­ balghülse 23 besteht, die gasdicht miteinander verschweißt sind. Die äußere Faltenbalghülse 23 ist ebenfalls durch Schweißen mit einer kreisringförmigen Dichtplatte 24 ver­ bunden, die in die Deckelöffnung des Gehäuseabschnitts 11 eingesetzt ist und durch den Deckel 12 gehalten wird. Ein Dichtring 25 sorgt für eine vollkommene Abdichtung der Dichtplatte 24 gegenüber dem Gehäuse 1 und dem Deckel 12. Anstelle des Dichtrings 25 kann auch eine Schweißverbin­ dung vorgesehen sein. Die Faltenbalghülsen 21, 23 und die Zylinderhülse 22 sind ineinander gesteckt und lassen sich beim Öffnen des Absperrschiebers vollkommen ineinander be­ wegen. Die innere Faltenbalghülse 21 ist mit ihrem dem Verschlußelement 9 zugekehrten Ende gasdicht mit einem Ringbund 26 der Stan­ ge 10 verschweißt, der sich unmittelbar über den Platten 7, 8 befindet. Der Ringbund 26 dient auch zur Befestigung ei­ ner Anschlagplatte 27. In die Anschlagplatte 27 sind zwei Bolzen 28 eingeschraubt, die sich auf entgegengesetzten Seiten des Dichtelements 20 befinden und parallel zur Stan­ ge 10 ausgerichtet sind. Die Bolzen 28 sind durch Öff­ nungen 29 in einer zweiten Anschlagplatte 30 hindurchge­ steckt, die an dem mit der Faltenbalghülse 23 verbundenen Ende der Zylinderhülse 22 befestigt ist. Mit ihren Köpfen 31 halten die Bolzen 28 die Anschlagplatte 30 an der An­ schlagplatte 27 fest, wenn der Abstand zwischen den An­ schlagplatten 27, 30 dem halben Hub der Stange 10 beim Öff­ nen des Absperrschiebers entspricht. Innerhalb der Falten­ balghülse 23 ist an dem Deckel 12 weiterhin eine Anschlaghül­ se 32 angeordnet, die den gleichen Außendurchmesser wie die Zylinderhülse 22 hat und an die die Zylinderhülse 22 anleg­ bar ist. Der Abstand zwischen der Anschlaghülse 32 und der Zylinderhülse 22 entspricht ebenfalls etwa dem halben Öff­ nungshub der Stange 10.

In der in der Zeichnung dargestellten Schließstellung des Ab­ sperrschiebers sind die Faltenbalghülsen 21, 23 gestreckt und haben jeweils ihre größte erforderliche Länge. Die Zy­ linderhülse 22 befindet sich in der Mitte zwischen der An­ schlaghülse 32 und der Anschlagplatte 27, wobei sie durch die Anschlagplatte 30 gehalten wird, die an den Köpfen 31 der Bolzen 28 anliegt. Hierbei wird ein Teil der Kraft zum elastischen Verformen der Faltenbalghülse 23, die eine größere Federsteifigkeit als die Faltenbalghülse 21 hat, an den Bolzen 28 abgestützt, so daß ein Überdehnen der Faltenbalghülse 21 vermieden ist. Außerdem nehmen die Bol­ zen 28 die axialen Druckkräfte auf, die bei einem Über­ druck im Inneren des Gehäuses 1 die Faltenbalghülsen 21, 23 und die Zylinderhülse 22 in axialer Richtung belasten. Wird der Absperrschieber geöffnet, so werden die Falten­ balghülsen 21, 23 zusammengedrückt, wobei sie sich jeweils um die Hälfte des Öffnungshubes der Stange 10 verkürzen. Herrscht im Gehäuse 1 ein Innendruck, so bleibt bei der ersten Hälfte des Öffnungshubes die innere Faltenbalghülse 21 zunächst gestreckt, da die Druckkräfte die Zylinderhülse 22 gegen die Köpfe 31 der Bolzen 28 gedrückt halten. Erst wenn die Zylinderhülse 22 an der Anschlaghülse 32 zur An­ lage kommt, beginnt sich auch die Faltenbalghülse 21 zu verkürzen, wobei sich der Abstand zwischen der Anschlag­ platte 27 und der Anschlagplatte 30 verkleinert und die Köpfe 31 sich von der Anschlagplatte 30 entfernen. Die Offenstellung des Absperrschiebers ist erreicht, wenn die Stufenfläche 18 an der Stange 10 an der Sitzfläche 19 am Deckel 12 anliegt. In dieser Stellung verbleibt zwischen den Anschlagplatten 27 und 30 ein geringes Spiel zum Aus­ gleich von Herstellungstoleranzen und temparaturbedingten Dehnungsunterschieden, so daß ein Aufeinandertreffen der Stufenfläche 18 und der Sitzfläche 19 immer gewährleistet ist.

Durch diese Ausbildung wird ein Absperrschieber geschaffen, der den hohen Dichtheitsanforderungen der neusten gesetzlichen Bestimmungen gerecht wird. Die bei bisherigen Absperrschiebern bestehende Problemstelle zwischen der Stange und der Stopfbuchse wird durch die Anordnung von Faltenbalghülsen in dem mit einem Innendruck beaufschlagbaren Gehäuse sicher beherrscht. Die zusätzlich vorhandene Stopfbuchse hat nur noch eine Sicherheitsfunktion im Falle einer Beschädigung der Faltenbalghülsen. Die in der Praxis bewährte Rück­ dichtung an der Stange ist ebenfalls als zusätzliche Sicherheitsdichtung weiterhin vorhanden.

Claims (3)

1. Faltenbalgabdichtung für einen Absperrschieber mit einem druckdichten Gehäuse, das auf gegenüberlie­ genden Seiten Öffnungen für den Anschluß an eine Rohrleitung aufweist, einem quer zwischen die Öff­ nungen bewegbaren Verschlußelement, das druckdicht auf wenigsten einen durch den Rand einer Öffnung gebildeten Ventilsitz aufsetzbar ist, einer das Gehäuse durchdringenden längsverschiebbaren oder drehbaren Stange zum Bewegen des Verschlußelements und einer ersten Faltenbalghülse, die die Stange umgibt und druckdicht mit der Stange und dem Ge­ häuse verbunden ist, wobei das gehäuseseitige Ende der ersten Faltenbalghülse mit einem Ende einer Zylinderhülse verbunden ist, deren anderes Ende an eine zweite Faltenbalghülse angeschlossen ist, die die Zylinderhülse mit dem Gehäuse verbindet, und wobei die Faltenbalghülsen und die Zylinderhülse voneinander abweichende Durchmesser haben und te­ leskopartig ineinandergreifen und an der Stange und/oder am Gehäuse Anschlagmittel vorgesehen sind, an denen die Zylinderhülse zur Begrenzung ihres Hubes auf einen Teil des Stangenhubs axial abstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Verschlußelement (9) zugekehrten Enden der Stange (10) und der Zylinderhülse (22) je eine Anschlagplatte (27, 30) tragen, an deren einer (27) parallel zur Stange (10) ausgerichtete Bolzen (28) befestigt sind, die Öffnungen (29) in der anderen Anschlagplatte (30) durchdringen und an ihren freien Enden den Querschnitt der Öffnungen in der Anschlagplatte übersteigende Köpfe (31) tragen.
2. 2. Faltenbalgabdichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zylinderhülse (22) mit einer stirnseitigen Anschlagfläche in Öffnungsrichtung an eine am Deckel (12) angeordnete Anschlaghülse (32) anlegbar ist.
3. 3. Faltenbalgabdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das stan­ genseitige Ende der ersten Faltenbalghülse (21) an einen auf die Stange (10) aufschiebbaren Ring (26) angeschweißt ist, der durch Schweißen mit der Stange (10) verbunden ist und zur Befestigung der stangenseitigen Anschlagplatte (27) dient.