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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, wobei zumindest ein Getriebe zur Übertragung
der Betätigungsenergie
auf die Absperrvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung
ein Spezialwerkzeug aufweist, und wobei das Getriebe mit Hilfe dieses
Spezialwerkzeuges von aussen betätigbar
ist.
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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.
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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.
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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.
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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, wobei das Spezialwerkzeug einen Fortsatz aufweist, der passend
zu einer Aufnahme einer Hülse
ausgebildet ist, wobei die Hülse
federnd mit einer Welle des Getriebes verbunden ist, derart dass
die Welle entgegen einer Federkraft einkoppelbar und vom Spezialwerkzeug
betätigbar
ist.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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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.
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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.
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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.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Sicht auf ein Ventilgehäuse mit der erfindungsgemässen Vorrichtung zur
Handnotbetätigung,
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2 eine
weitere perspektivische Sicht auf das Ventilgehäuse von 1,
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3 eine
Sicht auf die Unterseite des Gehäuses
von 2,
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4 eine
ausschnittsweise seitliche Sicht auf das Gehäuse von 1 mit dem
Spezialwerkzeug,
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5 einen
Schnitt durch das Gehäuse
von 2,
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6 einen
Ausschnitt aus 5 mit eingesetztem Spezialwerkzeug
und
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7 einen
weiteren Schnitt durch die Vorrichtung zur Handnotbetätigung.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.