DE10208920B4 - Differenzdruckwächter - Google Patents

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Abstract

Differenzdruckwächter (1) zum Betätigen eines Schaltventils (3), insbesondere eines Hydraulikventils, zum Schließen einer Absperrarmatur in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids in einer Rohrleitung (4), mit zwei durch eine Membran (5) getrennte, jeweils einen Fluidanschluß aufweisenden Meßkammern (6, 7), welche mit einer in der Rohrleitung (4) angeordneten Stausonde (14) verbunden sind, und einem mit der Membran (5) zusammenwirkenden Übertragungsglied (13) zum Weiterleiten des von der Membran (5) zwischen einer Betriebsposition und einer Auslöseposition erzeugten Hubs an einen Auslösemechanimus zum Betätigen des Schaltventils (3), dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied eine fest mit der Membran (5) verbundene, in einem stationären Gehäuse (30, 34, 35) verschiebbar angeordnete Stange (20) ist, und daß der Auslösemechanismus wenigstens eine zwischen der Stange (20) und dem Gehäuse (30, 34, 35) wirksame Kugelsperre (44) und eine auf dem Gehäuse (30,34, 35) unter Vorlast in die Auslöseposition verschiebbare Hülse (43) aufweist, die von der Kugel (45) der Kugelsperre (44) in...

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Differenzdruckwächter zum Betätigen eines Schaltventils, insbesondere eines Hydraulikventils, zum Schließen einer Absperrarmatur in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids in einer Rohrleitung, mit zwei durch eine Membran getrennten, jeweils einen Fluidanschluß aufweisenden Meßkammern, welche mit einer in der Rohrleitung angeordneten Stausonde verbunden sind, und einem mit der Membran zusammenwirkenden Übertragungsglied zum Weiterleiten des von der Membran zwischen einer Betriebsposition und einer Auslöseposition erzeugten Hubs an einen Auslösemechanimus zum Betätigen des Schaltventils.
  • Derartige Differenzdruckwächter sind bekannt und dienen zum automatischen Verschließen einer in einer Rohrleitung angeordneten Absperrarmatur, wie einem Schieber, einer Klappe oder dergleichen, sobald die Strömungsgeschwindigkeit in der Rohrleitung infolge eines Leckes einen vorgegebenen Wert überschreitet. Zum Erfassen der Strömungsgeschwindigkeit dient eine in die Rohrleitung eingebrachte Stausonde, welche einerseits den Staudruck, andererseits den statischen Druck des Fluids in jeweils eine der Meßkammern des Differenzdruckwächters weiterleitet, so daß der Staudruck auf die eine und der statische Druck auf die andere Seite der Membran wirkt, wie dies im Prospekt "Neues von Laaser, Rohrbruchsicherung Typ RBS3, 10.75" dargestellt ist. Bei Überschreiten einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit bzw. einer entsprechenden Differenz von Staudruck und statischem Druck des Fluids wird die Membran infolge Überdruck in der mit Staudruck beaufschlagten Meßkammer des Differenzdruckwächters von einer Betriebsposition (Normalposition) in eine Auslöseposition gedrückt, wobei das mit der Membran zusammenwirkende Übertragungsglied den Hub der Membran an einen Auslösemechanismus zum Auslösen des Schaltventils weiterleitet. Das Schaltventil ist vorzugsweise ein Hydraulikventil, welches einen Hydraulikflüssigkeitskreislauf der Absperrarmatur öffnet, so daß diese rein mechanisch verschlossen wird. Der Auslösemechanismus umfaßt in der Regel elektrische, magnetische oder elektromagnetische Schalteinrichtungen, welche einerseits verhältnismäßig aufwendig und teuer, andererseits gegen mechanische Einwirkung und insbesondere gegen Feuchtigkeit funktionsanfällig sind.
  • Auch die DE 36 15 108 A1 zeigt einen Differenzdruckwächter mit zwei durch eine Membran voneinander abgetrennte Kammern, deren Drücke zu vergleichen sind. Die Membran wirkt über einen Innenmechanismus auf einen Schalter, durch welche ein Schaltvorgang ausübbar ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und kostengünstigen Differenzdruckwächter der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welcher insbesondere auch im Falle eines Feuchtraumeinsatzes einen dauerhaften und zuverlässigen Betrieb sicherstellt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Differenzdruckwächter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Übertragungsglied eine fest mit der Membran verbundene, in einem stationären Gehäuse verschiebbar angeordnete Stange ist, und daß der Auslösemechanismus wenigstens eine zwischen der Stange und dem Gehäuse wirksame Kugelsperre und eine auf dem Gehäuse unter Vorlast in die Auslöseposition verschiebbare Hülse aufweist, die von der Kugel der Kugel sperre in der Betriebsposition gehalten ist und bei Bewegung der Stange in die Auslöseposition von der Kugel freigegeben wird, so daß die Hülse unter Wirkung der Vorlast in die Auslöseposition verschoben wird und dabei das Schaltventil betätigt.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Differenzdruckwächters ermöglicht bei einem einfachen und kostengünstigen Aufbau einen störungsfreien Dauerbetrieb ohne jeglichen Einsatz von Fremdenergie, indem der rein mechanische und robuste Auslösemechanismus auch unter Einwirkung hoher Temperaturdifferenzen und Feuchtigkeit für eine dauerhafte Funktion des Differenzdruckwächters sorgt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 einen Querschnitt durch einen Differenzdruckwächter in Betriebs- (rechts) und Auslöseposition (links) mit einer in einer Rohrleitung angeordneten Stausonde;
  • 2 eine Detailansicht der Kugelsperre des Auslösemechanismus des Differenzdruckwächters gemäß 1 in der Betriebsposition;
  • 3 eine Detailansicht der Kugelsperre des Auslösemechanismus gemäß 2 in der Auslöseposition und
  • 4 eine Seitenansicht eines Hebels zum Rückstellen des Auslösemechanismus von der Auslöse- in die Betriebsposition.
  • 1 zeigt einen Differenzdruckwächter 1, der sich auf der in 1 rechten Seite in der Betriebsposition und auf der in 1 linken Seite in der Auslöseposition befindet, in welcher er einen Druckschalter 2 eines Schaltventils in Form eines Hydraulikventils 3 auslöst, so daß dieses eine in einer Rohrleitung 4 angeordnete Absperrarmatur (nicht dargestellt) mit hydraulischem Antrieb durch Schließen eines Ölkreislaufs automatisch in die Schließstellung versetzt. In der in 1 gezeigten Position befindet sich der Druckschalter 2 des Ventils 3 in der Auslöseposition, in der es den Ölkreislauf schließt und die Absperrarmatur dadurch in die Schließstellung versetzt; der Druckschalter 2 ist aus dem Ventil 3 ausgezogen. Befindet sich der Druckschalter 2 in der in das Ventil 3 eingedrückten Betriebsposition (nicht dargestellt), ist der Ölkreislauf unterbrochen und die Absperrarmatur befindet sich in der Öffnungsstellung.
  • Der Differenzdruckwächter 1 weist zwei durch eine gemeinsame Membran 5 getrennte Meßkammern 6, 7 auf, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel von jeweils einem ober- und unterhalb der Membran 5 angeordneten Ringraum in einen zweiteiligen druckfesten Gehäuse 8 gebildet sind. Die Gehäuseteile 8a, 8b des Gehäuses 8 sind mittels Schrauben 9 miteinander verbunden, wobei an den einander zugewandten Stirnseiten der Gehäuseteile 8a, 8b angeordnete, komplementäre Zentriereinrichtungen 10a, 10b für eine einwandfreie Zentrierung des Gehäuses 8 sorgen. Die Membran 5 ist umfangsseitig zwischen den Gehäuseteilen 8a, 8b fluiddicht geklemmt. Über den Großteil ihrer Fläche ist die Membran 5 zwischen zwei starren Metallringen 11, 12 geklemmt, die einerseits zur Versteifung der Membran 5, andererseits zur Befestigung derselben an einem zentralen, senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Membran 5 verschiebbaren und zumin dest das obere Gehäuseteil 8a durchsetzenden Übertragungsglied 13 dienen. Das Übertragungsglied 13 dient zum Weiterleiten eines von der Membran 5 erzeugten Hubs von ihrer (in 1 rechten) Betriebsposition in ihre (in 1 linke) Auslöseposition an einen weiter unten näher erläuterten Auslösemechanismus zum Auslösen des Ventils 3.
  • Die Meßkammern 6, 7 sind jeweils mit einer in der Rohrleitung 4 angeordneten Stausonde 14 verbunden, die radial in die Rohrleitung 4 eingebracht ist und je einen Meßkanal 15 für den Staudruck (+) und einen Meßkanal 16 für den statischen Druck (–) des in Richtung des Pfeils 17 strömenden Fluids aufweist. Während der Meßkanal 16 der Stausonde 14 für den statischen Druck (–) senkrecht zur Strömungsrichtung 17 des Fluids mündet, mündet der Meßkanal 15 für den Staudruck (+) entgegen der Strömungsrichtung 17. Die Meßkanäle 15, 16 sind über je ein Sperrventil 18, 19 mit jeweils einer Meßkammer 6, 7 verbunden, wobei beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die in 1 unterhalb der Membran 5 angeordnete Meßkammer 7 mit dem Meßkanal 16 und die in 1 oberhalb der Membran 5 angeordnete Meßkammer 6 mit dem Meßkanal 15 verbunden ist, so daß die Membran 5 an ihrer Oberseite mit dem statischen Druck (–) und an ihrer Unterseite mit dem Staudruck (+) beaufschlagt ist.
  • Das Übertragungsglied 13 ist von einer fest mit der Membran 5 verbundenen, senkrecht zu dieser angeordneten Stange 20 gebildet, welche in einer zentralen, das Gehäuse 8 durchsetzenden Bohrung 21 vertikal verschiebbar ist. Die Stange 20 umfaßt an ihrem im Bereich der Bohrung 21 angeordneten Abschnitt ein Zwischenstück 20a und ein Endstück 20b, welche mittels einer Schraube 22 stirnseitig mit der Stange 20 verbunden sind. An dem Zwischenstück 20a sind die Metallringe 11, 12 angeordnet, zwischen welchen die Membran 5 festgeklemmt ist. Zur Abdichtung der Stange 20 gegen die in
  • 1 untere Meßkammer 7 ist eine Membrandichtung 23 vorgesehen, die einerseits zwischen dem Zwischenstück 20a und dem Endstück 20b der Stange 20, andererseits zwischen der Unterseite des unteren Gehäuseteils 8b und einem die Bohrung 21 verschließenden Deckel 24 fluiddicht verklemmt ist. Die Membrandichtung 23 ist in Form einer Hutmanschette mit einem angeformten Dichtwulst 26 ausgebildet, der in eine an der der Unterseite des Gehäuseteils 8b zugewandten Stirnseite des Deckels 24 angeordnete Ringnut 25 eingelegt ist und einen Fluidaustritt aus der Meßkammer 7 verhindert. Der Deckel 24 ist mittels eines an der Unterseite des Gehäuseteils 8b verschraubten Halterings 27 an dem Gehäuseteil 8b befestigt.
  • Entsprechend ist zur Abdichtung der Stange 20 gegen die in 1 obere Meßkammer 6 eine Membrandichtung 28 vorgesehen, die einerseits zwischen dem Zwischenstück 20a der Stange 20 und der Stange 20 selbst, andererseits zwischen der Oberseite des oberen Gehäuseteils 8a und einem an die Bohrung 21 ansetzenden Flansch 30 fluiddicht verklemmt ist. Die Membrandichtung 28 ist ebenfalls in Form einer Hutmanschette mit einem angeformten Dichtwulst 32 ausgebildet, der in eine an der der Oberseite des Gehäuseteils 8a zugewandten Stirnseite des Flansches 30 angeordnete Ringnut 31 eingelegt ist. Der den unteren Teil eines fest mit dem Gehäuse 8 der Membran 5 verbundenen, stationären Gehäuses zur Aufnahme der Stange 20 bildende Flansch 30 ist mittels eines an der Oberseite des Gehäuseteils 8a verschraubten Halterings 33 an dem Gehäuseteil 8a befestigt.
  • Das Gehäuse zur Aufnahme der Stange 20 umfaßt neben dem Flansch 30 ferner einen weiteren, an den Flansch 30 an dessen dem Gehäuse 8 der Membran 5 abgewandten Seite ansetzenden Flansch 34, der an einem mit dem Gehäuse 8 der Membran 5 verbundenen Rahmen 35 mittels Schrauben 36 festgelegt ist. Der Rahmen 35 ist beispielsweise über eine Grundplatte 35a an dem Gehäuse 8 der Membran 5 verschraubt oder verschweißt. Der Flansch 34 ist an seiner dem Flansch 30 abgewandten Oberseite von einem Deckel 37 verschlossen, der als Widerlager einer zwischen der Stirnseite eines oberen Endstücks 20e der Stange 20 und dem Deckel 37 angeordneten Schraubenfeder 38 dienen kann, um die Stange 20 bzw. die mit dieser verbundene Membran 5 elastisch in Richtung der in 1 rechts dargestellten Betriebsposition vorzubelasten. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Schraubenfeder 38 zur elastischen Vorbelastung der Stange 20 zwischen der oberen Stirnseite der Stange 20 und einer als Widerlager für die Feder 38 dienenden Platte 39 angeordnet, welche auf einer Stellschraube 41 sitzt, die eine zentrale Gewindebohrung 40 des Deckels 37 durchsetzt. Die Platte 39 ist mittels der Stellschraube 41 höhenverstellbar, um die durch die Feder 38 auf die Stange 20 bewirkte Vorspannung in Abhängigkeit des in der Meßkammer 7 auf die Membran 5 wirkenden Staudrucks (+), bei dem die Membran 5 von ihrer (unteren) Betriebsposition in ihre (obere) Auslöseposition verlagert wird, individuell einstellen zu können.
  • Der Auslösemechanismus zum Auslösen des Ventils 3 mittels des Druckschalters 2 umfaßt eine außenseitig der das stationäre Gehäuse der Stange 20 bildenden Flansche 30, 34 unter Vorlast in die Auslöseposition vertikal verschiebbare Hülse 43, deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Flansches 30 entspricht bzw. diesen geringfügig übertrifft, so daß die Hülse 43 am Umfang des Flansches 30 geführt ist. Der Auslösemechanismus umfaßt ferner eine zwischen der Stange 20 und dem Flansch 30 des stationären Gehäuses wirksame Kugelsperre 44, wobei die Hülse 43 von einer Kugel 45 der Kugelsperre 44 in der Betriebsposition gehalten ist (vgl. auch 2). Die Kugel 45 der Kugelsperre 44 ist in einer Ausnehmung 46 des Flansches 30 des die Stange 20 aufnehmenden Gehäuses angeordnet und steht in der Betriebsposition mit einem Bund 20c der Stange 20 radial in Kontakt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind beispielsweise vier um den Umfang der Stange 20 verteilt angeordnete Kugelsperren 44 vorgesehen, wobei anstelle von Kugeln 45 selbstverständlich beliebige andere Wälzkörper, wie Rollen, Walzen oder dergleichen, in Frage kommen. Die Hülse 43 steht mit der Kugel 45 über einen innenseitig im wesentlichen kreissegmentförmigen Abschnitt 47 mit einem bezüglich dem Durchmesser der Kugel 45 größeren Durchmesser in Kontakt. Die Breite der Ausnehmung 46 übertrifft den Durchmesser der Kugel 45 geringfügig, so daß die Kugel 45 ist in der Ausnehmung 46 bezüglich der Stange 20 radial verlagerbar ist.
  • Die Stange 20 weist unterhalb des Bundes 20c eine an diese anschließenden seinen Querschnitt verjüngende Schulter 20d auf, welche den Durchmesser D des Bundes 20c stetig auf einen Durchmesser d verjüngt. Beim vorliegenden Ausführugsbeispiel weist die Schulter 20d eine etwa viertelkreisförmige Kontur auf, deren Radius etwa dem Radius der Kugel 45 der Kugelsperre 44 entspricht. In der Auslöseposition (vgl. auch 3) steht die Schulter 20d der Stange 20 mit der bezüglich der Betriebsposition (2) radial nach innen verlagerten Kugel 45 in Kontakt, so daß letztere die Hülse 43 freigibt und die Hülse 43 entlang dem Flansch 30 nach unten verschiebbar ist. Die Differenz des Durchmessers D des Bundes 20c und des Durchmessers d der Stange 20 an dem dem Bund 20c abgewandten Ansatz der Schulter 20d entspricht also wenigstens dem Abstand, um den die Kugel 45 in der Betriebsposition (2), in der sie radial mit dem Bund 20c in Kontakt steht, aus der Ausnehmung 46 im Flansch 30 in den kreissegmentförmigen Abschnitt 47 der Hülse 43 hineinragt. Als unterer Anschlag der Hülse 43 in der Auslöseposition (3) dient beispielsweise der Haltering 33, mit tels dessen der Flansch 30 an dem Gehäuse 8 der Membran 5 festgelegt ist (1). Wie aus 1 ersichtlich, steht die Hülse 43 nach unten in Richtung der Auslöseposition unter elastischer Vorlast, was z.B. mittels einer zwischen der Hülse 43 und dem oberen Teil des Rahmens 35, an welchem der Deckel 37 verschraubt ist, angeordneten Schraubenfeder 48 geschehen kann.
  • Zum Betätigen des Druckschalters 2 des Ventils 3 ist ein fest mit der Hülse 43 verbundenes Stellglied 50 vorgesehen, welches bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel von einem Ring 51 gebildet ist, welcher an der Außenseite der Hülse 43 mittels eines Sprengrings 52 festgelegt ist. Der Ring 51 steht in der Betriebsposition mit dem Druckschalter 2 des Ventils 3 in Druckkontakt (nicht dargestellt) und gibt diesen in der Auslöseposition (in 1 links) frei, so daß das an dem Rahmen 35 des Gehäuses angeordnete Ventil 3 einen zuvor unterbrochenen Ölkreislauf schließt und eine Absperrarmatur in der Rohrleitung 4 dadurch in die Schließstellung versetzt (nicht dargestellt).
  • Der Differenzdruckwächter 1 ist ferner mit einem am Rahmen 35 des die Stange 20 aufnehmenden Gehäuses angeordneten Sensor 54 mit einem Druckschalter 55 ausgestattet, der ebenfalls mittels des an der Hülse 43 festgelegten Rings 51 betätigbar ist und zum Anzeigen des Auslösevorgangs dient. Der Ring 51 steht in der Betriebsposition mit dem Druckschalter 55 des Sensors 54 in Druckkontakt (in 1 rechts) und gibt diesen in der Auslöseposition frei (nicht dargestellt), so daß der Auslösevorgang akustisch, optisch und/oder elektrisch angezeigt wird. Die Druckschalter 2, 55 des Ventils 3 bzw. des Sensors 54 sind insbesondere von stromlosen, rein mechanischen Schaltern gebildet, so daß der Betrieb des Differenzdruckwächters 1 keinerlei Fremdenergie erfordert.
  • Zum Rückstellen der Hülse 43 mit dem Stellglied 50 von der Auslöse- in die Betriebsposition ist ein an dem stationären Gehäuse, z.B. am Rahmen 35, angelenkter Hebel 57 vorgesehen, welcher einerseits an der fest mit dem Gehäuse 8 der Membran 5 verbundenen Grundplatte 35a des Rahmens 35, andererseits an der Unterseite des an der Hülse 43 festgelegten Rings 51 ansetzt (4), so daß beim Verschwenken einer Griffstange 58 des Hebels 57 in Richtung des Pfeils 59 der Ring 51 mit der Hülse 43 nach oben in die Betriebsposition versetzt wird.
  • Nachfolgend ist die Funktion des Differenzdruckwächters 1 näher erläutert:
    Die Meßkammern 6, 7 des Differenzdruckwächters 1 gemäß 1 werden derart an die Meßkanäle 15, 16 der Stausonde 14 angeschlossen, daß an der in 1 oberen Meßkammer 6 der statische Druck (–) und an der in 1 unteren Meßkammer 7 der Staudruck (+) anliegt. Die Membran 5 befindet sich in der in 1 rechts dargestellten Betriebsposition, in der sie beispielsweise auf der Unterseite des Gehäuseteils 8b des Gehäuses 8 aufliegt. Sodann wird die Membran 5 mittels der zwischen der oberen Stirnseite der fest mit der Membran 5 verbundenen Stange 20 und der Platte 39 angeordneten Schraubenfeder 38 durch Drehen der Stellschraube 41 derart elastisch in Richtung der Betriebsposition nach unten vorbelastet, daß die zum Hub der Membran 5 von ihrer Betriebsposition (in 1 rechts) nach oben in ihre Auslöseposition (in 1 links) erforderliche Kraft dem Differenzdruck der von der Stausonde 14 ermittelten Druckdifferenz von Staudruck (+) und statischem Druck (–) in der Rohrleitung 4 bezogen auf die Membranfläche im Leckagefall entspricht.
  • Wie insbesondere aus 2 ersichtlich, sitzt die Hülse 43 in der Betriebsposition auf der in der Ausnehmung 46 des Flansches 30 des stationären Gehäuses angeordneten Kugel 45 der Kugelsperre 44 auf, so daß die Kugel eine Verlagerung der Hülse von ihrer (oberen) Betriebsposition (2) in ihre (untere) Auslöseposition (3) blockiert. Dabei steht die Kugel 45 mit dem Bund 20c der fest mit der Membran 5 verbundenen Stange 20 radial in Kontakt. Ein erzwungener radialer Kontakt der Kugel 45 mit dem Bund 20c der Stange 20 wird insbesondere dadurch bewirkt, daß die Hülse 43 auf der der Stange 20 abgewandten Seite der Kugel 44 exzentrisch auf dieser aufsitzt, so daß auf die Kugel 45 eine in Richtung der Stange 20 radial wirkende Kraftkomponente infolge des Eigengewichtes der Hülse 43 bzw. der Vorspannung derselben nach unten in die Auslöseposition mittels der Schraubenfeder 48 (1) resultiert.
  • Sobald die Strömungsgeschwindigkeit 17 in der Rohrleitung 4 und dadurch die Differenz des auf die Unterseite der Membran 5 in der Meßkammer 7 wirkenden Staudrucks und des auf die Oberseite der Membran 5 in der Meßkammer 6 wirkenden statischen Drucks infolge eines Leckes auf einen Wert oberhalb des mit der elastischen Vorspannung der Membran 5 durch die Schraubenfeder 38 korrespondierenden Wertes ansteigt, wird die Membran 5 infolge des in der unteren Meßkammer herrschenden Überdrucks von der (in Fig. rechten) Betriebsposition in die (in 1 linke) Auslöseposition nach oben verlagert. Desgleichen wird die fest mit der Membran 5 verbundene Stange 20 in Richtung des Pfeils 60 (2) nach oben verlagert, bis sie ihre in 3 dargestellte Auslöseposition erreicht. Zugleich gelangt die Kugel 45 mit der sich an den Bund 20c der Stange 20 nach unten anschließenden Schulter 20d in Kontakt, wobei die Kugel 45 entlang der Kontur der Schulter 20d der Stange 20 in Richtung des Pfeils 61 (2) radial nach innen verlagert wird, so daß sie die Blockierung der Hülse 43 freigibt und letztere aufgrund ihres Eigengewichtes und unterstützt durch die von der Schraubenfeder 48 (1) bewirkte Federkraft in Richtung des Pfeils 62 (2) nach unten verlagert wird, bis sie ihre in 3 dargestellte Auslöseposition erreicht, in der sie auf der Stirnseite des Halterings 33 aufsitzt. Sobald sich die Hülse 43 in der Auslöseposition befindet, tritt der Ring 51 mit den Druckschaltern 2, 55 des Ventils 3 bzw. des Sensors 54 außer Kontakt, so daß das Ventil 3 eine (nicht dargestellte) Absperrarmatur in der Rohrleitung 4 verschließt und der Sensor 54 das Auslösen des Differenzdruckwächters 1 z.B. akustisch, optisch oder elektrisch anzeigt.
  • Nach Auslösen des Differenzdruckwächters 1 kann die Hülse 43 mittels des Hebels 57 wieder in ihre Betriebsposition gemäß 2 überführt werden. Beim Rückstellen der Hülse 43 von der Auslöseposition nach oben in die Betriebsposition drängt die nach unten vorbelastete Stange 20 die Kugel 45 der Kugelsperre 44 entlang der Schulter 20d wieder in die Ausnehmung 46 radial nach außen, so daß die in den kreissegmentförmigen Ausschnitt 47 der Hülse 43 eingreift und letztere von der Kugel 45 blockiert ist.

Claims (17)

  1. Differenzdruckwächter (1) zum Betätigen eines Schaltventils (3), insbesondere eines Hydraulikventils, zum Schließen einer Absperrarmatur in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids in einer Rohrleitung (4), mit zwei durch eine Membran (5) getrennte, jeweils einen Fluidanschluß aufweisenden Meßkammern (6, 7), welche mit einer in der Rohrleitung (4) angeordneten Stausonde (14) verbunden sind, und einem mit der Membran (5) zusammenwirkenden Übertragungsglied (13) zum Weiterleiten des von der Membran (5) zwischen einer Betriebsposition und einer Auslöseposition erzeugten Hubs an einen Auslösemechanimus zum Betätigen des Schaltventils (3), dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied eine fest mit der Membran (5) verbundene, in einem stationären Gehäuse (30, 34, 35) verschiebbar angeordnete Stange (20) ist, und daß der Auslösemechanismus wenigstens eine zwischen der Stange (20) und dem Gehäuse (30, 34, 35) wirksame Kugelsperre (44) und eine auf dem Gehäuse (30,34, 35) unter Vorlast in die Auslöseposition verschiebbare Hülse (43) aufweist, die von der Kugel (45) der Kugelsperre (44) in der Betriebsposition gehalten ist und bei Bewegung der Stange (20) in die Auslöseposition von der Kugel (45) freigegeben wird, so daß die Hülse (43) unter Wirkung der Vorlast in die Auslöseposition verschoben wird und dabei das Schaltventil (3) betätigt.
  2. Differenzdruckwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (45) in einer Ausnehmung (46) des Gehäuses (30) angeordnet und die Stange (20) mit einem Bund (20c) und einer an diesen anschließenden, seinen Querschnitt verjüngenden Schulter (20d) ausgestattet ist, wobei die Kugel (45) in der Betriebsposition mit dem Bund (20c) und in der Auslöseposition mit der Schulter (20d) der Stange (20) radial in Kontakt steht.
  3. Differenzdruckwächter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (43) in Richtung der Auslöseposition unter einer elastischen Vorlast steht.
  4. Differenzdruckwächter nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (43) in der Betriebsposition auf der der Stange (20) abgewandten Seite der Kugel (45) exzentrisch aufsitzt.
  5. Differenzdruckwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (43) über einen im wesentlichen kreissegmentförmigen Abschnitt (47) mit der Kugel (45) in Kontakt steht.
  6. Differenzdruckwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt der Stange (20) im Bereich der Schulter (20d) stetig ver jüngt.
  7. Differenzdruckwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, um den Umfang der Stange (20) verteilt angeordnete Kugelsperren (44) vorgesehen sind.
  8. Differenzdruckwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (20) elastisch in Richtung der Betriebsposition vorbelastet ist.
  9. Differenzdruckwächter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (20) mittels einer Feder (38) elastisch vorbelastet ist.
  10. Differenzdruckwächter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Stange (20) veränderbar ist.
  11. Differenzdruckwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (3) an dem stationären Gehäuse (35) angeordnet ist und ein Druckschalter (2) des Schaltventils (3) mittels eines mit der Hülse (43) verbundenen Stellglieds (50) betätigbar ist.
  12. Differenzdruckwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein durch den Auslösemechanismus betätigbarer Sensor (54) zum Anzeigen des von der Membran (5) erzeugten Hubs von der Betriebsposition in die Auslöseposition vorgesehen ist.
  13. Differenzdruckwächter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (54) an dem stationären Gehäuse (35) angeordnet ist und ein Druckschalter (55) des Sensors (54) mittels eines mit der Hülse (43) verbundenen Stellglieds (50) betätigbar ist.
  14. Differenzdruckwächter nach Anspruch 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (50) des Schaltventils (3) und/oder des Sensors (54) ein an der Hülse (43) festgelegter Ring (51) ist.
  15. Differenzdruckwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein an dem Gehäuse (35) angelenkter Hebel (57) zum Rückstellen der Hülse (43) von der Auslöseposition in die Betriebsposition vorgesehen ist.
  16. Differenzdruckwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das Schaltventil (3) einen stromlosen Druckschalter (2) aufweist.
  17. Differenzdruckwächter nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (54) einen stromlosen Druckschalter (55) aufweist.
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