DE102011055537B4 - Hydraulic equipment for a preferably fossil fuel-promoting valve - Google Patents

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Abstract

Hydraulische Steuerungseinrichtung des Schließmechanismus (1) einer fossile Brennstoffe fördernden Armatur, deren hydraulische und/oder elektrische Komponenten zumindest anteilig in einer Thermobox oder einem wärmeisoliertem Container eingehaust sind, wobei die eingehausten Komponenten zumindest anteilig in einen Öltank der Steuerungseinrichtung eingetaucht sind, dessen Ölfüllung als Wärmespeichervolumen dient.Hydraulic control device of the closing mechanism (1) of a fossil fuel-conveying valve, the hydraulic and / or electrical components are at least partially housed in a thermobox or a thermally insulated container, the housed components are at least partially immersed in an oil tank of the controller, the oil filling as a heat storage volume serves.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine vorzugsweise fossile Brennstoffe fördernde Armatur, sowie eine hydraulische Steuerungseinrichtung einer solchen Armatur.The present invention relates to a preferably fossil fuel-promoting valve, as well as a hydraulic control device of such a valve.

Die Förderung insbesondere fossiler Brennstoffe erfolgt in zunehmendem Maße unter immer extremeren Bedingungen entweder unterhalb des Meeresspiegels oder in der polaren Kälte nordamerikanischer oder russischer Eissteppen. Trotz derartiger Extrembedingungen werden an die Sicherheit derartiger Förderanlagen auch unter umweltpolitischen Gesichtspunkten besonders hohe Anforderungen gestellt. So existieren neue, allgemein gültige Sicherheitsbedingungen, wonach u. a. Leckageverluste (entspricht einem typischen Störfall) zu vermeiden sind und in Notfällen, wie beispielsweise Bränden oder explosionsartigen Überdrücken im Bohrloch und/oder einer nachfolgenden Pipeline ein sogenanntes „Notaus“ selbstständig zu erfolgen hat. In allen möglichen Fällen soll grundsätzlich eine Förderung des fossilen Energieträgers gestoppt bzw. unterbrochen werden.The extraction of fossil fuels in particular is increasingly taking place under increasingly extreme conditions either below sea level or in the polar cold of North American or Russian ice steppes. Despite such extreme conditions, particularly high demands are placed on the safety of such conveyor systems from an environmental point of view. Thus, there are new, generally valid security conditions, according to which u. a. Leakage losses (corresponding to a typical accident) must be avoided and in emergencies, such as fires or explosive overpressures in the borehole and / or a subsequent pipeline, a so-called "emergency stop" has to be done independently. In all possible cases a promotion of the fossil energy carrier should be stopped or interrupted.

Zur Förderung von fossilen Energieträgern wie beispielsweise Erdgas oder Erdöl sind in der Regel unterschiedlich lange Pipelines im Einsatz, die über sogenannte Fontänenarmaturen an ein im Bohrloch befindliches Förderrohr angeschlossen sind. In dem Förderrohr und/oder in der Armatur sind Sicherheitsventile (Schließmechanismen) angeordnet, die in einem Stör- oder Notfall das Förderrohr schließen können. Das Schließen solcher Sicherheitsventile erfolgt derzeit entweder manuell über ein Handrad oder elektrisch vorzugweise ferngesteuert. Hierfür sind die Ventile mit elektrischen Aktoren ausgerüstet, die über eine Stromquelle mit elektrischer Energie versorgt werden müssen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass derartige Sicherheitsventile unter den eingangs genannten Extrembedingungen häufig versagen und daher die derzeit geltenden Sicherheitsanforderungen nicht immer erfüllt werden können.To promote fossil fuels such as natural gas or oil usually different lengths of pipelines are in use, which are connected via so-called fountain fittings to a downhole conveyor pipe. In the conveyor pipe and / or in the valve safety valves (closing mechanisms) are arranged, which can close the delivery pipe in a malfunction or emergency. The closing of such safety valves is currently either manually via a handwheel or electrically preferably remotely controlled. For this purpose, the valves are equipped with electrical actuators, which must be supplied with electrical energy via a power source. However, it has been found that such safety valves often fail under the extreme conditions mentioned above and therefore the current safety requirements can not always be met.

Angesichts dieser Situation liegt der Erfindung die grundsätzliche Aufgabe zugrunde, eine Stör- und/oder Notfall-Sicherung für in der fossile Energieträger fördernden Industrie einsetzbarer Armaturen oder Pipelines bereitzustellen, die eine höhere Betriebssicherheit auch unter extremen Einsatzbedingungen bietet. Ein Ziel ist es hierbei, die Funktionsfähigkeit der Anlage auch im Falle eines totalen Stromausfalls einschließlich einer anlageninternen Notstromversorgung aufrechtzuerhalten.In view of this situation, the basic object of the invention is to provide an emergency and / or emergency fuse for fountains in the industry promoting fittings or pipelines, which offers a higher reliability even under extreme conditions of use. One goal here is to maintain the functionality of the system even in the event of a total power failure including an on-site emergency power supply.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Steuerungseinrichtung für den Schließmechanismus der fossile Brennstoffe fördernden Armatur bzw. des davor geschalteten Förderrohrs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind hierbei Gegenstand der Unteransprüche.The above-mentioned object is achieved by a control device for the closing mechanism of the fossil fuel-conveying valve or the conveying pipe connected in front of it with the features of patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Grundsätzlich können hydraulische/pneumatische und/oder elektrische Komponenten dadurch kältegeschützt werden, indem diese zumindest anteilig in sogenannten Thermoboxen eingehaust werden, die gegenüber der Außentemperatur isoliert sind. Auch wurden Anstrengungen dahingehend unternommen, diese Thermoboxen innenseitig zu beheizen, wofür sich in erster Linie elektrische Heizeinrichtungen anboten. Diese fallen jedoch bei einem totalen Stromausfall aus.In principle, hydraulic / pneumatic and / or electrical components can be protected from cold by being at least partly covered in so-called thermoboxes, which are insulated from the outside temperature. Efforts have also been made to heat these thermoboxes on the inside, for which primarily electric heaters were offered. However, these fail in a total power failure.

Die Erfindung schlägt daher vor, die eingehausten Komponenten der Steuerungseinrichtung zumindest anteilig, d. h., ausgewählte Komponenten der Steuerungseinrichtung, die besonders kälteempfindlich sind, in einem Öltank der Steuerungseinrichtung einzutauchen, derart, dass diese vorzugsweise in dem darin sich befindlichen Hydrauliköl aufgenomen sind. Die Hydraulikfluidfüllung des Öltanks wird hierbei als Wärmespeichervolumen vorgesehen. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass auch bei Wegfall einer Wärmeenergiequelle innerhalb der Thermobox die unmittelbare Umgebungstemperatur von ausgewählten Komponenten oder allen Komponenten der Steuerungseinrichtung über einen vorbestimmten Zeitraum oberhalb einer Minimaltemperatur gehalten werden kann, um so die Funktionsfähigkeit der Steuereinrichtung aufrechtzuerhalten.The invention therefore proposes, at least partially, that the housed components of the control device, d. h., selected components of the control device, which are particularly sensitive to cold to immerse in an oil tank of the control device, such that they are preferably taken up in the hydraulic oil therein. The hydraulic fluid filling of the oil tank is provided here as a heat storage volume. The advantage of this design is that, even with the elimination of a thermal energy source within the thermobox, the immediate ambient temperature of selected components or all components of the controller can be maintained above a minimum temperature for a predetermined period of time to maintain the operability of the controller.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Thermobox und insbesondere der Öltank beispielsweise durch Anordnung elektrischer Heizelemente beheizt wird. Denkbar sind jedoch auch andere Wärmeenergiequellen, wie beispielsweise der geförderte fossile Brennstoff selbst, der mit einer vorbestimmten Temperatur aus dem Bohrloch gefördert wird.Preferably, it is provided that the thermobox and in particular the oil tank is heated, for example by arranging electrical heating elements. However, other heat energy sources are conceivable, such as the subsidized fossil fuel itself, which is conveyed out of the borehole at a predetermined temperature.

Um das Wärmespeichervolumen innerhalb der Thermobox zu erhöhen, kann es vorgesehen sein, einen vorzugsweise beheizten Wassertank (Fluidtank) in der Thermobox unterzubringen, um hierdurch ein ergänzendes Wärmespeichervolumen bereitzustellen. Hierbei kann der Wassertank vorzugsweise eine Ausdehnungs-Kompensationsluftpolsterung aufweisen, um Wärmeausdehnungen infolge von Temperaturschwankungen auszugleichen. Selbstverständlich ist das Wasser mit Frostschutzmitteln versetzt, um Temperaturen bis zu vorzugsweise minus 40°C in flüssiger Form erreichen zu können.In order to increase the heat storage volume within the thermobox, it may be provided to house a preferably heated water tank (fluid tank) in the thermobox to thereby provide a supplemental heat storage volume. In this case, the water tank may preferably have an expansion compensation air cushioning in order to thermal expansion due to Compensate for temperature fluctuations. Of course, the water is mixed with antifreeze to reach temperatures up to preferably minus 40 ° C in liquid form.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung sieht die Anordnung eines Abschaltmittels vorzugsweise in Form eines temperaturgesteuerten Schaltventils vor, das vorzugsweise ebenfalls im Öltank in das darin befindliche Öl eingetaucht ist und das dafür vorgesehen ist, die Steuerung für ein Schließen der Armatur bzw. des Förderrohrs bei Erreichen und/oder Unterschreiten einer minimalen Öltemperatur im Tank von vorzugsweise minus 40°C zu betätigen. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass als Hydraulikfluid ein sogenanntes Silikonöl eingesetzt werden kann, das seine für die Steuerungseinrichtung geforderten Eigenschaften bis zu der vorstehend genannten minimalen Öltemperatur beibehalten kann.A development of the control device according to the invention provides the arrangement of a shut-off preferably in the form of a temperature-controlled switching valve, which is preferably also immersed in the oil tank in the oil contained therein and which is intended to control the closing of the valve or the delivery pipe on reaching and / or below a minimum oil temperature in the tank of preferably minus 40 ° C to operate. It should be noted at this point that a so-called silicone oil can be used as the hydraulic fluid, which can maintain its properties required for the control device up to the abovementioned minimum oil temperature.

Um die Wartungsfreundlichkeit der Steuerungseinrichtung zu verbessern, kann die Thermobox mit einer vorzugsweise wärmeisolierten Zugangstür ausgestattet sein, an deren Innenseite oder unmittelbar hinter der Zugangstür ausgewählte Bedienungselemente oder Komponenten der Steuerungseinrichtung angeordnet sind. Diese sind daher über die wärmeisolierte Zugangstür von außen frei zugänglich und können daher in einfacher Weise gewartet oder ausgetauscht werden.In order to improve the ease of maintenance of the control device, the thermobox may be equipped with a preferably thermally insulated access door, on the inside or immediately behind the access door selected controls or components of the control device are arranged. These are therefore freely accessible from the outside via the heat-insulated access door and can therefore be maintained or replaced in a simple manner.

Des Weiteren ist es gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Steuerungseinrichtung vorgesehen, dass eine elektrische Not-Energiequelle beispielsweise in Form einer Batterie an die elektrisch zu betätigenden Komponenten der Steuerungseinrichtung mit angeschlossen ist (zusätzlich zu der Hauptstromquelle), um einen elektrischen Stormausfall (Fehlfunktion der Hauptstromquelle) für ein Aufrechterhalten der elektrischen Energieversorgung der betreffenden Komponenten zumindest temporär zu überbrücken. Auf diese Weise wird die Steuerungseinrichtung von der Hauptstromquelle, beispielsweise einer elektrischen Überlandleitung oder eines Stromgenerators unabhängig.Furthermore, it is provided according to an advantageous embodiment of the control device that an electrical emergency power source is connected, for example in the form of a battery to the electrically actuated components of the control device (in addition to the main power source) to an electrical power failure (malfunction of the main power source) for at least temporarily bridging for maintaining the electrical power supply of the respective components. In this way, the control device of the main power source, such as an electrical power line or a power generator is independent.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass in bestimmten Extremsituationen auch eine Notstromquelle gemäß vorstehender Ausführung versagen kann. In solchen Fällen liegt ein totaler Stromausfall vor. Um dennoch die Funktionsfähigkeit in solchen Fällen zumindest temporär aufrechterhalten zu können, ist eine Hilfs-Druckmittelquelle beispielsweise in Form eines Druckspeichers zur temporären Aufrechterhaltung eines Betriebsdrucks für die Steuerungseinrichtung vorgesehen. Des Weiteren hat die Steuerungseinrichtung vorzugsweise einen Sicherheitsblock (Abschaltblock) zum Betätigen des Schließmechanismuses, der mit rein hydraulisch ansteuerbaren Sicherheitsventilen bestückt ist. Diese Sicherheitsventile können mit einer Druck- und/oder Temperaturschaltfunktion versehen sein. Sobald diese Sicherheitsventile eine Notsituation erfassen, beispielsweise ein extremer Überdruck im Förderrohr oder ein extremer Druckabfall in der nachgeschalteten Pipeline oder eine dramatische Temperaturerhöhung, sind die Sicherheitsventile in der Lage, die Steuerungseinrichtung so zu betätigen, dass auch bei Nichtvorliegen einer elektrischen Stromversorgung die Schließmechanismen in Schließposition bewegt werden.However, it has been found that in certain extreme situations, an emergency power source according to the above design can fail. In such cases, there is a total power failure. Nevertheless, in order to be able to maintain the functionality at least temporarily in such cases, an auxiliary pressure medium source, for example in the form of a pressure accumulator, is provided for the temporary maintenance of an operating pressure for the control device. Furthermore, the control device preferably has a safety block (shutdown block) for actuating the closing mechanism, which is equipped with purely hydraulically controllable safety valves. These safety valves can be provided with a pressure and / or temperature switching function. As soon as these safety valves detect an emergency situation, for example an extreme overpressure in the delivery pipe or an extreme pressure drop in the downstream pipeline or a dramatic increase in temperature, the safety valves are able to actuate the control device so that the closing mechanisms are in the closed position even in the absence of an electrical power supply to be moved.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist parallel zu dem Abschaltmittel oder Schaltventil ein Druckbegrenzungsventil angeordnet, über das der Druck stromaufwärts des Abschaltmittels / Schaltventils begrenzt ist. Dieses Druckbegrenzungsventil wird zur Minimierung von Leckagen vorzugsweise in Sitz- oder Nadelventilbauweise ausgeführt.In one embodiment of the invention, a pressure relief valve is arranged parallel to the shut-off means or switching valve, via which the pressure upstream of the shut-off / switching valve is limited. This pressure limiting valve is preferably designed to minimize leaks in the seat or needle valve design.

Der zu begrenzende Druck kann mehr als 500 bar, beispielsweise 700 oder 750 bar betragen.The pressure to be limited can be more than 500 bar, for example 700 or 750 bar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren näher beschrieben.

  • 1 zeigt eine hydraulische Steuerungseinrichtung des Schließmechanismus einer fossile Brennstoffe fördernden Armatur oder eines in einem Bohrloch befindlichen Förderrohrs gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Steuerungseinrichtung mit einem sogenannten Druckübersetzer ausgerüstet ist und
  • 2 zeigt eine hydraulische Steuerungseinrichtung des Schließmechanismus einer fossile Brennstoffe fördernden Armatur oder eines in einem Bohrloch befindlichen Förderrohrs gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem optionalen Druckübersetzer.
The invention will be described in more detail below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying figures.
  • 1 shows a hydraulic control device of the closing mechanism of a fossil fuel-conveying valve or a downhole conveyor pipe according to a first preferred embodiment of the present invention, wherein the control device is equipped with a so-called pressure booster and
  • 2 shows a hydraulic control device of the closing mechanism of a fossil fuel-conveying valve or a downhole conveyor pipe according to a second preferred embodiment of the present invention with an optional pressure booster.

Gemäß der 1 ist auf der linken Seite symbolisch ein Schließmechanismus, beispielsweise in Form eines Schließkolbens 1 dargestellt, der mittels einer Feder in Schließposition vorgespannt ist und hydraulisch in einer Offenposition gehalten wird. Der Schließmechanismus ist über eine Druckleitung 2 an einen Druckübersetzer 4 angeschlossen, bestehend aus einer Kolbenzylinderanordnung mit einer ersten großdurchmessrigen Kolbenfläche und einer zweiten kleindurchmessrigen Kolbenfläche. Entsprechend der Differenz zwischen der großdurchmessrigen und kleindurchmessrigen Kolbenfläche wird ein ankommender Niederdruck an der großdurchmessrigen Kolbenfläche in einen Hochdruck an der kleindurchmessrigen Kolbenfläche übersetzt, mit welchem der Schließmechanismus beaufschlagt wird.According to the 1 is on the left side symbolically a closing mechanism, for example in the form of a closing piston 1 represented, which is biased by a spring in the closed position and is hydraulically held in an open position. The locking mechanism is via a pressure line 2 to a pressure intensifier 4 connected, consisting of a piston-cylinder arrangement with a first large-diameter piston surface and a second small-diameter piston surface. According to the difference between the large-diameter and small-diameter piston surface, an incoming low pressure on the large-diameter piston surface is translated into a high pressure on the small-diameter piston surface with which the closing mechanism is acted upon.

Dem Druckübersetzer 4 ist ein Steuerventil 6 vorgeschaltet, das über eine Zuführleitung 8 an eine Hydraulikdruckquelle 10 angeschlossen ist.The pressure intensifier 4 is a control valve 6 upstream, via a supply line 8th to a hydraulic pressure source 10 connected.

Zwischen der Hydraulikdruckquelle 10 und dem Steuerventil 6 des Druckübersetzers 4 ist ein manuell betätigbares Sperrventil 12 zwischengeschaltet. Zwischen der Hydraulikdruckquelle 10 und dem manuellen Sperrventil 12 ist eine Druckspeichereinreinheit 14 an die Druckleitung 8 angeschlossen.Between the hydraulic pressure source 10 and the control valve 6 of the pressure intensifier 4 is a manually operated check valve 12 interposed. Between the hydraulic pressure source 10 and the manual shut-off valve 12 is a pressure storage unit 14 to the pressure line 8th connected.

Zwischen der Druckspeichereinheit 14 und dem manuellen Sperrventil 12 ist an die Druckleitung 8 eine Abzweigleitung 16 angeschlossen, die einen Steuerblock 18 mit einem Hydraulikvolumen versorgt. In die Zweigleitung 16 ist ein manuell betätigbares Schaltventil 20 zwischengefügt, welches in einer Schaltposition eine Verbindung zwischen der Hydraulikdruckquelle 10 und dem Steuerblock 18 zulässt und in einer zweiten Schaltposition den Steuerblock 18 mit einem Fluidtank der Steuerungseinrichtung verbindet. Stromab zu dem Schaltventil 20 ist ein weiterer Druckspeicher 22 an die Zweigleitung 16 angeschlossen.Between the accumulator unit 14 and the manual shut-off valve 12 is to the pressure line 8th a branch line 16 connected to a control block 18 supplied with a hydraulic volume. In the branch line 16 is a manually operated switching valve 20 interposed, which in a switching position, a connection between the hydraulic pressure source 10 and the control block 18 allows and in a second switching position the control block 18 connects to a fluid tank of the control device. Down to the switching valve 20 is another accumulator 22 to the branch line 16 connected.

Der Steuerblock 18 besteht vorwiegend aus einem ersten Sicherheitsventil mit Druckschaltfunktion 24 und einem parallel hierzu geschalteten zweiten Sicherheitsventil mit Temperaturschaltfunktion 26 deren eine Steuerkante jeweils mit dem Volumenstrom aus der Zweigleitung 16 beaufschlagbar sind. Die gegenüberliegende Steuerkante der beiden Sicherheitsventile sind gemeinsam an eine Vorsteuerleitung 28 angeschlossen die an eine Steuerseite des Druckübersetzer-Steuerventils 6 wiederum angeschlossen ist. Darüber hinaus ist in die Vorsteuerleitung 28 ein manuell betätigbares Sperrventil 30 zwischengeschaltet.The control block 18 consists mainly of a first safety valve with pressure switching function 24 and a parallel thereto connected second safety valve with temperature switching function 26 whose one control edge in each case with the volume flow from the branch line 16 can be acted upon. The opposite control edge of the two safety valves are common to a pilot control line 28 connected to a control side of the pressure intensifier control valve 6 in turn connected. In addition, in the pilot control line 28 a manually operable check valve 30 interposed.

Schließlich ist an die Vorsteuerleitung 28 stromab zu dem manuellen Sperrventil 30 ein weiteres manuell betätigbares Schaltventil 32 angeschlossen, dessen Eingangsseite an die Druckleitung 8 stromab zu dem manuell betätigbaren Sperrventil 12 angeschlossen ist. Dieses manuell betätigbare Schaltventil 32 verbindet somit in einer ersten Schaltposition die eine Steuerseite des Druckübersetzer-Steuerventils 6 unmittelbar mit der Druckleitung 8 und in einer zweiten Schaltstellung mit dem Fluidtank der Steuerungseinrichtung. Das manuelle Schaltventil 32 dient somit zur manuellen Betätigung des Steuerventil-Druckübersetzers zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Steuerungseinrichtung.Finally, to the pilot control line 28 downstream of the manual shut-off valve 30 another manually operated switching valve 32 connected, its input side to the pressure line 8th downstream of the manually operable check valve 12 connected. This manually operated switching valve 32 thus connects in a first switching position, the one control side of the pressure intensifier control valve 6 directly with the pressure line 8th and in a second switching position with the fluid tank of the control device. The manual switching valve 32 thus serves for the manual actuation of the control valve pressure booster for checking the operability of the control device.

Wie des Weiteren aus der 1 zu entnehmen ist, besteht die Druckmittelquelle bzw. Hydraulikdruckquelle 10 vorliegend aus einer ersten Hydraulikdruckpumpe, die von einem vorzugsweise elektrischen Motor angetrieben wird. Darüber hinaus ist eine weitere Druckpumpe vorgesehen, die der vorstehend genannten, motorisch angetriebenen Druckpumpe zugeschaltet werden kann. Zumindest eine der Druckpumpen ist dabei in dem Fluidtank der Steuerungseinrichtung untergebracht, derart, dass sie in dem darin befindlichen Hydraulikfluid eingetaucht ist. Darüber hinaus ist auch der Druckübersetzer innerhalb des Fluidtanks angeordnet und vollständig von dem darin befindlichen Hydraulikfluid umgeben.As further from the 1 it can be seen, there is the pressure medium source or hydraulic pressure source 10 present from a first hydraulic pressure pump, which is driven by a preferably electric motor. In addition, a further pressure pump is provided, which can be connected to the aforementioned, motor-driven pressure pump. At least one of the pressure pumps is accommodated in the fluid tank of the control device such that it is immersed in the hydraulic fluid therein. In addition, the pressure booster is disposed within the fluid tank and completely surrounded by the hydraulic fluid therein.

Stromab zu dem manuell betätigbaren Sperrventil 30 ist eine weitere Steuer-Abzweigleitung 34 an die Vorsteuerleitung angeschlossen. Diese Vorsteuer-Zweigleitung 34 mündet an eine Steuerseite eines Schaltventils 36 (Abschaltmittel), dessen Eingangsseite an die Druckleitung 2 zwischen dem Schließmechanismus 1 und dem Druckübersetzer 4 angeschlossen ist, und dessen Ausgangsseite mit dem Fluidtank verbunden ist. Das Schaltventil 36 ist hierbei in eine erste Schaltposition federvorgespannt, in welcher die Druckleitung 2 zwischen dem Schließmechanismus 1 und dem Druckübersetzer 4 mit dem Fluidtank verbunden ist. In einer zweiten Schaltposition, die bei Druckbeaufschlagung über die Vorsteuer-Zweigleitung 34 erhalten wird, ist das Schaltventil 36 in einer Sperrposition.Down to the manually operable check valve 30 is another control branch line 34 connected to the pilot control line. This pilot branch 34 opens to a control side of a switching valve 36 (Shutdown), whose input side to the pressure line 2 between the locking mechanism 1 and the pressure intensifier 4 is connected, and whose output side is connected to the fluid tank. The switching valve 36 Here is spring-biased in a first switching position, in which the pressure line 2 between the locking mechanism 1 and the pressure intensifier 4 is connected to the fluid tank. In a second switching position when pressurized via the pilot control branch 34 is obtained is the switching valve 36 in a locked position.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist in einer das Schaltventil 36 umgehenden Bypassleitung ein Druckbegrenzungsventil (nicht dargestellt) vorgesehen, das auf einen vergleichsweise hohen Druck von beispielsweise 700 oder 750 bar eingestellt ist und über das der Druck in der Druckleitung 2 auf diesen Druck begrenzbar ist. Bei Überschreiten dieses Grenzdrucks wird über das Druckbegrenzungsventil bei Umgehung des Schaltventils 36 die Druckleitung 2 mit dem Fluidtank verbunden.In one embodiment, not shown, in one the switching valve 36 bypass line provided a pressure relief valve (not shown), which is set to a relatively high pressure of, for example, 700 or 750 bar and on the pressure in the pressure line 2 can be limited to this pressure. When this limit pressure is exceeded, the pressure relief valve bypasses the switching valve 36 the pressure line 2 connected to the fluid tank.

Um Druckmittelverluste in Richtung zum Fluidtank zu minimieren, kann das Druckbegrenzungsventil in Sitz- oder Nadelventilbauweise ausgeführt sein.In order to minimize pressure medium losses in the direction of the fluid tank, the pressure relief valve can be designed in seat or needle valve design.

In der Vorsteuer-Zweigleitung 34 ist stromauf zu dem Schaltventil 36 ein weiteres Abschaltventil zwischengefügt, welches in eine Offenposition federvorgespannt ist und das über einen Thermostatschalter in eine Position schaltbar ist, in welcher der Druck in der Vorsteuer-Zweigleitung 34 unmittelbar stromauf zu der Steuerseite des Schaltventils 36 in den Fluidtank entspannt wird. Auch das Abschaltventil 38 ist vorzugsweise innerhalb des Fluidtanks so angeordnet, dass es vollständig von dem darin sich befindlichen Hydraulikfluid umgeben ist. In the pilot branch 34 is upstream of the switching valve 36 another shut-off valve interposed, which is spring-biased in an open position and which is switchable via a thermostat switch in a position in which the pressure in the pilot control branch 34 immediately upstream to the control side of the switching valve 36 is relaxed in the fluid tank. Also the shut-off valve 38 is preferably disposed within the fluid tank so that it is completely surrounded by the hydraulic fluid therein.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass das Hydraulikfluid vorwiegend ein Silikonöl ist, dessen hydraulische Eigenschaften für die Funktionsfähigkeit der Steuerungseinrichtung bis zumindest minus 40°C gewährleistet sind. Des Weiteren befindet sich die gesamte vorstehend beschriebene Steuerungseinrichtung in einer wärmeisolierten sowie vorzugsweise elektrisch beheizten Thermobox, wobei die Heizung unmittelbar Heizleistung an den Fluidtank der Steuerungseinrichtung abgibt. Schließlich ist in der Thermobox eine in der 1 nicht weiter dargestellte Wärmespeichereinheit in Form eines Wassertanks angeordnet, der ebenfalls beheizt wird und somit eine zusätzliche Wärmespeicherquelle darstellt. Das Abschaltventil 38 wird hierbei bei einer Temperatur von vorzugsweise T = -40°C so geschalten, dass dieses in die Position zur Verbindung der Steuerseite des Schaltventils 36 mit dem Tank geschaltet wird, wenn die Temperatur des Hydraulikfluids innerhalb des Tanks auf minus 40°C oder darunter absinkt.It should be noted at this point that the hydraulic fluid is predominantly a silicone oil whose hydraulic properties are guaranteed for the functioning of the control device to at least minus 40 ° C. Furthermore, the entire control device described above is in a thermally insulated and preferably electrically heated thermobox, the heater emits directly heating power to the fluid tank of the control device. Finally, in the thermobox one in the 1 not shown heat storage unit arranged in the form of a water tank, which is also heated and thus represents an additional heat storage source. The shut-off valve 38 is here at a temperature of preferably T = -40 ° C so switched that this in the position for connection of the control side of the switching valve 36 is switched with the tank when the temperature of the hydraulic fluid within the tank drops to minus 40 ° C or below.

Schließlich ist für den Betrieb des elektrischen Motors sowie sämtlicher elektromagnetischer Spulen an den entsprechenden Schaltventilen eine Stromversorgung vorgesehen, die entweder aus einer Fernleitung und/oder einem Stromaggregat besteht. Parallel zu dieser Hauptstromversorgungsquelle ist eine NotStromquelle vorzugsweise in Form von Batterien vorgesehen, die jedoch in der 1 nicht weiter dargestellt ist.Finally, a power supply is provided for the operation of the electric motor and all electromagnetic coils on the corresponding switching valves, which consists either of a transmission line and / or a generator. Parallel to this main power source, an emergency power source is preferably provided in the form of batteries, but in the 1 not shown.

Die Funktionsweise der Steuerungseinrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der 1 beschrieben.The operation of the control device according to the first preferred embodiment of the invention will be described below with reference to 1 described.

In einem normalen Betrieb der Steuerungseinrichtung versorgt die hydraulische Energiequelle 10 über die Druckleitung 8 sowie die Zweigleitung 16 den Steuerblock 18 mit einem Fluidvolumen. Sofern die in dem Steuerblock 18 enthaltenen Sicherheitsventile 24, 26 keinen Störfall erfassen, sind diese auf Durchfluss geschaltet, so dass das Fluidvolumen aus der Zweigleitung 16 über den Steuerblock 18 in die Vorsteuerleitung 28 weitergeführt wird, und letztlich die eine Steuerseite des Druckübersetzer-Steuerventils 6 beaufschlagt. Hierdurch wird das Druckübersetzer-Steuerventil 6 in eine Position geschaltet, in welcher die Druckleitung 8 mit dem Eingang des Druckübersetzers 4 fluidverbunden wird.In a normal operation of the controller supplies the hydraulic power source 10 via the pressure line 8th as well as the branch line 16 the control block 18 with a fluid volume. Unless in the control block 18 contained safety valves 24 . 26 do not detect a fault, these are switched to flow, so that the fluid volume from the branch line 16 via the control block 18 in the pilot control line 28 is continued, and ultimately the one control side of the pressure intensifier control valve 6 applied. As a result, the pressure intensifier control valve 6 switched to a position in which the pressure line 8th with the input of the pressure intensifier 4 fluidly connected.

Durch die Fluidbeaufschlagung des Druckübersetzers wird der darin enthaltene Kolben derart bewegt, dass ein Hydraulikdruck in der Druckleitung 2 zwischen dem Druckübersetzer und dem Schließmechanismus 1 aufgebaut wird, der den Schließmechanismus 1 in seine Offenstellung zwingt.By the fluid loading of the pressure booster of the piston contained therein is moved such that a hydraulic pressure in the pressure line 2 between the intensifier and the closing mechanism 1 is built, the closing mechanism 1 forced into its open position.

Sobald die Sicherheitsventile 24, 26 innerhalb des Steuerblocks 18 einen Notfall erfassen, beispielsweise bei einer bestimmten Temperaturerhöhung oder einem Druckabfall in einer Pipeline oder einem Druckanstieg im Förderrohr, wird das betreffende mit der entsprechenden Schaltfunktion ausgestattete Sicherheitsventil in eine zweite Stellung geschaltet, in der es die Vorsteuerleitung 28 mit dem Fluidtank verbindet. Durch den hierdurch entstehenden Druckabfall in der Vorsteuerleitung 28 schaltet das Druckübersetzer-Steuerventil 6 in eine Schaltposition, in der es die Eingangsseite des Druckübersetzers 4 mit dem Fluidtank verbindet, wodurch der Druck in der Druckleitung 2 abnimmt.Once the safety valves 24 . 26 within the control block 18 detect an emergency, for example, at a certain temperature increase or a pressure drop in a pipeline or a pressure increase in the delivery pipe, the relevant equipped with the appropriate switching function safety valve is switched to a second position in which it is the pilot control line 28 connects to the fluid tank. Due to the resulting pressure drop in the pilot control line 28 switches the pressure intensifier control valve 6 in a switching position in which it is the input side of the intensifier 4 connects to the fluid tank, reducing the pressure in the pressure line 2 decreases.

Demzufolge schaltet das Schaltventil 36 in eine Position, in welcher die Druckleitung 2 eine Fluidverbindung mit dem Fluidtank erhält, wodurch der Druck in der Druckleitung 2 schnell in den Tank abgebaut wird. Auf diese Weise wird der Schließmechanismus 1 rasch in dessen Schließposition bewegt.As a result, the switching valve switches 36 in a position in which the pressure line 2 receives a fluid connection with the fluid tank, whereby the pressure in the pressure line 2 quickly broken down into the tank. In this way, the locking mechanism 1 quickly moved to its closed position.

Für den Fall, dass die elektrische Spannungsversorgung ausfällt und somit die Haupt-Hydraulikdruckquelle 10 funktionsunfähig wird, liefert die Druckspeicher-Einheit 14 temporär ein Fluidvolumen in die Druckleitung 8, um somit die Funktionsfähigkeit der Steuerungseinrichtung aufrecht zu erhalten. Des Weiteren sind die beiden Sicherheitsventile 24, 26 des Steuerblocks 18 ausschließlich hydraulisch betätigt, so dass auch diese ihre Funktionsfähigkeit im Falle eines totalen Stromausfalls beibehalten.In the event that the electrical power supply fails and thus the main hydraulic pressure source 10 becomes inoperable supplies the accumulator unit 14 temporarily a fluid volume in the pressure line 8th so as to maintain the operability of the controller. Furthermore, the two safety valves 24 . 26 of the control block 18 Only hydraulically operated, so that they retain their functionality in the event of a total power failure.

Wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, ist das Abschaltventil 38 vorzugsweise in dem Fluidtank innerhalb des Hydraulikfluids untergebracht und wird u. a. temperaturabhängig geschalten.As already stated above, the shut-off valve 38 preferably housed in the fluid tank within the hydraulic fluid and is inter alia temperature dependent switched.

Solange die Temperatur des Hydraulikfluids oberhalb eines vorbestimmten Werts, vorzugsweise ≥ -40°C liegt, ist das Abschaltventil 38 in eine Durchgangsposition geschaltet, um die Vorsteuerleitung 28 mit der Steuerseite des Schaltventils 36 zu verbinden, so dass dieses in eine Schließposition geschaltet ist. Sobald jedoch die Temperatur des Hydraulikfluids innerhalb des Fluidtanks auf einen Wert von -40°C abgesunken ist, schaltet das Abschaltventil 38 in eine Position, in welcher es die eine Steuerseite des Schaltventils 36 mit dem Fluidtank verbindet, so dass dieses in eine Durchlassposition geschaltet wird, in der es die Druckleitung 2 zwischen dem Schließmechanismus 1 und dem Druckübersetzer 4 mit dem Fluidtank verbindet und somit der Druck in der Druckleitung 2 rasch abgebaut wird. Dies wiederum führt zu einem Schließen des Schließmechanismus 1. As long as the temperature of the hydraulic fluid is above a predetermined value, preferably ≥ -40 ° C, the shut-off valve 38 switched to a through position to the pilot control line 28 with the control side of the switching valve 36 to connect, so that this is switched to a closed position. However, as soon as the temperature of the hydraulic fluid within the fluid tank has dropped to a value of -40 ° C, the shut-off valve switches 38 in a position in which it is the one control side of the switching valve 36 connects to the fluid tank, so that it is switched to a passage position in which it is the pressure line 2 between the locking mechanism 1 and the pressure intensifier 4 connects to the fluid tank and thus the pressure in the pressure line 2 is rapidly degraded. This in turn leads to a closing of the locking mechanism 1 ,

Die Druckmittelquelle 10, der Druckübersetzer 4 sowie das Abschaltventil 38 sind gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorzugsweise in dem Fluidtank untergebracht und hierbei vollständig in das darin befindliche Hydraulikfluid eingetaucht. Somit werden zumindest diese Komponenten der Steuerungseinrichtung vom Hydraulikfluid temperiert und damit in Funktion gehalten, auch dann, wenn die Heizeinrichtung temporär ausfällt. Der Tank, bzw. das darin befindliche Hydraulikfluid wirkt hierbei als ein Wärmespeichermedium, welches für eine vorbestimmte Zeit Wärme abgibt. Die Wärmespeicherkapazität des Tanks wird durch die Anordnung des zusätzlichen, nicht weiter dargestellten Wassertanks erhöht, so dass die Zeitdauer für ein Erreichen der Abschalttemperatur bei der das Abschaltventil 38 schaltet verlängert wird. Die Wärmeisolation der Thermobox, in welcher die erfindungsgemäße Schaltungseinrichtung untergebracht ist, behindert zudem ein schnelles Abkühlen des Hydraulikfluids und des Wassers innerhalb des Wassertanks. Auf diese Weise kann ein elektrischer Stromausfall, der zu einem Verlust der Heizleistung führen könnte, zumindest temporär überbrückt werden.The pressure medium source 10 , the print translator 4 as well as the shut-off valve 38 According to the first embodiment of the present invention, they are preferably housed in the fluid tank and are completely immersed in the hydraulic fluid therein. Thus, at least these components of the control device are tempered by the hydraulic fluid and thus kept in function, even if the heater fails temporarily. The tank, or the hydraulic fluid contained therein acts as a heat storage medium, which gives off heat for a predetermined time. The heat storage capacity of the tank is increased by the arrangement of the additional, not shown, water tank, so that the period of time for reaching the shutdown temperature at the shutdown valve 38 is extended. The thermal insulation of the thermobox, in which the circuit device according to the invention is housed, also hinders a rapid cooling of the hydraulic fluid and the water within the water tank. In this way, an electrical power failure, which could lead to a loss of heating power, be bridged at least temporarily.

Die 2 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem optionalen Druckübersetzer, wie es nachfolgend detaillierter beschrieben wird.The 2 shows a second preferred embodiment of the present invention with an optional pressure booster, as described in more detail below.

Demzufolge hat die Steuerungseinrichtung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung eine Hydraulikdruckquelle 10, die über eine Druckleitung 8 und eine Druckleitung 2 mit einer Steuerseite eines Schließmechanismus 1 fluidverbunden ist. An die Druckleitung 8 ist eine Druckspeichereinheit 14 angeschlossen, um im Falle eines Ausfalls der Hydraulik-Druckquelle 10 den Hydraulikdruck in der Druckleitung 8 zumindest temporär aufrecht zu erhalten. Des Weiteren ist in der Druckleitung 8 stromab zu der Druckspeichereinheit 14 ein manuell betätigbares Sperrventil 12 zwischengeschaltet.As a result, the controller of the second preferred embodiment of the invention has a hydraulic pressure source 10 connected via a pressure line 8th and a pressure line 2 with a control side of a locking mechanism 1 fluidly connected. To the pressure line 8th is a pressure storage unit 14 connected to in case of failure of the hydraulic pressure source 10 the hydraulic pressure in the pressure line 8th at least temporarily to maintain. Furthermore, in the pressure line 8th downstream of the accumulator unit 14 a manually operable check valve 12 interposed.

Stromauf zu dem manuell betätigbaren Sperrventil 12 zweigt eine Zweigleitung 16 von der Druckleitung 8 ab, die wiederum an die Eingangsseite eines Steuerblocks 18 angeschlossen ist. Stromauf zum Steuerblock 18 ist eine weitere Druckspeicher-Einheit 22 an die Zweigleitung 16 angeschlossen.Upstream to the manually operable check valve 12 branches a branch line 16 from the pressure line 8th which, in turn, to the input side of a control block 18 connected. Upstream to the control block 18 is another accumulator unit 22 to the branch line 16 connected.

Der Steuerblock 18 beinhaltet zumindest ein Sicherheitsventil mit Druckschaltfunktion 24 und / oder ein Sicherheitsventil mit Temperaturschaltung 26, die jeweils in eine Durchgangsposition vorgespannt sind und die durch entsprechende Drucksignale bzw. Temperatursignale in eine Schaltposition schaltbar sind, in welcher eine dem Steuerblock 18 nachfolgende Vorsteuerleitung 28 mit einem Fluidtank verbindbar ist.The control block 18 includes at least one safety valve with pressure switching function 24 and / or a safety valve with temperature control 26 , which are each biased in a passage position and which are switchable by corresponding pressure signals or temperature signals in a switching position, in which a the control block 18 subsequent pilot control line 28 can be connected to a fluid tank.

Diese Vorsteuerleitung 28 ist mit der Steuerseite eines Sperrventils 40 verbunden, das in die Druckleitung 8 stromab zu dem manuell betätigbaren Sperrventil 12 zwischengeschaltet ist und welches in Sperrposition federvorgespannt ist. D. h., wird in der Vorsteuerleitung 28 ein Vorsteuerdruck aufgebaut, schaltet das Sperrventil 40 in der Druckleitung 8 auf eine Offenposition, um einen Druckaufbau in der Druckleitung 2 und somit am Schließmechanismus 1 zu ermöglichen.This pilot control line 28 is with the control side of a check valve 40 connected to the pressure line 8th downstream of the manually operable check valve 12 is interposed and which is spring-biased in the locked position. That is, in the pilot control line 28 built up a pilot pressure, the shut-off valve switches 40 in the pressure line 8th to an open position to build up pressure in the pressure line 2 and thus on the locking mechanism 1 to enable.

Von der Vorsteuerleitung 28 zweigt eine Vorsteuer-Zweigleitung 34 ab, die an die Steuerseite eines Schaltventils 36 angeschlossen ist, das in eine Offenposition federvorgespannt wird, in welcher der Druck in der Druckleitung 2 unmittelbar vor dem Schließmechanismus 1 in einen Fluidtank abgebaut wird. D. h., dass bei Vorliegen eines Vorsteuerdrucks in der Vorsteuerleitung 28 und damit in der Vorsteuer-Zweigleitung 34 das Schaltventil 36 in eine Sperrposition geschaltet ist, in welcher die Verbindung des Schließmechanismus 1 mit dem Fluidtank unterbrochen ist.From the pilot control line 28 branches a pilot branch 34 starting at the control side of a switching valve 36 is connected, which is spring-biased in an open position, in which the pressure in the pressure line 2 immediately before the locking mechanism 1 is degraded into a fluid tank. D. h., That in the presence of a pilot pressure in the pilot line 28 and thus in the pilot branch 34 the switching valve 36 is switched to a blocking position in which the connection of the locking mechanism 1 is interrupted with the fluid tank.

Schließlich ist in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Abschaltventil 38 vorgesehen, dessen Eingang an die Zweigleitung 16 unmittelbar stromauf zum Steuerblock 18 angeschlossen ist und dessen Ausgangsseite mit der Steuerseite eines weiteren Sperrventils 42 fluidverbunden ist. Dieses weitere Sperrventil 42 ist stromab zu dem Sperrventil 40 in der Druckleitung 8 zwischengeschaltet und in eine Sperrposition federvorgespannt. D. h., dass für den Fall, dass das Abschaltventil, welches in einer Offenposition federvorgespannt ist, nicht wegen eines Temperaturabfalls unterhalb einer Abschalttemperatur (vorzugsweise - 40°C) geschalten wird , ein Vorsteuerdruck an der einen Steuerseite des weiteren Sperrventils 42 anliegt, so dass dieses in seine Durchgangsposition geschaltet wird.Finally, in accordance with the first embodiment of the invention, a shut-off valve 38 provided, whose input to the branch line 16 immediately upstream to the control block 18 is connected and whose output side with the control side of another check valve 42 fluidly connected. This further check valve 42 is downstream of the check valve 40 in the pressure line 8th interposed and spring-biased in a locking position. D. h., That in the event that the shut-off valve, which in a Open position is spring-biased, not because of a temperature drop below a cut-off temperature (preferably - 40 ° C) is switched, a pilot pressure at the one control side of the other check valve 42 is applied so that it is switched to its passage position.

Die Funktionsweise der Steuerungseinrichtung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend beschrieben:

  • Im Normalbetrieb stellt die Hydraulikdruckquelle 10 ein Fluidvolumen in der Druckleitung 8 bereit, welches über das manuell betätigbare Sperrventil 12, sowie die beiden hintereinander geschalteten Sperrventile 40, 42 und über die Druckleitung 2 an eine Seite des Schließmechanismus 1 angelegt wird. Hierdurch wird der Schließmechanismus 1 in seine Offenposition bewegt. Für den Fall, dass der elektrische Antrieb der Hydraulik-Druckquelle 10 ausfällt, steht eine nicht weiter dargestellte elektrische Not-Energiequelle beispielsweise in Form von Batterien zur Verfügung, welche die Funktion der Hydraulik-Druckquelle 10 zumindest temporär aufrecht erhält. Sollte auch diese Notstromquelle ausfallen, ist die Druckspeicher-Einheit 14 für die temporäre Aufrechterhaltung des Betriebsdrucks innerhalb der Druckleitung 8 und der Druckleitung 2 verantwortlich.
The operation of the control device according to the second preferred embodiment of the invention will be described below:
  • In normal operation, the hydraulic pressure source 10 a fluid volume in the pressure line 8th ready, which via the manually operable check valve 12 , as well as the two blocking valves connected in series 40 . 42 and over the pressure line 2 to one side of the locking mechanism 1 is created. This will be the closing mechanism 1 moved to its open position. In the event that the electric drive of the hydraulic pressure source 10 fails, is an unrepresented electric emergency power source, for example in the form of batteries available, which is the function of the hydraulic pressure source 10 at least temporarily maintains. Should this emergency power source also fail, the pressure accumulator unit is 14 for the temporary maintenance of the operating pressure within the pressure line 8th and the pressure line 2 responsible.

In Überseinstimmung mit dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Sicherheitsventile innerhalb des Steuerblocks 18 rein hydraulisch betätigt, so dass diese von einem totalen Stromausfall unbeeinflusst bleiben. Diese Sicherheitsventile 24, 26 registrieren Gasdruckveränderungen im Förderrohr bzw. in der nachgeschalteten Pipeline und/oder Änderungen hinsichtlich der Temperatur, um im Falle einer Gefahrensituation die nachgeschaltete Vorsteuerleitung 28 mit dem Fluidtank zu verbinden. Durch die hierbei entstehende schlagartige Verringerung des Vorsteuerdrucks in der Vorsteuerleitung 28 wird das Sperrventil 40 in der Druckleitung 8 in seine Sperrposition geschaltet und gleichzeitig das Schaltventil 36 in seine Offenposition geschaltet. Dies bewirkt einen raschen Druckabbau in Druckleitung 2 und somit am Schließmechanismus 1, wodurch dieser in seine Schließposition bewegt wird.In accordance with the first preferred embodiment of the invention, the safety valves are within the control block 18 purely hydraulically operated, so that they are unaffected by a total power failure. These safety valves 24 . 26 record gas pressure changes in the delivery pipe or in the downstream pipeline and / or changes in the temperature in order to provide the downstream pilot control line in the event of a dangerous situation 28 to connect with the fluid tank. Due to the resulting abrupt reduction of the pilot pressure in the pilot line 28 becomes the check valve 40 in the pressure line 8th switched to its blocking position and at the same time the switching valve 36 switched to its open position. This causes a rapid pressure reduction in pressure line 2 and thus on the locking mechanism 1 , whereby this is moved to its closed position.

Für den Fall, dass die Umgebungstemperatur der Steuerungseinrichtung einen Abschaltwert von vorzugsweise t ≤ -40°C erreicht, wird das Abschaltventil 38 in eine Position geschaltet, in der ein an der Steuerseite des weiteren Sperrventils 42 anliegender Steuerdruck in den Fluidtank entspannt wird. Hierdurch wird das weitere Sperrventil 42 in seine Sperrposition geschaltet.In the event that the ambient temperature of the control device reaches a cut-off value of preferably t ≦ -40 ° C., the cut-off valve becomes 38 switched to a position in which one on the control side of the further check valve 42 adjacent control pressure is released into the fluid tank. As a result, the other check valve 42 switched to its locked position.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass parallel zu dem vorstehend genannten Schaltventil 36 zur wahlweisen Verbindung des Schließmechanismus 1 mit dem Fluidtank ein weiteres Schaltventil 44 über die Druckleitung 2 an den Schließmechanismus 1 angeschlossen ist, welches in eine Offenposition federvorgespannt ist, in welcher es den Schließmechanismus 1 mit dem Fluidtank verbindet. Eine gegenüberliegende Steuerseite des weiteren Schaltventils 44 wird vom Steuerdruck des weiteren Sperrventils 42 beaufschlagt.It should be noted that parallel to the aforementioned switching valve 36 for selectively connecting the locking mechanism 1 with the fluid tank another switching valve 44 via the pressure line 2 to the locking mechanism 1 is connected, which is spring-biased in an open position, in which it is the closing mechanism 1 connects to the fluid tank. An opposite control side of the other switching valve 44 is from the control pressure of the further shut-off valve 42 applied.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann parallel zum Schaltventil 44 (Abschaltmittel) ein Druckbegrenzungsventil der vorbeschriebenen Art angeordnet werden, so dass bei Überschreitung eines Grenzdruckes in der Druckleitung 2 auch bei geschlossenem Schaltventil 36 beziehungsweise 44 eine Druckmittelverbindung zum Fluidtank aufgesteuert werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist es dann jedoch nur erforderlich, zu einem der Schaltventile 36 oder 44 ein Druckbegrenzungsventil parallel anzuordnen.Also in this embodiment, parallel to the switching valve 44 (Abschaltmittel) a pressure relief valve of the type described above are arranged so that when exceeding a limit pressure in the pressure line 2 also with closed switching valve 36 respectively 44 a pressure medium connection to the fluid tank can be controlled. In the embodiment according to 2 However, it is only necessary to one of the switching valves 36 or 44 to arrange a pressure relief valve in parallel.

Insofern übernimmt das weitere Schaltventil 44 zusätzlich die gleiche Funktion wie das eingangs genannte Schaltventil 36, d. h., dass für den Fall, dass das Abschaltventil 38 in Fluidtankverbindungsposition geschaltet wird (t ≤ -40°C) und somit der Steuerdruck für das weitere Sperrventil 42 abgebaut wird, auch das weitere Schaltventil 44 in eine Fluidtank-Verbindungsposition geschaltet wird, wodurch der Druck in Druckleitung 2 für ein Offenhalten des Schließmechanismus 1 rasch entspannt wird.In this respect, the other switching valve takes over 44 In addition, the same function as the aforementioned switching valve 36 , that is, in the event that the shut-off valve 38 is switched in fluid tank connection position (t ≤ -40 ° C) and thus the control pressure for the other check valve 42 is degraded, and the other switching valve 44 is switched to a fluid tank connection position, whereby the pressure in pressure line 2 for keeping the locking mechanism open 1 is relaxed quickly.

Bezüglich der Kälteschutzmaßnahmen zur Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit der Steuerungseinrichtung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird vorliegend auf die Beschreibung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung gemäß der 1 verwiesen.With respect to the cold protection measures for maintaining the operability of the control device according to the second preferred embodiment, the description of the first preferred embodiment of the invention according to the 1 directed.

Die vorliegende Erfindung offenbart eine hydraulische und/oder pneumatische Steuerungseinrichtung des Schließmechanismus einer fossile Brennstoffe fördernden Armatur, deren hydraulische/pneumatische und/oder elektrische Komponenten zumindest anteilig in einer Thermobox eingehaust sind. Erfindungsgemäß sind die eingehausten Komponenten zumindest anteilig in einen als Wärmespeicher fungierenden und daher beheizten Öltank der Steuerungseinrichtung eingetaucht.The present invention discloses a hydraulic and / or pneumatic control device of the closing mechanism of a fossil fuel-conveying valve whose hydraulic / pneumatic and / or electrical components are housed at least partially in a thermobox. According to the invention, the housed-in components are at least partially immersed in an oil tank of the control device which acts as a heat store and therefore heats up.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Schließmechanismusclosing mechanism 11 Druckleitungpressure line 22 DruckübersetzerPressure intensifier 44 Steuerventilcontrol valve 66 Druckleitungpressure line 88th Hydraulik-DruckquelleHydraulic pressure source 1010 Manuelles SperrventilManual shut-off valve 1212 Druckspeicher-EinheitPressure accumulator unit 1414 Zweigleitungbranch line 1616 Steuerblockcontrol block 1818 Schaltventilswitching valve 2020 Druckspeicher (-Einheit)Accumulator (unit) 2222 Sicherheitsventil mit DruckschaltfunktionSafety valve with pressure switch function 2424 Sicherheitsventil mit TemperaturschaltfunktionSafety valve with temperature switching function 2626 Vorsteuerleitungpilot line 2828 Manuelles SperrventilManual shut-off valve 3030 Manuelles SchaltventilManual switching valve 3232 Vorsteuer-ZweigleitungPre-branch 3434 Schaltventilswitching valve 3636 Abschaltventilshut-off valve 3838 Sperrventilcheck valve 4040 Weiteres SperrventilAnother check valve 4242 Weiteres SchaltventilAnother switching valve 4444

Claims (15)

Hydraulische Steuerungseinrichtung des Schließmechanismus (1) einer fossile Brennstoffe fördernden Armatur, deren hydraulische und/oder elektrische Komponenten zumindest anteilig in einer Thermobox oder einem wärmeisoliertem Container eingehaust sind, wobei die eingehausten Komponenten zumindest anteilig in einen Öltank der Steuerungseinrichtung eingetaucht sind, dessen Ölfüllung als Wärmespeichervolumen dient.Hydraulic control device of the closing mechanism (1) of a fossil fuel-conveying valve, the hydraulic and / or electrical components are at least partially housed in a thermobox or a thermally insulated container, the housed components are at least partially immersed in an oil tank of the controller, the oil filling as a heat storage volume serves. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermobox oder der wärmeisoliertem Container und der Öltank elektrisch beheizt ist.Control device according to Claim 1 , characterized in that the thermobox or the heat-insulated container and the oil tank is electrically heated. Steuerungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen, vorzugsweise beheizten Wassertank, der in der Thermobox oder dem wärmeisoliertem Container untergebracht ist, um ein ergänzendes Wärmespeichervolumen bereitzustellen, wobei der Wassertank ein Ausdehnungs-Kompensationsluftpolster aufweist.Control device according to one of the preceding claims, characterized by an additional, preferably heated water tank, which is housed in the thermobox or the heat-insulated container to provide a supplementary heat storage volume, the water tank having an expansion compensation air cushion. Steuerungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Abschaltmittel (38) in Form eines Temperatur gesteuerten Schaltventils, das im Öltank eingetaucht ist und die Steuerung für ein Schließen der Armatur bei Erreichen und/oder Unterschreiten einer minimalen Öltemperatur im Öltank betätigt.Control device according to one of the preceding claims, characterized by a shut-off means (38) in the form of a temperature-controlled switching valve, which is immersed in the oil tank and actuates the control for closing the valve upon reaching and / or falling below a minimum oil temperature in the oil tank. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschaltmittel (38) einen Abbau des Drucks in den Öltank bewirkt, der den Schließmechanismus (1) in seiner Offenposition hält.Control device according to Claim 4 , characterized in that the shut-off means (38) causes a reduction of the pressure in the oil tank, which holds the closing mechanism (1) in its open position. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Schaltventil (36), das in eine Offenposition zur Verbindung des Schließmechanismus (1) mit dem Öltank vorgespannt ist und an dessen eine Steuerseite ein vom Abschaltmittel (38) gesteuerter Vorsteuerdruck anlegbar ist, der das Schaltventil (36) in eine Sperrstellung schaltet.Control device according to Claim 5 characterized by a switching valve (36) biased to an open position for connection of the closing mechanism (1) to the oil tank and to one thereof Control side of the shut-off (38) controlled pilot pressure can be applied, which switches the switching valve (36) in a blocking position. Steuerungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Ölfüllung ein Silikonöl eingesetzt ist, das seine geforderten Eigenschaften bis zu einer Tanktemperatur von -40°C beibehält.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that a silicone oil is used as the oil filling, which retains its required properties up to a tank temperature of -40 ° C. Steuerungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Wärme isolierte Zugangstür an der wärmeisolierten Thermobox oder dem wärmeisoliertem Container, wobei an der Innenseite der Zugangstür oder unmittelbar hinter der Zugangstür ausgewählte Bedienungselemente der Steuerungseinrichtung angeordnet sind.Control device according to one of the preceding claims, characterized by a heat-insulated access door to the thermally insulated thermobox or the heat-insulated container, wherein on the inside of the access door or directly behind the access door selected controls of the control device are arranged. Steuerungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Druckübersetzer (4), der über Steuerelemente mit einer Druckmittelquelle (10) verbindbar ist, um den von der Druckmittelquelle (10) erzeugten Niederdruck in einen den Schließmechanismus betätigenden Hochdruck zu übersetzen.Control device according to one of the preceding claims, characterized by at least one pressure booster (4) which can be connected via control elements to a pressure medium source (10) in order to translate the low pressure generated by the pressure medium source (10) into a high pressure actuated by the closing mechanism. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckübersetzer (4) und / oder die Druckmittelquelle (10) als hydraulische Komponenten der Steuerungseinrichtung in dem Öltank eingetaucht sind.Control device according to Claim 9 , characterized in that the pressure booster (4) and / or the pressure medium source (10) are immersed as hydraulic components of the control device in the oil tank. Steuerungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine elektrische Not-Energiequelle in Form von zumindest einer Batterie zur temporären Überbrückung eines elektrischen Stromausfalls für die Aufrechterhaltung einer elektrischen Energieversorgung der hydraulischen/pneumatischen Komponenten.Control device according to one of the preceding claims, characterized by an electrical emergency power source in the form of at least one battery for temporarily bridging an electrical power failure for the maintenance of an electrical power supply of the hydraulic / pneumatic components. Steuerungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Hilfs-Druckmittelquelle in Form von zumindest einem Druckspeicher zur temporären Aufrechterhaltung eines Betriebsdrucks für die Steuerungseinrichtung bei Ausfall der Druckmittelquelle (10).Control device according to one of the preceding claims, characterized by an auxiliary pressure medium source in the form of at least one pressure accumulator for the temporary maintenance of an operating pressure for the control device in the event of failure of the pressure medium source (10). Steuereinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Sicherheitsblock zum Betätigen des Schließmechanismus (1), bestückt mit einer Anzahl von Sicherheitsventilen (24, 26) mit Druck- und/oder Temperaturschaltfunktion, die zumindest an die Hilfs-Druckmittelquelle angeschlossen sind, um die Steuerungsfunktion der Steuerungseinrichtung bei totalem Stromausfall auch ohne elektrischer Not-Energie zumindest temporär aufrecht zu erhalten.Control device after Claim 12 characterized by a safety block for actuating the closing mechanism (1) equipped with a number of pressure and / or temperature switching safety valves (24, 26) connected at least to the auxiliary pressure medium source for controlling the control device in the event of total power failure even without electrical emergency energy to sustain at least temporarily. Steuereinrichtung nach Anspruch 5 oder 6 oder einem der auf diese bezogenen Ansprüche, wobei parallel zum Abschaltmittel (38) oder zum Schaltventil (36, 44) ein Druckbegrenzungsventil angeordnet ist.Control device after Claim 5 or 6 or one of the claims related to this, wherein a pressure relief valve is arranged parallel to the shut-off means (38) or to the switching valve (36, 44). Steuereinrichtung nach Anspruch 14, wobei das Druckbegrenzungsventil in Sitz- oder Nadelventilbauweise ausgeführt ist.Control device after Claim 14 , wherein the pressure relief valve is designed in seat or needle valve design.
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