DE10322832A1

DE10322832A1 - Vorrichtung zur Handnotbetätigung von Ventilen

Info

Publication number: DE10322832A1
Application number: DE2003122832
Authority: DE
Inventors: Martin Heiniger; Walter Bannwarth; Stefan Bürgi; Frank Straub
Original assignee: Georg Fischer Rohrleitungssysteme AG
Current assignee: Georg Fischer Rohrleitungssysteme AG
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-05-20
Also published as: DE10322832B4

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Handnotbetätigung vorgeschlagen für ein Ventil mit einer Absperrvorrichtung und mit einer in einem Gehäuse (1) angeordneten Betätigungsvorrichtung (2), wobei die Betätigungsvorrichtung (2) mit der Absperrvorrichtung lösbar angeordnet ist, wobei zumindest ein Getriebe (3) zur Übertragung der Betätigungsenergie auf die Absperrvorrichtung vorgesehen ist. Die Vorrichtung weist ein Spezialwerkzeug (9) auf und das Getriebe (3) ist mit Hilfe dieses Spezialwerkzeuges (9) von außen betätigbar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Handnotbetätigung für ein Ventil mit einer Absperrvorrichtung und mit einer in einem Gehäuse angeordneten Betätigungsvorrichtung, wobei die Betätigungsvorrichtung mit der Absperrvorrichtung lösbar angeordnet ist, und wobei zumindest ein Getriebe zur Übertragung der Betätigungsenergie auf die Absperrvorrichtung vorgesehen ist.
In Rohrleitungssystemen, beispielsweise im Chemieanlagenbau, werden Ventile eingesetzt um den Durchfluss flüssiger oder gasförmiger Medien zu steuern und zu regeln. Im Normalbetrieb werden die Ventile mittels Elektromotoren oder mit einem Druckmittel angetrieben. Im Notfall, bei Ausfall der Energiezufuhr zum Ventil, muss gewährleistet sein, dass schnellstmöglich eine Ventilstellung eingestellt wird, die für den Prozess, der mit dem Ventil geregelt wird, keine gefährlichen Prozessbedingungen zulässt. Es gibt Ventile, die im Notfall schliessend oder im Notfall öffnend ausgebildet sind.
Aus der EP 688984 B1 ist eine gattungsgemässe Vorrichtung bekannt. Eine Absperrvorrichtung, hier eine Membrane, wird über eine Betätigungsvorrichtung mit einer senkrecht bewegbaren Koppelstange betätigt. Die Koppelstange weist ein Gewinde auf und verläuft schraubenlinienartig in einer Hülse mit einem Anschlag. Die Hülse dient zur Einstellung des Hubes der Absperrvorrichtung und ist derart ausgebildet, dass im Notfall eine Handbetätigung des Ventils ermöglicht wird.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Handnotbetätigung anzugeben, die möglichst einfach aufgebaut ist und unabhängig von der Bauart der Absperrvorrichtung des Ventils in allen Betätigungsvorrichtungen mit einem Getriebe angewendet werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Handnotbetätigung für ein Ventil mit einer Absperrvorrichtung und mit einer in einem Gehäuse angeordneten Betätigungsvorrichtung, wobei die Betätigungsvorrichtung mit der Absperrvorrichtung lösbar angeordnet ist, wobei zumindest ein Getriebe zur Übertragung der Betätigungsenergie auf die Absperrvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung ein Spezialwerkzeug aufweist, wobei das Getriebe mit Hilfe dieses Spezialwerkzeuges von aussen betätigbar ist.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Es ist von Vorteil, dass im Normalbetrieb die Betätigungsvorrichtung im Gehäuse ohne Beeinträchtigung funktionieren kann. Dies wird dadurch erreicht, dass die Vorrichtung eine entgegen einer Federkraft einkoppelbare und von Hand antreibbare Welle aufweist. Dies wird auch dadurch erreicht, dass die Welle in dem Gehäuse der Betätigungsvorrichtung unterhalb eines Zugangs angeordnet ist, wobei im Normalbetrieb der Zugang zur Welle mit einem Deckel im Gehäuse abgeschlossen ist.
Es ist auch von Vorteil, dass die Betätigungsvorrichtung im Notfall möglichst einfach und schnell betätigt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass das Spezialwerkzeug im Normalbetrieb in einer Vertiefung in eine Wand des Gehäuses angeordnet ist. Dies wird auch dadurch erreicht, dass das Spezialwerkzeug einen Vorsprung aufweist, der passend zu einer Nut im Deckel des Gehäuses ausgebildet ist. Dies wird weiter auch dadurch erreicht, dass das Spezialwerkzeug einen Fortsatz aufweist, der passend zu einer Aufnahme der Welle des Getriebes ausgebildet ist, derart dass die Welle entgegen einer Federkraft einkoppelbar und vom Spezialwerkzeug betätigbar ist.
Mit einem einzigen Spezialwerkzeug, das in dem Gehäuse des Ventils integriert ist und mitgeliefert wird, kann im Notfall sowohl der Zugang zur Betätigungsvorrichtung freigemacht werden als auch das Getriebe der Betätigungsvorrichtung bedient werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Sicht auf ein Ventilgehäuse mit der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Handnotbetätigung,
2 eine weitere perspektivische Sicht auf das Ventilgehäuse von 1,
3 eine Sicht auf die Unterseite des Gehäuses von 2,
4 eine ausschnittsweise seitliche Sicht auf das Gehäuse von 1 mit dem Spezialwerkzeug,
5 einen Schnitt durch das Gehäuse von 2,
6 einen Ausschnitt aus 5 mit eingesetztem Spezialwerkzeug und
7 einen weiteren Schnitt durch die Vorrichtung zur Handnotbetätigung.
In 1 und 2 ist ein Gehäuse 1 perspektivisch dargestellt. Das Gehäuse 1 nimmt eine Betätigungsvorrichtung 2 für Ventile auf und kann als Stellantrieb 2 auf ein Ventil mit einer Absperrvorrichtung, die beide hier nicht dargestellt werden, aufgesetzt werden. Das Ventil kann mit einer Absperrvorrichtung beliebiger Bauart ausgebildet sein, beispielsweise als ein Membranventil, ein Kugelhahn, ein Schrägsitzventil oder ein Absperrklappenventil. In 1 ist der Stellantrieb 2 ausgelegt für eine elektrische Energieversorgung. Der Stellantrieb 2 kann jedoch auch ausgelegt werden für eine hydraulische oder pneumatische Energieversorgung. In jedem Fall weist die Betätigungsvorrichtung 2 ein Getriebe 3 auf, das später beschrieben wird.
Das Gehäuse 1 besteht aus einem Oberteil 4 und einem Unterteil 5, die nach dem Einbau der Komponenten mittels Schrauben 6 zusammengeschraubt werden. Im Oberteil 4 ist auch eine durchsichtige Abdeckung 7 ersichtlich, durch die eine Stellungsanzeige der Absperrvorrichtung beobachtet werden kann. An einer Seitenwand des Gehäuses 1 sind auch Anschlussplatten 8 zum Anschluss der Energieversorgung sowie weiteren Zusatzanschlüssen ersichtlich, wie beispielsweise ein Akku für die Notrückstellung des Ventils, eine Heizung für das Gehäuse 1 oder ein Anschluss für die Anzeige der Stellungen der Endschalter des Ventils.
Auf der Oberseite des Oberteils 4 ist ein Spezialwerkzeug 9 ersichtlich. Das Spezialwerkzeug 9 wird in Notfällen zur Betätigung des Ventils in einem Zugang 10 eingebracht. In 2 wurde das Spezialwerkzeug 9 weggelassen. Im Normalbetrieb des Stellantriebes ist der Zugang 10 zum Gehäuse 1 mit einem Deckel 11, der in der Zugangsöffnung eingeschraubt wird, abgeschlossen. Zur Sicherstellung der Dichtwirkung ist der Deckel 11 zusätzlich zu einem Gewinde 12 auch noch mit einer O-Ringdichtung 13 versehen.
In 3 ist das Gehäuse 1 mit Sicht auf die Unterseite dargestellt. Im Normalbetrieb des Ventils ist das Spezialwerkzeug 9 in einer Vertiefung 14 im Unterteil 5 des Gehäuses 1 angeordnet. Die Vertiefung 14 ist mit den Umrissen so geformt, dass das Spezialwerkzeug 9 genau darin passend aufgenommen wird. Das Spezialwerkzeug 9 weist auch Ringschnapphaken 15 auf, die in einem Ring 16 auf der Unterseite des Gehäuses 1 einschnappen und rastend festgehalten werden. In 3 ist auf der Unterseite auch einen Aufnahmeflansch 17 ersichtlich, der zur Verbindung mit einem weiteren Montageflansch des hier nicht dargestellten Ventils dient.
In 4 ist das Spezialwerkzeug 9 vergrössert dargestellt. Das Werkzeug 9 besteht aus einem Griff 18, einem Drehknopf 19, der mittels weiteren Ringschnapphaken 20 drehbar mit dem Griff 18 verbunden ist und einem Fortsatz 21 in der Form einer Profilwelle, beispielsweise eines Inbusschlüssels 21, der im Bereich der ersten Ringschnapphaken 15 fest mit dem Griff 18 verbunden ist. Zumindest der Griff 18 ist aus einem mit Glasfasern verstärkten Kunststoffmaterial im Spritzgussverfahren hergestellt. Auch der Inbusschlüssel 21 kann aus dem mit Glasfasern verstärkten Kunststoffmaterial einstückig mit dem Griff 18 hergestellt werden. Der Griff 18 weist eine Öffnung 22 auf, der zur besseren Handhabung des Griffes 18, sowohl bei Drehbewegungen als auch bei Zieh- und Druckbewegungen des Griffes 18, dient. Am Griff 18 ist auch einen Vorsprung 23 ausgebildet, der zu einer Nut 24 im Deckel 11 passt. Der Vorsprung 23 kann einstückig mit dem Griff 18 ausgeformt oder als eine Metallplatte 23 ausgebildet sein, die bereichsweise mit dem Kunststoffmaterial des Griffes 18 umspritzt wird.
In 5 und 6 ist das Gehäuse 1 geschnitten dargestellt. In 5 ist das Spezialwerkzeug 9 mit den ersten Ringschnapphaken 15 in den Ring 16 auf der Unterseite des Gehäuses 1 eingerastet. Das Gehäuse 1 ist dargestellt wie es für den Normalbetrieb des Ventils vorgesehen ist. Der Zugang 10 zum Gehäuse 1 ist mit dem Deckel 11 und den O-Ringdichtungen 13 abgeschlossen. Im Normalbetrieb ist das Gehäuse 1 für Anlagen, die den Sicherheitsvorschriften IP 65 und IP 67 entsprechen, ausgelegt. In 6 ist der Notbetrieb dargestellt. Das Spezialwerkzeug 9 wurde aus dem Ring 16 ausgerastet. Der Deckel 11 wurde mit dem Vorsprung 23 des Spezialwerkzeuges 9 aufgeschraubt und entfernt. Der Teilbereich des Spezialwerkzeuges 9 mit den ersten Ringschnapphaken 15 und dem Inbusschlüssel 21 wurde durch den Zugang 10 ins Gehäuse 1 eingeführt.
In 5 ist auch ein Abteil ersichtlich, in dem das Getriebe 3 angeordnet ist. Unterhalb des Getriebes 3 ist eine Kupplung 25 dargestellt, die mit einer Spindel im Ventil gekoppelt werden kann, wenn das Gehäuse 1 mit dem Flansch 17 mit einem weiteren Flansch des nicht dargestellten Ventils verbunden ist. Oberhalb des Getriebes 3 sind zwei Wellen 26, 27 dargestellt. Die erste Welle 26 ist mit einer Stellungsanzeige 28 unterhalb der durchsichtigen Abdeckung 7 verbunden.
Die zweite Welle 27 ist zur Verbindung mit dem Spezialwerkzeug 9 ausgebildet. Im Oberteil 4 des Gehäuses 1 sind auch ein Elektromotor 29 und weitere elektrische und elektronische Komponenten angeordnet. Die zweite Welle 27 weist im unteren Bereich, anschliessend an das Getriebe 3 einen zylindrischen Querschnitt auf. Im oberen Bereich weist die zweite Welle 27 einen Querschnitt auf, der in Übereinstimmung mit dem innenseitigen Profil einer Hülse 30 ausgebildet ist.
Die Hülse 30 ist in axialer Richtung verschiebbar auf der zweiten Welle 27 angeordnet. In etwa der halben Höhe der Hülse 30 ist auf der Innenseite ein ringförmiger Anschlag 31 ausgebildet. Oberhalb vom Anschlag 31 weist die Innenseite der Hülse 30 beispielsweise wieder ein sechseckiges Profil auf, das übereinstimmt mit dem Profil des Inbusschlüssels 21. Im oberen Bereich der Hülse 30 ist somit für das Spezialwerkzeug 9 eine passende Aufnahme ausgebildet. Die zweite Welle 27 kann durch die sechseckigen Profile der Hülse 30 und des Inbusschlüssels 21 mit dem Spezialwerkzeug 9 axial eingekoppelt und gedreht werden. Die Hülse 30 ist auf der Aussenseite in einem unteren Endbereich 32 derart ausgebildet, dass ein Mikroschalter zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors 29 bedient werden kann. Diese besondere Ausbildung des Endbereiches 32 wird anhand von 7 näher beschrieben. Die Hülse 30 ist mittels einer Schraube 33 und einer spiralförmigen Rückstellfeder 34 axial verschiebbar mit der zweiten Welle 27 verbunden. Die Rückstellfeder 34 ist innerhalb der Hülse 30 zwischen dem ringförmigen Anschlag 31 und der Welle 27 angeordnet. Der Kopf der Schraube 33 befindet sich oberhalb des ringförmigen Anschlages 31.
In 6 ist das Spezialwerkzeug 9 mit dem Inbusschlüssel 21 und den ersten Ringschnapphaken 15 in den Zugang 10 eingeführt. Die Ringschnapphaken 15 rasten hinter einem Vorsprung 35, der in die Wand des Oberteils 4 des Gehäuses 1 ausgebildet ist, ein. Dadurch wird erreicht, dass das Spezialwerkzeug 9 im Zugang 10 während der Notbetätigung der Hülse 30 und der zweiten Welle 27 festgehalten wird.
In 7 sind zwei Ausführungsbeispiele des Endbereiches 32 der Hülse 30 dargestellt. In der linken Hälfte der 7 weist die Hülse 30 auf der Aussenseite einen ringförmigen Vorsprung 36 auf, der bei der axialen Bewegung der Hülse den Mikroschalter 37 betätigt. In der rechten Hälfte der 7 ist der Endbereich 32 der Hülse 30 konisch ausgebildet und kann somit ebenfalls zur Betätigung des Mikroschalters 37 dienen. Mit dem Mikroschalter 37 wird der Elektromotor 29 freigeschaltet, das heisst der Kurzschluss wird geöffnet, der im Normalbetrieb die Stellung der Motorwelle beibehalten würde. Hierdurch wird erreicht, dass sich das Getriebe 3 im Falle einer Handbetätigung im Notfall besonders leicht bedienen lässt. Mit der hier beschriebenen Vorrichtung zur Handnotbetätigung lassen sich alle Ventile, die in der Betätigungsvorrichtung ein Getriebe mit einer Welle ähnlich der zweiten Welle 27 aufweisen, auch nachträglich ausrüsten.

Claims

Vorrichtung zur Handnotbetätigung für ein Ventil mit einer Absperrvorrichtung und mit einer in einem Gehäuse (1) angeordneten Betätigungsvorrichtung (2), wobei die Betätigungsvorrichtung (2) mit der Absperrvorrichtung lösbar angeordnet ist, wobei zumindest ein Getriebe (3) zur Übertragung der Betätigungsenergie auf die Absperrvorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Spezialwerkzeug (9) aufweist, wobei das Getriebe (3) mit Hilfe dieses Spezialwerkzeuges (9) von aussen betätigbar ist.
Vorrichtung zur Handnotbetätigung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine entgegen einer Federkraft einkoppelbare und von Hand antreibbare Welle (27) aufweist.
Vorrichtung zur Handnotbetätigung nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (27) in dem Gehäuse (1) der Betätigungsvorrichtung (2) unterhalb eines Zugangs (10) angeordnet ist, wobei im Normalbetrieb der Zugang (10) zur Welle (27) mit einem Deckel (11) mit einem Gewinde (12) und einem O-Ring (13) im Gehäuse (1) abgeschlossen ist.
Vorrichtung zur Handnotbetätigung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spezialwerkzeug (9) im Normalbetrieb in einer Vertiefung (14) in eine Wand in einem Unterteil (5) des Gehäuses (1) angeordnet ist.
Vorrichtung zur Handnotbetätigung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spezialwerkzeug (6) Ringschnapphaken (15) aufweist.
Vorrichtung zur Handnotbetätigung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) zur Einrastung der Ringschnapphaken (15) des Spezialwerkzeuges (9) einen zu den Schnapphaken passenden Ring (16) aufweist.
Vorrichtung zur Handnotbetätigung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spezialwerkzeug (9) einen Vorsprung (23) aufweist, der passend zu einer Nut (24) im Deckel (11) des Gehäuses (1) ausgebildet ist.
Vorrichtung zur Handnotbetätigung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spezialwerkzeug (9) einen Fortsatz (21) aufweist, der passend zu einer Aufnahme einer Hülse (30) ausgebildet ist, wobei die Hülse (30) federnd mit der Welle (27) des Getriebes (3) verbunden ist, derart dass die Welle (27) entgegen einer Federkraft einkoppelbar und vom Spezialwerkzeug (9) betätigbar ist.
Vorrichtung zur Handnotbetätigung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen von der Hülse (30) schaltbaren Mikroschalter (37) zur Ein- und Ausschaltung der Betätigungsenergie aufweist.