DE19813307A1 - Absperrorgan mit einem Kugelhahn - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung für eine Rohrleitung mit einem Kugelhahn, umfassend ein Gehäuse, ein Kugelküken und einen Schalthebel. Das Gehäuse weist wenigstens zwei Anschlußstutzen für Rohrleitungsabschnitte auf, ferner einen Lagerstutzen zum Lagern des Schalthebels. Einer der Anschlußstutzen fluchtet mit dem Lagerstutzen. Mit einer Einrichtung zum raschen Absperren, z. B. bei Auftreten von Hitze (Sicherheitsverschluß). DOLLAR A Gemäß der Erfindung wird eine solche Absperrvorrichtung mit den folgenden Merkmalen versehen: DOLLAR A Der Sicherheitsverschluß umfaßt einen Schließkörper sowie einen Sitz in dem dem Lagerstutzen gegenüberliegenden Anschlußstutzen (Sitzstutzen). DOLLAR A Es ist eine Zugstange vorgesehen, die einerseits am Schließkörper angreift und andererseits im Lagerstutzen gelagert ist. DOLLAR A Es ist eine Schließfeder vorgesehen, die die Zugstange im Sinne des Schließens beaufschlagt. DOLLAR A Es ist eine Arretiervorrichtung vorgesehen, die die Zugstange mit dem Schließkörper in dessen Offenstellung hält. DOLLAR A Im Lagerstutzen ist eine Schmelzsicherung vorgesehen, die in einer vom Lagerstutzen umschlossenen Lagerbuchse sitzt. DOLLAR A Die Lagerbuchse ist mit dem Kugelküken sowie mit dem Schalthebel drehfest verbunden. DOLLAR A Die Arretiervorrichtung ist vom Schalthebel getragen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan mit einem Kugelhahn. Solche Absperrorgane werden u. a. bei sogenannten Hauseinführungskombinationen verwendet. Nur beispielsweise wird verwiesen auf DE-A-197 33 938 sowie 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 Zustand es 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.

Der Erfinder hat damit eine besonders einfache und zuverlässige Möglichkeit geschaffen, auf einfache Weise die Arretiervorrichtung zu lagern. Es bedarf somit keiner weiteren Trägerorgane, da der Schalthebel zum Schalten des Kugelkükens hierzu ausgenutzt wird. Daß die Arretiervorrichtung bei Betätigen des Schalthebels mit verdreht wird, beeinträchtigt seine Funktion in keiner Weise. Im übrigen verläuft die Verdrehung nur um einen Viertelkreis.

Fig. 1 zeigt eine Absperranlage in eingebautem Zustand mit erfindungsgemäßer Absperrvorrichtung;

Fig. 2 zeigt die Absperrvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 zeigt wiederum die Absperrvorrichtung gemäß Fig. 1 bei offenem Sicherheitsverschluß und

Fig. 4 zeigt die Absperrvorrichtung gemäß Fig. 1 bei geschlossenem Sicherheitsverschluß.

In Fig. 1 erkennt man eine Außenmauer 1.1 mit Kellerboden 1.2 eines Gebäudes, beispielsweise eines Wohnhauses. Unterhalb des Erdreiches 2 ist eine Leitung 3 zum Einführen von Stadtgas in das Wohnhaus durch die Außenwand 1.1 hindurchgeführt. Der Leitung 3 ist die erfindungsgemäße Absperrvorrichtung 4 zugeordnet, die rechts in der Figur im Kreis vergrößert wiedergegeben ist.

Die Absperrvorrichtung 4 weist unter anderem ein Gehäuse 10 auf, ein Kugelküken 11 sowie einen Sicherheitsverschluß 12.

Dem Sicherheitsverschluß 12 ist ein Aktuator in Gestalt eines Bowdenzuges 17.5 zugeordnet. Der Bowdenzug ist mittels eines Schalters 20 fernbedienbar der sich an der Außenfläche der Außenwand 1.1 befindet.

In Fig. 2 erkennt man wiederum die erfindungsgemäße Absperrvorrichtung mit dem Gehäuse 10, dem Kugelküken 11 und dem Sicherheitsverschluß 12.

Das Gehäuse weist zwei Anschlußstutzen 10.1 und 10.2 auf. Diese dienen zum Anschließen an Rohrleitungen, z. B. die Rohrleitung 3. Das Gehäuse umfaßt ferner einen Lagerstutzen 10.3. Dieser umschließt und trägt eine Lagerbuchse 13, die mit einem Schaltknauf 13.1 in eine entsprechende Aussparung im Kugelküken 11 eingreift. Auf der Lagerbuchse 13 sitzt ferner drehfest der Schalthebel 14 zum Öffnen und Schließen der Absperrvorrichtung mittels Verdrehens des Kugelkükens 11. Der genannte Sicherheitsverschluß 12 dient dem raschen Absperren der gesamten Absperreinrichtung, beispielsweise bei Auftreten von Hitze. Er umfaßt einen Schließkörper 12.1, einen Sitz 12.2 und eine Zugstange 12.3. Im Schließkörper ist in einer Nut ein Dichtring (Lippendichtung) 12.4 eingelassen.

Dem Sitz 12.2 entspricht eine Dichtfläche 12.5 am Schließkörper 12.1. Sitz 12.2 und Dichtfläche 12.5 sind leicht konisch gestaltet, so daß sie in geschlossenem Zustand selbsthemmend sind. In diesem Falle liegt eine metallische Dichtung vor, die eine geringe Leckage aufweisen kann, die bei einem Brand vernachlässigbar wäre, im Normalfall jedoch nicht erwünscht ist. Deshalb wird eine Dichtring 12.4 als Sekundärdichtung eingesetzt. Hierbei wird vorzugsweise eine Lippendichtung eingesetzt, die der metallischen Dichtung, d. h. der Selbsthemmung des Dichtungskegels keinen Widerstand entgegenbringt. Ein O-Ring würde die Selbsthemmung evtl. bremsen.

Die Zugstange 12.3 ist an ihrem dem Schalthebel 14 nahen Ende von einer Feder 12.6 umgeben. Diese hat das Bestreben, die Zugstange 12.3 und damit den gesamten Sicherheitsverschluß in die Schließstellung zu drücken.

Man erkennt ferner einen Pfropfen 15. Dieser besteht aus einem leicht schmelzenden Werkstoff, beispielsweise aus Wood-Metall. Pfropfen 15 ist von einer Manschette 16 umgeben. Das in der Figur linke Ende ist derart gestaltet, daß das benachbarte äußerste Ende 12.7 der Zugstange 12.3 in die Manschette 16 dann einfahrbar ist, wenn der Pfropfen 15 entfernt ist. Das in der Figur rechte Ende weist eine Auslaßöffnung 16.1 auf. Wäre die Manschette 16 nicht vorhanden, so würde der Pfropfen 15 bei Einwirkung axialen Druckes durch Stauchung eine starke Wandreibung entwickeln.

Die Manschette 16 und damit der gesamte Sicherheitsverschluß ist durch eine Arretiervorrichtung 17 in der dargestellten Offen-Stellung gehalten. Die Arretiervorrichtung 17 umfaßt die folgenden Merkmale: Eine Hülse 17.1 ist auf irgendeine Weise am Schalthebel 14 befestigt. Dies kann dadurch geschehen, daß der Schalthebel 14 eine entsprechende Bohrung aufweist, in die die Hülse 17.1 eingeschrumpft werden kann. Im vorliegenden Falle erfolgt die Befestigung auf folgende Weise: Die Hülse 17.1 weist eine Umfangsnut 17.1.1 auf. In diese greift die Spitze einer Madenschraube 14.1 ein.

In der Hülse 17.1 ist ein Kolben 17.2 gleitbar gelagert. Dieser trägt einen Arretierstift 17.3, der durch eine entsprechende Bohrung in der Lagerbuchse 13 hindurchführbar ist. Eine Druckfeder 17.4 hält den Kolben 17.2 und damit den Arretierstift 17.3 in Arretierposition. Am Kolben 17.2 greift der Bowdenzug 17.5 an. Der Bowdenzug ist mittels des genannten Schalters 20 fernbedienbar.

Die Absperrvorrichtung arbeitet wie folgt: Bei normalem Betrieb - d. h. ohne störende Umwelteinflüsse wie Hitzeentwicklung - befindet sich der Sicherheitsverschluß in der dargestellten Offen-Stellung. Der Kugelhahn ist ebenfalls geöffnet.

Tritt übermäßig große Hitze auf, so muß der Sicherheitsverschluß in Aktion treten. Dies geschieht auf die folgende Weise automatisch: Pfropfen 15 aus Wood-Metall schmilzt, und das Wood-Metall tritt durch die Bohrung 16.1 in der Manschette 16 aus. Die an einem Bund der Zugstange 12.3 anliegende Feder 12.6 bewegt die Zugstange 12.3 und damit den gesamten Sicherheitsverschluß in der Figur nach rechts. Dabei schiebt sich das Ende 12.7 der Zugstange 12.3 kolbenartig in die Manschette 16 hinein. Gleichzeitig wandert der Schließkörper 12.1 in die Schließstellung, in welcher der Sitz 12.2 des Anschlußstutzens 10.2 und die Dichtfläche 12.5 des Schließkörpers 12.1 zu einer satten, selbsthemmenden Anlage gelangen.

Sind die Umgebungsbedingungen wieder zu einem Normalzustand zurückgekehrt und herrscht somit im Bereich der Absperrvorrichtung keine hohe Temperatur mehr, so läßt sich von Hand die Manschette 16 - nach manuellem Betätigen des Bowdenzuges 17.5 und damit nach Herausziehen des Arretierstiftes 17.3 aus der Lagerbuchse 13 herausziehen. Es wird sodann ein neuer Pfropfen 15 in die Manschette 16 eingelegt. Manschette 16 mit Pfropfen 15 sowie Arretierstift 17.3 nehmen anschließend wieder ihre Positionen ein, so wie in Fig. 2 dargestellt. Damit ist der Sicherheitsverschluß scharf gemacht für einen etwa nachfolgenden Schnellschließvorgang.

Aufgrund der besonderen Konstruktion läßt sich der Sicherheitsverschluß aber auch manuell willkürlich betätigen, ohne daß ein Notfall vorliegt. Zu diesem Zwecke wird mittels des Schalters 20 der Bowdenzug 17.5 und damit der gesamte Sicherheitsverschluß betätigt. Dabei wird Kolben 17.2 und damit Arretierstift 17.3 aus der Verriegelungsposition herausgefahren, so daß der Schließvorgang stattfindet.

Soll der Kugelhahn geschlossen werden, so wird das Kugelküken 11 mittels des Schalthebels 14 um 90 Grad verdreht. Hülse 17.1 mit den zugehörenden Bauteilen wird dabei mitverdreht. Da der Bowdenzug 17.5 flexibel ist, macht er diese geringfügige Verdrehung ohne Schwierigkeiten mit.

Die Fig. 3 und 4 dienen hauptsächlich der Gegenüberstellung des geschlossenen und offenen Zustandes des Sicherheitsverschlusses 12.

In Fig. 4, die den Schließzustand zeigt, erkennt man noch eine Einzelheit, die sich auf den Pfropfen 15 aus Wood-Metall bezieht. Das Metall ist aufgrund einer Wärmeinwirkung weitgehend geschmolzen und dabei aus Bohrung 16.1 ausgetreten. Hierbei hat es eine Kappe 13.1, die am Ende der Lagerbuchse 13 saß, weggesprengt. Endteil 12.7 der Zugstange 12.3 ist teilweise in den Innenraum der Manschette 16 eingetreten.

Der Außenzylinder 22 kann in axialer Richtung über die Abdeckplatte 21. 1 des Innenzylinders 21 verlängert sein. Er kann mit einer Abdeckkappe abgedeckt werden. Die Abdeckkappe kann mit einem Hinweis auf Gasleitung beschriftet sein. Sie kann außerdem derart auf dem Außenzylinder 22 sitzen, daß sie nur von befugter und kundiger Hand abgenommen werden kann.

Der Sicherheitsverschluß kann auch etwas anders gestaltet sein, als oben beschrieben. Statt eines Pfropfens 15 aus niedrig-schmelzendem Metall kann auch ein Bolzen 30 verwendet werden, der aus einem gewöhnlichen Metall besteht, beispielsweise aus Stahl, und der durch Löten arretiert ist. Fig. 5 zeigt den Bolzen 30.1, der auch hierbei wiederum von einer Manschette 16 umgeben ist. Bolzen 30.1 ist mittels einer Lötstelle 31 mit der Manschette 16 fest verbunden. Dieses Lot schmilzt bei hohen Temperaturen. Sobald das Lot schmilzt, wird der Bolzen nach rechts verschoben.

Fig. 6 zeigt eine ähnliche Ausführungsform. Dabei handelt es sich jedoch nicht um einen Bolzen, sondern um ein Plättchen 30.2, das wiederum mittels eines Lotes 31 mit der Manschette 16 fest verbunden ist und mit dieser so lange verbunden bleibt, als keine übermäßig hohe Umgebungstemperatur auftritt.

Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß hierbei nur eine sehr geringe Lotmenge vorliegt, im Gegensatz zum Pfropfen 15 aus Wood-Metall so daß sich das Problem des Ableitens des schmelzenden Lotes nicht stellt. Es bedarf somit nicht der Bohrung 16.1 bei der Ausführungsform mit dem Pfropfen 15.

Claims (9)

1. Absperrvorrichtung für eine Rohrleitung (3);

• 1.1 mit einem Kugelhahn, umfassend ein Gehäuse (10), ein Kugelküken (11) und einen Schalthebel (14);
• 1.2 das Gehäuse (10) weist wenigstens zwei Anschlußstutzen (10.1, 10.2) für Rohrleitungsabschnitte auf, ferner einen Lagerstutzen (10.3) zum Lagern des Schalthebels (14);
• 1.3 einer der Anschlußstutzen (10.2) fluchtet mit dem Lagerstutzen (10.3);
• 1.4 mit einer Einrichtung zum raschen Absperren, z. B. bei Auftreten von Hitze (Sicherheitsverschluß);
• 1.5 der Sicherheitsverschluß umfaßt einen Schließkörper (12.1) sowie einen Sitz (12.2) in dem dem Lagerstutzen (10.3) gegenüberliegenden Anschlußstutzen (10.2) (Sitzstutzen);
• 1.6 es ist eine Zugstange (12.3) vorgesehen, die einerseits am Schließkörper (12.1) angreift und andererseits im Lagerstutzen (10.3) gelagert ist;
• 1.7 es ist eine Schließfeder (12.6) vorgesehen, die die Zugstange (12.3) im Sinne des Schließens beaufschlagt;
• 1.8 es ist eine Arretiervorrichtung (17) vorgesehen, die die Zugstange (12.3) mit dem Schließkörper (12.1) in dessen Offenstellung hält;
• 1.9 im Lagerstutzen (10.3) ist eine Schmelzsicherung vorgesehen, die in einer vom Lagerstutzen (10.3) umschlossenen Lagerbuchse (13) sitzt;
• 1.10 die Lagerbuchse (13) ist mit dem Kugelküken (11) sowie mit dem Schalthebel (14) drehfest verbunden;
• 1.11 die Arretiervorrichtung (17) ist vom Schalthebel (14) getragen.

2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung (17) die folgenden Merkmale umfaßt:

• 2.1 eine Hülse (17.1), die am Schalthebel (14) fixiert ist;
• 2.2 einen in der Hülse (17) leitbaren Kolben (17.2) mit einem Arretierstift (17.3) zum Arretieren des Pfropfens (15);
• 2.3 eine Feder (17.4) zum Einrücken des Arretierstiftes (17.3) in seine Arretierposition;
• 2.4 einen Bowdenzug (17.5), der am Kolben (17.2) angreift.

3. Die Schmelzsicherung hat die Gestalt eines Pfropfens (15) aus einem niedrig-schmelzenden Metall, beispielsweise aus Wood-Metall.

4. Absperrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pfropfen (15) von einer Manschette (16) umschlossen ist.

5. Absperrvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (16) an ihrem der Zugstange (12.3) abgewandten Seite einen Auslaß (16.1) für das Material des Pfropfens (15) für den Fall des Schmelzens hat.

6. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das der Manschette (16) zugewandte Ende der Zugstange (12.3) bei Schmelzen des Pfropfens (15) in die Manschette (16) einschiebbar ist.

7. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper (30.1, 30.2) aus einem bei normaler Temperatur schmelzenden Metall mittels Verlötens im gespannten Zustand des Sicherheitsverschlusses fixiert ist.

8. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sicherheitsverschluß ein Heizelement zugeordnet ist, beispielsweise ein fernbetätigbarer elektrischer Heizwiderstand.

9. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lagerbuchse (13) ein Indikator (13.1) vorgesehen ist, der unter dem Druck des im Sicherheitsfalle austretenden Schmelzmetalls zwecks Anzeige des Schließzustand es nach außen verschiebbar ist.