DE3435552C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtscheibe zur Abdichtung von Rohrleitungen mit einem Verankerungsglied, das durch Schraubwir­ kung gegen die Innenwand der Rohrleitung gepreßt wird, und mit einer Dichtungsplatte, die mit dem Verankerungsglied verspannt wird.

Nach der älteren Patentanmeldung P 33 39 800.3 ist eine Dicht­ scheibe der obengenannten Art in der zum Primärkreis eines Druckwasserreaktors gehörenden Rohrleitung angeordnet. Sie umfaßt zwei Scheiben mit konischem Rand, die durch Schrauben gegenein­ ander gezogen werden. Mit dieser Bewegung wird der Spalt zwischen den den Rand bildenden Konusflächen verkleinert und damit ein gummielastisches Dichtungsmaterial an die Innenwand der Rohr­ leitung gepreßt. Das Anpressen in radialer Richtung ergibt sowohl den Dichtungsdruck als auch die Haltekraft. Die bekannte Dichtungs­ scheibe erfordert jedoch zum Einführen in die Rohrleitung einen Einlaß, der praktisch ebenso groß wie der Querschnitt der Rohr­ leitung ist. Die üblichen Komponenten des Primärkreises haben als Zugangsöffnung aber nur Mannlöcher mit wesentlich kleineren Querschnitten.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Dichtscheibe zu schaffen, die unter beengten Verhältnissen eingesetzt werden kann und eine Abdichtung ermöglicht, bei der die Dichtungsfläche keine Haltekraft aufzubringen hat, damit die Beanspruchung der Dichtungs­ materialien verringert werden kann. Die Abdichtvorrichtung muß schnell und sicher montiert werden können, um in Kernkraftwerken die Strahlungsbelastung des Montagepersonals klein halten zu können.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Dichtungsplatte min­ destens zwei gelenkig miteinander verbundene Teile umfaßt, die gemeinsam einen größeren Querschnitt als den der Rohrleitung be­ decken und mit dem Verankerungsglied an einem von einer Verbrei­ terung der Rohrleitung gebildeten Absatz in Längsrichtung der Rohrleitung verspannbar sind.

Die neue Dichtscheibe kann wegen der gelenkigen Ausbildung der Dichtungsplatte mit einem praktisch nur halb so großen Eingangs­ querschnitt wie die Rohrleitung in diese eingebracht werden. Des­ halb kann sie auch durch enge Mannlöcher oder über größere Strec­ ken durch Rohrleitungen selbst transportiert und so zu einer Stelle gebracht werden, an der ein Absatz das Verspannen in Längsrichtung der Rohrleitung gestattet. Ein solcher Absatz kann insbesondere von einem größeren Behälter gebildet werden, von dem die Rohrleitung ausgeht.

Die Erfindung kann vorteilhaft so verwirklicht werden, daß drei Teile der Dichtungsplatte symmetrisch längs zweier parallel zu­ einander verlaufender Gelenkachsen miteinander verbunden sind und daß in dem mittleren Teil die Verschraubung des Verankerungs­ gliedes befestigt ist. Hier ist der Transportquerschnitt auf fast ein Drittel verringert. Trotzdem hat sich eine solche Form als stabil erwiesen und gut bewährt.

Die Dichtungsplatte kann mit einem starren durchbrochenen Rahmen ausgeführt sein und eine dem Rahmen zugeordnete gummielastische Membran umfassen, die die Dichtungsebene bildet. Die Membran, die am Einbauort von dem Rahmen angepreßt wird, kann mit diesem ver­ bunden oder ein Einzelteil sein, das getrennt zum Einbauort trans­ portiert wird. Sie hat zweckmäßigerweise an ihrem Rand eine Ver­ dickung als Dichtlippe. Die Dichtlippe kann mit zwei konzentri­ schen Ringen einen Zwischenraum bilden, der zur Überwachung der Dichtigkeit abgesaugt oder mit einer überwachbaren Flüssigkeits­ menge gefüllt werden kann. Die Dichtlippe kann ferner mit einem an dem Rahmen oder an der Membran befestigten Stützring hinter­ legt werden, um eine gleichmäßige Anpreßkraft sicherzustellen.

Das Verankerungsglied ist vorteilhaft eine Kniehebelanordnung, deren Streckrichtung parallel zur Ebene der Dichtungsplatte ver­ läuft. Dabei kann man als Widerlager und zur Vergleichmäßigung der aufzubringenden Kräfte auch vorsehen, daß zwei sich in Längs­ richtung der Rohrleitung gegenüberliegende Kniehebelanordnungen durch eine gemeinsame Schraube verspannbar verbunden sind. Die gemeinsame Schraube kann ferner eine Verlängerung aufweisen, an der die Dichtungsplatte befestigt ist. Die Schraube sorgt dann in eingebautem Zustand für den Zusammenhalt aller Teile der Dichtscheibe.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegen­ den Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in den Fig. 1 und 2 in zwei zueinander senkrechten Darstellungen, zum Teil im Schnitt, dargestellt ist.

Die abzudichtende Rohrleitung 1 ist die Primärrohrleitung eines Druckwasserreaktors. Sie hat einen Innendurchmesser D ₁ von 795 mm und soll am Übergang zu einem Dampferzeuger 2 abgesperrt werden, damit in dessen Primärkammer Dekontaminationsarbeiten durchge­ führt werden können, ohne daß die Dekontaminationsflüssigkeit in den weiteren Primärkreis gelangt. Die Primärkammer bildet in bezug auf die Rohrleitung 1 eine Erweiterung 3 mit einem Absatz, an dem die Abdichtung erfolgt.

Die erfindungsgemäße Dichtscheibe 5 ist so ausgebildet, daß sie durch ein Mannloch an dem nicht weiter dargestellten Dampferzeuger 2 eingebracht werden kann, dessen Durchlaßquerschnitt einen Durch­ messer von nur 495 mm hat. Dazu umfaßt die Dichtscheibe 5 eine Dichtungsplatte 6 mit drei miteinander gelenkig verbundenen Tei­ len 7, 8 und 9. Die Teile 7 und 9 sind spiegelsymmetrisch zu­ einander gleich ausgebildet. Auch Teil 8 ist symmetrisch ge­ staltet. Die Symmetrieachse fällt mit der Rohrleitungsachse 10 zusammen, die strichpunktiert angedeutet ist.

Die Dichtungsplatte 6 hat einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Außendurchmesser D ₂ von 930 mm. Dieser Außendurchmesser ist bestimmt durch den Außenrand 12 eines kreisförmigen Rahmen­ gliedes 13 aus Bogenstücken mit rechteckigem Querschnitt. An dem Rahmenglied 13 sind Speichen 14 angeschweißt, die radial zu einer Nabe 15 führen.

An den Speichen 14 und den Bogenteilen des Rahmengliedes 13 sit­ zen Gelenke 16 und 17, mit parallel zueinander verlaufenden Ge­ lenkachsen an Stegen 18, die mit dem Rahmenglied 13 und den Speichen 14 verschweißt sind und in der in Fig. 1 gezeigten Strecklage der Dichtungsplatte 6 aneinander anliegen. Damit sind die Teile 7, 8, 9 verbunden.

Die Bogenstücke des kreisförmigen Rahmengliedes 13, die Speichen 14 und die Stege 18 bilden zusammen einen starren, durchbroche­ nen Rahmen 19. Zu seiner Befestigung ist in der Nabe 15 eine Boh­ rung 20 für eine Schraube 21 vorgesehen.

Die Schraube 21 ergibt die Verbindung mit einem Verankerungsglied 22. Sie hat an ihrer der Dichtungsplatte 6 abgekehrten Seite einen Bund 23. Dieser ist mit Schrauben 24 in einem Gelenkträger 25 be­ festigt. Ein weiterer Gelenkträger 26 läuft auf einem Gewinde­ stück 27 mit einem Gewinde M 36, auf dem eine Mutter 28 sitzt. An das Gewindestück 27 schließt sich ein weiteres Gewindeteil 29 mit einem Gewinde M 30 an. Die darauf laufende Mutter 30 dient zum Verspannen der Dichtungsplatte 6.

An den beiden Gelenkträgern 25 und 26 sind gleich lange Gelenk­ stäbe 33 kreuzförmig angeordnet, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Das Kreuz hat zwei unterschiedliche Winkelbereiche, um den Einbau durch das genannte Mannloch zu ermöglichen. Der kleinere Winkel α ₁ beträgt zum Beispiel 30°, der größere Winkel α ₂ entsprechend 150°. Die Gelenkstäbe 33 sind an dem den Gelenkträgern 25 und 26 abgekehrten Ende zu einer doppelten Kniehebelanordnung 34 zusam­ mengefaßt, die mit der Bewegung der Mutter 28 auf dem Gewinde­ stück 27 verspannt werden kann.

Mit der durch die Streckung der Kniehebel 34 A und 34 B erzeugten, parallel zur Dichtungsplatte 6 nach außen drückenden Kraft werden Haftklötze 35 an die Rohrleitung 1 angepreßt, die mit Achsen 36 an Enden der Gelenkstäbe 33 angebracht sind, so daß eine gleichmäßige Verankerungskraft ohne große Flächenpressung auf­ gebracht werden kann. Die Gelenkstäbe 33 sind bei ausreichender Stabilität so biegeelastisch, daß Unrundheiten bzw. Unebenheiten ausgeglichen werden.

Nach dem Anpressen des Verankerungsgliedes 22 kann die Dichtungs­ platte 6 verspannt werden. Dabei entsteht eine Abdichtung der Rohrleitung 1 mit einer gummielastischen Membran 39, die eine im wesentlichen ebene Gummiplatte 40 und eine durch Vulkanisieren oder Kleben mit der Platte 40 verbundene Gummischnur als Dicht­ lippe 41 umfaßt. Die Membran 39 ist beim Transport und Ein- bzw. Ausbau ein selbständiges Einzelteil, das gefaltet oder gerollt werden kann. Sie trägt Rohrabschnitte 42, die gemeinsam einen Stützring 43 bilden. Außerdem befindet sich in der Mitte der Gummiplatte 40 eine Öffnung für den Durchtritt der Schraube 21. Dort ist als zusätzliche Dichtung eine Platte 44 vorgesehen, die einen Dichtungsring 45 in einer Nut enthält und mit Schrauben 46 an der Nabe 15 befestigt ist.

Den Haftklötzen 35 sind Winkelstäbe 50 zugeordnet, die mit ihrem kurzen Schenkel 51 über den Querschnitt der Rohrleitung 1 vorste­ hen. Sie bilden einen Anschlag, der die Positionierung des Veran­ kerungsgliedes 22 gegenüber dem Dampferzeuger 2 bestimmt. Zur Fest­ legung der Anschläge können die Gelenkstäbe 33 an dem der Rohr­ leitung 1 zugekehrten Ende auch mit getrennten Gelenkachsen 36 A, 36 B gehalten werden, so daß die Kniehebelanordnungen 34 A, 34 B ein Gelenkviereck bilden, wie in Fig. 1 auf der rechten Seite ausschnittsweise angedeutet ist. Mit den Gelenkachsen 36 A, 36 B sind Zahnräder 53, 54 verbunden, deren Lage zu den Gelenk­ stäben 33 festgelegt ist. Damit ist die Lage der Haftklötze 35 und der als Anschläge dienenden Winkelstäbe 50, die einen Distanzierungskörper bilden, entsprechend der Teilung der Zahn­ räder 53, 54 feinstufig vorgebbar, so daß man sich unterschied­ lichen Erweiterungen anpassen kann.

In der Fig. 1 ist ferner auf der linken Seite dargestellt, daß die Dichtlippe 41 mit zwei konzentrischen Vorsprüngen 41 A, 41 B ausgeführt werden kann, die einen Zwischenraum 56 bilden. Der Zwischenraum 56 kann über Anschlüsse 57 mit Wasser gefüllt und entlüftet werden, so daß die Abdichtung an der Erweiterung 3 kontrollierbar ist.

Da der Rahmen 19 durchbrochen ist, kann man durch Deckbleche 60, die mit den Teilen 7, 8, 9 auf der der Membran 39 abgekehrten Seite verbunden sind, für einen mechanischen Schutz der Abdich­ tung sorgen.

Claims (11)

1. Dichtscheibe zur Abdichtung von Rohrleitungen mit einem Veran­ kerungsglied, das durch Schraubwirkung gegen die Innenwand der Rohrleitung gepreßt wird, und mit einer Dichtungsplatte, die mit dem Verankerungsglied verspannt wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtungsplatte (6) mindestens zwei gelenkig miteinander verbundene Teile (7, 8, 9) umfaßt, die gemeinsam einen größeren Querschnitt als den der Rohrleitung (1) bedecken und mit dem Verankerungsglied (22) an einem von einer Verbreiterung der Rohrleitung (1) gebildeten Absatz in Längsrich­ tung der Rohrleitung (1) verspannbar sind.

2. Dichtscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß drei Teile (7, 8, 9) der Dichtungsplatte (6) symmetrisch längs zweier parallel zueinander verlaufender Achsen von Gelenken (16, 17) miteinander verbunden sind und daß in dem mittleren Teil (8) die Schraube (21) des Verankerungs­ gliedes (22) befestigt ist.

3. Dichtscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtungsplatte (6) einen starren, durchbrochenen Rahmen (19) und eine dem Rahmen (19) zu­ geordnete gummielastische Membran (39) umfaßt.

4. Dichtscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Membran (39) an ihrem Rand eine Ver­ dickung als Dichtlippe (41) aufweist.

5. Dichtscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verdickung zwei ringförmige konzen­ trische Vorsprünge (41 A, 41 B) bildet und daß der Zwischenraum (56) zwischen den ringförmigen konzentrischen Vorsprüngen (41 A, 41 B) mindestens einen Anschluß (57) für eine Wasserfüllung und einen weiteren Anschluß (57) zur Entlüftung aufweist.

6. Dichtscheibe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtlippe (41) mit einem an der Membran (39) befestigten Stützring (43) hinterlegt ist.

7. Dichtscheibe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verankerungsglied (22) eine Kniehebelanordnung (34) umfaßt, deren Streckrichtung parallel zur Ebene der Dichtungsplatte (6) verläuft.

8. Dichtscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei sich in Längsrichtung der Rohrleitung gegenüberliegende Kniehebelanordnungen (34 A, 34 B) durch eine ge­ meinsame Schraube (21) verspannbar verbunden sind.

9. Dichtscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schraube (21) als Verlängerung ein Gewindeteil (29) aufweist, an das die Dichtungsplatte (6) be­ festigt ist.

10. Dichtscheibe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die der gemeinsamen Schraube (21) abgekehrten Enden der beiden Kniehebel (34 A, 34 B) mit zwei be­ nachbarten Gelenkachsen (36 A, 36 B) gelagert und durch zwei mit den Gelenkachsen (36 A, 36 B) verbundene Zahnräder (53, 54) gekop­ pelt sind und daß die beiden Gelenkachsen (36 A, 36 B) in einem Distanzierungskörper gelagert sind, der insbesondere aus Haft­ klötzen (35) und Winkelstäben (50) besteht.

11. Dichtscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsplatte (6) eine mit dem starren Rahmen (19) verbundene Abdeckung aufweist, die insbesondere aus Deckblechen (60) besteht.