DE4132371A1 - Armatur zum beeinflussen der durchflussmenge einer ein fluid fuehrenden rohrleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Armatur zum Beeinflussen der Durchflußmenge einer ein Fluid führenden Rohrleitung, mit einem Gehäuse, das einen Fluid-Durchlaß mit einem Fluid-Einlaß und einem Fluid-Auslaß aufweist, einem in dem Gehäuse geführten, in den Fluid-Durchlaß hinein- sowie aus diesem herausbewegbaren Absperrorgan, einem Antriebselement zum Bewegen des Absperrorgans, wobei das Antriebselement durch eine Gehäusedurchführung aus dem Gehäuse herausgeführt ist und außerhalb des Gehäuses mit einem Betätigungsorgan zum Betätigen des Antriebsele­ mentes zwecks Hinein- und Herausbewegung des Absperror­ gans gekoppelt ist, einer innerhalb des Gehäuses ange­ ordneten ersten Abdichtvorrichtung zum Abdichten des Fluid-Durchlasses gegenüber dem Absperrorgan und/oder dem Antriebselement und einer Anzeigevorrichtung zum Anzeigen einer Undichtigkeit der ersten Abdichtvorrich­ tung.

An Armaturen für gefährliche Stoffe führenden Leitungen werden, was die zulässige Leckage nach außen betrifft, hohe Dichtigkeitsanforderungen gestellt. Dabei wird im allgemeinen eine Leckrate von etwa 10^-5 Torr 1/sec. als noch tolerierbare Undichtigkeit akzeptiert (bei der Ein­ heit Torr 1/sec. handelt es sich um eine Mengendefini­ tion, wobei 1 als Ziffer Torr 1/sec. diejenige Menge ist, die in einem Volumen von einem Liter dem Druck in­ nerhalb einer Sekunde um 1 Torr verändert). Bei der oben angegebenen Armatur zur Beeinflussung der Durchflußmenge einer ein Fluid (Flüssigkeit oder dergleichen) führenden Rohrleitung ist das den Querschnitt des Durchlasses des Armaturengehäuses beeinflussende Absperrorgan gegenüber den sogenannten Funktionsteilen der Armatur (Absperr­ organ, Antriebs- oder Bewegungselement und dessen mecha­ nische Kopplung mit dem Absperrorgan und dem Gehäuse) durch eine erste Abdichtvorrichtung in Form einer Dicht­ membran getrennt. Die Dichtmembran ist für das Fluid undurchdringbar und soll sowohl den Austritt des Fluids nach außen als auch eine Berührung der Funktionsteile mit dem Fluid verhindern. Bei einer Undichtigkeit der Membran besteht die Gefahr der Korrosion der Funktions­ teile durch Berührung mit dem Fluid, bei der es sich um aggressive Stoffe handeln kann. Da eine Undichtigkeit jedoch von außen nicht erkannt werden kann (die erste Abdichtvorrichtung ist innerhalb des Gehäuses angeordnet und die Durchführung des Antriebselementes, bei dem es sich um ein axial bewegbares Teil, insbesondere eine Spindel handelt, soll dicht sein) weisen bekannte Arma­ turen entweder eine zweite Abdichtung auf, die keine Leckage zuläßt (z. B. O-Ring) mit der Gefahr, daß korro­ sives Fluid in den Raum hinter der ersten Abdichtung eintritt, ohne daß dies von außen erkannt werden kann, oder die zweite Abdichtung besitzt einen begrenzten Spalt, der den Austritt von Fluid nach außen zwar in der Durchflußmenge begrenzt, aber nicht verhindern kann. Beides ist nach dem heutigen Stand der Technik unzufrie­ denstellend, was die heutigen Anforderungen bezüglich Umweltschutz und Sicherheit angeht. Ferner weisen einige der bekannten Armaturen eine Anzeigevorrichtung (Druck­ manometer) auf, die den Eintritt von Flüssigkeit in den Teil des Gehäuses anzeigen, in dem die Funktionsteile untergebracht sind. Derartige Anzeigevorrichtungen mögen im Einzelfall gerechtfertigt sein; für das weitaus größ­ te Einsatzgebiet von Armaturen sind derartige Anzeige­ vorrichtungen jedoch viel zu aufwendig. Wegen dieser Anzeigevorrichtungen sind die Armaturen konstruktiv recht aufwendig, wobei die Gefahr besteht, daß infolge eines Defekts der Anzeigevorrichtung eine Fehlanzeige erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Armatur zum Beeinflussen der Durchflußmenge einer ein Fluid füh­ renden Rohrleitung mit einer zuverlässig arbeitenden Anzeigevorrichtung zum Anzeigen einer Undichtigkeit zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer Armatur der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß die Anzeigevorrichtung als in der Gehäusedurchfüh­ rung angeordnete, das Antriebselement gegenüber dem Ge­ häuse abdichtende weitere Abdichtvorrichtung mit ein­ stellbarer Dichtigkeit ausgebildet ist, daß eine Ein­ stellvorrichtung zum Einstellen der Dichtigkeit der wei­ teren Abdichtvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Ein­ stellvorrichtung außerhalb des Gehäuses zugänglich und/ oder betätigbar ist, und daß die weitere Abdichtvorrich­ tung durch die Einstellvorrichtung zum Anzeigen einer Undichtigkeit der ersten Abdichtvorrichtung derart ein­ stellbar ist, daß bei undichter erster Abdichtvorrich­ tung Fluid mit einer bestimmten Leckrate austritt, die das Erkennen eines Fluidaustritts zwischen Antriebsele­ ment und Gehäuse erlaubt.

Nach der Erfindung wird die Funktion der Anzeigevorrich­ tung zum Anzeigen einer Undichtigkeit der innerhalb des Gehäuses angeordneten ersten Abdichtvorrichtung durch eine Abdichtvorrichtung realisiert, die das Antriebsele­ ment gegenüber dem Gehäuse abdichtet. Die Dichtigkeit dieser weiteren Abdichtvorrichtung läßt sich über eine Einstellvorrichtung einstellen. Die Einstellvorrichtung ist zumindest teilweise außerhalb des Gehäuses angeord­ net und damit von außen zugänglich, zumindest aber von außen betätigbar. Zum Anzeigen einer Undichtigkeit der ersten Abdichtvorrichtung wird die Dichtigkeit der das Antriebselement gegenüber dem Gehäuse abdichtenden Ab­ dichtvorrichtung derart ausgebildet und/oder einge­ stellt, daß durch die weitere Abdichtvorrichtung hin­ durch Fluid mit einer bestimmten Leckrate austritt, wenn bei undichter erster Abdichtvorrichtung Fluid in den die Funktionsteile aufnehmenden Gehäuseteil der Armatur ein­ tritt. Die "Undichtigkeit" der weiteren Abdichtvorrich­ tung ist derart eingestellt, daß aufgrund der Leckrate eine Fluid- bzw. Flüssigkeitsmenge austreten kann, die mit bloßem Auge erkennbar ist. Aufgrund des erkennbaren Austritts von Fluid über die der ersten Abdichtvorrich­ tung nachgeschaltete weitere Abdichtvorrichtung wird die Undichtigkeit der ersten Abdichtvorrichtung angezeigt. Durch Verstellen der Einstellvorrichtung von außen kann in einem solchen Fall das Prinzip der Abdichtung so ver­ ändert werden, daß entweder der Austritt von Fluid ganz verhindert oder auf eine solche Leckrate begrenzt wird, bei der die Armatur unter Berücksichtigung der hohen Dichtigkeitsanforderungen noch als dicht angesehen wer­ den kann.

Das erfindungsgemäße Konzept ist konstruktiv denkbar einfach, da zum einen mitunter aufwendige Anzeigevor­ richtungen entfallen und zum anderen die in irgendeiner Form in jedem Fall vorzunehmende Abdichtung des An­ triebselementes gegenüber dem Gehäuse zur Anzeige einer Undichtigkeit durch Flüssigkeitsaustritt genutzt wird. Dies setzt allerdings voraus, daß sich diese zunächst gewollte Undichtigkeit schnell und bequem, insbesondere mit einfachen Mitteln von außen beheben läßt. Bei der erfindungsgemäßen Armatur wird also bewußt bis zum Er­ kennen der Undichtigkeit eine gewisse Leckage zur mit bloßem Auge erkennbaren Tropfenbildung für eine begrenz­ te Zeit in Kauf genommen, um danach mit einfachen Be­ triebsmitteln (beispielsweise Schraubendreher oder -schlüssel) behoben werden zu können.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die weitere Abdichtvorrichtung eine in die Gehäusedurchführung eingesetzte, das Antriebselement umgebende Stopfbuchse aus einem verformbaren Material ist und daß die Einstellvorrichtung als Spannvorrichtung ausgebildet ist, durch die die Stopfbuchse einer mecha­ nischen Spannung zum Umschließen des Antriebselementes durch Verformung aussetzbar ist. Die von der Spannvor­ richtung aufgebrachte mechanische Spannung der Stopf­ buchse wird zur Anzeige einer Undichtigkeit der ersten Abdichtvorrichtung derart stark eingestellt, daß bei undichter erster Abdichtvorrichtung Flüssigkeit mit ei­ ner bestimmten zumindest die Bildung von sichtbaren Tropfen erlaubenden Leckrate an der Stopfbuchse vorbei nach außen austritt. Die Einstellung der Abdichtung des Ringzwischenraumes zwischen dem Antriebselement und dem Gehäuse durch eine plastisch oder elastisch verformbare Stopfbuchse, stellt eine einfache Realisierung der nach der Erfindung zu Anzeigezwecken vorgesehenen weiteren Abdichtvorrichtung dar.

Vorzugsweise ist die Stopfbuchse gegen eine axiale Ver­ schiebung bei Aufbringung einer axial wirkenden Andrück­ kraft gesichert in der Gehäusedurchführung angeordnet, wobei die Spannvorrichtung einen axial verschiebbaren und in verschiedenen axialen Verschiebungspositionen festlegbaren Andrückkörper aufweist, über den durch Ver­ schiebung die auf die Stopfbuchse axial wirkende An­ drückkraft zum Verformen der Stopfbuchse auch in radi­ aler Richtung zwecks allseitigen Anpressens der Stopf­ buchse gegen das Antriebselement einstellbar ist.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Andrückkörper um eine Überwurfmutter, die im Gewindeeingriff mit einem am Gehäuse um die Gehäusedurchführung herum ausgebildeten Außengewinde steht. Mit zunehmender Verschraubung wirkt auf die Stopfbuchse in axialer Richtung eine Kraft, die zu einer radialen Verformung der Stopfbuchse führt. Die Stopfbuchse ist hierbei derart in der Gehäusedurchfüh­ rung untergebracht, daß sie bei zunehmender mechanischer Spannung sich radial verformt. Die Überwurfmutter läßt sich bei entsprechender Ausgestaltung einfach von Hand oder mit einem Schraubenschlüssel festziehen und lösen.

Das Material, aus dem die Stopfbuchse besteht, sollte schmierfähig sein, so daß das Antriebselement auch noch bei verspannter Stopfbuchse zum Verstellen des Absperr­ organs verschiebbar ist, ohne daß dafür übermäßig große Kräfte erforderlich sind. Vorteilhafterweise wird als Material für die Stopfbuchse ein Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE), oder vorge­ preßtes Graphit verwendet; es ist auch denkbar, daß die Stopfbuchse aus einem räumlichen Fasergeflecht besteht, in dessen Zwischenräume Feststoffe wie beispielsweise Fett, vorzugsweise Talg, Graphit- oder PTFE-Pulver ein­ gebracht ist. Die Stopfbuchse kann auch aus mehreren Stopfbuchs-Packungsringen aus den oben angegebenen Mate­ rialien bestehen. Die im Querschnitt vorzugsweise recht­ eckigen Stopfbuchs-Packungsringe erlauben den Aufbau von Stopfbuchsen mit unterschiedlichen axialen Längen bei Verwendung eines Typs von Packungsringen.

Die Stopfbuchse ragt vorteilhafterweise an ihrem dem Absperrorgan abgewandten Ende über das Gehäuse über, so daß beim Festziehen der Überwurfmutter zunächst die Stopfbuchse axial verdichtet wird, bevor die Überwurf­ mutter in Anlage mit der Gehäusedurchführung gelangt. Bei einer Stopfbuchse, deren axiale Länge gleich oder kleiner ist als der in der Gehäusedurchführung ausge­ bildete ringförmige Stopfbuchsenaufnahmeraum wird auf die Stopfbuchse vorteilhafterweise ein über die Gehäuse­ durchführung überstehender Druckring aufgesetzt.

Vorzugsweise ist das Antriebselement als Spindel ausge­ bildet, die in Gewindeeingriff mit entweder dem Gehäuse oder dem Absperrorgan steht. Bei einem derartigen An­ triebselement kann die Abdichtvorrichtung als Labyrinth­ dichtung ausgebildet werden, ohne daß hierfür zusätzli­ che Maßnahmen erforderlich sind. Die Labyrinthdichtung entsteht dann zwischen der Außenumfangsfläche der Spin­ del und der Innenumfangsfläche der Stopfbuchse. Die La­ byrinthdichtung wird dabei durch die sich in axialer Richtung gleichmäßig verändernden Abstände zwischen Spindel und Stopfbuchse gebildet. In nicht eingespannter Position begrenzt die "Labyrinth-Stopfbuchse" die Leck­ rate auf den zum Anzeigen einer Undichtigkeit erforder­ lichen Mindestwert während das Material der Stopfbuchse bei auf diese wirkender mechanischer Beanspruchung zwi­ schen die Gewindegänge der Spindel gedrückt wird und somit den Ringzwischenraum zwischen Spindel und Stopf­ buchse verengt.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß sowohl zwischen dem Antriebselement und der Stopfbuchse als auch zwischen der Stopfbuchse und dem Gehäuse eine Labyrinthdichtung ausgebildet ist. Dies wird vorzugsweise dadurch realisiert, daß der in der Gehäusedurchführung ausgebildete Aufnahmeraum für die Stopfbuchse ein Innengewinde aufweist, welches zusammen mit der Stopfbuchse eine Dichtung nach Art einer Laby­ rinthdichtung bildet, es kann aber auch die Gehäuse­ durchführung glatt ausgebildet sein und die Stopfbuchse mit einem Außengewinde versehen sein.

Zur Reduzierung des Hubes eines als Handrad ausgebil­ deten Betätigungsorgans für die Spindel kann vorgesehen sein, daß die Spindel zwei axial voneinander getrennte Gewindeabschnitte mit einander gegenläufigen Gewinden aufweist. Während der eine Gewindeabschnitt in Gewinde­ eingriff mit dem Gehäuse steht, wirkt der andere Gewin­ deabschnitt mit dem Absperrorgan zusammen. Bei Verdre­ hung der Spindel bewegt sich diese relativ zum Gehäuse in axialer Richtung. Gleichzeitig bewegt sich das Ab­ sperrorgan in axialer Richtung relativ zur Spindel, so daß der Verstellweg des Absperrorgans in einem Handrad­ hub resultiert, der gleich dem halben Verschiebungsweg ist. Mit Hilfe der hier beschriebenen Konstruktion kann die Anzahl der Umdrehungen der Spindel zum Bewegen des Absperrorgans halbiert werden, was sich vorteilhaft be­ züglich einer Verringerung des Verschleißes der Stopf­ buchse auswirkt.

Vorzugsweise ist das Absperrorgan als Schieber ausge­ bildet, der auf seiner dem Durchlaß zugewandten Seite mit einer Dichtmembran als erste Abdichtvorrichtung vor­ gesehen ist. Die Dichtmembran dichtet mit ihrem Rand zwei Gehäusehälften ab, aus denen das Armaturengehäuse zusammengesetzt ist. Während in der ersten Gehäusehälfte der Fluid-Durchlaß, der Fluid-Einlaß und der Fluid-Aus­ laß sowie eine zum Fluid-Durchlaß hinführende, das Ab­ sperrorgan aufnehmende Öffnung ausgebildet ist, umgibt die haubenartige zweite Gehäusehälfte, die auf den Rand der Öffnung aufgesetzt ist, die Funktionsteile der Arma­ tur. Durch die an das Absperrorgan anvulkanisierte Weichgummi-Dichtmembran wird die haubenartige zweite Gehäusehälfte gegen Eindringen von Flüssigkeit und damit die Funktionsteile gegen eine Berührung mit der Flüssig­ keit geschützt.

Zum Schutz des Bedienungspersonals gegen den Austritt von Flüssigkeit zur Anzeige einer Undichtigkeit der er­ sten Abdichtvorrichtung ist gemäß einer weiteren vor­ teilhaften Weiterbildung der Erfindung eine von dem An­ triebselement durchdrungene und mit diesem dicht verbun­ dene Spritzschutzkappe vorgesehen, die von oben auf die Einstellvorrichtung (Überwurfmutter) aufgestülpt ist und den Austritt von Flüssigkeit nach oben verhindert.

Zur Überprüfung der Einstellung der in der Gehäusedurch­ führung befindlichen Antriebselement-Abdichtung ist vor­ zugsweise eine Sichtmarkierungsvorrichtung vorgesehen, die den Grad der Abdichtung der Gehäusedurchführung an­ zeigt. Mit Hilfe dieser Sichtmarkierungsvorrichtung ist es möglich, zu erkennen, ob sich die Stopfbuchse in un­ gespannter oder in gespannter Position befindet. Damit kann sichergestellt werden, daß die Stopfbuchse nicht bereits vor dem Eintreten einer Undichtigkeit der ersten Abdichtvorrichtung dichtgezogen wird, was die Erkennung einer undicht gewordenen ersten Abdichtvorrichtung ver­ hindern würde.

Vorzugsweise handelt es sich bei der Sichtmarkierungs­ vorrichtung um eine Plombe mit einer Schlinge aus einem bedingt reißfesten Material, die durch Durchführungsöff­ nungen der Einstellvorrichtung und im Gehäuse hindurch­ geführt ist, sofern die Einstellvorrichtung noch nicht zum Abdichten der Gehäusedurchführung verstellt worden ist. Sofern die Schlinge gerissen ist, ist dies ein An­ zeichen dafür, daß die Einstellvorrichtung verändert worden ist.

Die Sichtmarkierungsvorrichtung kann aber auch aus ande­ ren optischen Markierungen an der Einstellvorrichtung und dem Gehäuse bestehen, die bei zuvor festgelegter Ausrichtung zueinander die Einnahme der ungespannten Position der Stopfbuchse anzeigen.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung ist im Längsquerschnitt eine sogenannte Membranschieber- Armatur dargestellt.

Die Membranschieber-Armatur 10 weist ein zweiteiliges Gehäuse 12 mit einem unteren ersten Gehäuseteil 14 und einem oberen zweiten Gehäuseteil 16 auf. In dem im we­ sentlichen rohrförmigen ersten Gehäuseteil ist ein Durchlaß 18 für eine in einer Rohrleitung fließenden Flüssigkeit ausgebildet. An den Enden des ersten Gehäu­ seteils 14 weist dieses Ringflansche 20 auf, über die die Armatur 10 mit den Enden zweier (in der Zeichnung nicht dargestellten) Rohrleitungen verbindbar ist. Zu diesem Zweck sind an den Ringflanschen 20 Durchgangs­ löcher 22 ausgebildet. Bei den von den Ringflanschen 20 begrenzten Öffnungen handelt es sich einerseits um den Flüssigkeitseinlaß 24 und andererseits um den Flüssig­ keitsauslaß 26. In dem ersten Gehäuseteil 14 ist ferner eine Öffnung 28 ausgebildet, über die ein Absperrorgan in Form eines Schiebers 30 seitlich in den Durchlaß 18 hineinragt. Der Schieber 30 ist an seinem dem Durchlaß 18 zugewandten Ende mit einer anvulkanisierten Weich­ gummi-Dichtmembran 32 versehen, die bei 34 außen am er­ sten Gehäuseteil 14 dichtend abschließt. Über einen den Schieber 30 umgebenden Stützkörper 35 ist die Dichtmem­ bran 32 zusätzlich abgestützt. Auf die Dichtmembran 32 ist das haubenförmige zweite Gehäuseteil 16 aufgesetzt, das durch bei 36 angedeutete Schraubverbindungen mit dem ersten Gehäuseteil verschraubt ist.

Durch die haubenförmige Ausgestaltung des zweiten Gehäu­ seteils 16 ist ein Hohlraum 38 geschaffen, in dem der Schieber 30 verschiebbar geführt ist. Zum Verschieben des Schiebers 30 quer in den Durchlaß 18 hinein und aus diesem heraus, ist eine mit dem Schieber 30 mechanisch gekoppelte Spindel 40 vorgesehen, die durch eine Durch­ führung 42 in dem zweiten Gehäuseteil 16 aus dem Gehäuse 12 herausgeführt ist. Die Spindel 40 stellt das An­ triebselement zum Bewegen des Schiebers 30 dar. Am obe­ ren Ende der Spindel 42 ist ein mit dieser drehfest ver­ bundenes Handrad 44 angebracht, das ein Betätigungsorgan zum Betätigen des Antriebselements (Spindel 40) bildet. Die Spindel 40 weist in ihrem oberen Teil einen ersten Gewindeabschnitt 46 auf, der über ein Innengewinde der Durchführung 42 in Gewindeeingriff mit dem zweiten Ge­ häuseteil 16 steht. An ihrem mit dem Schieber 30 gekop­ pelten unteren Ende ist die Spindel 40 mit einem zweiten Gewindeabschnitt 48 versehen, in dem das Gewinde gegen­ läufig zu demjenigen des ersten Gewindeabschnitts ausge­ bildet ist. Im Bereich ihres zweiten Gewindeabschnitts 48 steht die Spindel 40 mit einem Einsatzstück 50 mit Innengewinde in Gewindeeingriff. Das Einsatzstück 50 ist seinerseits drehfest in das der Spindel zugewandte Ende des Schieber 30 eingesetzt. In axialer Verlängerung der Spindel 40 weist der Schieber 30 einen Hohlraum 52 auf. In diesem Hohlraum bewegt sich das mit dem zweiten Ge­ windeabschnitt versehene untere Ende der Spindel 40 bei Verdrehung des Handrades 44.

Im Bereich der Durchführung 42 weist das zweite Gehäuse­ teil 16 einen angeformten Stutzen 54 mit Außengewinde 56 auf. Der Innendurchmesser des Stutzens 54 ist größer als der Außendurchmesser der Spindel 40 in dessen ersten Gewindeabschnitt 46. In den hierdurch entstehenden Ring­ zwischenraum ist eine Stopfbuchse 58 eingesetzt, die entweder aus einem einzigen zylindrischen Körper oder aus mehreren Stopfbuchs-Packungsringen aus einem ver­ formbaren Material aufgebaut ist. Bei dem Material der Stopfbuchse 58 handelt es sich um Polytetrafluorethylen oder ein Fasergewebe mit durch Talg, Graphit- oder PTFE- Pulver ausgefüllten Zwischenräumen. Oben auf der Stopf­ buchse 58 liegt ein Druckring 62 auf, der zum Teil in den Ringzwischenraum zwischen dem Gehäusestutzen 54 und der Spindel 40 eintaucht und zum Teil nach oben über den Gehäusestutzen 54 übersteht. Der Gehäusestutzen 54 ist auf seiner Innenfläche mit einem Innengewinde 64 verse­ hen, dessen Bedeutung später noch erläutert werden wird.

Von oben auf den Gehäusestutzen 54 ist eine Außensechs­ kant-Überwurfmutter 66 aufgeschraubt, deren Innengewinde mit dem Außengewinde 56 des Gehäusestutzens 54 in Ein­ griff steht. Koaxial durch die Überwurfmutter 66 hin­ durch erstreckt sich die Spindel 40, wobei die Durch­ gangsbohrung 68 der Überwurfmutter 66 derart bemessen ist, daß die Überwurfmutter 66 nicht im Gewindeeingriff mit der Spindel 40 steht. Oberhalb der Überwurfmutter 66 ist eine drehfest mit der Spindel 40 verbundene und an dieser gelagerte Schutzkappe 70 für die Überwurfmutter 66 angeordnet. Die Schutzkappe 70 schirmt das Handrad 44 gegenüber der Überwurfmutter 66 ab.

Wie man anhand der Zeichnung erkennen kann, handelt es sich bei der Schiebermembran 32 um eine erste Abdicht­ vorrichtung zum Abdichten des Schiebers 30 und der ober­ halb von diesem angeordneten Funktionsteile der Armatur 10 (Spindel 40, Einsatzstück 50, Durchführung 42). Die Schiebermembran 32 steht in Berührung mit der durch den Durchlaß 18 fließenden Flüssigkeit und soll ein Eindrin­ gen dieser Flüssigkeit in den Hohlraum 38 des Gehäuses 12 verhindern. Bei diesen Flüssigkeiten kann es sich um aggressive Fluide handeln, deren Berührung mit den Funk­ tionsteilen der Armatur 10 zu Korrosion und anderen Be­ schädigungen führen kann. Aus diesem Grunde ist die ge­ samte Oberfläche des ersten Gehäuseteils 14, die je nach Schieberstellung mit der Flüssigkeit in Kontakt kommt, mit einem Schutzüberzug 72 versehen.

Da die Schiebermembran 32 innerhalb des Gehäuses 12 an­ geordnet ist, kann eine Undichtigkeit der Schiebermem­ bran 32 zunächst ohne weitere Maßnahmen nicht erkannt werden. Zur Erkennung des Eindringens von Flüssigkeit in den Hohlraum 38, was gleichbedeutend mit der Erkennung einer Undichtigkeit der Schiebermembran 32 ist, ist bei der hier beschriebenen Armatur 10 vorgesehen, daß die in die Gehäusedurchführung 42 eingesetzte Stopfbuchse 58 eine begrenzte Flüssigkeitsmenge, also Flüssigkeit mit einer begrenzten Leckrate, passieren läßt. Diese Leck­ rate, die ausreichend groß sein muß, damit sich eine Leckage der Schiebermembran 32 durch beispielsweise Tropfenbildung von über die Gehäusedurchführung 42 aus­ tretender Flüssigkeit auswirkt, wird durch Verdrehen der Überwurfmutter 66 eingestellt. Je nach Verschraubung der Überwurfmutter 66 mit dem Gehäuse 12 ist der über den Druckring 62 auf die Stopfbuchse 58 wirkende axiale Druck größer oder kleiner. Die Verdichtung der Stopf­ buchse 58 in axialer Richtung führt zu einer radialen Ausdehnung, aufgrund derer sich die Stopfbuchse 58 fe­ ster gegen die Innenfläche des Gehäusestutzens 54 und die Außenfläche der Spindel 40 preßt oder anlegt. Dabei wird das gewindeartige Labyrinth, durch das die Flüssig­ keit nach außen gelangt, mehr und mehr verengt.

Bei der hier beschriebenen Armatur 10 ist zunächst eine für die Tropfenbildung ausreichende Leckrate durch die Gehäusedurchführung 42 an bzw. um die Stopfbuchse 58 herum gewünscht, um eine Leckage der Schiebermembran 32 mit dem bloßen Auge erkennen zu können. Sobald der Aus­ tritt von Flüssigkeit erkannt wird, kann die Überwurf­ mutter 66 angezogen werden, um die Stopfbuchse 58 zu verdichten und die Durchführung 42 ganz oder bis auf eine noch tolerierbare maximal zulässige Leckrate von beispielsweise 10^-5 Torr 1/sec. zu begrenzen. Der Schutzkappe 70 kommt hierbei die Funktion eines Spritz­ schutzes zu, der den Austritt von Flüssigkeit in Rich­ tung des Handrades 44 und damit auf den Bediener zu ver­ hindert. In ihrer Drehposition, in der die Überwurfmut­ ter 66 keine oder nur eine geringe axiale Kraft auf die Stopfbuchse 58 ausübt, kann die Überwurfmutter 66 an dem Gehäuse 12 verplombt werden, was bei 74 angedeutet ist. Durch diese Verplombung wird sichergestellt, daß die Überwurfmutter 66 nicht vor dem Eintreten einer Leckage dichtgezogen wird, was ein Erkennen der undicht geworde­ nen Schiebermembran 32 verhindern würde.

Zusammen mit den zu beiden Seiten angeordneten koaxialen Gewinden 46 und 64 bildet die dazwischen angeordnete Stopfbuchse 58 eine Art Labyrinthdichtung, in dem die Zwischenräume zwischen den Gewinden bzw. Gewindegängen und der Stopfbuchse das Dichtungslabyrinth bilden. Bei der in der Zeichnung dargestellten Armatur 10 wird das Labyrinthdichtungsprinzip zur gewollten Leckage und An­ zeige von Undichtigkeiten der Schiebermembran 32 im nicht oder kaum mechanisch beanspruchten Zustand der Stopfbuchse 58 ausgenutzt.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, handelt es sich bei der Überwurfmutter 66 um eine Spannvorrichtung zum mechanischen Beanspruchen der aus flexiblem und elasti­ schem Material bestehenden Stopfbuchse 58 bzw. um einen Andrückkörper zur Aufbringung einer axialen Andrückkraft auf die Stopfbuchse 58 zwecks deren radialen Verformung.

Claims (13)

1. Armatur zum Beeinflussen der Durchflußmenge einer ein Fluid führenden Rohrleitung, mit

• - einem Gehäuse (12) das einen Fluid-Durchlaß (18) mit einem Fluid-Einlaß (24) und einem Fluid-Auslaß (26) aufweist,
• - einem in dem Gehäuse (12) geführten, in den Fluid- Durchlaß (18) hinein- und aus diesem herausbeweg­ baren Absperrorgan (30),
• - einem Antriebselement (40) zum Bewegen des Ab­ sperrorgans (30), wobei das Antriebselement (40) durch eine Gehäusedurchführung (42) aus dem Gehäu­ se (12) herausgeführt ist und außerhalb des Gehäu­ ses (12) mit einem Betätigungsorgan (44) zum Betä­ tigen des Antriebselements (40) zwecks Vor- und Zurückbewegung des Absperrorgans (30) gekoppelt ist,
• - einer innerhalb des Gehäuses (12) angeordneten ersten Abdichtvorrichtung (32) zum Abdichten des Fluid-Durchlasses (18) gegenüber dem Absperrorgan und/oder dem Antriebselement (40) und
• - einer Anzeigevorrichtung zum Anzeigen einer Un­ dichtigkeit der ersten Abdichtvorrichtung (32), dadurch gekennzeichnet,
• - daß die Anzeigevorrichtung als in der Gehäuse­ durchführung (42) angeordnete, das Antriebselement (40) gegenüber dem Gehäuse (12) abdichtende weite­ re Abdichtvorrichtung (58) mit einstellbarer Dich­ tigkeit ausgebildet ist,
• - daß eine Einstellvorrichtung (66) zum Einstellen der Dichtigkeit der weiteren Abdichtvorrichtung (58) vorgesehen ist, wobei die Einstellvorrichtung (66) außerhalb des Gehäuses (12) zugänglich und/ oder betätigbar ist, und
• - daß die weitere Abdichtvorrichtung (58) derart ausgebildet und durch die Einstellvorrichtung (66) zum Anzeigen einer Undichtigkeit der ersten Ab­ dichtvorrichtung (32) derart einstellbar ist, daß bei undichter erster Abdichtvorrichtung (32) Fluid mit einer Leckrate austritt, die das Erkennen des Fluidaustritts zwischen dem Antriebselement (40) und dem Gehäuse (12) erlaubt.

2. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die weitere Abdichtvorrichtung eine in der Gehäusedurchführung (42) angeordnete, das An­ triebselement (40) umgebende Stopfbuchse (58) aus einem verformbaren Material ist,
• - daß die Einstellvorrichtung als außerhalb des Ge­ häuses zugängliche und/oder betätigbare Spannvor­ richtung (54, 66) ausgebildet ist, durch die die Stopfbuchse (58) einer mechanischen Spannung zum Umschließen des Antriebselementes (40) aussetzbar ist, und
• - daß die Spannvorrichtung (54, 66) zur Anzeige einer Undichtigkeit der ersten Abdichtvorrichtung (32) derart eingestellt ist, daß bei undichter erster Abdichtvorrichtung (32) Fluid mit der durch die mechanische Spannung der Stopfbuchse (58) bestimm­ ten Leckrate an der Stopfbuchse (58) vorbei nach außen austritt.

3. Armatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Stopfbuchse (58) gegen eine Verschiebung bei Aufbringung einer axial wirkenden Andrückkraft gesichert in der Gehäusedurchführung (42) angeord­ net ist und
• - daß die Spannvorrichtung einen bezüglich der Stopfbuchse (58) axial verschiebbaren und dabei in Anlage mit dieser bringbaren festlegbaren Andrück­ körper (66) aufweist, über den auf die Stopfbuchse (58) eine axial wirkende Andrückkraft zum Um­ schließen des Antriebselementes (40) infolge einer radialen Verformung der Stopfbuchse (58) aufbring­ bar ist.

4. Armatur nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spannvorrichtung eine in Gewindeeingriff mit einem am Gehäuse (12) um die Gehäusedurchführung (42) herum ausgebildeten Außengewinde (56) stehende Überwurfmutter (66) ist, die mit zunehmender Verschrau­ bung mit dem Gehäuse (12) eine axial auf die Stopfbuchse (58) wirkende Kraft zum Umschließen des Antriebselemen­ tes (40) infolge von dessen radialer Verformung auf­ bringt.

5. Armatur nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfbuchse (58) mehrere Stopf­ buchs-Packungsringe (60) aus einem leicht verformbaren schmierfähigen Material, insbesondere Kunststoffmaterial wie z. B. Polytetrafluorethylen, oder aus einem räumli­ chen Faser-Geflecht besteht, dessen Zwischenräume mit Feststoffen, wie z. B. Fett, vorzugsweise Talg, Graphit- oder Polytetrafluorethylen-Pulver ausgefüllt sind.

6. Armatur nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Stopfbuchse (58) ein Druck­ ring (62) aufliegt, auf den mittels der Spannvorrichtung (54, 66) eine axial auf die Stopfbuchse (58) wirkende Kraft zum Umschließen des Antriebselementes (40) durch die Stopfbuchse (58) infolge von dessen radialer Verfor­ mung aufbringbar ist.

7. Armatur nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement eine Spindel (40) ist und daß die das Außengewinde der Spindel (40) umgebende Stopfbuchse (58) zusammen mit der Spindel (40) eine Dichtung nach Art einer Labyrinthdichtung bildet.

8. Armatur nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusedurchführung (42) ein die Stopfbuchse (58) umgebendes Innengewinde (64) aufweist, welches zusammen mit der Stopfbuchse (58) eine Dichtung nach Art einer Labyrinthdichtung bildet.

9. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan ein Schieber (30) ist, der auf seiner dem Durchlaß (18) zugewandten Seite mit einer Dichtmembran (32) als erste Abdichtvorrichtung versehen ist, wobei die Dichtmembran (32) zwischen dem Rand einer den Schieber umgebenden zum Fluid-Durchlaß (18) führenden Öffnung (28) eines den Fluid-Durchlaß (18), den Fluid-Einlaß (24) und den Fluid-Auslaß (26) aufweisenden ersten Gehäuseteils (14) und einer auf dem Öffnungsrand des ersten Gehäuseteils (14) aufgesetzten, die Gehäusedurchführung (42) aufweisenden zweiten Gehäu­ seteil (16) dichtend angeordnet ist.

10. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem Antriebselement (40) durchdrungene, mit dieser dicht verbundene Spritzschutz­ kappe (72) vorgesehen ist, die über das dem aus dem Ge­ häuse (12) herausgeführten freien Ende des Antriebsele­ mentes (40) zugewandten Teil der Einstellvorrichtung (66) gestülpt ist.

11. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sichtmarkierungsvorrichtung vorgesehen ist, die anzeigt, daß die Einstellvorrichtung (66) diejenige Leckraten-Einstellung aufweist, in der die Stopfbuchse (58) einen Fluid-Austritt mit der durch die jeweils aufgebrachte mechanische Spannung bestimmten Leckrate zuläßt.

12. Armatur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtmarkierungsvorrichtung eine vorzugsweise verplombte Schlinge (74) aus einem wenig reißfestem Ma­ terial ist, die durch Durchführungen in der Einstell­ vorrichtung (66) und am Gehäuse (12) befestigt ist, und zwar in derjenigen Einstellung der Einstellvorrichtung (66), in der die Stopfbuchse (58) die zum Erkennen einer Undichtigkeit der ersten Abdichtvorrichtung (32) erforderliche Fluidmenge passieren läßt.

13. Armatur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtmarkierungsvorrichtung optische Markierungen an der Einstellvorrichtung (66) und dem Gehäuse (12) aufweist, die bei zuvor festgelegter Ausrichtung zueinander die Einnahme der Leckraten-Einstellung durch die Einstellvorrichtung anzeigen.