DE3012024A1

DE3012024A1 - Spindeldurchfuehrung mit selbstnachstellender stopfbuchsenverschraubung

Info

Publication number: DE3012024A1
Application number: DE19803012024
Authority: DE
Inventors: Werner 7000 Stuttgart Feinauer
Original assignee: Eckardt AG
Current assignee: Eckardt AG
Priority date: 1980-03-28
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1981-10-08

Description

ECKARDT Au Stuttgart, den PA. y.'arz

Pragstrasse 82 PAT/BA/m

A-iir. 492 7000 Stuttgart 50

Spindeldurchführung mit selbstnachstellender Stopfbuchsenverschraubung

Die Erfindung betrifft eine Spindeldurchführung, insbesondere für Stellventile, bei der eine Spindel in einer Stopfbuchse geführt wird, die als selbstnachstellende Stopfbuchse ausgebildet ist..

Spindeldurchführungen mit selbstnachstellenden Stopfbuchsenverschraubungen sind bekannt und werden schon vielfach eingesetzt. Bei einer häufig verwendeten Bauart einer selbstnachstellenden Stopfbuchsenverschraubung, die z.B. in "Messen und Regeln in der chemischen Technik", von Hengstenberg, Sturm und Winkler, 1964, Springer-Verlag, Kapitel 7? Seite 1102 gezeigt wird, wird eine in den Kopf eines Ventilgehäusedeckels eingebrachte Bohrung mit einem Grundring, einer daraufsitzenden Feder, die über einen 3?ederteller von unten eine Kraft auf die Packung ausübt, der Packung selbst und einem daran anschließenden Druckstück aufgefüllt. In ihrer Mitte wird eine Spindel geführt. Über den Kopf der Stopfbuchse wird eine Spannmutter ge- '■ · schraubt, die das Druckstück von oben gegen die Packung drückt. Von unten wird durch die eingebaute Feder für einen ständigen Angriffsdruck gesorgt.

Des weiteren ist eine Spindeldurchführung der eingangs genannten Art bekannt, bei welcher das Nachstellen der

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Packung über Graphitringe, die über ein Druckstück, Tellerfedern, ein weiteres Druckstück und die Vorspannschraube vorgespannt sind, erreicht wird.

Bei "beiden Bauarten sind die Federn innerhalb der Stopfbuchse untergebracht. Dies hat den Nachteil, daß die Federn wegen ihres durch den Stopfbuchsenradius begrenzten Durchmessers nicht steif genug gewählt werden können, um gegen Mediumsdrücke der höchsten Druckstufen noch ausreichende Reserven zu haben. Daher können Spxndeldurchführungen mit selbstnachstellenden Stopfbuchsen herkömmlicher Bauart nur bei Mediumsdrücken mittlerer Druckstufen eingesetzt werden.

Ein weiterer Nachteil dieser Bauarten ist darin zu sehen, daß der Grad der Vorspannung nicht festgestellt werden kann und nur durch Abschrauben der Vorspannmutter erkannt werden kann, ob neue Packungsringe nachgelegt werden müssen und ob ein eventueller Bruch der Federn vorliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spindeldurchführung der eingangs genannten Art so zu schaffen, daß sie noch bei Mediumsdrücken der höchsten Druckstufen eingesetzt werden kann. Die Erfindung besteht darin, daß ein Druckstück als stirnseitiges Ende eines rohrförmigen Führungsstückes, welches einen außerhalb einer Bohrung liegenden Kragen aufweist, der als Angriffsfläche für die ebenfalls außerhalb der Bohrung vorgesehenen Feder dient, ausgebildet ist und von außen auf den Packungsteil wirkt. Dadurch wird erreicht, daß der Durchmesser der Federn unabhängig vom Packungsdurchmesser gewählt werden kann, da auch der Kragen des die Feder tragenden FührungsStückes durch diese Anordnung nicht mehr vom Packungsdurchmesser abhängt. Dies erlaubt so eine Verwendung wesentlich größerer Federn, ohne daß für die gesamte Anordnung mehr Raum als bei den herkömmlichen Bauarten zur Verfügung gestellt werden muß.

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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Führungsstück in seinem unteren Teil einen etwas kleineren Durchmesser wie der Packungsraum besitzt, daß sich daran einstückig der als Federteller wirkende Kragen anschließt und daß das Führungsstück im oberen Teil als Außendurchmesser den Innendurchmesser der Feder besitzt. Dadurch wird erreicht, daß zur Übertragung der Federkraft auf den Packungsraum kein gesondert ausgebildetes Druckstück eingesetzt zu werden braucht und daß die Feder auf dem oberen Teil des FührungsStückes seitlich stabilisiert geführt werden kann. Damit eine reibungsfreie Bewegung der Spindel innerhalb des Führungsstückes gewährleistet ist, wird der Innendurchmesser etwas größer als der Durchmesser der Spindel gewählt.

Ein so ausgebildetes Führungsstück läßt sich leicht herstellen, erleichtert das Auswechseln von Federn und das Nachlegen von neuen Packungsringen und schützt auch, den nicht im Packungsraum sich befindenden Teil der Spindel vor einer von außen evtl. verursachten Verschmutzung.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird eine Scheibe vorgesehen, die in der Mitte eine Bohrung aufweist, durch die sich das Führungsstück und die Spindel frei bewegen können und die mit mindestens zwei am Rand der Scheibe liegenden Spannmuttern gegen die Federn vorgespannt werden kann. Durch die Bohrung in der Scheibenmitte, die einen größeren Durchmesser aufweist als der Außendurchmesser des Führungsstückes, wird gewährleistet, daß bei zusammengedrückter Federstellung der oberste Teil des Führungsstückes in die Bohrung der Scheibe hineinragen kann. Die Spanηmuttern zur Vorspannen der Federn liegen am Rand der Scheibe , da so erreicht werden kann, daß die Feder offen liegt und der Grad der Vorspannung direkt am Abstand der Tellerfedern erkannt werden kann.

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Außerdem kann ein evtl. Bruch der Feder sofort gesehen werden.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß durch eine erfindungsgemäße Anordnung der Abstand zwischen dem die Packung beinhaltenden Gehäuse und der Unterkante des Federtellers frei eingesehen werden kann. Aus diesem Abstand läßt sich leicht erkennen, ob neue Packungsringe nachgelegt werden müssen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Vorspannmuttern auf zwei oder mehr Schraubenbolzen sitzen, die an einem Haltering seitlich vom Packungsgehäuse befestigt sind. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, daß der als Federteller dienende Kragen frei von außen beobachtet werden kann und die Sicht nicht durch Gehäuseteile beeinträchtigt ist. Der Haltering wird von einer über den Kopf des Packungsgehäuses geschraubten Mutter gehalten. Da der Federdurchmesser durch den Abstand zweier sich auf den Haltering sitzenden Schraubenbolzen begrenzt ist, läßt sich durch die einfache Befestigung des Halteringes mittels einer Mutter am Kopf des Gehäuses leicht ein anderer Ring montieren, bei dem die Schraubenbolzen weiter auseinander angeordnet sein können, wenn noch größere Federn verwendet werden sollen.

Weiterhin wird vorgesehen, daß der unterste, als Druckstück wirkende Teil des FührungsStückes in das Packungsgehäuse hineinragt und einen etwas kleineren Durchmesser besitzt als das Packungsgehäuse. Dadurch wird sichergestellt, daß die volle Kraft der Federn auf die Packung übertragen wird, ohne daß Reibungsverluste aufgrund eines zu engen Sitzes des untersten Teil des Führungsstückes in der Bohrung des Packungsraumes auftreten.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsfox'm in Verbindung mit den Uriteransprüchen.

In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Spindeldurchführung mit selbstnachstellender Stopfbuchs enver schraubung im Längsschnitt dargestellt. Dabei ist ein Gehäusekopf 1 eines Ventilgehäuses zu erkennen, in dem auf einem Absatz in einer Bohrung 6 eine Scheibe sitzt, auf der das Packungsmaterial in Form von Packungsringen 8 aufliegt. Die Scheibe 5 bildet eine ebene Auflagefläche für das Packungsmaterial. Die Packungsringe legen sich dicht an eine Spindel 16 an, die zur Betätigung eines Ventilverschlusses dient, der unten an der Spindel anbringbar ist, aber nicht gezeigt wird. Mit einer Mutter wird am Gehäusekopf ein Hing 7» der zur Gehäusemitte hin verdickt ist und zwei Schraubenbolzen 9 und 10 trägt, gegen das unterhalb des Hinges stufenförmig verbreiterte Gehäuse geschraubt. Auf den Gewindebolzen 9 und 10 wird mit zwei Muttern 12 und 13 eine Scheibe 11 gegen mehrere Tellerfedern 20 gedrückt.

Die Scheibe 11 ist in der Mitte mit einer Bohrung 21 versehen, in die von unten der obere Teil einer Führungshülse 18 hineinreicht und durch die eine Spindel 16 gesteckt wird. Über den oberen Teil der Führungshülse 18 sind die Tellerfedern 20 geschoben und werden von einem als Federteller wirkenden Kragen 17 der Führungshülse gehalten. Der unterhalb des Kragens 17 liegende Teil 19 der Führungshülse 18 besitzt denselben Durchmesser wie der Packungsteil und verläuft in seinem untersten Teil bis zum Beginn des ersten Packungsringes 23 innerhalb der Bohrung des Packungsraumes.

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Am oberen Ende der Spindel ist über eine Kontermutter 14 und einen Sprengring 2'4 ein Ansatzstück 15 geschraubt, über das ein nicht dargestellter Antrieb, z.B. zur Steuerung des Ventils, angeschlossen werden kann. Der Innendurchmesser des FührungsStückes 18 wird so gewählt, daß zwischen der Spindel 16 und dem Führungs stück 18 ein Spalt 2.5 entsteht, der eine freie Bewegung der Spindel 16 im Führungsstück 18 erlaubt. Der Außendurchmesser ist etwas kleiner als der Durchmesser der Bohrung 6 im Packungsgehäuse.

Wird daher die Scheibe 11 mit Hilfe der Muttern 12 und 13 in Richtung zu dem Ring 7 gedrückt, dann werden dadurch auch die Tellerfedern 20 vorgespannt, die ihrerseits eine Andrückkraft auf die Packungsringe 8 der Stopfbuchsenpackung ausüben. Durch das Vorspannen der Federn über die Muttern 12 und 13 und die Scheibe 11 schiebt sich der obere Teil des FührungsStückes 18 in die in der Scheibe 11 eingebrachte Bohrung 21. Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Federn frei einsehbar sind, kann sofort aus dem Abstand D 1 der Tellerfedern·die Größe der Vorspannkraft ersehen werden. Der Abstand D 2 zwischen.der Unterkante des Kragens und der Oberkante2des Gehäuses ist ein direktes Maß für die Güte des Packungsmaterials, da zu einer ganz bestimmten Vorspannkraft, d.h. zu einem bestimmten Sitz der Scheibe 11 und der Muttern 12 und 13 ein ganz bestimmter Abstand D 2 bei neuem Packungsmaterial entsteht und sich dieser Abstand trotz gleichbleibendem Sitz der Scheibe 11 und der Schrauben 12 und 13 für immer schlechter werdendes Packungsmaterial immer mehr verringert.

Muß das Packungsmaterial ausgewechselt werden, so kann das Ansatzstück 15 die Kontermutter 14 und die beiden Vorspannmuttern 12 und 13 gelöst werden. Uach dem Abnehmen der Scheibe 11 kann das Führungsstück 18 mit den sich darauf befindenden Tellerfedern 20 über die Spindel 16 herausgezogen und so neues Packungsmaterial 8 nachgelegt werden.

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Erweist es sich als notwendig, daß breitere Federn verwendet werden sollten, dann kann durch ein einfaches Abschrauben der Mutter 4 der Ring 7 ausgetauscht und durch einen solchen ersetzt werden, auf dem der Abstand der Schraubenbolzen 9 und 10 größer als bei dem hier dargestellten ist. Die Scheibe 11 kann ebenso leicht wie ein für die größeren Federn hergestelltes I'ührungsstück ausgetauscht werden. Dadurch wird es nicht mehr notwendig, für verschiedene Druckstufen Gehäuseköpfe mit unterschiedlichen Packungsbohrungen verwenden zu müssen.

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Leerseite

Claims

ECKARDT AG Stuttgart, den 24. I-ärz

Pragstrasse 82 PAT/JBA/m

A-Ur. 492 Stuttgart 50

Ansprüche

M^Spinde!durchführung, insbesondere für Stellventile, die eine in einer Stopfbuchsenpackung gleitende Ventilspindel aufweist, wobei die Stopfbuchspackung mit Packungsringen versehen ist, die über ein Druckstück durch eine Feder in Axialrichtung beaufschlagt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück als stirnseitiges Ende eines rohrförmigen Führungsstückes (18) ausgebildet ist, welches einen außerhalb der Bohrung liegenden Kragen (17) aufweist, der als Angriffsfläche für die ebenfalls außerhalb der Bohrung vorgesehenen Feder (20) dient und daß das Führungsstück (18) von außen auf den Packungsteil (8) wirkt.
2. Spindeldurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) aus mehreren Tellerfedern besteht und mit mindestens zwei Vorspannmuttern (12, 13) über eine Scheibe (11), die eine Bohrung (21) besitzt, vorgespannt ist.
3- Spindeldurchführung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmutter (12, 13) auf zwei oder mehr Schraubenbolzen (9, 10) sitzen, die an einem Haltering (7) seitlich vom Packungsgehäuse befestigt sind.

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4. Spindeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 "bis 3_? dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (7) von einer über den Kopf (2) des Packungsgehäuses (1) geschraubten Mutter (4) gehalten ist.
5· Spindeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (21) der Scheibe (11) einen größeren Durchmesser aufweist als das Führungsstück (18)und Mutter )14).
6. Spindeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Teil (19) des Führungsstückes (18) einen etwas kleineren Durchmesser aufweist als die Bohrung des Packungsgehäuses (1) und in dieses hineinragt.
7. Spinde!durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Führungsstück (18) einstückig mit einem Kragen (17) versehen ist, der als Pederteller für die Feder (20) ausgebildet ist.

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