DE19749279C2 - Absperrvorrichtung für eine Rohrleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung zum raschen Absperren einer Rohrleitung, die ein Medium führt.

Absperrvorrichtungen der genannten Art werden insbesondere verwendet für Rohrleitungen, in denen Stadtgas geführt wird, beispielsweise bei sogenannten Hauseinführkombinationen. Die Sicherheit ist hierbei oberstes Gebot. Deswegen sind derartige Absperrvorrichtungen auch mit Sicherheitsvorkehrungen versehen, die ein rasches Absperren gewährleisten, z. B. bei Auftreten von Hitze. Die Sicherheitseinrichtung muß dabei strengsten Anforderungen genügen. Sie darf im Laufe des Betriebes nicht ihre Fähigkeit verlieren, im Notfall schnell und sicher abzusperren. Der Betriebszustand der Absperrvorrichtung soll möglichst auch von außen sofort und leicht erkennbar sein. Es soll somit erkennbar sein, ob die Sicherheitseinrichtung in Kraft getreten ist oder nicht. Ungeachtet des Zustandes der Sicherheitseinrichtung soll sich die Absperrvorrichtung von Hand betätigen lassen. Die Sicherheitseinrichtung soll sich ferner nach Ausüben ihrer Funktion wieder scharf machen lassen, sobald die Gefahr beseitigt ist, somit beispielsweise die Einwirkung einer vorübergehend aufgetretenen Hitze.

In der Praxis können gefährliche Zustände nicht nur bei Hitze auftreten. Vielmehr kann an irgendeiner Stelle stromabwärts der Absperrvorrichtung eine Leckstelle eintreten, beispielsweise durch ungewollte Krafteinwirkung, etwa bei Umbauarbeiten in einem Gebäude. Dies kann zu einem starken Gasaustritt führen, der erst dann bemerkt wird, wenn es zu spät ist. In einem solchen Fall spricht jene Art von Sicherheitseinrichtung, die auf Hitzeeinwirkung beruht, nicht an.

DE 296 18 605 U1 beschreibt eine Absperrvorrichtung, bei der sich eine Schmelzlotsicherung im Durchflußkanal der Absperrvorrichtung befindet.

Hierbei kann folgendes eintreten: Das in der Rohrleitung und durch das Absperrorgan hindurchtretende Medium ist zwar verhältnismäßig kalt; warm oder heiß ist lediglich die Umgebung. Aufgrund der Tatsache, daß sich die Schmelzlotsicherung innerhalb des Strömungskanales befindet, kommt es nicht zu einem Schmelzen des Schmelzlotes, so daß die Sicherheitseinrichtung ihre Wirkung nicht entfalten kann. Auch ist es nachteilig, wenn sich - so wie dort - innerhalb des Strömungskanales Federn oder sonstige empfindliche Teile befinden, die aufgrund der Natur des geförderten Mediums gegen Korrosion anfällig sein können.

Die Erfindung geht aus von einer Absperrvorrichtung für eine Rohrleitung mit einem Gehäuse, das wenigstens zwei Anschlußstutzen umfaßt, die einen Winkel miteinander bilden und die zum Anschließen einer Rohrleitung dienen, ferner mit einem Schließkörper und einem diesem zugeordneten Sitz.

Der Erfindung liegt die folgende Aufgabe zugrunde: Die Abführvorrichtung gemäß der genannten Art soll derart weitergebildet werden, daß sie bei Beschädigungen der stromabwärts gelegenen Rohrleitung im Betrieb automatisch absperrt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Der Erfinder ist einen verblüffend einfachen Weg gegangen. Der Kerngedanke besteht darin, daß der Schließkörper gegen eine Stützeinrichtung begrenzt beweglich ist. Dabei wird der Schließkörper durch eine Feder - im allgemeinen eine Druckfeder - bis zu einem Oberwert des Durchsatzes des Mediums in Offenstellung gehalten. Wird an irgendeiner Stelle stromabwärts die Mediumleitung beschädigt oder aufgerissen, so kommt es zunächst zu einem raschen Anstieg des Durchsatzes des Mediums. Das Medium umströmt den Schließkörper mit hoher Geschwindigkeit. Dies führt zu einem Unterdruck im ringförmigen Strömungskanal zwischen Schließkörper und Sitzfläche, und damit zu einem Anlegen des Schließkörpers an die Sitzfläche und zu einem Absperren des Mediumstromes.

Sobald der Schaden behoben ist, hört der Unterdruck auf. Die genannte Feder drückt nunmehr den Schließkörper und die Stützeinrichtung auseinander, so daß der Schließkörper in Offenstellung gelangt.

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

Fig. 1 zeigt eine Absperrvorrichtung bei geöffnetem Schließkörper.

Fig. 2 zeigt die Absperrvorrichtung gemäß Fig. 1 bei geschlossenem Schließkörper.

Die dargestellte Absperrvorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf. Dieses weist einen ersten und einen zweiten Anschlußstutzen 1.1, 1.2 auf, die jeweils zum Anschließen an Rohrleitungen dienen. Die beiden Anschlußstutzen 1.1, 1.2 verlaufen im vorliegenden Falle unter einem rechten Winkel zueinander. Sie könnten jedoch auch unter einem größeren oder kleineren Winkel zueinander verlaufen.

Man erkennt weiterhin als wesentliches Element den Schließkörper 2. Dieser arbeitet im Schließfalle mit einem Sitz 1.3 zusammen, der Bestandteil des Gehäuses 1 ist.

An den Schließkörper 2 ist eine Stützstange 2.1 angeschlossen. Diese trägt den Stützkörper 2. Sie ist selbst getragen in einem Lagerstutzen 1.4, der Bestandteil des Gehäuses 1 ist.

Die Stützstange 2.1 weist ein kolbenartiges Ende 2.2 auf O-Ringe 2.3 bilden eine Abdichtung zwischen dem Ende 2.2 und dem Lagerstutzen 1.4. Dem Ende 2.2 der Stützstange 2.1 ist eine Druckfeder 2.4 zugeordnet. Diese hat das Bestreben, die Stützstange 2.1 nach rechts zu ziehen und damit den Schließkörper 2 in die Schließposition zu verbringen.

An das Ende 2.2 der Stützstange 2.1 schließt sich ein Pfropfen 3 aus einem Metall an, das bei niedriger Temperatur schmilzt, gefolgt von einem Stopfen 4. Lagerstutzen 1.4 ist umgriffen von einer Überwurfmutter 5, deren Funktion noch im einzelnen beschrieben werden soll.

Gemäß der Erfindung ist zwischen Stützstange 2.1 und Schließkörper 2 eine Feder 2.5 geschaltet. Diese hat das Bestreben, Schließkörper 2 und Stützstange 2.1 auseinanderzudrücken und damit den Schließkörper in Offenstellung zu halten.

Die erfindungsgemäße Arbeitsweise verläuft wie folgt: Tritt an irgendeiner Stelle stromabwärts der Absperrvorrichtung ein Leck auf, beispielsweise durch Zerstörung der Leitung, so kommt es zu einem stark erhöhten Durchsatz des Mediums. Das Medium umströmt den Schließkörper 2 mit hoher Geschwindigkeit in Richtung auf den Anschlußstutzen 1.1. Dadurch kommt es im Bereich zwischen der Mantelfläche des Schließkörpers 2 und dem Sitz 1.3 zu einem Unterdruck. Dieser führt zu einem Überwinden der Kraft der Feder 2.5 und damit zu einem Heranziehen des Schließkörpers 2 an den Sitz 1.3.

Man erkennt ferner einen O-Ring 1.5, der in den Anschlußstutzen 1.2 eingelegt ist. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, liegt im Schließfalle eine doppelte Dichtung vor: Zum einen eine Metall-Metall-Dichtung zwischen der Mantelfläche des Schließkörpers 2 und dem Sitz 1.3, und zum anderen eine Metall-Gummi-Dichtung zwischen der Mantelfläche des Schließkörpers 2 und dem O-Ring 1.5.

Der in den Figuren rechts dargestellte Teil stellt eine Sicherheitseinrichtung gegen hohe Temperaturen dar. Kommt es zu hohen Temperaturen, so schmilzt der Pfropfen 3. Das Schmelzmaterial gelangt durch einen hier nicht dargestellten Kanal nach außen. Die Druckfeder 2.4 bewegt nunmehr das rechte Ende 2.2 der Stützstange 2.1 und damit auch zugleich die Stützstange 2.1 selbst sowie den Schließkörper 2 nach rechts, so daß es wiederum zu einem Absperren kommt.

Die Überwurfmutter 5 hat die folgende Funktion: Mit ihrer Hilfe kann der Schließkörper in die Schließposition verbracht und damit die Absperrvorrichtung abgesperrt werden. Dies geht wie folgt vor sich: Die Mutter 5 wird verdreht, wobei sie in den Figuren gesehen nach rechts wandert. Da die Stützstange 2.1 unter dem Druck der Feder 2.4 steht, und damit auch zugleich der Pfropfen 3 sowie der Stopfen 4, folgen diese genannten Teile der Wanderung der Mutter 5 nach rechts. Damit wird auch der Schließkörper 2 nach rechts gezogen.

Eine Besonderheit besteht in folgendem: Das Gewinde zwischen Mutter 5 und Lagerstutzen 1.4 ist ein Linksgewinde. Dies hat die folgende Bewandtnis: Jeder mit der Technik Vertraute weiß, daß Gewinde aufgeschraubt werden durch Linksdrehen, und zugeschraubt durch Rechtsdrehen. Da in Notfällen im allgemeinen keine Zeit zum Nachdenken verbleibt, und auch nicht dazu, lange Bedienungsvorschriften zu lesen, wird jeder Benutzer in dem Bestreben, die Absperrvorrichtung in die Schließstellung zu verbringen, die Mutter 5 nach rechts verdrehen. Da es sich, wie erwähnt, um ein Linksgewinde handelt, ist diese instinktive Handhabung genau die richtige.

Die dargestellte Absperrvorrichtung vermag somit die drei folgenden Funktionen zu erfüllen:

• - eine automatische Absperrfunktion im Falle einer Beschädigung der Rohrleitung stromabwärts der Absperrvorrichtung zufolge des Unterdruckes zwischen Schließkörper 2 und Sitz 1.3;
• - eine automatische Absperrfunktion bei Auftreten einer größeren Hitze zufolge des Schmelzens des Pfropfens 3, und
• - eine willkürliche Schließfunktion durch Verdrehen der Mutter 5 im "normalen" Drehsinn, d. h. nach rechts.

Von untergeordneter Bedeutung ist eine Anschlagmutter 6. Diese verhindert ein zu weites Herausdrehen der Überwurfmutter 5.

Es soll noch darauf verwiesen werden, daß die Druckfeder 2.5 im allgemeinen eine weichere Federcharakteristik hat als die Druckfeder 2.4. Dies hat zur Folge, daß bei Auftreten eines Lecks in einer Rohrleitung stromabwärts der Absperrvorrichtung die Kraft der erstgenannten Druckfeder 2.5 in jedem Falle überwunden wird.

Die Erfindung läßt sich bei jeder Art von Absperrvorrichtungen anwenden, bei der es darum gehen kann, eine Leckage stromabwärts der Absperrvorrichtung augenblicklich abzustoppen. Die Anwendung kommt in Betracht bei einem sogenannten Gaszähler-Eckhahn, aber auch bei einem gewöhnlichen Kugelhahn, bei dem außerdem noch an irgendeiner Stelle im Gehäuse ein Kugelküken angeordnet ist.

Claims (5)

1. Absperrvorrichtung für eine Rohrleitung;

• 1. mit einem Gehäuse (1)
• 2. das Gehäuse (1) umfaßt wenigstens zwei Anschlußstutzen(1.1, 1.2), die einen Winkel miteinander bilden und die zum Anschließen von Rohrleitungen dienen;
• 3. es ist ein Schließkörper (2) vorgesehen, der mit einem Sitz (1.3) innerhalb des einen Anschlußstutzens (1.2) zusammenarbeitet;
• 4. der Schließkörper (2) ist von einer Stützeinrichtung (2.1) getragen, die sich ihrerseits im Gehäuse (1) abstützt;
• 5. der Schließkörper (2) ist relativ zur Stützeinrichtung (2.1) im Sinne des Öffnens und Schließens beweglich;
• 6. zwischen Schließkörper (2) und Stützeinrichtung (2.1) ist eine erste Feder (2.5) geschaltet, die den Schließkörper (2) bis zu einem bestimmten Oberwert des Durchsatzes des Mediums in Offenstellung hält.

2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung eine Stützstange (2.1) umfaßt, deren eines Ende den Schließkörper (2) trägt, und deren anderes Ende in einem dem Schließkörper gegenüberliegenden Lagerstutzen (1.4) gelagert ist.

3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Druckfeder (2.4) im Bereich des gelagerten Endes (2.2) der Stützstange (2.1) angeordnet ist, und daß die zweite Druckfeder (2.4) das Bestreben hat, die Stützstange (2.1) und damit den Schließkörper (2) im Schließsinne zu betätigen.

4. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Wirkrichtung der Stützstange (2.1) ein Pfropfen (3) aus einem Material mit niedrigem Schmelzpunkt zwischengelagert ist.

5. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungsring (1.5) zwischen Anschlußstutzen (1.2) und Schließkörper (2) vorgesehen ist, der dem einen der beiden genannten Bauteile zugeordnet ist, und der im geschlossenen Zustand des Schließkörpers (2) wirkt.