DE19709450C1

DE19709450C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer Armatur mit Spindel

Info

Publication number: DE19709450C1
Application number: DE1997109450
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Fischer
Original assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Current assignee: FISCHER, KLAUS, 50126 BERGHEIM, DE
Priority date: 1997-03-07
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2017-03-08

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus DE 43 29 489 C2 bekannt. Mit Tests durch Abbremsen der Spindel mittels plastisch verformbarer Körper wird hierbei die Abbremskraft beim Ansprechen eines Drehmomentschalters bei drucklosem System gemessen. In dieser Abbremskraft sind inte gral alle Wirkungsgrade und Toleranzen der Antriebskette bis auf die Plattenreibung infolge Differenzdruck über dem Dicht element berücksichtigt. Die Abbremskraft ist daher ein Maß für die verfügbare Stellkraft, die mit der rechnerisch erforderli chen verglichen wird. Die Abbremskraft wird mit Kraftmeßdosen als Funktion der Zeit aufgezeichnet und ausgewertet. In vielen Fällen, z. B. nach einer Armaturenremontage, genügt die maxi male Abbremskraft zur Beurteilung der Funktionsfähigkeit.

Aus der DE 42 42 224 A1 ist es bekannt, bei der sicherheits technischen Überprüfung von Armaturen mit elektrischem Stell antrieb verschiedene Referenzkurven aus der Inbetriebsetzungs phase der Meßeinrichtung zu verwenden, um eine hinreichend genaue Spindellängskraftkurve zu erhalten. Durch Speicherung und Vergleich von zeitlich aufeinanderfolgenden Messungen wird eine zuverlässige Bewertung des Funktionsszustandes der be treffenden Armatur möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren bzw. die Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so weiterzubil den, daß die maximale Abbremskraft ohne Kraftmeßgerät an der Armatur bestimmt werden kann und die Vorrichtung zum Prüfen vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird beim Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und bei der Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 gelöst.

Auf einer Universalprüfmaschine kann mit plastisch verformba ren Körpern, die in der Regel geometrisch mit denen des Ver suchs an der Armatur übereinstimmen, unter vergleichbaren Be dingungen, wie z. B. ähnliche Temperatur und Verformungsge schwindigkeit, eine Kraft/Weg-Kurve aufgenommen werden, wie sie in Fig. 2 wiedergegeben ist. Aus dieser Kurve kann die zugehörige Abbremskraft anhand der Resthöhe a der plastisch verformbaren Körper (10) der Armaturenprüfungen abgelesen wer den.

Eine Vereinfachung gegenüber der bekannten Vorrichtung wird durch eine Vorrichtung erreicht, die die Stopfbuchsbrille in den Kraftfluß beim Messen der Armaturen stellkraft mit einbezieht. Die Vorrichtung (6, 7) verhindert hierbei ein Verschieben der Stopfbuchsbrille in Armaturen schließrichtung. Ein Verschieben der Stopfbuchsbrille während der Messung würde nämlich die Stopfbuchsreibkraft- und damit die zur Verfügung stehende Armaturenstellkraft -unzulässig verändern.

Außerdem kann ein Verschieben der Stopfbuchsbrille infolge der während der Messung auftretenden Kraft die Stopfbuchse beim nachfolgenden Betrieb der Armatur zerstören (z. B. bei Reingrafit-Packungen).

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe sondere darin, daß

- die Messungen sehr kostengünstig durchzuführen sind,
- eine eventuelle Strahlenbelastung des Meßpersonals wegen der geringen Montagezeit der Meßanordnung niedrig gehalten werden kann,
- meßtechnische Probleme der Kraftmeßdosen wie z. B. Verka belung, elektromagnetische Störungen, korrektes Applizie ren der Kraftmeßdosen entfallen,
- auch bei sehr geringer Bauhöhe zwischen. Stopfbuchsbrille und Klemmstück bzw. Verdrehsicherung bei Kleinarmaturen Messungen möglich sind.

Je nach den Ergebnissen einer solchen Prüfung einer Armatur, können rechtzeitig Sanierungsmaßnahmen an der Armatur vorge nommen werden, so daß im Anforderungsfall nicht mehr die Ge fahr einer Fehlfunktion besteht.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Armatur mit Meßanordnung im Bereich der Stopf buchse nach einem Abbremsversuch in Schließrichtung

Fig. 2 eine auf einer Universalprüfmaschine aufgenommene Kraft/Weg-Kurve eines plastisch verformten Körpers

In Fig. 1 ist der Bereich der Armaturenstopfbuchse schematisch dargestellt. Um die notwendige Abdichtung des Gehäusedruckes gegen die Umgebung erreichen zu können, wird die Stopfbuchs packung 1 durch das Anziehen der Stopfbuchsschrauben 2 über die Stopfbuchsbrille 3 gegen die Spindel 4 und den Armaturen deckel 5 gepreßt. Dieser Aufbau einer Armatur im Stopfbuchsbe reich ist an sich bekannt.

Es werden an einer solchen Armatur erste Stützkörper 6 oder erste Stützkörper 6 zusammen mit zweiten Stützkörpern 7 ange bracht, so daß sich die Stopfbuchsbrille 3 bei einer zusätz lich in Armaturenschließrichtung auf die Stopfbuchsbrille 3 wirkenden Kraft nicht verschieben kann.

Zusätzliche Kräfte treten auf, wenn bei Armaturenstellkraft messungen in Armaturenschließrichtung der Kraftfluß 8 über zum Beispiel einen an der Spindel 4 befestigbaren Anschlag (Klemm stück) 9 und plastisch verformbare Körper 10 durch die Stopf buchsbrille 3 in den Armaturendeckel 5 geleitet wird. Die er sten Stützkörper 6 oder die ersten Stützkörper 6 zusammen mit den zweiten Stützkörpern 7 verhindern hierbei ein weiteres Verpressen der Stopfbuchspackung.

Wenn die Spindel 4 die Endstellung erreicht hat oder die Spin del 4 vor Erreichen der Endstellung durch Ansprechen eines Drehmomentenschalters zum Stehen gekommen ist, kann man aus der Resthöhe a der plastisch verformten Körper 10 anhand einer unter vergleichbaren Bedingungen z. B. auf einer Universalprüf maschine aufgenommenen Kraft/Weg-Kurve 11 die max. aufgetre tene Abbremskraft ermitteln.

Die so ermittelte Kraft ist ein wesentliches Kriterium zur Beurteilung der Funktionsfähigkeit von Armaturen.

Der Stützkörper 6 kann beispielsweise in der Form einer, gegebenenfalls für nachträgliche Montage geteilten, Kontermutter ausgebildet sein, mittels der die durch die Achse 2 wiedergegebe ne Schraube zu einem Stützkörper ausgebildet wird, der ent sprechend dem durchgehenden Stützkörper 7 wirkt, der üblicherwei se aus Stahl hergestellt wird.

Über den Umfang verteilt können mehrere verformbare Körper 10 angeordnet werden, durch deren Verformung die auftretende Endkraft über die Kurve nach Fig. 2 ermittelt werden kann, wenn beispielsweise beim Schließen eines Ventils der Ventilteller am Ventilsitz zum Anliegen kommt, also seine Endlage erreicht, oder die Stellkraft durch den Drehmomentschalter abgeschaltet wird.

Claims

1. Verfahren zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer Arma tur mit Spindel, die während der Prüfung durch plastisch verformbare Körper (10) an der Spindel (4) abgebremst wird, wobei die Abbremskraft nach Beendigung des Abbremsvorganges bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbremskraft nach Beendigung des Abbremsvorganges aus der Resthöhe (a) der plastisch verformten Körper (10) bestimmt wird anhand einer Kraft/Weg-Kurve (11), die an örtlich von der Armatur entfernten, vergleichbaren pla stisch verformbaren Körpern unter vergleichbaren Bedingungen wie an der Armatur aufgenommen wird.

2. Vorrichtung zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer Arma tur mit Spindel, mit plastisch verformbaren Körpern (10) zum Arretieren der Stopfbuchsbrille (3) der Armatur und mit Mitteln zum Bestimmen der Abbremskraft nach Beendi gung des Abbremsvorganges zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Sensor zum Messen der Resthöhe der plastisch verformbaren Körper (10) nach Beendigung des Abbremsvorganges.

3. Vorrichtung zum Prüfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch erste Stützkörper (6) zwischen der Stopfbuchsbrille (3) und den Stopfbuchs schrauben (2) der Armatur unterhalb der Stopfbuchsbrille die Verschiebung der Stopfbuchsbrille in Armaturen schließrichtung verhindert wird.

4. Vorrichtung zum Prüfen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch zweite Stützkörper (7) zwischen der Stopfbuchsbrille (3) der Armatur und dem Armaturendeckel (5) die Verschiebung der Stopfbuchsbrille in Armaturenschließrichtung verhindert wird.