DE19747497C2 - Absperrorgan mit einem Kugelhahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan mit einem Kugelhahn. Solche Absperrorgane werden u. a. bei sogenannten Hauseinführungskombinationen verwendet. Nur beispielsweise wird verwiesen auf DE 296 18 605 U1.

Absperrorgane der genannten Art werden insbesondere verwendet in Rohrleitungen, mit denen Stadtgas in Gebäude eingeführt wird. Die Sicherheit ist hierbei oberstes Gebot. Deswegen sind derartige Absperrorgane auch im allgemeinen mit Sicherheitsverschlüssen versehen, die ein rasches Absperren gewährleisten, z. B. bei Auftreten von Hitze. Die Sicherheitseinrichtung muß dabei strengsten Anforderungen genügen. Sie darf im Laufe des Betriebs nicht ihre Fähigkeit verlieren, im Notfall schnell und sicher abzusperren. Der Betriebszustand des Absperrorganes soll ferner von außen sofort und leicht erkennbar sein, d. h. es soll erkennbar sein, ob die Sicherheitseinrichtung in Kraft getreten ist oder nicht. Ungeachtet des Zustandes der Sicherheitseinrichtung soll sich das Hahnküken mit dem Handhebel schalten lassen. Die Sicherheitseinrichtung soll sich ferner nach Ausüben ihrer Funktion wieder scharf machen lassen, sobald die Gefahr beseitigt ist, somit beispielsweise die Einwirkung einer vorübergehenden Hitze.

Die bekannten Absperrorgane sind in der Beziehung verbesserungsbedürftig. Insbesondere bei der Absperrvorrichtung gemäß DE 296 18 605 U1 ist es nachteilig, daß sich die dort vorgesehene Schmelzlotsicherung im Durchflußkanal des Absperrorganes befindet. Hierbei kann nämlich folgendes eintreten: Das in der Rohrleitung und durch das Absperrorgan hindurchtretende Medium ist zwar verhältnismäßig kalt, jedoch ist die Umgebung warm oder heiß. Aufgrund der Tatsache, daß sich die Schmelzlotsicherung innerhalb des Strömungskanales befindet, kommt es nicht zu einem Schmelzen des Schmelzlotes, so daß der Sicherheitsverschluß seine Wirkung nicht entfalten kann. Auch ist es nachteilig, wenn sich innerhalb des Strömungskanales Federn oder sonstige empfindliche Teile befinden, die aufgrund der Natur des geförderten Mediums gegen Korrosion anfällig sein können.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Absperrvorrichtung der genannten Art derart zu gestalten, daß sie eine noch höhere Sicherheit bietet, weniger störanfällig ist, leicht bedienbar ist, daß der Zustand der Sicherheitseinrichtung von außen leicht erkennbar ist, und daß auch die Sicherheitseinrichtung nach Eintritt eines Notfalles sowie nach Beseitigen des Auslösevorganges (beispielsweise eine Hitzeeinwirkung) wieder scharf gemacht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Ein wichtiger Vorteil ist hierbei, daß sich die Halteeinrichtung, die den Sicherheitsverschluß in geöffnetem Zustand hält, an einer Stelle befindet, die von außen her leicht zugänglich ist.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung in einem Längsschnitt.

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt 11 von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung.

Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung.

Fig. 5 zeigte eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung.

Wie man aus den Figuren erkennt, weist das dort dargestellte Absperrorgan ein Gehäuse 1 auf. Das Gehäuse umschließt ein Kugelküken 1.1. Es weist einen Anschlußstutzen 1.2 und einen Anschlußstutzen 1.3 auf, ferner einen Lagerstutzen 1.4 sowie einen Schalthebel 1.5.

Eine Schließeinheit 2 umfaßt eine Zugstange 2.1 und einen Schließkörper 2.2. Dieser arbeitet mit einem Sitz 1.6 zusammen, der Bestandteil des Anschlußstutzens 1.3 ist. Der Lagerstutzen 1.4 umschließt eine Lagerbuchse 1.7. In der Lagerbuchse 1.7 befindet sich eine Schließfeder 3. Diese hat das Bestreben, die Zugstange 2.1 mit dem Schließkörper 2.2 in der Zeichnung nach rechts zu bewegen.

In Anschlußstutzen 1.3 ist ein O-Ring 1.8 eingelassen. Dieser ist wie folgt angeordnet: Beim Schließen des Schließkörpers 2.2 wird eine Metall-Metall- Dichtung zwischen dem Schließkörper 2.2 und dem Sitz 1.6 hergestellt. Hierbei wird der O-Ring 1.8 beiseite gedrückt. Beim Erreichen des Metallschlusses wirkt auch der O-Ring 1.8 und legt sich unter geringer Vorspannung an die Mantelfläche des Schließkörpers 2.2 an.

Es versteht sich, daß der Schließkörper 2.2 nicht unbedingt eine Kugelform haben muß, so wie hier dargestellt, sondern auch eine andere Form haben kann. Er kann beispielsweise als Kreisscheibe ausgebildet sein, bie der die Mittelachse mit der Schließrichtung zusammenfällt.

Das rechte Ende der Zugstange 2.1 ist kolbenartig ausgebildet - Kolben 2.3. Man erkennt einen Pfropfen 4. Dieser besteht aus einem leicht schmelzenden Metall, beispielsweise Wood-Metall. Der Pfropfen 4 ist in einem Raum eingeschlossen, der vom Kolben 2.3, von der Lagerbuchse 1.7 sowie von einem Haltebolzen 6 definiert ist. Haltebolzen 6 weist einen Kanal 6.1 auf. Bei Auftreten von Hitze schmilzt der Pfropfen 4. Das geschmolzene Metall tritt durch den Kanal 6.1 nach außen und drückt hierbei einen farbigen Indikator 7 nach außen, so daß der jeweilige Betriebszustand leicht erkennbar ist. Kolben 2.3 ist mit zwei O-Ringen versehen, die in Nuten 2.3.1 und 2.3.2 sitzen. Damit wird eine Abdichtung gegen das Innere des Gehäuses hergestellt.

Der genannte Haltebolzen 6 hat ein Außengewinde sowie einen Innen- Sechskant.

Der Schmelzmetallpfropfen 4 kann auch gänzlich entfallen. An seine Stelle könnte beispielsweise ein Kunststoffpfropfen treten, der ebenfalls bei Auftreten von Hitze schmilzt.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung weist die meisten jener Elemente auf, die auch in der vorausgegangenen Ausführungsform enthalten sind. Die Lagerbuchse 1.7 ist jedoch etwas anders gestaltet. Sie weist nämlich an ihrem äußeren Ende ein Heizelement 8 auf. Dieses ist in den Pfropfen 4 aus Wood'schem Metall eingelassen. Es trägt einen Winkelstecker 8.1. Dieser ist über ein Kabel 8.2 an eine Fernbedienungseinrichtung angeschlossen, die hier nicht dargestellt ist. Das Heizelement bzw. dessen Stecker ist von einer Haltemutter 9 getragen. Die Lagerbuchse 1.7 weist eine Ablaßbohrung 1.7.1 auf. Durch diese kann Wood'sches Metall im gegebenen Falle entweichen.

Mit dieser Ausführungsform ist es möglich, das Heizelement 8 fernzubetätigen, so daß es das Wood'sche Metall zum Schmelzen bringt, so daß dieses durch die Bohrung 1.7.1 oder auf anderem Wege entweicht. Kolben 2.3 von Zugstange 2.1 bewegt sich sodann unter dem Druck der Schließfeder 3 nach rechts, so daß Absperrkörper 2.2 an Sitz 1.6 zur Anlage gelangt. Auch hier wirken wieder eine Metall-Metall-Dichtung, gebildet aus Schließkörper 2.2 und Sitz 1.6 sowie eine Metall-Gummi- Dichtung, gebildet aus Schließkörper 2.2 und O-Ring 1.8, zusammen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 sieht wiederum eine Fernbedienungsmöglichkeit des Sicherheitsverschlusses vor. Statt des Heizelementes 8 in Fig. 3 ist nunmehr ein mechanisches Lösen vorgesehen. Man erkennt im einzelnen wiederum den Pfropfen 4 aus leicht schmelzendem Metall. Ferner befindet sich in der Lagerbuchse 1.7 an deren äußerem Ende ein Haltebolzen 6.

Wie man ferner sieht, sind auf die Lagerbuchse 1.7 ein Stellring 10 sowie eine Mutter 11 aufgeschraubt. Der Stellring 10 trägt einen Fitting 12 für einen Bowdenzug. Von diesem ist ein Stift 13 erkennbar. Stift 13 greift durch eine Bohrung in Lagerbuchse 1.7 hindurch und in eine Ringnut 6.2 in Haltebolzen 6 ein. Man erkennt ferner eine Kappe 14. Diese besteht aus Kunststoff und umgreift die Mutter 11.

Im Normalzustand, bei welchem der Sicherheitsverschluß offen ist, d. h. bei dem der Schließkörper 2.2 vom Sitz 1.5 abgehoben ist, greift Stift 13 in die Ringnut 6.2 ein.

Tritt der Sicherheitsfall ein, so schmilzt das Wood'sche Metall des Pfropfens 4. Es gelangt durch eine Bohrung 6.1 in Haltebolzen 6, in der Figur gesehen nach rechts, sprengt die Kunststoffkappe 14 ab und tritt aus. Alternativ hierzu könnte die Kunststoffkappe auch eine entsprechende Bohrung aufweisen.

Der Sicherheitsverschluß ist aber auch mittels des genannten Bowdenzuges fernbedienbar. Zu diesem Zwecke wird der Stift 13 aus der Ringnut 6.2 herausgezogen, so daß die Kraft der Schließfeder 3 den Kolben 2.3 der Zugstange 2.1 nach rechts drückt und damit den Schließkörper 2.2 zum Schließen bringt.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 entspricht weitgehend jener gemäß Fig. 4. Ein Unterschied besteht jedoch in der Gestaltung des Sicherheitsverschlusses. Man erkennt auch hierbei wiederum einen Stellring 10, eine Mutter 11 sowie eine Kunststoffkappe 14. Auch hierbei ist das Schmelzmetall wiederum abgesperrt durch einen Haltebolzen 6. Dieser ist formschlüssig in Lagerbuchse 1.7 gehalten.

Ein Fitting 12 trägt das Mundstück 13 einer Druckluftleitung. Dieses Mundstück 13 mündet in einer Kammer 15, die von entsprechenden Aussparungen der Lagerbuchse 1.7 und des Haltebolzens 6 gebildet ist.

Dieser Sicherheitsverschluß arbeitet wie folgt:
Bei Eintreten des Sicherheitsfalles, d. h. bei Auftreten einer übermäßig hohen Temperatur, schmilzt der Pfropfen 4 aus niedrig schmelzendem Metall. Das Metall tritt aus durch Kanäle, die hier nicht weiter dargestellt sind, die aber ähnlich gestaltet sein können, wie bei den vorausgehenden Ausführungsformen. Damit wird ein automatisches Verschließen des Sicherheitsverschlusses ausgelöst, somit ein Anlegen des Schließkörpers 2.2 am Sitz 1.5.

Der Sicherheitsverschluß kann jedoch auch hierbei wiederum willkürlich betätigt werden, genauso wie bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 4. Zu diesem Zweck wird Druckluft über das Mundstück 13 in der Kammer 15 aufgebracht. Dadurch wird der Haltestopfen 6 nach rechts verschoben, so daß es ebenfalls zu einem Schließen des Schließkörpers 2.1 kommt.

Die Vorteile der Erfindung sind die folgenden:
Die sicherheitsempfindlichen Teile, d. h. insbesondere der Pfropfen aus leicht schmelzbarem Material - sei es Kunststoff oder ein leicht schmelzendes Metall - befindet sich nunmehr außerhalb des Strömungsweges des Mediums, das durch die Absperrvorrichtung abgesperrt werden kann. Es ist somit geschützt und reagiert nur auf jene Wärme, die sich außerhalb des Mediums befindet.

Außerdem ist die Absperrvorrichtung sehr einfach im Aufbau.

Weiterhin läßt sich der jeweilige Zustand der gesamten Absperrvorrichtung von außen rasch und zuverlässig erkennen. Auch läßt sich nach Eintreten des Sicherheitsfalles und Beseitigen des diesen Sicherheitsfall hervorrufenden Umstandes die Sicherheitsvorrichtung wieder leicht und schnell scharf machen. Hierzu braucht nämlich nur ein neuer Schmelzpfropfen 4 eingesetzt zu werden, was ohne große Demontage geschehen kann.

Claims (8)

1. Absperrvorrichtung für eine Rohrleitung;

• 1. 1.1 mit einem Kugelhahn, umfassend ein Gehäuse (1), ein Kugelküken (2) und einen Schalthebel (1.5);
• 2. 1.2 das Gehäuse weist wenigstens zwei Anschlußstutzen (1.2, 1.3) für Rohrleitungsabschnitte auf, ferner einen Lagerstutzen (1.4) zum Lagern des Schalthebels (1.5);
• 3. 1.3 einer der Anschlußstutzen (1.3) fluchtet mit dem Lagerstutzen (1.4);
• 4. 1.4 mit einer Einrichtung zum raschen Absperren bei Auftreten von Hitze (Sicherheitsverschluß);
• 5. 1.5 der Sicherheitsverschluß umfaßt einen Schließkörper (2.2) sowie einen Sitz (1.5) in dem dem Lagerstutzen (1.4) gegenüberliegenden Anschlußstutzen (1.3) (Sitzstutzen);
• 6. 1.6 der Sicherheitsverschluß ist dem Fluidstrom direkt ausgesetzt;
• 7. 1.7 es ist eine Zugstange (2.1) vorgesehen, die einerseits am Schließkörper (2.2) angreift und andererseits im Lagerstutzen (1.4) gelagert ist;
• 8. 1.8 es ist eine Schließfeder (3) vorgesehen, die die Zugstange (2.1) im Sinne des Schließens beaufschlagt;
• 9. 1.9 im Lagerstutzen (1.4) ist eine Schmelzsicherung in Gestalt eines Pfropfens (4) vorgesehen, der im Normalzustand unter Spannung in einer vom Lagerstutzen (1.4) umschlossenen Lagerbuchse (1.7) sitzt;
• 10. 1.10 es ist ein Haltebolzen (6) vorgesehen, der während des Betriebes den Pfropfen (4) der Schmelzsicherung festhält.

2. Absperrvorrichtung für eine Rohrleitung;

• 1. 2.1 mit einem Kugelhahn, umfassend ein Gehäuse (1), ein Kugelküken (2) und einen Schalthebel (1.5);
• 2. 2.2 das Gehäuse weist wenigstens zwei Anschlußstutzen (1.2, 1.3) für Rohrleitungsabschnitte auf, ferner einen Lagerstutzen (1.4) zum Lagern des Schalthebels (1.5);
• 3. 2.3 einer der Anschlußstutzen (1.3) fluchtet mit dem Lagerstutzen (1.4);
• 4. 2.4 mit einer Einrichtung zum raschen Absperren bei Auftreten von Hitze (Sicherheitsverschluß);
• 5. 2.5 der Sicherheitsverschluß umfaßt einen Schließkörper (2.2) sowie einen Sitz (1.5) in dem dem Lagerstutzen (1.4) gegenüberliegenden Anschlußstutzen (1.3) (Sitzstutzen);
• 6. 2.6 der Sicherheitsverschluß ist dem Fluidstrom direkt ausgesetzt;
• 7. 2.7 es ist eine Zugstange (2.1) vorgesehen, die einerseits am Schließkörper (2.2) angreift und andererseits im Lagerstutzen (1.4) gelagert ist;
• 8. 2.8 es ist eine Schließfeder (3) vorgesehen, die die Zugstange (2.1) im Sinne des Schließens beaufschlagt;
• 9. 2.9 es ist eine Arretiervorrichtung vorgesehen, die die Zugstange (2.1) mit dem zugehörenden Schließkörper in dessen Offenstellung hält;
• 10. 2.10 im Lagerstutzen (1.4) ist eine Schmelzsicherung in Gestalt eines Pfropfens (4) vorgesehen, der im Normalzustand unter Spannung in einer vom Lagerstutzen (1.4) umschlossenen Lagerbuchse (1.7) sitzt;
• 11. 2.11 es ist ein Haltebolzen (6) vorgesehen, der während des Betriebes den Propfen (4) der Schmelzsicherung festhält;
• 12. 2.12 der Haltebolzen (6) ist durch einen Stift (13) arretierbar und freisetzbar;
• 13. 2.13 der Stift (13) ist durch einen Bowdenzug fernbetätigbar.

3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Pfropfen (4) der Schmelzsicherung ein Heizelement (8) zugeordnet ist, beispielsweise ein elektrischer Heizwiderstand, das fernbetätigbar ist.

4. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebolzen (6) derart in der Lagerbuchse (1.7) eingesetzt ist, daß er nur durch Aufbringen einer gewissen Schubkraft aus der Lagerbuchse (1.7) herausgeschoben werden kann, und daß die Lagerbuchse (1.7) einen Druckluftanschluß aufweist, der derart gestaltet und angeordnet ist, daß der Haltebolzen (6) bei Aufbringen von Druckluft aus der Lagerbuchse (1.7) herausgeschoben wird.

5. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Lagerbuchse (1.7) umschlossene Ende (2.3) der Zugstange (2.1) gegen die Lagerbuchse (1.7) durch wenigstens einen O- Ring abgedichtet ist.

6. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebolzen (6) einen Kanal (6.1) zum Entlassen von schmelzendem Metall aufweist.

7. Absperrvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Haltebolzens ein Indikator vorgesehen ist, der unter dem Druck von im Sicherheitsfalle austretendem Schmelzmetall zwecks Anzeige des Schließzustandes nach außen verschiebbar ist.

8. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Schließkörpers (2.2) und des zugeordneten Sitzes (1.5) ein O-Ring (1.8) vorgesehen ist.