CH661576A5 - Schaltvorrichtung fuer armaturen. - Google Patents

Schaltvorrichtung fuer armaturen. Download PDF

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CH661576A5 CH2182/82A CH218282A CH661576A5 CH 661576 A5 CH661576 A5 CH 661576A5 CH 2182/82 A CH2182/82 A CH 2182/82A CH 218282 A CH218282 A CH 218282A CH 661576 A5 CH661576 A5 CH 661576A5
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Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Armaturen, insbesondere Absperrhähne, mit einem Temperaturschutz, der einen bei normalem Betriebszustand vorgespannten Federantrieb sowie ein temperaturgesteuertes Schaltelement aufweist, das bei Erreichen einer Übertemperatur den Federantrieb zur Betätigungeines Bedienungshebels in Öffnungs- oder Schliessrichtung einschaltet.
Durch die DE-AS 2 512 931 ist eine Schaltvorrichtung dieser Art für Absperrventile bekannt, bei welcher der Bedienungshebel durch eine Feder in Schliessrichtung beaufschlagt ist, die in Offenstellung des Absperrventils gespannt und in diesem gespannten Zustand durch eine feste Masse arretiert ist, die erst bei einer bestimmten Temperatur schmilzt, verdampft, verschmort oder sonstwie ihren festen Aggregatzustand verliert. Als Masse werden Stearin, Wachse, Kitte, aber auch Metalle wie etwa das Woodsche Metall verwendet. Der Temperaturschutz der Schaltvorrichtung wird dadurch bewirkt, dass die Masse in dem Augenblick, in dem der Schmelzpunkt durch unerwünschte Temperatureinflüsse überschritten wird, zu schmelzen beginnt bzw. weich wird, so dass die auf den Bedienungshebel wirkende Federkraft im Schliesssinne wirksam werden kann.
Ein schwerwiegender Nachteil dieses Temperaturschutzes besteht darin, dass sich bei wechselnden Temperaturen das Gefüge und die mechanische Festigkeit der als Schmelzeinsatz verwendeten Materialien ändert und die Schmelzeinsatzmasse durch die auf den Bedienungshebel wirkende Federkraft verformt wird. Je öfter Schwankungen der Umgebungstemperatur auftreten, um so mehr werden die Schmelzeinsätze verformt, bis der tragende Querschnitt des die Arretierkraft für den Bedienungshebel der Schaltvorrichtung aufbringenden Schmelzeinsatzes so gering ist, dass die zum selbsttätigen Schliessen oder Öffnen des Bedienungshebels erforderliche Kraft oder sogar eine kleinere Kraft ausreichen, um den Schmelzeinsatz abzuscheren, so dass dann der Bedienungshebel bei Temperaturen unterhalb der Gefahrentemperatur selbsttätig öffnet oder schliesst und dadurch Störungen und Fehlmeldungen entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung mit Temperaturschutz für Armaturen unterschiedlicher Art zu entwickeln, die gegenüber den bekannten Schaltvorrichtungen dieser Art eine wesentlich verbesserte Betriebssicherheit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltvorrichtung mit Temperaturschutz gemäss dem Patentanspruch 1 gelöst.
Das als temperaturgesteuertes Schaltelement bei der erfin-dungsgemässen Schaltvorrichtung verwendete Bimetall verformt sich zwar bei Temperaturänderungen, geht aber jeweils immer wieder in seine Ausgangslage zurück, ohne eine Funktion oder einen Befehl auszuführen. Erst bei Erreichen der eingestellten Auslösetemperatur löst das Bimetall die Antriebsfeder zum Schliessen bzw. Öffnen des Bedienungshebels der Schaltvorrichtung. Beim Lösen des Federantriebs wird die gesamte gespeicherte Federkraft schlagartig frei, und die Armatur wird sicher und ohne Verzögerung geschlossen oder geöffnet. Bei diesem Schaltvorgang werden die einzelnen Bauteile der Verriegelung derart verlagert, dass es unmöglich ist, diese in ihre Ausgangslage zurückzubringen. Nach Abkühlung bleibt die Schaltvorrichtung bei unbefugter Betätigung des Bedienungshebels geschlossen bzw. geöffnet. Bei unerlaubtem Zerlegen der Schaltvorrichtung wird die Verriegelung zwischen Hebelgehäuse und Innenteil automatisch gelöst, so dass die Schaltvorrichtung erst nach einer Reparatur durch Fachpersonal wieder verwendet werden kann. Die bei Eintritt einer erhöhten Umgebungstemperatur selbsttätig ohne Fremdenergie schliessende oder öffnende Schaltvorrichtung mit Temperaturschutz ist für Armaturen unterschiedlicher Art wie Absperrhähne, Absperrklappen, Ventile, elektrische Schalter u. dgl. verwendbar.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Teillängsschnitt der an einem Absperrhahn angebrachten Schaltvorrichtung und
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Fig. 2 einen Querschnitt durch die Schaltvorrichtung nach Linie 11-11 der Fig. 1
Hauptbauteile der mit einem Temperaturschutz ausgestatteten Schaltvorrichtung mit einem Bedienungshebel ( 1 ) nach s den Fign. 1 und 2 für einen Asperrhahn (2) sind das auf der Betätigungswelle (3) für das Küken (4) des Absperrhahns (2)
fest gelagerte Innenteil (5), das koaxial zu diesem angeordnete, mit einem Handgriff (6) versehene Hebelgehäuse (7), in dem das Innenteil (5) drehbar gelagert ist, die vorgespannte 10 Spiralfeder (8) als Kupplungselement zwischen Innenteil (5) und Hebelgehäuse (7), eine Verriegelung zwischen Hebelgehäuse (7) und Innenteil (5), das als Schaltelement wirkende Bimetall (9) zum Lösen der Verriegelung bei Eintritt einer bestimmten überhöhten Umgebungstemperatur sowie je ein is am Hebelgehäuse (7) und am Innenteil (5) angeordneter Anschlag (10,11), die mit einem am Gehäuse (12) des Absperrhahns (2) fest angebrachten Gegenanschlag (13) als Schalthubbegrenzer für den Bedienungshebel ( 1 ) zusammenwirken. Die Verriegelung des Innenteils (5) mit dem Gehäuse 20 (7) des Bedienungshebels erfolgt über einen im Gehäuse (7) drehbar gelagerten Kipphebel (14), dessen einer Hebelarm (14a) in der Verriegelungsstellung durch eine Druckfeder (15) und das Bimetall (9) beaufschlagt wird, die auf dem Innenteil (5) abgestützt sind. Der andere Hebelarm (14b) des 25 Kipphebels (14) wirkt mit einer Nase (16) auf die Schrägfläche (18) eines Riegelstiftes ( 17), der im Hebelgehäuse (7) verschiebbar geführt ist und eine Riegelkugel (19) in einen entsprechenden Kugelsitz (20) des Innenteils (5) drückt.
Das Innenteil (5) weist eine die Spiralfeder (8) abstützende 30 Kupplungsscheibe (21 ) mit dem Kugelsitz (20) für die Riegelkugel (19) sowie einen Wellenansatz (22) mit einer Durchgangsbohrung für eine Schraube (23) zur Befestigung des Innenteils (5) auf der Hahnkükenwelle (3) sowie einen äusseren Absatz (24) auf, der zur Abstützung des Bimetalls (9) 35 und der Druckfeder (15) dient.
Hebelgehäuse (7) und Innenteil (5) sind durch einen Federring (25) relativ gegeneinander verdrehbar miteinander verbunden.
Auf dem Weilenansatz (22) des Innenteiis (5) ist ein 49
Deckel (26) zum Verschliessen des Hebelgehäuses (7) befestigt. Auf dem Deckel ist ein Markierungspfeil (27) zur Anzeige der Hebelstellung angebracht.
Bei normalen Temperaturen sind Hebelgehäuse (7) und Innenteil (5) über die Verriegelung fest miteinander gekup- 45 pelt. Durch Drehen des Handgriffs (6) im Uhrzeigersinn gelangt der z.B. in eine Gasleitung eingebaute Absperrhahn (2) in die Offenstellung, in der die Durchgangsbohrung (28) des Hahnkükens (4) die Verbindung zwischen Eintrittsbohrung (29) und Austrittsbohrung (30) des Hahns herstellt. Der 50 Schalthub des Bedienungshebels ( 1 ) beim Öffnen des Absperrhahns (2) wird durch Anschlagen des am Hebelgehäuse (7) angeordneten Anschlags (10) am Gegenanschlag (13) begrenzt, der fest am Hahngehäuse (2) angebracht ist. Die Offenstellung des Absperrhahns (2) wird durch die Stel- 55
lung (27' ) des Markierungspfeiles (27) auf dem Deckel (26) des Bedienungshebels ( 1 ) angezeigt.
Durch Drehen des Handgriffs (6) im Gegenuhrzeigersinn wird der Absperrhahn (2) geschlossen, wobei der Schalthub durch Anliegen des am Innenteil (5) des Bedienungshebels ( 1 ) befindlichen, die Stellung (11') einnehmenden Anschlags ( 11 ) an dem Gegenanschlag (13) des Hahngehäuses (12) begrenzt wird. In der Schliessstellung des Absperrhahns (2) nimmt die Durchgangsbohrung (28) des Hahnkükens (4) die um 90° zur Durchgangsrichtung des Hahns verschwenkte Stellung (28' ) ein, so dass die Verbindung zwischen Eintrittsbohrung (29) und Austrittsbohrung (30) des Absperrhahns (2) gesperrt wird.
Bei Eintritt einer überhöhten Umgebungstemperatur z.B. infolge eines Brandes tritt das als Temperaturschutz wirkende Bimetall (9) in Tätigkeit und löst die Verriegelung zwischen Hebelgehäuse (7) und Innenteil (5) des Bedienungshebels (1). Dies geschieht derart, dass durch die temperaturbedingte Ausdehnung des Bimetalls (9) zusätzlich zu der auf den Hebelarm ( 14a) des Kipphebels (14) wirkenden Kraft, die etwas unterhalb der Auslösekraft des Kipphebels (14)
liegt und die durch die vorgespannte Druckfeder (15) aufgebracht wird, eine weitere Kraftkomponente wirkt, so dass die Auslösekraft der Verriegelung überschritten wird. Der Kipphebel (14) wird im Gegenuhrzeigersinn nach oben gedrückt, wobei die Nase (16) des Hebelarms (14b) an der Schrägfläche (18) des Riegelstiftes (17) abgleitet und diesen freigibt. Das durch die vorgespannte Spiralfeder (8) auf das Innenteil (5) wirkende Drehmoment bewirkt, dass die Riegelkugel (19) aus dem Kugelsitz (20) in der Kupplungsscheibe (21 ) des Innenteils (5) nach oben herausgedrückt und dieses in dem feststehenden Hebelgehäuse (7), das durch Anliegen des Anschlags (10)am Gegenanschlag (13) des Hahngehäuses (12) arretiert ist, im Gegenuhrzeigersinn in Schliessrichtung gedreht und somit der geöffnete Absperrhahn (2) geschlossen wird. Ebenso ist es möglich, durch Umsetzen des Hahnkükens (4) auf der Kükenwelle (3) zu erreichen, dass der Absperrhahn (2) bei erhöhter Umgebungstemperatur durch die Spiralfeder (8) des Bedienungshebels ( 1 ) geöffnet wird.
Nach dem Lösen der Verriegelung zwischen Hebelgehäuse (7) und Innenteil (5) infolge einer erhöhten Umgebungstemperatur beispielsweise im Brandfalle ist es nicht mehr möglich, die eingestellte Schliess- oder Offenstellung des Bedienungshebels durch Verdrehen des Handgriffs ( 16) zu verändern.
Je nach Grösse der erforderlichen Schaltkräfte zur Betätigung des Absperrhahns (2) oder einer beliebigen anderen Schalteinrichtung kann die Verriegelung des Bedienungshebels (1) mehrere Kipphebel (14) aufweisen, die Innenteil (5) und Hebelgehäuse (7) jeweils über einen Riegelstift ( 17) und eine Riegelkugel (19) gegeneinander verriegeln.
Es besteht die Möglichkeit, die Druckfeder (15) zur Betätigung des Kipphebels ( 14) der Verriegelung durch eine Zugfeder oder eine Tellerfeder zu ersetzen.
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1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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1. Schaltvorrichtung für Armaturen, insbesondere Absperrhähne, mit einem Temperaturschutz, der einen bei normalem Betriebszustand vorgespannten Federantrieb sowie ein temperaturgesteuertes Schaltelement aufweist, das bei Erreichen einer Übertemperatur den Federantrieb zur Betätigung eines Bedienungshebels in Öffnungs- oder Schliessrichtung einschaltet, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) ein auf der Betätigungswelle (3) der Schaltvorrichtung fest gelagertes Innenteil (5),
b) ein koaxial zum Innenteil (5) angeordnetes Gehäuse (7) mit einem Handgriff (6), in dem (7) das Innenteil (5) drehbar gelagert ist,
c) ein Kupplungselement zwischen Innenteil (5) und Gehäuse (7) in Form einer vorgespannten Spiralfeder (8),
d) eine Riegelkugel (19) zwischen Gehäuse (7) und Innenteil (5),
e) ein als Schaltelement wirkendes Bimetall (9) zum Lösen der Riegelkugel (19) bei Eintritt einer überhöhten Umgebungstemperatur und
. f) je einen am Gehäuse (7) und am Innenteil (5) angeordneten Anschlag (10, 11), die dazu bestimmt sind, mit einem an der Armatur (2) fest angebrachten Gegenanschlag (13) als Schalthubbegrenzer für den Bedienungshebel ( 1 ) zusammenzuwirken.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Verriegelung zwischen Hebelgehäuse (7) und Innenteil (5) einen im Gehäuse drehbar gelagerten Kipphebel (14) aufweist, dessen einer Hebelarm ( 14a) in der Verriegelungsstellung durch eine Druckfeder (15) und das Bimetall (9) beaufschlagt wird, die (9, 15) auf dem Innenteil (5) abgestützt sind, und dessen anderer Hebelarm ( 14b) mit einer Nase (16) auf einen Riegelstift (17) wirkt, der im Hebelgehäuse (7) verschiebbar geführt ist und eine Riegelkugel (19) in einen entsprechenden Kugelsitz (20) des Innenteils (5) drückt.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsfeder (8) als Spiralfeder ausgebildet ist, deren eines Ende mit dem Hebelgehäuse (7) und deren anderes Ende mit dem Innenteil (5) fest verbunden ist.
4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (5) eine die Spiralfeder (8) abstützende Kupplungsscheibe (21) mit einem Kugelsitz (20) mit einer Durchgangsbohrung und einem äusseren Absatz (24) aufweist, auf dem die Druckfeder ( 15) und das Bimetall (9) zur Betätigung des Kipphebels (14) abgestützt sind.
5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Hebelgehäuse (7) und Innenteil (5) durch einen Federring (25) relativ gegeneinander ver-drehbar miteinander verbunden sind.
6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen auf dem Wellenansatz (22) des Innenteils (5) befestigten Deckel (26) zum Verschliessen des Gehäuses (7).
CH2182/82A 1982-04-12 1982-04-12 Schaltvorrichtung fuer armaturen. CH661576A5 (de)

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