DE1915046C - Einrichtung zum schnellen Abschließen von Rohrleitungen - Google Patents

Description

IJiL- Lihndung bezieht sich auf eine Hinrichtung /um schnellen Abschließen von Rohrleitungen liii gasförmige Medien, in denen Hauptahsperrventile. Druckregler iiiul Sicherheitsventile angeordnet sind.

Meistens wird this gasförmige Medium von der Versorgungseiuheit mil einem hohen Druck durch eine Leitung und das lliiuptahspcrrveiitil hindurch einem Druckregler zugeleitet, der den vorhandenen hohen Druck auf Betriebsdruck mindert. Dieser Hinrichiung ist ein Sicherheitsventil nachgesclialtet. Hin Druckanstieg, der beispielsweise von einem Flamincnriickschlag oder dem Ausfall des Druckreglers hei vorgerufen werden kann, bewirkt, dall das Sicherheitsventil geöffnet und die überschüssige Gasmenge in die Atmosphäre abgeblasen wird. Dadurch soll ein Überdruck in der Leitung zwischen dem Sicherheitsventil und der Verbrdiichsstelle abgebaut werlien, um die derate vor unzulässig hohen Uelasttinpen zu schiii/en. Da dh_ Abblasmenge der bekannten Sicherheitsventile zumeist wesentlich kleiner als die maximale Durchflußmengc de* Druckreglers ist. kann u. Ii. die abgeblasene Menge nicht ausreichen, einen Druckabiall in der Leitung zwischen Verbraucher und Druckregler herbeizuführen. Dadurch erhöht sich trotz geöffnetem Sicherheitsventil tier Druck in dem Leitiingsabschnilt zwischen llauptabsperrventil und Verbraucherstelle, was eine Zerstörung von leitung und Geräten hervorrufen kann. Aus diesem Grund ist man dazu übergegangen, dem llaupiabsperrveiuil eine Steuervorrichtung zuzuordnen, welche dieses in Abhängig! --it von dem !unterdruck in der Hauptleitung ,chließt. Hei einer bekannten Auslülmingsform ist die Suiiei vorriehliini' und das Absperrventil in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. Die Betätigung lies Absperrventils erfolgt bei dieser Ausführung über eine Hebelk'.iustruklion mit ledern. Diese umfaßt einen im Steuerdruckrauin arretierten Sehaltliebei. der i'ibei eine Si-hallachse mit einem Schwenkhebel verbunden ist. an dem die Diisenklappe angcL-nkt ist. Die Lösung der Sperre erfolgt über eine axial bewegliche Membran. Die ledein erzeugen die notwendigen Kriilte liii die Bewegung ilei ILbcl nach dem Lösen der Speiie.

i ine deiailige Kombination hai |edi;e!i den Nachteil, d.il'i I iii jeden Rohidinchinessetncnubereich ein amleies Abspcirvenlil gewühlt weiden muH. Weiler hin bilden die an Άί.·η llchclamun angieifendeii I ι il'M krilu· cm Monieiil. was einen selinelleien Veiseli|eil' dei lühiimi'.en und Abdichtungen hervoriiilrii U; 111; ι

Wcileihiu lsi dutch die deutsche I'.iten'sclinll 1 iifiX I'll ink- Voiriehiung zum Verriegeln des ( ias einl.il.'i'. enlil ■ von Kiii !.m lil.i'jsiehei ιιιΐί'ιπ an \u!" !'cngei.ik μ I' I.min. Die \ ei riei:eluii!;^viii ι κ liiuPi^{1 1}MIsI /in \ !ik i.'ilung dl; ii. nde iiiul nut ι mein i!r Vuitil liel.iln'eiidein Zapleu zusammen.iihcitcndi Kui'ehi aiii.

Der Lilindimg lit.-gl die Aufgabe zugiunde. eine I inncliliint' 'ii «-cliaflVu, die in ihrer kon-.liuktivcn (iesliiltiing vniieinaiuki unabhängige Bauelemente aulweisi. Dadtiich isl die \ ei Wendung einzelner I l:ni elemente, ohne (IaK sie koiistiuktiv wr.mdrit weiden BiIiSSi¹H. bei verschiedenen RnhileitiiiU's'-vsteimn möglich, und lei Her wird ein eventuell ; iloid'.ilicli'> Austauschen von einzelnen Bauelementen vcieiiifatlil

ι rfiiulmiiiMu mil) wild eine I nun hliiiri'. zum

schnellen Abschließen von Rohrleitungen für gaslörmige Medien, hei größeren Drtickänderungen, bestehend aus einem Absperrorgan in der Rohrleitung und einer Vorrichtung zum öffnen und Schlie-Ik-η des Abspeirorgatis vorgeschlagen, wobei dei ölinungs- und Schließvorrichtung ein Druckschalter zugeordnet ist, der in Abhängigkeit vom Druck in der Leitung in Strömungsrichtung hinter dem Absperrorgan betätigbar ist und der mit einer an 'ich bekannten Sperre verseilen ist, die nur von Hand wieder geöffnet werden kann. Durch diese MaU-nahme ist der Druckschalter unabhängig von dem Absperrorgan und für beliebige Nennweiten der Ahsperroiuane zu verwenden oder auch zusätzlich zu bereits vorhandenen Absperrorganen anzubringen.

Nach einem weiteren Erfmdungsgedanken wird eine Leitungsanordnung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch eine Hauptleitung, in der in Strömungsrichtung das Absperrorgan mit ÖITnungs- bzw. Schließvorrichtung, Druckregler und Sicherheitsventil in Reihe angeordnet sind und von der vor dem Absperrorgan eine Leitung abzweigt, die zu einem Druckschulter führt, die ferner gekennzeichnet ist durch eine Leitungsabzweigung hinter dem Sieherheitsventil. die zum Steuerten des Druckschalter·* führt, und ferner durch eine Leitung, tlie die ()IT-nungs- bzw. Schließvorrichtung mit dem Druckschalter verbindet, und weiterhin durch eine Leitung, die vom Druckschalter in das Freie führt.

Line derartige Anordnung des Druckschalter' in einem Leitungssystem ermöglicht die Verwendung einer bestimmten Atisführungsform des Druckschalter·-, für verschiedene Nennweiten der Absperrorgane und isl ferner vorteilhaft beim Austausch eines he' ehädigten Bauteiles.

In Vveiterbildunu der Lrfindung wird vorgeschlagen, daß dei Druckschalter aus einen; Steuerleil und einem Ventilteil hjstehl und der Sieuerteil eine Membran auiweist. die vom Druck in der lLiuptleinny, in Siidmungsrichtung himer dem AbspenorgaM beaufsclilagbar ist und die in Abhängigkeit vor. diesem Druck eine Stange betätigt, welche über ein Zwischenglied mit einem Doppclventil in Verbindung Mehl, das in Nornialsielhmg den Strömungsweg des Medium·, von der Oflniings und Schließvorrichtung in-. Freie über 1 citiingcn ,ibschlicßi und in Auslösestel'iMig (kii Strömungsweg des Medium^ von cL-r Hauptleitung nach der Öllnungs- und Sehli'. Ι.Ίν on iihtimg über l.cituiu'en absehließt Dadurch ^I es inoghch, auch ü<:n Steueiieil und <.kn \'entiheil ueliemi! voneinander auszutauschen Dies Ιι.Ί den \Orieil einer raschen W'iedeiserwenihmi; de-· Druckschalter Ι-.Ί I 'nilii hilieit der Yentil'-it/e im Ventilteil odei Üri li.idiL'.iii'". dei Membran t.n Slcueileil.

( Pvin,!'.'. ^m-.-111 weiteren I 1 lindiingsiiedankeii smil Sieiieiteil und \'eiilillcil ax: '■■ hinteieinaiider aiuiennliiet. I uu ileiaitigv.¹ Anoidnuns! zeichnet μ eh iIum.1 die F.inlachheil ihrer I'inzelleile. die zweckmäßigei-¹¹ eise l)iehleile sind. aus. Weiterhin erweist sich die axiale Anordnung bei der K'.ifliiberlragimg von der Membran aiii die Beliitigunusvorriclilung tür den \ uililsiöl'iel als _;'imsiig. Dice direkte Ki.illiibeitra i'uiiL' es HeUn keine Kiaitmonienle auf ruft

nur geringe Reibungskräfte hervor, lind es wird die Störanfälligkeit hei abgesetzt

Als weitere Ausbildung der Ldinduiig wird \ot ücsi hlagi. n, den Sleueileil seitlich, vorzugsweise rei.htwiukhu neben iliiu \ entilteil anzuordnen I ine

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Seit liehe Anordnung des SteuerlLils hat den Vorteil, daß die Spcne auch bei Unterdruck m der Leitung ill Ströiniuigsriclitung hinter dem Ahspcrroigan gelöst und dadurch tlas Absperrorgan geschlossen wird.

(ie;näß einem weiteren Lrlindungsgedanken wird Virgeschlagen, daß eine Hülse vorgesehen ist, wobei (lic lliilse in einer Bohrung eines Fühiuugsstückes geführt ist und die Hülse im oberen Teil eine Fühlung für die Stange und im unteren Teil eine Fühlung für den Ventilstößel aufweist. iViiie derartige Anordnung der einzelnen Bauteile des Ventilteils hai MrIi als besonders vorteilhaft, im Hinblick auf die kinematischen Verhältnisse nach dein Lösen dei Sperre, erwiesen.

In vorteilhafter Weilerbildimg wird dazu vorgeschlagen, daß die Sperre aus mehreren Kugeln bestellt, die in der Hülse in Querbuhrungen angeordnet sind, wobei die Kugeln in Noi nullstellung zum 'Feil jiuf einer Fläche aufliegen und in Auslösestellung »ich zum feil in einer Ringnut der Stange befinden. Ciemäll einer weiteren Ausführungsform der Lrfin tiling wird vorgeschlagen, daß die Membran des seillich angeordneten Steuerteils über eine Menibran-Mange und ein Hebelsysteni mit der Stange des Ventilteiles in Verbindung steht, wobei das Hebelsysteni aus zwei Hebeln hestehl. die einerseits nut der Mem branstange und andererseits mit einem in der Stange befestigten Bolzen in Berührung stehen.

Fine derartige Anordnung ermöglicht es, daß auch bei Unterdruck in der. Leitung in Strömungsrichtung hinter dem Absperrorgan >'ie Sperre gelöst wird.

Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführunusbeispicle der Frliridung sowie ein Sehaltschema, und /war zeigt

Fig. I Darstellung eines Druckschalter nach der Lrlindung in der Vorderansicht mit axialer .Anordnung von Membran. Arretierung und Vcr.iüitößel.

Fi)¹ 2 Darstellung eines anderen Druckschalter nach der Erfindung in der Vorderansicht mit seitlicher Anordnung der Membran sowie axialer An Ordnung von Arretierung und Vent,!stößel.

Fig. 3 Schallschema für Druckschalter gemäß der Frhndung.

In Fig. I isi ein Druckschalter veranschaulicht, bestehend aus einem Steueruil 1 und einem Vcntilleii 2. Der Steuerteil 1 weist em Sieuergehäiise 55 a.il. in dem eine Membran 3 angeordnet ist. Dk'.e wild mittels eines Me/nbrandeckeK 4 auf die Anschlag-Hache 5 gedrückt. De.¹ Membrandeckel im mit einen" (icvvindv¹ 56 versehen und in das Sicuergehäuse 55 eingeschraubt. Der Meinbrandeckel 4 weist einen Anchhiß I) auf. an ilen eine Leituiu: I>' anschließen ist.

Memhiandeckcl 4 und Membiaii3 bilden einen Meiiei raum ft. Auf die Membran 3 diuckt iibei einen I ederdeckel 7 eine Feder R. die sich auf einem Ring 9 .ibstiit/t In ili^ein Ring 9 sind seülkh Mit nahnicstifte IO eingeschraubt, die durch axiale Führungen I! des Steuerten* 1 hindurchragen und aiii der Fläche 12 eines liiistellriuges 13 aullicgcn. Durch Drehung des Finslellriiiges 13 iit die I ederkiaft verstellbar Die Membran 3 drückt iibci eine Schraube 14 entgegen der Kraft der Feder IS im V entilleil 2 auf die Stange \<>. Die Stange 16 vvei-it eine Ringnut 17 sowie ein I angloch 18 auf und wird in der Hülse 19 sowie im Sleiiei gehäuse 55 gleitend geführt. Die Hülse 19 ist mit Oiicrbohrimgen 20 versehen, in denen Kugeln 21 gelagert sind, und M m der sich nach oben erweiternden Hohiimg de-, | uhninussiuk l-.es 22 sowie im Ventilgehäuse 57 verschiebbar aiigi ordnet. Das ! ührungssiuck isi in das Ventilgehäuse 57 eiiigesciirauhl. Die Kugeln 21 weisen einen Duiel·. Γι iiiesser auf, der größer ist als die WaiiUsiiiikc dei lliilse 19 und stüt/en sich in Normalsiellunu gegen die I lache 39 im I ühruugsstück 22 ab. iUi. die Kugeln 21 halten die Stange 16 fest. Im iinte.en I eil dei lliilse 19 ist in einer axialen !Winning 58 der

in Ventilstößel angeordnet. Line Feder 24 stützt ach gegen ein die Hohrung 58 abschließendes Vcrsehlußstiick59 und an dem Ventilstößel 23 ah und bevviiki den noiwjndigen Anpreßdruck für das Ventilverschlußstück 23i/ auf dem Ventilsitz 25. wie aus der entsprechenden Darstellung links der Sv, mmeirielinic hervorgeht, während der Normalstellung. Line ledei 26, die sich im Ventilgehäuse 57 und auf dem Bund 27 des VerschluBstückes 59 abstützt, erzeugt den erforderlichen AnpreUdruck für das Ventil ve rsc h 1 ti U-stück 23/) auf den Ventilsitz 28, bei Auslösung des Druckschalters. Der Vcnu'-sit/ 25 ist in dem Ring 29 und der Ventilsitz 28 ist in uem Deckel 30 angeordnet. Ring und Deckel sind in das /entilgehäuse 57 eingeschraubt.

Die O-Ringe-31, die Vcntildichtungeii 32 und die Dichtungen 33 bestehen vorzugsweise aus l'olytetrafluoräthylen, mit dem eine besonders gule Abdichtung zwischen den einzelnen Gasraumen des Druckschal ters und gegenüber der Atmosphäre bewirkt wird.

Weiterhin sind in dem Ventilgehäuse 57 Bohrungen /I, Ii, C vorhanden, in die Leitungen A'. Ii'. C" einschraubliLr sind.

Das Schaltschema des beschriebenen Druckschalters ist in F i g. 3 veranschaulicht. Mit A' ist die Druckleitung bezeichnet, die von der Hauptleitung // zu dem Druckschalter /■ führt. Leitung H' ist die Atmungsleitung für das Hauptsperrventil /.. Duich die Leitung C" wird die Atmungsluit des Hauplabsperrventils bei geschlossenem Druckschalter / in clic Atmosphäre abgeblasen, und Leitung I)' ist die St'JUcrlcitung für den Druckschalter /·'. Die Funktion des Druckschalters ist folgende:

Bei normalem Betriebszustand hallen sich die ν ι an !unterdruck auf die Membran 3 ausgeübte Krall

•ti und die Kran der Feder 8 das (ileichgevvicht. Die Siange 16 befindet sich in Nornialstelltiivj - in I : j!. I link', der Symmciriclimc. Der Vent:.!>l<ißel 23 wird durch die Feder 24 nach oben ucdruckt. ila>. \enlilver ,chluBstiick 23« liegt auf dem Ventilsitz 25

5'.' auf. Dadurch ist der Durchgang vmi A nach /( frei-Uwücben. so daß der Druck aus der Hauptleitung// über die Leitungen.!' und IY in dui Raniiii/ de> Bei'atiüiMiü ort'.nis K Im das I laup'al^p. · 1 ■ en'i! / ',■•.Ί,ιιΐ'.Μ und dort den Kolben/ be.uil· 1 ι.¹ .·:> I)¹.-

-,5 1 laupl:iiv p. rrvcntii /■. isi in dieseai /t'si.uid iHollnel ! ιΙ·.'·.Ιη sich ι.\ί.\ I unterdruck und und il.uluich d'e ,.,;! da Membian 3 ausgeübte Krall ιμοΙΉτ als die Kraft der Feder 8. sn wird die Nk ιιιΙμλιιι 3 π.ι .¹Ii unten gedrückt und verschiebt du Stange lit ir. a\i

fin aliT Richtung, bis die Ringnut 17 und die Puerkih niiijvn 20 in einer F.bene liegen. Die Kugeln 21 springen d.i'iii in die Ringnut 17, und die Sperre ist geloM Die Kugeln 21 verbinden die Stange 16 mit der Hülse 19. Stange 16 und Hülse 19 werden durch die Kraft

λ;, der Feder 26 nach unten gedrückt. Dabei wird ferner der \ enlilstößel23. nachdem der Iiuiul35 zur Anlage an den Ventilstößel 23 gelangt, nach unten bewegt und das Ventilverschliißsliick 23/> auf den Ventil-

»it/ 28 gepreßt, wobei us clcii Durchgang von Ί nach Ji versperrt und gleichzeitig ilen Durchgang von H ii;u-li C freigibt. Das Betätigungsorgan K wird nicht mein Mim Druck ;ius der Leitung/*' beaufschlagt und schließt dadurch das I laupiabspcrrventil /·.. (bei die Leitungen Ii' und ( ' linclet ein Druckausuleicli zwischen dem (iastaumfr und der Atmosphäre *-!;ilt.

Im die Lisache de plot/lichen Druckanstieges in der leitung// geklärt und kann das llauptanspeir- ." \ertil /. wieder geöil'net vvcid.'ti. so wird die Stange Id mittels eines I lebeis 37. an dem ein Hetätigungsort:.an 30 befestigt ist. nach oben gedrückt. Die Kugeln 21 werden \on der kante 38 der Ringnut 17 in du· Bohrungen 20 der Hülse 19 geschoben und arretieren die Stange 16 in Vei bindung mit der Kegel-•lüch·.· 31 lies liihrungsslückes 22.

In I'ig. 2 ist ein weites Ausführungsbeispiel cmes Druckschalter geniale der Lil'miliing veran- -Lhaulicht, bei dem der Steuerteil Γ seitlich angeordnei ist. Die Membran 40 bildet /usammcn mit dem MembrandeckeUl den Steilen ;umi42. Auf die Meni-Im an 40 drückt die leder 43. die sieh auf dem einstellb.iien Ring 44 abstützt. An tier Membran ist eine Stange 45 befestigt, die iluerseils in den Führungen 46 und 47 gleitend gelagert ist. An der Stange 45 sind Hebel 48. 49 angelenkt, die um die Drehpunkte 50. *>l in den Lagern 52. 53 im Ventilgehäuse schwenkbar sind. Heide Hebel drücken aiii eine LHich.e 54 einer Stange 16.

Die weitere Ausbildung des Druckschalter¹» ent-•piicht dem in L i g. I veranschaulichten Ausfüh-1 mi'jsbcispiel.

1 ine seitliche Anordnung des Stellerteiles hat den \Oiteil, daß die Sperre bei Überdruck und auch bei Lnicidiuek in der Hinlcrdruckleitung gelöst und dadurch das Hauptahsperrvcntil // geschlossen wird. Hei rbcrdruck bewegt sich die Membran 40 entgegen der Federkraft und bewegt die Stange 45 nach links Der Hebel 48 wird um den Drehpunkt 50 4" 'iciuin nach unten auf die !lache 54 gedrückt, so daß die Sperre gelöst und das Hauptabsperrventil /. geschlossen wird. Hei l'nlerdruck dagegen bewegt sich die Membran 40 nach rechts und dreht den 1 lebel 49 um den Punkt 51. Dieser übt auf die Hache 54 vine Kraft aus. die wiederum ein Lösen der Sperre bewirkt

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   Ί. 1 im κ billing /um sehneilen Abschließen von .V¹ Rohrleitungen für gasförmige Medien bei größe-■en Druckänderurgen. bestehend aus einem Abspenorgan in der Rohileitung und einer Vorrichtung /um Otfncii und Schließen -.!es AbspeniM gans. d a d u r c h g e k e η η / e i e h net. dal.'· 5S der ÖtTiHings- und Schließvorrichtung (M ein Druckschalter (/) zugeordnet ist. der in Abhängigkeit vom Druck in der Leitung (//) in Strömungsnchuing hinter dem Absperrorgan (/-.') betätighar iM und ilei mi. einei an sieh bekannten ^fi° Sperre versehen ist. die nur von Hand wieder gcölTnet werden kann.
2. 2. Linrichtung nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch eine Hauptleitung (//). in der in SlnV nuingsrichiung das Absperrorgan (/ ) mit Oll- ft5 niings- h/w SchhelUorrichluiig (K). Druckregler (/.) und Sicheihcitsvenlil (A/) 111 Reih;- angeord net sind und von der vor dem Absperrorgan (Ii) eine Leitung [A') abzweigt, die zu einem Druckschaltei (A) führt, ferner gekennzeichnet durch eine leitungsabzweigung (/)') hinter dem Sicherheitsventil (A/). die /um Steuerteil (1) des Druckschallers (/') führt, und feiner durch eine I eiiuu, (Ii). die die OlTnungs- bzw. Sclilief.UoriKhtung [K) mit dem Drucksehalter (/·') \erbindii. und weiterhin durch eine i.eitung [("). die vom Druck-ehaltcr (/■) ·η das Lreie führt.
3. \ I miichtung nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, ilal.l der Druckschalter (/ ) aus einem Steuerteil (1) und einem Ventilteil (2) besieht und der Sleueitcil (1) eine Membran (3) aufweist, die vom Druck in der Leitung (//) in Sirönuiiigsrichtung hinter dem Absperrorgan (/) beaufschlagbar ist und die in Abhängigkeit von diesem Druck eine Stange (16) betätigt, welche über ein Zwischenglied (19) mit einem Doppelventil (23) in Verbindung steht, das in Normalstellung den Strömungsvvcg des Mediums von der Olfnungs- und Schließvorrichtung (K) ins Lreie über die I citiin.i· (/*') und ((") abschließt und in Aiislösestelhmg den Strömung'wcg des MeJ iinis von der Leitung!//) nach der ί Minungsund SchlieU\orrichtimg(M über die Leitung (A') und (/Π abschließt.
4. ■\. Diuekschalter nach Anspruch \ dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteil (I) und der \ entilteil (2) a\ial hintereinander angeordnet sind
5. ^. Druckschalter nach Anspruch λ. dadurch gekennzeichnet, daß dei Steuerteil (L) seitlich, vorzugsweise rechtwinklig neben dem Ventilteil (2) angeordnet ist.
6. h Druckschalter nach einem dei Ansprüche I bis S. dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (19) eine Sperre (20. 21. 39) aufweist, durch die in N01 nullstellung das Ventilverschlußstiick (23(i) auf dem Ventilsitz (25) und in Aiislösestelhmg das Ventilverschlußstiick (23/)) auf dem Ventilsit/. (28) gehalten wird.
7. 7. Druckschalter nach einem der Ansprüche 1 bis (1. dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenglied eine Hülse (19) vorgesehen ist. wobei die Hülse (19) in einer Bohrung eines Fiilirunesstüekes(22) geführt ist und die Hülse (19) iiv oberen Teil eine Führung für die Stnnge (16) um im unteren 'Veil eine Fülirunc fiii den Ventil stößel (23) aufweist.

   ^v'. DnicksclKilter nach einem der Ansprüche bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Spurt' aus mehreren Kugeln (21) besteht, die in de Hülse (19) in Ouerbohruiigcn (20) anueordne sind, wobei die Kugeln (21) in Noinialsielliin /um Teil auf einer Fläche (39) aufliegen und i Aiislösestelhing sich zum Teil in einer Ringui (17) der Stange (16) befinden.

   '·. Drucksehalter nach einem der Ansprüche bis S. dadurch gekennzeichnet, daß die Membn (40) des seitlich angeordneten Steuerteiles (1 über eine Mernbranstange (45) und ein Hebe svsKTii mit der Stange (16) des Ventilteiles (2) Verbindung steht, wobei das Hebelssstem a /wei Hebeln (48. 49) besteht, die eineiseits η dei Membranstange (45) und andererseits π di-i Stanuc (16) in Henihinnu stehen.

   Hui zu 1 Hlatt Zcichmmcen