DE2063684A1

DE2063684A1 - Device for sealing a valve stem

Info

Publication number: DE2063684A1
Application number: DE19702063684
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: HAEFELE H
Current assignee: HAEFELE H
Priority date: 1970-12-24
Filing date: 1970-12-24
Publication date: 1972-07-13

Description

Dr. W. P. Radt
Dipl.-Ing. E. E. RnkenerDr. WP bike
Dipl.-Ing. EE Rnkener

τ-»· ι τ TAr c υ · Carl Heinz Häfeleτ- »ι τ TAr c υ · Carl Heinz Häfele

Dipl.-Ing. W. ErnesbDipl.-Ing. W. Ernesb

Patentanwälte 4-050 Mönchengladbach.Patent Attorneys 4-050 Mönchengladbach.

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Vorrichtung zur Abdichtung einer ArmaturenspindelDevice for sealing a valve stem

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abdichtung einer Armaturenspindel, insbesondere einer Ventilspindel, mit einer Stopfbuchsdichtung.The invention relates to a device for sealing a valve spindle, in particular a valve spindle, with a stuffing box seal.

Bei Ventilen oder Schiebern wird die aus dem Gehäuse austretende Spindel im allgemeinen mit einer Stopfbuchse abgedichtet. Stopfbuchsdichtungen neigen aber trotz sorgfältiger Herstellung und pfleglicher Behandlung zu Undichtigkeiten. XIm diese Undichtigkeiten abzufangen, ist es bekannt, über die Spindel eine die Stopfbuchsdichtung umschließende Verschlußkappe zu setzen. Diese Verschlußkappe wird so ausgebildet, daß sie zur Aufnahme des vollen Betriebsdruckes geeignet ist. Eine derartige Maßnahme ist aber nur für selten betätigte Armaturen anwendbar.In the case of valves or slides, the spindle emerging from the housing is generally sealed with a stuffing box. Stuffing box seals, however, tend to leak despite careful manufacture and careful handling. To intercept these leaks, it is known to use a stuffing box seal via the spindle To put sealing cap. This cap is designed so that it can accommodate the full Operating pressure is suitable. One such measure is but can only be used for seldom operated fittings.

Es ist weiterhin bekannt, vom Innenraum aus gesehen vor einer Stopfbuchsdichtung einen Faltenbalg als Abdichtung anzuordnen. Für die Anwendung dieser Lösung sind aber andere Gehäuseabmessungen erforderlich, so daß bei den bereits im Einsatz befindlichen Armaturen diese zusätzliche Abdichtung nicht angewendet werden kann.It is also known, viewed from the interior, to use a bellows as a seal in front of a stuffing box seal to arrange. For the application of this solution, however, other housing dimensions are required, so that the already In the case of valves in use, this additional seal cannot be used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Abdichtung einer Armatur en spin del mit einer Stopfbuchsdichtung zu schaffen, die für die z. Zt. bekanntenThe invention is based on the object of providing a device for sealing a fitting en spin del with a stuffing box seal to create that for the z. Currently known

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Armaturenbauarten einsetzbar ist, eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet und die Betätigung der Spindel in keiner Weise behindert.Valve types can be used, a reliable seal is guaranteed and the actuation of the spindle in not hindered in any way.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist gemäß der Erfindung ein die Stopfbuchsdichtung und die Spindel umschließendes Schutzrohr vorgesehen, das einerseits an der Spindelführung oder am Ventilgehäuse befestigt ist und andererseits an der Spindeloberfläche oder an der Antriebshülse der Spindel mit einer Dichtung, z. B. einem Dichtring, für eine Gleitbewegung abgedichtet ist.According to the invention, a gland seal and the spindle is provided to solve the problem posed Protective tube provided on the one hand on the spindle guide or is attached to the valve housing and on the other hand to the spindle surface or to the drive sleeve of the Spindle with a seal, e.g. B. a sealing ring for a sliding movement is sealed.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist das Schutzrohr so ausgestaltet, daß es die Spindel, mit geringem Zwischenraum • umschließt und am unteren Ende mit einem die Stopfbuchse brille überdeckenden Hut verbunden ist.In a further embodiment of the invention, the protective tube is designed so that it is the spindle with a small gap • encloses and is connected at the lower end to a hat that covers the gland gland.

Das Schutzrohr kann als weitere Ausgestaltung der Erfindung als faltenbalg ausgebildet sein und am oberen Ende des Faltenbalges mit einem gegenüber der Spindel axial unverschiebbaren Dichtring ausgestattet sein.The protective tube can be used as a further embodiment of the invention be designed as a bellows and at the upper end of the bellows with an axially opposite the spindle be equipped with an immovable sealing ring.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß der Faltenbalg aus am Umfang miteinander verschweißten Federscheiben, z. B. in Form von Te11erfedern, aufgebaut ist.A further embodiment of the invention provides that the Bellows made of spring washers welded together on the circumference, z. B. in the form of Te11erfedern is constructed.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist das Schutzrohr mit einem Dehnungsstück ausgestattet, das an seinem oberen Ende mit einem an einem Flansch angeordneten Dichtring an der Stirnfläche der A.ntriebshülse druckdicht anliegt.In a further embodiment of the invention, the protective tube is with equipped with an expansion piece, which at its upper End with a sealing ring arranged on a flange rests pressure-tight on the end face of the drive sleeve.

Als weitere Ausgestaltung der Erfindung kann eine Verstellvorrichtung angewendet werden, die zur Entlastung der Dichtung während der Drehung der AntriebsMilse dient»As a further embodiment of the invention, an adjusting device used, which serves to relieve the seal during the rotation of the drive milse »

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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist zur Erzielung einer Verstellt)ewegung des axial beweglichen oberen Teils des Schutzrohres dieser Teil von einem feststehenden! eine axiale Verschiebung dieses Teils nicht behindernden Ringzylinder umgeben und innerhalb des Ringzylinders mit einem mit dem Schutzrohr fest verbundenen Ringkolben ausgestattet, wobei diese Kolben-Zylinderanordnung durch ein von außen zugeführtes Druckmittel im Sinne einer Verkürzung der Gesamtlänge des Schutzrohres beaufschlagbar ist.In a further embodiment of the invention is to achieve an adjustment) e movement of the axially movable upper part of the protective tube, this part of a stationary! one Axial displacement of this part surrounded by a non-hindering ring cylinder and inside the ring cylinder with a equipped with the protective tube firmly connected annular piston, this piston-cylinder arrangement by a externally supplied pressure medium can be acted upon in the sense of a shortening of the total length of the protective tube is.

Nach der weiteren Erfindung kann der Innenraum des Schutzrohres mit dem Betriebsmedium oder einem Iremdmedium beaufschlagt sein.According to the further invention, the interior of the protective tube can be exposed to the operating medium or an external medium be.

Bei Verwendung eines Schutzrohres in Form eines starren Rohres oder eines Faltenbalges mit einer druckdichten Verbindung an der Oberfläche der Spindel wird mit relativ einfachen Mitteln eine Abdichtung der aus der Stopfbuchse austretenden Spindel erreicht.When using a protective tube in the form of a rigid tube or a bellows with a pressure-tight connection A seal from the stuffing box is made on the surface of the spindle with relatively simple means exiting spindle reached.

Bei der weiteren Ausführungsform erfolgt die Abdichtung nicht an der Spindel, sondern an der Antriebshülse der Spindel, was ohne weiteres möglich ist, da diese Hülse am oberen Ende geschlossen ist.In the further embodiment, the seal takes place not on the spindle, but on the drive sleeve of the Spindle, which is easily possible because this sleeve is closed at the top.

Bei Armaturen, insbesondere Ventilen, die durch das Betrieosmedium erwärmt werden, ist die Temperatur an der Antriebshülse im ■ allgemeinen so weit abgesunken, daß eine Kunststoffdichtung mit ihrem relativ hohen Dichtwert ohne weiteres angewendet werden kann. Sofern die Dichtung während der Drehung der Antriebshülse entlastet werden soll, ist nach der Erfindung eine einfache Verstellvorrichtung vorgesehen, mittel? der der obere Teil dos SchufcröhreG, der die Dichtung trürjt, ivrch . ein. LvoraulischeaIn the case of fittings, especially valves, which are driven by the operating medium are heated, the temperature on the drive sleeve is ■ generally so low that a Plastic seal with its relatively high sealing value can be easily applied. Provided that the seal is relieved during the rotation of the drive sleeve should, according to the invention, a simple adjustment device is provided, medium? the upper part of the SchufcröhreG, who dries the poetry, ivrch. a. Lvoraulischea

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oder pneumatische Druckmittel um einige Zehntel Millimeter im Sinne einer Druckentlastung der Dichtung axial ver- · schoben wird.or pneumatic pressure medium by a few tenths of a millimeter in the sense of a pressure relief of the seal axially is pushed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below. It demonstrate:

Figur 1 einen axialen Schnitt einer Spindel mit einer Stopfbuchsdich-tung und einem Schutzrohr in Form . eines Faltenbalges,Figure 1 is an axial section of a spindle with a stuffing box seal and a protective tube in the form. a bellows,

Figur 2 einen axialen Schnitt der Abdichtungsvorrichtung nach Figur 1 mit einer zusätzlichen Dichtung bei geschlossener Armatur,FIG. 2 shows an axial section of the sealing device according to FIG. 1 with an additional seal closed valve,

Figur 3 ebenfalls in einem axialen Schnitt eine weitereFigure 3, also in an axial section, another

Ausführungsform einer Abdichtungsvorrichtung, bei der das Schutzrohr an der Antriebshülse der Spindel abgedichtet ist undEmbodiment of a sealing device in which the protective tube on the drive sleeve of the spindle is sealed and

FigLir 4- einen axialen Schnitt der Abdichtungsvorrichtung nach Figur 3 mit einer zusätzlichen Dichtung bei * geschlossener Armatur.FigLir 4 is an axial section of the sealing device of Figure 3 with an additional seal if * the valve closed.

Die Spindel 1 eines nicht dargestellten Ventils ist am Gehäuse 2 durch eine Stopfbuchse 3 abg.edichtet. Die Stopfbuchsbrille 4- ist von einem Hut- 5 umgeben, der mit einem Flansch am Gehäuse 2 mittels Schraubenbolzen 5a befestigt ist. In dem Gehäuse 2 ist ein Kanal 2a enthalten, durch den Betriebsmedium abgeleitet oder ein Fremdmedium zugeführt werden kann.The spindle 1 of a valve (not shown) is sealed off on the housing 2 by a stuffing box 3. The gland follower 4- is surrounded by a hat- 5 with a Flange is attached to the housing 2 by means of screw bolts 5a. The housing 2 contains a channel 2a through which Operating medium diverted or an external medium supplied can be.

Der Hut 5 ist an seinem oberen Ende mit einem Schutzrohr in Form eines Faltenbalges 6 fest verbunden. Zur Abdich-The hat 5 is at its upper end with a protective tube firmly connected in the form of a bellows 6. For sealing

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tung des Schutzrohres 6 dient ein Ring mit einem Dichtring 7> der an der Außenwandung der Spindel 1 in Drehrichtung gleitend, aber axial unverschiebbar geführt ist. Als Dichtring 7 kann ein Kunststoffdichtring oder eine andere bekannte Dichtung verwendet werden.direction of the protective tube 6 is a ring with a sealing ring 7> the one on the outer wall of the spindle 1 in the direction of rotation is sliding, but axially immovable. A plastic sealing ring or another known seal can be used as the sealing ring 7.

In J?igur 2 ist eine Ausführung dargestellt, bei der an der Spindel 1 ein Bund 1a für eine Abdichtung bei geschlossenem Ventil sitzt. Dieser Bund liegt bei voll eingefahrener Spindel 1 auf einem federnd gelagerten Ring 5b. Die federnde Abstützung des Ringes 5"b ist notwendig, weil die Endstellung der Spindel nicht genau festliegt. In der anderen Endstellung der Spindel 1 ist die Stopfbuchse 3 durch eine an sich bekannte Rückdichtung 19 abgedichtet.In Jigur 2, an embodiment is shown in which Spindle 1 is a collar 1a for a seal when the valve is closed. This covenant is at fully retracted Spindle 1 on a spring-mounted ring 5b. The resilient support of the ring 5 "b is necessary because the End position of the spindle is not exactly fixed. In the other end position of the spindle 1, the stuffing box 3 is sealed by a back seal 19 known per se.

Bei der Aus führung sform nach 3?igur 3 ist die Befestigung des Schutzrohres am Gehäuse 2 mit Hilfe eines Hutes die gleiche wie bei der Ausführung nach Figur 1. 3?ür die übereinstimmenden Bauteile sind deshalb auch die gleichen Bezugszeichen vorgesehen. Das Schutzrohr besteht in diesem lalle aus zwei zylindrischen Rohrstücken 8 und 9» die durch ein Dehnungsstück 10 miteinander verbunden sind. Die Befestigung des Schutzrohres 8 an dem Hut 5 erfolgt durch eine Planschverbindung mittels Schrauben 11. Nach Lösen der Schrauben 11 kann der Hut 5 nach oben angehoben werden, ohne daß das Schutzrohr 8 entfernt werden muß.In the embodiment according to figure 3, the fastening is of the protective tube on the housing 2 with the help of a hat the same as in the embodiment according to Figure 1. 3? Components are therefore also provided with the same reference numerals. The protective tube consists in this All of two cylindrical pipe pieces 8 and 9 »which are connected to one another by an expansion piece 10. the The protective tube 8 is fastened to the hat 5 by means of a splash connection by means of screws 11. After loosening it the screw 11, the hat 5 can be lifted up without the protective tube 8 having to be removed.

Am oberen Ende des Rohrstückes 9 befindet sich ein Flansch 12, der den eigentlichen Dichtring 13 trägt. Dieser Dichtring 13 liegt an der Stirnfläche der Antriebshülse 14 der Spindel 1 an. Die Antriebshülse 14- ist oben abgeschlossen und gegen axiale Verschiebungen gesichert drehbar gelagert. Durch Drehung der Antriebshülse 14· wird die Spindel 1, die mit einem Außengewinde in einem Innengewinde der Antriebshülse geführt ist, in axialer Richtung bewegt. At the upper end of the pipe section 9 there is a flange 12 which carries the actual sealing ring 13. This sealing ring 13 rests on the end face of the drive sleeve 14 of the spindle 1. The drive sleeve 14- is closed at the top and mounted rotatably secured against axial displacement. By rotating the drive sleeve 14 · the spindle 1, which is guided with an external thread in an internal thread of the drive sleeve, moved in the axial direction.

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Zur Entlastung des Dichtringes 13 während der Drehung der Antriebshülse 14- ist eine Verstellvorrichtung nach Art einer KolbenrZylinderanordnung vorgesehen. Als Kolben dient ein an dem Rohrstück 9 befestigter Ringkolben 15> der in einem feststehenden, eine axiale Verschiebung des Rohrstückes 9 nicht behindernden Ringzylinder 16 geführt ist. Im Inneren des Ringzylinders sitzt■eine Feder 17, die ohne Anwendung eines Druckmittels das Rohrstück 9 nach oben und damit den Dichtring 13 gegen die Antriebshülse 14 drückt. Der Raum 18 oberhalb des Ringkolbens 15 dient als Druckmittelraum. Als Druckmittel kann ein Fremdmedium oder das Betriebsmedium verwendet werden.An adjusting device according to Art a piston-cylinder arrangement is provided. Serves as a piston an annular piston 15 attached to the pipe section 9 in a stationary, an axial displacement of the pipe section 9 non-hindering ring cylinder 16 is performed. Inside the ring cylinder sits ■ a spring 17 without Application of a pressure medium the pipe section 9 upwards and so that the sealing ring 13 presses against the drive sleeve 14. The space 18 above the annular piston 15 serves as a pressure medium space. An external medium or the operating medium can be used as the pressure medium.

Die Ausführung nach Fig. 4- unterscheidet sich von der Ausführung nach Figur 3 nur dadurch, daß. aß-der Spindel 1 ein Bund 1a und am Hut 5 ein weiterer Hang 5b für eine zusatz-¹ liehe Abdichtung der Stopfbuchse bei voll eingefahrener Spindel 1 vorgesehen sind.The embodiment according to FIG. 4- differs from the embodiment according to FIG. 3 only in that. ate-the spindle 1 a collar 1a and on the hat 5 a further slope 5b for an additional ¹ Liehe sealing of the stuffing box when the spindle 1 is fully retracted.

PatentansprücheClaims

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Claims

MJ device for sealing a valve stem, in particular a valve spindle, with a stuffing box seal, characterized by a die Stuffing box seal (3) and the protective tube (6 or 8, 9) surrounding the spindle (1) on the one hand on the spindle guide or on the valve housing (2) and on the other hand on the spindle surface or on the drive sleeve (1A-) of the spindle (1) via a sliding seal (7,13) » z. B. in the form of a sealing ring, pressure-tight; is present.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the protective tube (5, or 8, 9) the spindle (1) with little And at the lower end with a hat (5) covering the gland follower 0+) connected is.

3. Device according to claim 1, characterized in that that the protective tube (6) is designed as a bellows and that at the upper end of the bellows a sealing ring (7) which is axially immovable with respect to the spindle is provided is.

4. Apparatus according to claim 3 »characterized in that the bellows (6) are welded together on the circumference Spring washers, e.g. B. in the form of disc springs.

5. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the protective tube (8, 9) contains an expansion piece (10) and one at its upper part (9) a flange (12) arranged sealing ring (13) »e.g. from Plastic, which rests on the end face of the drive sleeve (14) in a pressure-tight manner.

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6. Apparatus according to claim 5 »characterized in that that the axially movable part (9) of the protective tube (8, 9) carrying the flange (12) has an adjusting device to relieve the sealing ring (15) during rotation the drive sleeve (14) is connected.

7. Device according to claims 5 and 6, characterized in that that the axially movable part (9) of the protective tube (8, 9) from a stationary, an axial Displacement of the same non-hindering ring cylinder (16) is surrounded and within the ring cylinder (16) has an annular piston (15) firmly connected to the protective tube part (9), this piston-cylinder arrangement by an externally supplied pressure medium in the sense of a shortening of the total length of the protective tube (8, 9) can be acted upon.

8. Device according to one of claims 1 to 7 »thereby * characterized in that the interior of the protective tube (6 or 8, 9) can be acted upon with the operating medium.

9. Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the interior of the protective tube (6 or ψ 8, 9) can be exposed to an external medium at a value below or above the operating pressure.

10. Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that that a channel (2a) opening into the interior of the protective tube (6 or 8, 9) for the discharge of the operating medium or provided for the supply of an external medium is.

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