DE19941232A1 - Vorrichtung und Verfahren zum selbsttätigen Verhindern des Zuflusses eines Mediums in ein Rohrsystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ermöglicht ein schnelles und zuverlässiges Absperren einer Rohrleitung bei Vorliegen einer Undichtigkeit derselben. Ein Elektromotor (10) wird bei Vorliegen einer Undichtigkeit betätigt und bewirkt ein Verdrehen eines Mitnehmers (15) in einen vorgegebenen Winkelbereich, so daß ein außen angeordnetes Stellelement (3) eines Absperrorgans (2) aus einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung verbracht werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum selbsttätigen Verhindern des Zuflusses eines Mediums in ein mindestens eine Rohrleitung aufweisendes Rohrleitungs­ system.

Es ist aus der DE 35 00 662 A1 bekannt, eine Vorrichtung zum selbsttätigen Verhindern des Zuflusses eines Mediums in ein Rohrleitungssystem anzugeben, daß ein Ventil aufweist, dessen Ventilschließkörper mittels einer Dehnstoffpatrone in eine Schließstellung bringbar ist. Nachteilig an der be­ kannten Vorrichtung ist, daß zum Verschließen von Rohrlei­ tungen ein speziell ausgebildetes Ventil erforderlich ist, daß in das Rohrleitungssystem integriert werden muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vor­ richtung und ein Verfahren zum selbsttätigen Verhindern des Zuflusses eines Mediums in ein Rohrleitungssystem anzuge­ ben, das ein einfaches, schnelles und zuverlässiges Absper­ ren von Rohrleitungen ermöglicht, wobei eine Manipulation durch unautorisierte Personen sicher ausgeschlossen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Vor­ richtung in Verbindung mit dem Patentanspruch 1 aus:

• - einer Undichtigkeitsmeldeeinrichtung zum Erkennen einer Undichtigkeit in der Rohrleitung,
• - einer Betätigungseinrichtung zum Betätigen eines in einem Anschlußbereich der Rohrleitung angeordneten Absperror­ gans von einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung und vice versa,
• - einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Betätigungs­ einrichtung in Abhängigkeit von einem durch die Undich­ tigkeitsmeldeeinrichtung festgestellten Undichtigkeits­ signal, wobei die Steuereinrichtung zum einen mit der Un­ dichtigkeitsmeldeeinrichtung und zum anderen mit der Be­ tätigungseinrichtung elektrisch gekoppelt ist und
• - einem mit der Betätigungseinrichtung koppelbaren Verstel­ lelement, daß mit einem außenseitig angeordneten Stelle­ lement des Absperrorgans in Eingriff bringbar ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht ins­ besondere darin, daß es die Nachrüstung eines vorhandenen Rohrleitungssystems auf einfache Weise ermöglicht. Grundge­ danke der Erfindung ist es, ein Verstellelement mit einem außen zugänglichen Stellelement eines Absperrorgans derart zu koppeln, daß das Absperrorgan bei Feststellen einer Un­ dichtigkeit in einer Rohrleitung selbsttätig in eine Schließstellung verbracht wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Patentanspruch 2 ist das Absperrorgan als ein Hahn und das Stellelement als ein Handhebel ausgebildet, wobei dem Hand­ hebel ein Mitnehmer des Verstellelementes zugeordnet ist. Der Mitnehmer ist quer zu dem Handhebel orientiert, so daß er den Handhebel sicher erfassen und in eine Schließstel­ lung bringen kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Mitnehmer über einen parallel zu dem Handhebel erstreckenden Längs­ bolzen an eine Verstellwelle eines Elektromotors angelenkt und liegt in der Offenstellung unmittelbar an dem Handhebel an. Bei Vorliegen einer Undichtigkeit kann durch Drehen der Verstellwelle um einen vorgegebenen Winkel der Handhebel in eine definierte Schließstellung verbracht werden. In dieser Schließstellung ist der Handhebel durch Blockieren des Elektromotors unverrückbar festgelegt, so daß er nur unter Inanspruchnahme des Servicepersonals (autorisierten Person) in die Öffnungsstellung zurückverbracht werden kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Undichtig­ keitsmeldeeinrichtung, die Steuereinrichtung und die Betä­ tigungseinrichtung kompakt in einem gemeinsamen Gehäuse an­ geordnet. Das Gehäuse ist vorzugsweise an einer Platte ge­ halten, die mittels Schellen an die Rohrleitung festgelegt werden kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Undichtig­ keitsmeldeeinrichtung ortsfern von dem Absperrorgan ange­ ordnet sein, vorzugsweise in einem zu überprüfenden Raum. Bei Vorliegen einer Undichtigkeit des Rohrleitungssystems kann das Undichtigkeitssignal über eine Signalleitung an die mit einem zentralen Absperrorgan gekoppelter Betäti­ gungseinrichtung übertragen werden. Zu diesem Zweck weisen die Undichtigkeitsmeldeeinrichtung und die Betätigungsein­ richtung eine Sendereinheit bzw. eine Empfangseinheit auf.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren zum selbsttätigen Verhindern des Zuflusses eines Mediums in ein aus minde­ stens einer Rohrleitung bestehenden Rohrleitungssystems vorgesehen, wobei ein Verstellelement einer Betätigungsein­ richtung in einer Schließstellung eines Absperrorgans un­ mittelbar an einem Stellelement desselben anliegt und bei Vorliegen eines einen vorgegebenen Schwellwert überschrei­ tenden Mediumkonzentrationssignals ein Undichtigkeitssignal erzeugt wird, mittels dessen das Verstellelement unter Mit­ nahme des Stellelementes in die die Rohrleitung verschlie­ ßende Schließstellung verbracht wird.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht insbe­ sondere darin, daß durch unmittelbare Anlage eines Verstel­ lelementes an ein Stellelement eines Absperrorgans schnell auf das Vorliegen einer Undichtigkeit reagiert werden kann. Dadurch, daß das Verstellelement der Betätigungseinrichtung an das Stellelement des Absperrorgans angepaßt ausgebildet ist, kann jedes handelsübliche Absperrorgan mit der Betäti­ gungseinrichtung beaufschlagt werden.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Verstellelement mittels eines Elektromotors in die Schließstellung verbracht. Es wird somit eine relativ kurze Absperrzeit ermöglicht.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Elektromotor durch eine Steuerschaltung derart an­ gesteuert, daß das Verstellelement bzw. das Stellelement des Absperrorgans in eine vorgegebenen Schließstellung ver­ bracht und dort festgelegt wird. Durch das Festlegen des Verstellelementes wird verhindert, daß durch eine unautori­ sierte Person das Stellelement zurück in eine Öffnungsstel­ lung verbracht werden kann. Das Zurückbewegen des Verstel­ lelementes bzw. des Stellelementes in die Öffnungsstellung ist einer Service-Person vorbehalten, die Bedienelemente der Betätigungseinrichtung in codierter Form betätigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung, die an ein Absperrorgan eines Rohrleitungssystems angebracht ist und

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Die Erfindung findet Anwendung in jeglichen Rohrleitungssy­ stemen, bei denen der Zufluß eines Mediums bei Vorliegen einer Undichtigkeit einer Rohrleitung gestoppt werden soll.

In der Fig. 1 ist eine Rohrleitung 1 eines Rohrleitungssy­ stems dargestellt, dem Gas als Medium zugeführt wird. Das Rohrleitungssystem kann verteilt in einem Haus angeordnet sein. In einem Raum des Hauses, in dem sich der Hauptgasan­ schluß befindet, ist ein Absperrorgan 2 angeordnet, das als Hahn mit einem um eine Achse verdrehbaren nicht dargestell­ ten kugeligen oder kegeligen Absperrkörper ausgebildet ist. Der Hahn 2 weist ein als Handhebel ausgebildetes Stellele­ ment 3 auf, zur Betätigung des Absperrkörpers. Der Handhe­ bel 3 kann jederzeit auch manuell betätigt zu werden.

Das Absperrorgan 2 ist vorzugsweise an einem solchen Ort angeordnet, wo nach Art des Gases eine Schwellwertüber­ schreitung weit unterhalb der Gefährdungsgrenze zuerst zu erwarten ist.

In einem gemeinsamen Gehäuse 4 sind im wesentlichen eine Undichtigkeitsmeldeeinrichtung 5, eine Steuereinrichtung 6 und eine Betätigungseinrichtung 7 untergebracht. Das Gehäu­ se 4 ist an einer Platte 8 befestigt und mittels Schellen 9 lösbar mit der Rohrleitung 1 verbunden.

Die Betätigungseinrichtung 7 besteht im wesentlichen aus einem Elektromotor 10 und an einer Verstellwelle 11 des Elektromotors 10 angelenktes Verstellelement 12. Die Ver­ stellwelle 11 ist koaxial zu einer Verdrehachse 13 des Ab­ sperrorgans 2 angeordnet. Das Verstellelement 12 weist ei­ nen von der Verstellwelle 11 radial abragenden Längsbolzen 14 und einen parallel und versetzt zu der Verstellwelle 11 verlaufenden Mitnehmer 15 auf, der die Verdrehebenen des Stellelementes 3 kreuzt und an demselben anliegt.

Die Undichtigkeitsmeldeeinrichtung 5 weist einen Gassensor 16 auf, der an der oben beschriebenen Stelle des Raumes po­ sitioniert ist. Der Meßwert des Gassensors 16 wird in einem Verstärker 17 verstärkt und der Steuereinrichtung 6 zuge­ führt. Die Steuereinrichtung 6 weist eine elektronische Schaltung zur Verarbeitung des Meßwertes auf, wobei bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes durch den Meßwert infolge einer Undichtigkeit der Rohrleitung 1 ein Undichtigkeitssignal 18 erzeugt wird, das nach Umwandeln auf eine bestimmte niedrigere elektrische Spannung (24 Volt) mittels eines Transformators 19 den Elektromotor 10 beaufschlagt und bewirkt, daß das Verstellelement 12 unter Mitnahme des Stellelementes 3 um einen vorgegebenen Winkel in eine Schließstellung verdreht wird. Vorzugsweise ist der Motor derart ausgelegt, daß er direkt an einer Wechselspan­ nung von 230 Volt betreibbar ist. In dieser Schließstellung ist der Elektromotor 10 blockiert, so daß ein Zurückdrehen des Verstellelementes 12 durch eine unautorisierte Person nicht möglich ist. Zu diesem Zweck weist das Gehäuse 4 ein Schaltfeld 20 auf mit einer Mehrzahl von Tastelementen 21. Zum Zurückbewegen des Verstellelementes 2 aus der Schließ­ stellung in die Öffnungsstellung wird eine bestimmte Anzahl von Tastelementen 21 von einer autorisierten Person (Ser­ vice-Personal) betätigt.

Darüber hinaus können mit weiteren Tastelementen 21 Funkti­ onsüberprüfungen des Elektromotors 10 vorgenommen werden. Beispielsweise kann der Motor 10 im Dauerlauf innerhalb ei­ nes Arbeitsbereiches von 0° in der Öffnungsstellung bis zu 90° bzw. maximal 120° in der Schließstellung getestet wer­ den. Vorteilhaft ermöglicht das Schaltfeld 20 jederzeit ei­ ne Funktionsüberprüfung der Vorrichtung.

Alternativ kann die Undichtigkeitsmeldeeinrichtung 5 bzw. der Gassensor 16 auch ortsfern von der Steuereinrichtung 6 angeordnet sein, und zwar in einem beliebigen Raum des Ge­ bäudes, dessen Gaskonzentration überwacht werden soll. Zu diesem Zweck weist die Undichtigkeitsmeldeeinrichtung 5 ei­ ne Sendeeinheit und die Steuereinrichtung 6 eine Empfangs­ einheit auf, so daß mittels Signalverbindung eine Kommuni­ kation bzw. Übertragung des von dem Gassensor 16 geliefer­ ten Meßwertes zu der Steuereinrichtung 6 ermöglicht wird.

Die Erfindung ist nicht auf die Betätigung eines Handhebels des Absperrorgans beschränkt. Alternativ kann auch bei ent­ sprechenden Aufbau des Gehäuses 4 ein Handrad des Absper­ rorgans betätigt werden.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Verhindern des Zuflusses eines Mediums in ein mindestens eine Rohrleitung auf­ weisendes Rohrleitungssystem bestehend aus:

• - einer Undichtigkeitsmeldeeinrichtung (5) zum Erkennen einer Undichtigkeit in der Rohrleitung (1),
• - einer Betätigungseinrichtung (7) zum Betätigen eines in einem Anschlußbereich der Rohrleitung (1) angeord­ neten Absperrorgans (2) von einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung und vice versa,
• - einer Steuereinrichtung (6) zur Ansteuerung der Betä­ tigungseinrichtung (7) in Abhängigkeit von einem durch die Undichtigkeitsmeldeeinrichtung (5) festge­ stellten Undichtigkeitssignal (18), wobei die Steuer­ einrichtung (6) zum einen mit der Undichtigkeitsmel­ deeinrichtung (5) und zum anderen mit der Betäti­ gungseinrichtung (7) elektrisch gekoppelt ist und
• - einem mit der Betätigungseinrichtung (7) koppelbaren Verstellelement (12), daß mit einem außenseitig ange­ ordneten Stellelement (3) des Absperrorgans (2) in Eingriff bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (2) als ein Hahn und das Stellele­ ment (3) als ein Handhebel ausgebildet sind und daß das Verstellelement (12) einen Mitnehmer (15) aufweist, der sich im wesentlichen quer und unter Kreuzen einer Ver­ stellebene des Handhebels (3) zu demselben erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verstellelement (12) einen sich par­ allel zu dem Handhebel (3) erstreckenden Längsbolzen (14) umfaßt und daß der Längsbolzen (14) um eine koa­ xial zu einer Verdrehachse (13) des Absperrorgans (2) angeordnete Verstellwelle (11) der Betätigungseinrich­ tung (7) verdrehbar gelagert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (7) ei­ nen Elektromotor (10) umfaßt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Undichtigkeitsmeldeeinrichtung (5), die Steuereinrichtung (6) und die Betätigungsein­ richtung (7) integriert in einem gemeinsamen Gehäuse (4) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Undichtigkeitsmeldeeinrich­ tungen (5) verteilt in jeweils einem Raum angeordnet sind und daß die Undichtigkeitsmeldeeinrichtungen (5) und die in dem die das Medium zentral zuführende Rohr­ leitung aufweisenden Raum angeordnete Betätigungsein­ richtung (7) mittels Signalverbindung miteinander ver­ bunden sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (10) den Mitnehmer (15) in der Schließstellung des Stellelementes (3) fest arretiert und daß das Gehäuse (4) mindestens ein Schaltmittel (20, 21) aufweist, derart, daß nur eine autorisierte Person den Mitnehmer aus der Schließstel­ lung in die Öffnungsstellung verbringen kann.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel als eine Mehrzahl von auf einem Schaltfeld (20) angeordneten Tastelemen­ ten (21) ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) über eine Platte (8) lösbar mit der Rohrleitung (1) verbunden ist.

10. Verfahren zum selbsttätigen Verhindern des Zuflusses eines Mediums in ein aus mindestens einer Rohrleitung bestehenden Rohrleitungssystems, wobei ein Verstellele­ ment (12) einer Betätigungseinrichtung (7) in einer Schließstellung eines Absperrorgans (2) unmittelbar an einem Stellelement (3) desselben anliegt und bei Vor­ liegen eines einen vorgegebenen Schwellwert überschrei­ tenden Mediumkonzentrationssignals ein Undichtigkeits­ signal (18) erzeugt wird, mittels dessen das Verstelle­ lement (12) unter Mitnahme des Stellelementes (3) in die die Rohrleitung (1) verschließende Schließstellung verbracht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellelement (12) mittels eines Elektromotors (10), an dessen Verstellwelle (11) das Verstellelement (12) unmittelbar angelenkt ist, in die Schließstellung verbracht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Elektromotor (10) mittels einer einen vorgegebenen Winkelarbeitsbereich definierenden Steuer­ schaltung einer Steuereinrichtung (6) angesteuert wird und in der Schließstellung des Verstellelementes (12) festgelegt wird.