DE19510757C1 - Vorrichtung zur Betätigung von Lüftungsklappen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Betä­ tigung von Lüftungsklappen oder dergleichen in Rauch- und Wärmeabzugseinrichtungen mittels zumindest eines mit einem Druckmedium beaufschlag­ baren Stellorgans, das insbesondere als zumindest ein mit Druckluft beaufschlagbarer Hubzylinder ausgebildet ist, das über Ver­ sorgungsleitungen, ein Druckdifferenzventil und ein Druck­ umschaltventil mit einer Druckmittelversorgung verbindbar und bei unterschiedlichen Systemdrücken im Öffnungs- und Schließsinn betätigbar ist.

In beispielsweise Dächer von industriellen Bauten ange­ ordnete Lüftungsklappen werden üblicherweise über Druck­ luftzylinder betätigt, wozu in aller Regel jeweils zwei Versorgungsleitungen zu den jeweiligen Auf- und Zusteuer­ druckräumen der Zylinder zu führen sind. Das verursacht einen nicht unerheblichen Versorgungsleitungsbedarf.

Eine solche, mit zwei Versorgungsleitungen versehene, Be­ tätigung von Lüftungsklappen ist aus dem DE-GM 73 04 958 bekannt; hier werden die Hubzylinder zum Öffnen und zum Schließen über ein Umschaltventil mit Druckluft beauf­ schlagt. Außerdem besitzen sie Rastmöglichkeiten, um die Klappe in den jeweiligen Positionen auch bei Störungen in der Druckluftversorgung festzulegen.

Um den Bedarf an Versorgungsleitungen zu reduzieren, ist es darüber hinaus bekannt, den Schließ- und den Öffnungs­ vorgang bei unterschiedlichen Systemdrücken vorzunehmen und zwischen dem Druckumschaltventil und den Hubzylindern ein Druckdifferenzventil vorzusehen, das bei Vorliegen von z. B. 6 bar die zu den Hubzylindern führende Aufsteuer­ versorgungsleitung und bei einem Druck von z. B. 3 bar die Zusteuerversorgungsleitung der Zylinder freigibt. Bei einer solchen Vorrichtung ist zwischen Umschaltventil und Druckdifferenzventil nur noch eine Versorgungsleitung notwendig.

Nachteilig bei dieser vorbekannten Vorrichtungen ist al­ lerdings, daß bei Leckagen im System und einem unbeab­ sichtigten Systemdruckabfall geöffnete Lüftungsklappen bei Erreichen des für den Schließvorgang vorgesehenen Sy­ stemdruckes automatisch in ihre Schließstellung überführt werden. Systemdruckverluste können beispielsweise im Brandfall entstehen mit der Konsequenz, daß die Lüftungs­ klappen geschlossen werden und der anfallende Rauch nicht mehr abgeführt werden kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie zwar weiterhin nur mit einer Versorgungsleitung zwi­ schen Umschaltventil und Druckdifferenzventil auskommen kann, gleichfalls jedoch sichergestellt ist, daß bei unbe­ absichtigten Druckverlusten auch geöffnete Lüftungsklappen in ihrer offenen Entlüftungsstellung zu halten sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch aus, daß das Druckdif­ ferenzventil über eine Sperreinrichtung bis zum Unter­ schreiten eines vorgebbaren Minimalsystemdruckes in einer die Öffnungsversorgungsleitung des Stellorgans freigeben­ den Betriebsstellung haltbar ist und daß Steuerdruckräume des Druckdifferenzventils vor Erreichen einer neuen Schaltposition auf einen Systemdruck unterhalb des Minimalsystemdruckes entspannbar sind.

Durch die Sperreinrichtung kann das Druckdifferenzventil mit Hystereseverhalten arbeiten, so daß bei einem System­ druck von z. B. 6 bar Lüftungsklappen weiterhin öffnen, die geöffneten Klappen jedoch erst bei einem Systemdruckabfall auf z. B. 0,5 bar Überdruck erst wieder schließen. Damit ist auch im Brandfall bei geöffneten Klappen sicherge­ stellt, daß diese aufgrund von Leckagen nicht automatisch in ihre Schließstellung gefahren werden. Im Normalbetrieb sind bei geöffneten Klappen und einem einzuleitenden Schließvorgang die Steuerdruckräume des Druckdiffe­ renzventils zunächst zu entspannen auf einen Systemdruck kleiner oder gleich dem Minimalsystemdruck, so daß die Sperreinrichtung aus ihrer Sperrstellung gebracht werden und der Schließvorgang bei einem Systemdruck von z. B. 3 bar eingeleitet werden kann. Die gegenüber den herkömm­ lichen Vorrichtungen mehr benötigten baulichen Mittel sind gering, so daß in kostengünstiger Weise eine Vorrichtung geschaffen werden kann, die einerseits nur einen geringen Versorgungsleitungsbedarf hat, andererseits aber auch den sicherheitstechnischen Anforderungen im Brandfall Rechnung trägt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 9 der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung;

Fig. 2 ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In der Zeichnung sind allgemein gleichwirkende Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die in der Zeichnung all­ gemein mit 1 bezifferte Vorrichtung dient in dem gezeigten Ausführungsbeispiel dazu, Lüftungsklappen 2 für insbeson­ dere industrielle Bauten über pneumatisch betätigbare Hub­ zylinder 3 zu öffnen und zu schließen. Die Hubzylinder 3 sind über eine Aufsteuerversorgungsleitung 4, eine Zu­ steuerversorgungsleitung 5 sowie eine Versorgungsleitung 6 über ein Druckdifferenzventil 7 und ein Umschaltventil 8 mit einer nicht im einzelnen näher gezeigten Druckluft­ versorgung verbunden.

Das Druckdifferenzventil 7 hat einen hin- und herbewegli­ chen Ventilkörper 9, der an einer Stirnseite von einer Druckfeder 10 und an der anderen Stirnseite über die Ver­ sorgungsleitung 6.1 mit Druckluft beaufschlagbar ist. In dem der Druckfeder 10 benachbarten Endbereich hat der Ven­ tilkörper 9 eine im Querschnitt konische Nut 11, in die das entsprechend ausgebildete Ende eines Sperrstiftes 12 in der gezeigten verriegelten Stellung des Ventilkörpers 9 eingreift. Der Sperrstift 12 ist von einer Druckfeder 13 beaufschlagt, die sich an dem dem Sperrstift 12 abge­ wandten Ende am Gehäuse des Druckdifferenzventils 7 ab­ stützt. Bei 14 hat das Druckdifferenzventil eine in die Atmosphäre mündende Druckentlastungsöffnung, über die die Steuerdruckräume des Druckdifferenzventils 7, aber auch die Versorgungsleitungen 4 und 5 zu entlüften sind.

Das Umschaltventil 8 hat Druckluftanschlüsse 15 und 16 so­ wie eine Druckentlastungs- bzw. -entlüftungsleitung 17. Vor Einstellung der Schaltpositionen "Auf" oder "Zu" ist jeweils die Druckentlastungsöffnung 17 zu überfahren und damit freizugeben, so daß vor Erreichen der jeweiligen Betriebsschaltposition eine Entlüftung der Versorgungs­ leitungen 6, 6.1 und der freigegebenen Steuerdruckräume des Druckdifferenzventils 7 erfolgt.

In der in Fig. 1 gezeigten Darstellung hat der Ventilkör­ per 9 des Druckdifferenzventils eine Stellung eingenommen, in der er die Aufsteuerversorgungsleitung 4 freigegeben hat. Die Zusteuerversorgungsleitung 5 ist über die Rück­ flußleitung 5.1 und die Öffnung 14 entlüftet. Die Versor­ gungsleitung 6 ist an die Druckentlastungsöffnung 17 ange­ schlossen. Wird das Umschaltventil 8 im Aufsteuersinne be­ tätigt und mithin an die Leitung 15 angeschlossen, wird der Aufsteuerdruckraum des Hubzylinders 3 mit dem für das Aufsteuern eingestellten Gerätesystemdruck (z. B. 6 bar) beaufschlagt. Dieser Systemdruck liegt auch an dem in der Zeichnung rechten Stirnseite des Ventilkörpers 9 aufgrund der Verbindungsleitung 6.1 an. Der Sperrstift 12 ist ein­ gerastet. Fällt nun aufgrund von Leckagen im Versorgungs­ system der Druck ab z. B. auf einen Wert von 3 bar, der als Systemaufsteuerdruck im Normalbetrieb gewählt ist, fällt der Druck auch dementsprechend an der in der Zeichnung rechten Stirnkante des Ventilkörpers 9 auf einen entspre­ chenden Wert ab. Die Federkraft der Feder 13 ist dabei je­ doch derart eingestellt, daß bei diesem Druck der Sperr­ stift 12 den Ventilkörper 9 in seiner Öffnungsposition ar­ retiert. Erst bei Abfallen auf einen eingestellten Mini­ malsystemdruck von z. B. 0,5 bar Überdruck ist die Feder 10 in der Lage, den Sperrstift 12 aus der Nut 11 zu drücken.

Im Normalbetrieb wird für ein beabsichtigtes Schließen der Lüftungsklappen 2 der Schalter am Umschaltventil 8 in eine Stellung gebracht, in der er die Verbindung zur Zusteuer­ druckleitung 16 hat. Dabei wird automatisch die Druckent­ lastungsöffnung 17 überfahren, die z. B. in die Atmosphäre mündet. Dabei wird automatisch der Ventilkörper 9 entrie­ gelt, so daß bei Erreichen der Zusteuerschaltposition der Systemdruck von z. B. 3 bar (Schließsystemdruck) die Zylin­ der 3 einfahren und die Lüftungsklappen in ihre Schließ­ stellung bringen kann.

In Fig. 2 ist bei ansonsten gleichem grundsätzlichem Auf­ bau noch ein Thermovorrangventil (TVV) 18 mit Druckgaspa­ trone 19 und einem in einem Bügel 20 gehaltenen Glas­ fäßchen 21 vorgesehen, das im Brandfall zerberstet und über einen nicht im einzelnen näher dargestellten Anstech­ kolben Druckluft aus der Druckluftpatrone 19 über die Lei­ tung 22 an die Versorgungsleitung 6 gibt. Der Druck ist dabei derart groß, daß die Klappen im Öffnungssinne betä­ tigt werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung (1) zur Betätigung von Lüftungsklappen (2) oder dergleichen in Rauch- und Wärmeabzugseinrichtungen mittels zumindest eines mit einem Druckmedium beauf­ schlagbaren Stellorgans (3), das insbesondere als zumin­ dest ein mit Druckluft beaufschlagbarer Hubzylinder ausge­ bildet ist, das über Versorgungsleitungen (4, 5, 6, 15, 16), ein Druckdifferenzventil (7) und ein Druckumschaltventil (8) mit einer Druckmittelversorgung verbindbar und bei unterschiedlichen Systemdrücken im Öffnungs- und Schließ­ sinn betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckdifferenzventil (7) über eine Sperreinrichtung (12) bis zum Unterschreiten eines vorgebbaren Minimalsystem­ druckes in einer die Öffnungsversorgungsleitung (4) des Stellorgans (3) freigebenden Betriebsstellung haltbar ist und daß Steuerdruckräume des Druckdifferenzventils (7) vor Erreichen einer neuen Schaltposition auf einen Sy­ stemdruck unterhalb des Minimalsystemdruckes entspannbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckdifferenzventil (7) eine Druckentlastungs­ öffnung (14) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungsöffnung (14) des Druckdifferenz­ ventils (7) in die Atmosphäre mündet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckdifferenzventil (7) einen Ven­ tilkörper (9) aufweist, der an einer Stirnseite mit einer Federkraft und an einer anderen Stirnseite mit dem Systemdruck beaufschlagbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (12) als in den Ventilkörper (9) des Druckdifferenzventils (7) ein­ greifender federbelasteter Sperrstift (12) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (9) des Druckdifferenzventils (7) in seiner Mantelfläche eine Nut (11) mit im Querschnitt konisch ausgebildetem Nutenraum aufweist und der Sperr­ stift eine zu dem Nutenraum kongruent ausgebildete Stift­ spitze aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (6, 6.1) zwischen Umschaltventil (8) und Druckdifferenzventil (7) über das Umschaltventil (8) entspannbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (8) eine Druckentlastungsleitung (17) aufweist, die beim Umschalten vor Erreichen der Öffnungs- bzw. Schließschaltposition freigebbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an die Versorgungsleitung (6) zwischen Umschaltventil (8) und Druckdifferenzventil (7) die Druckleitung (22) eines Thermovorrangventils (18) an­ schließbar ist.