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PUr den Erdeinbau geeignete, selbsttätig arbeitende Sicherheitsabsperrarmatur
Die vorliegende Erfindung betrifft eine für den Erdeinbau geeignete, selbsttätig
arbeitende Sicherheitsabsperrarmatur für Transportleitungen und Hausanschlußleitungen
iRr Wasser und Gas.
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Sicherheitsabsperrarmaturen für den Erdeinbau für Transportleitungen
und Hausanschlußleitungen weisen eine Stange auf, welche bis unter die Straßendecke
geführt ist und einen Vielkant für das Aufsetzen eines Schlüssels aufweisen, mit
dem ein Schieber innerhalb der Sicherheitsabsperrarmatur in die Leitung eingeschoben
werden kann.
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Bei Leitungsbrücken wird dieser Schieber dann von Hand in die Leitung
eingeschoben und sperrt die Leitung ab.
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Ehe diese Handbetätigung der Sohieber jedoch vorgenommen werden kann,
steht oftmals ein Hauskeller, ein Grundstück oder eine Straße unter Wasser. Bei
Leitungsbrücken in Gasleitungen wird dieser Leitungsbruch oft nicht rechtzeitig
genug bemerkt und es entsteht die Möglichkeit eines Explosionsherdes.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine für den Erdeinbau
geeignete, selbsttätig arbeitende Sicherheitsabsperrarmatur zu schaffen.
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Ftir den Erdeinbau geeignete, selbsttätig arbeitende sicherheitsabsperrarmaturen,
welche in Transportleitungen und Hausanschlußleitungen für Wasser und Gas einbaubar
sind, gibt es bisher nicht.
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Hingegen gibt es Sicherheitsventile in sehr großer Anzahl von den
verschiedensten Bauformen und für die verschiedensten Zwecke. Diese Sicherheitsventile
eignen eich Jedoch nicht für den Erdeinbau, weil es im allgemeinen erforderlich
ist, daß diese Sicherheitsabsperrventile nach dem Absperrvorgang von Hand in ihre
Normalstellung zurückgestellt werden oder sonstige Handgriffe erforderlich sind,
um nach dem Tätigwerden des Sicherheitsabsperrventiles erneut eingestellt zu werden.
Andere Sicherheitsventile eignen sich nicht für einen Erdeinbau, weil sie von Zeit
zu Zeit einer Wartung bedürfen, so daß auch diese Ventile zugänglich sein müssen,
was bei einem Erdeinbau nioht möglich ist.
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Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile
und
schafft eine für den Erdeinbau geeignete Sicherheitsabsperrarmatur, welche bei Leitungsbruch
sofort selbsttätig schließt und welche nach Behebung des Leitungsschadens von rußen
her in einfacher Weise geöffnet werden kann oder welche sich sogar selbst zu öffnen
instande ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse der Sicherheitsabsperrarmatur
als Leitungsstück mit vergrößertem Leitungsdurchmesser ausgebildet ist, daß zentral
in den Gehäuse ein abgeschlossener Körper untergebracht ist, welcher axial eine
den Ventilteller tragende, von einer Feder in den Körper hineinziehbare Stange aufweist,
welcher ein Loch von sehr geringem Durchiesser aufweist, welches den Innenraum des
Körpers mit dem in Inneren des Gehäuses liegenden Aussenraum um den Körper herun
verbindet und welcher eine Abdichtung für die aus dem Inneren des Körpers herausgeführte,
den Ventilteller tragende Stange aufweist.
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Eine derartige Sicherheitsabsperrarmatur ist für den Erdeinbau geeignet,
weil sie Kittel aufreist, welche sowohl ein selbsttätiges Schließen al auch ein
selbsttätiges Öffnen nach Behebung des Leitungsschadens zuläßt.
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Wird diese Sicherheitsabsperrarmatur in Gasleitungen eingebaut, so
fällt bei einem Leitungsschaden der Druck in Bereich des Ventiltellers stark ab.
Der im Inneren des Körpers vorhandene normale Druck reicht dann aus, um den Ventilteller
in seinen Sitz zu drücken. Aus der Leitung nachströmendes Druckgas hält den Ventilteller
in
seinem Sitz fest. Ist der Leitungsschaden behoben, so braucht
in den absperrten Leitungsabschnitt nur ein ganz kurzzeitiger Druck erzeugt zu werden,
welcher dem Normaldruck in der Leitung entspricht, um die Sicherheitsabsperrarmatur
wieder zu öffnen. Denn die vorgesehene Feder zieht in diesem Falle sogleich den
Ventilteller zurück. Ein derartiger Druck kann in der abgesperrten Leitung leicht
mit Hilfe einer Luftpumpe beispielsweise erzeugt werden.
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Es ist aber auch ein selbsttätiges Öffnen dadurch möglich, daß der
Ventilteller eine feine Bohrung aufweist.
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Wenn der Ventilteller diese feine Bohrung aufweist, so baut sich mit
der Zeit in der reparierten Leitung ein Druck auf, weil durch die feine Bohrung
ständig Druckmedium in kleiner Menge in die abgesperrte Leitung hineinfließt.
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Wird die Sicherheitsabsperrarmatur der vorliegenden Erfindung in Wasserleitungen
benutzt, so ist es zweckmäßig, wenn in dem Körper ein durch eine Membran dicht abgeschlossener
Raum vorhanden ist, welcher ein fest abgeschlossenes Luft- oder Gaspolster enthält.
Diesem Gaspolster dient dazu, dem Ventilteller im Augenblick des Undichtwordens
der abzusperrenden Leitung den notwendigen Schließimpuls zu gehen. Dieses Gaspolster
kann aer auch in anderer Weise ausgebildet sein. Es ist beispielsweise möglich,
in dem Körper einen Ball aus elastischen Material mit Luft- oder Gasfüllung, vorzugsweise
auch mit einer schwammartigen geschlossenporigen Füllung einzulegen. Zweckmäßig
ist es, wenn der Ball eine leicht verformbare, aber nicht dehnbare Aussenhaut aufweist.
Dann kann nämlich die Gasfüllung
bereits eine Vorspannung erhalten,
so daß der Ball unter dem Leitungsdruck nicht allzu stark zusammengedrückt wird.
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Zweckmäßig ist es, wenn die Abdichtung für die aus dem Inneren des
Körpers herausgeführte, den Ventilteller tragende Stange eine Membran ist. Erfindungsgemäß
ist es vorteilhaft, wenn die bei der Sicherheitsabsperrarmatur der vorliegenden
Erfindung verwendeten Membranen an den Einklemmstellen einen ringförmigen Wulst
aufweisen.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Feder eine Schraubenfeder ist, die vorzugsweise
einen Kunststoffüberzug aufweist.
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Zweckmäßig kann es aberauch sein, wenn die oder durch ein elastisch
federndes 3and, vorzugsweise ein gewebtes oder gewirktes Band, z.B. aus Nylon, Perlon
oder einem anderen dehnbaren Faden, gebildet ist.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung stellt
einen Schnitt durch die Sicherheitsarmatur der vorliegenden Erfindung dar.
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Die Leitung 1 erweitert sich zu dem Gehäuse 2 der Sicherheitsabsperrarmatur
und geht schließlich in die Hausanschlußleitung 3, welche wieder geringeren Querschnitt
aufweist, über. Im Inneren des Gehäuses 2 ist mittels
der stangenförmigen
Träger 4 ein Körper 5 angeordnet. Dieser Körper 5 ist aus Bfei Teilen 5a,5b,5o gesetzt.
An den zusammengesetzten Stellen ist jeweils eine Membran 6,7 mit eihen Wulst 8,
welcher ringförmig ist, eingespannt. Die Sitzteile der Teile 5a,5b, 5c sind für
die Aufnahme des Ringwulstes 8 mit ringförmigen Ausnehmungen versehen. Im Inneren
des Körpers 5 ist eine Stange 9 vorgesehen, welche den Ventilteller 10 trägt, welcher
in den Sitz 11 einfällt. Die Stange ist in Inneren des Körpers 5 mittels einer durchbrochenen
Führung 12 gehaltert und in dem Körper 2 mittles eines flügelförmigen Teiles 13
geführt. Eine Feder 14 wirkt auf das Ende der Stange 9 und zieht die Stange 9 mit
dem Ventilteller 10 in die Offenstellung zurück In den Schäuse 5 ist eine feine
Bohrung 15 vorgesehen. Eine weitere f@i Bohrung 16 ist in dem Ventilteller 10 vorgesehen.
Anstelle der Membran 7 kann auch ein Ball 17 in den Körper 5 eingelegt sein. Dieser
strichpunktiet dargestellte Ball 17 weist eine Luftfüllung und eine Füllung aus
einem schwammartigen geschlossenporigen Material auf Die Sicherheitsabsperrarmatur
der vorliegenden Erfi arbeitet folgendermaßen: Soplange die Leitung 3 in Ordnung
ist, befindet dich die Sicherheitsabsperrarmatur der vorliegenden Erfi in der gezeichneten
Stellung. Der Ventilsitz 11 ist in der weit vom Tellerventil 10 entfernt, so da
das/Lei beförderte Medium aus der Leitung 1 um den Körper 5 und das Tellerventil
10 herum in die Leitung 3 fließen kann. Im Inneren des Körpes 5 befindet sich der
gleiche
Druck, wie im Inneren dss Gehäuses 2, weil durch die feine
Bohrung 15 ein Druckausgleich erfolgen kann.
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Zwischen der Membran 7 und dem Kopfteil So des Körpers 5 ist ein Luft-
oder Gasvolumen eingeschlossen, welches unter dem Leitungsdruck derart zusammengedrückt
ist, daß sich die Membran 7 nach oben hin wölbt.
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Tritt in der Leitung s ein Leitungsbruch aui, so sinkt der Druck in
der Leitung 3 plötzlich stark ab. Dieses Absinken des Druckes macht sich auch in
dem Innenraum des Gehäuses 2, d.h. in dem Raum zwischen der Gehäusewandung des Gehäuses
2 und dem Körper 5 bemerkbar. Da durch die feine Bohrung 15 nur sehr langsam ein
Druckausgleich stattfinden kann, drucks das luftpolster 18 zwischen der Membran
7 und dem Körperteil So die Membran 6 und damit das Tellerventil 10 entgegen der
Federkraft 14 nach unten. Hierdurch kommt der ventilteller 10 auf den Sitz 11 und
sperrt die Leitung 1 von der Leitung 3 ab.
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In dem Augenblick des Absperrens baut sich im Inneren des Gehäuses
2 wieder ein höherer Druck auf, welcher sogar sich in das Innere des Gehäuses 5
fortsetzt. Dieser höhere Druck - es handelt sich schließlich um den vollen Druck
in der Leitung 1 - verschließt das Tellerventil 10 solange, wie nicht dieser Druck
ebenfalls in der Leitung 3 vorhanden ist, was solange sein wird, wie der Leitungsdruck
vorhanden ist.
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Ist nun der Leitungsdruck in der Leitung 3 behoben, so kann das Tellerventil
10 duroh einen Druck in der Leitung 3, welcher so groß ist wie der Druck im Inneren
des Gehäuses 2, unter der Wirkung der Feder 14 aus seinem Sitz gehoben werden. Das
geht allerdings nur relativ langsam
vonstatten, weil da. im Inneren
des Körper. 5 befindliche Druckmedium erst durch die Leitung 15 (feine Bohrung)
wieder austreten muß.
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Ein selbsttätigen Öffnen lässt sich durch die feine Bohrung 16 erreichen.
Durch die feine Bohrung 16 tritt zwar Druckmedium solange beständig hindurch, wie
auch der Leitungsbruch vorhanden ist. Es ist aber wegen der Feinheit der Bohrung
16 nur eine sehr viel geringere Menge als diejenige Menge, die durch den vollen
Leitungsquerschnitt hindurchtreten würde. Ist nun die Leitung wieder repariert und
der Leitungsbruch behoben, so füllt sich durch diese Bohrung 16 die Leitung 3 langsam
wieder mit dem Druckmedium.
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Sobald sich die Leitung 3 auf diese Weise mit dem Druckmedium gefüllt
hat, herrscht gleicher Druck zu beiden Seiten des im Sitz 11 sitzenden Tellerventils
10, so daß nun die Kraft der Feder stärker wird als diejenige Kraft des Druckmediums
in Inneren des Gehäuses 2, welche bisher den Ventilteller 10 in seinem Sitz 11 hielt.
Hierdurch bewegt sich der Ventilteller 10 selbsttätig zurück in seine Offenstellung.
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Anstelle des Luftpolsters 18 kann auch ein strichpunktiert dargestellter
Ball 19 in den Körper 5 eingelegt werden, welcher die Wirkung des Luftpolsters 18
übernimmt. In diesem Falle kann die Membran 7 entfallen.
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Ei ist ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß nahezu
sämtliche Teile aus Kunststoff hergestellt werden können. Die Teile 5a, 5b, 58 des
Körpers 5 können aus PVC beispielsweise hergestellt werden und miteinander verklebt
werden. Die Membranen 7, 6 können aus Kunststoff hergestellt sein, s0B. aus
einer
Nylonfolie, Duroh die Wulst 8 sind die Membranen 6, 7 iest eingespannt, auoh wenn
sie nioht duroh einen Sohraubdruok eingespannt sind. Die Stange 9 und das Tellerventil
lo können ebenfalls und ebenso wie das Gehäuse 2 und das flügelförmige Teil 13 aus
einem harten Kunststoff hergestellt wein. Will mon die Feder 14 nicht aus Stahl
mit einem Kunststoffüberzug herstellen, so kann man die Rückholkräfte durch elastische
gewebte Bänder aus Nylonfäden ableiten.
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Diese Bänder sind in der Zeichnung nit der Bezugsziffer 20 bezeichnet.
Zweckmässig ist es, ein solches Band von einem oberen Befestigungspunkt am K Körper
5 naoh unten durch eine Öse in der Stange 9 zu führen und danri wieder zu einem
oberen Befestigungspunkt am Körper 5 ru fuhren. Vorteilhaft ist es, wenn mehrere
solcher elastischer Bänder 20 vorgesehen sind.
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Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn die Feder 14 im Inneren noch
eine weitere Schraubenfeder mit entgegengesetztem Windungssinn aufweist.
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Das untere Ende des Körpers 5 ist mit einem ringförmigen Vorsprung
23 versehen, hinter welchem der Ventilteller lo liegt, damit der Ventilteller lo
im Strömungsschatten liegt.
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Für den Fall, daß in der Leitung 1 Druckschläge vorkommen, ist es
zweckmäßig, Sicherungsmaßnahmen vorzusehen, welche die Membran 6 vor einem Zerreißen
schützen. Diese Sicherungsmaßnahmen können folgende sein: Es kann eine Diohtung
25 für den Ventilteller lo vorgesehen sein# welche hinter den Vorsprung 23 liegt
und den Sitz des Ventiltellers lo am Körper 5
abdichtet. Es kann
ein Überdruckventil, welches aus der Kugel 21 und einer elastischen Halterung 22
für die Kugel besteht, welche eine Öffnung ins Körper 5 verschliesst. Anstelle dieses
aus einer Kugel bestehenden Überdruckventiles kann auch eine einfache Gummilasche
vorgesehen sein, welche die zusätzliche Öffnung im Körper 5 verschliesst. Eine andere
Möglichkeit besteht darin, die Membran 6 mit Hilfe eines Federringes 24 festzuklemmen,
so daß bei Druckschlägen der Federring 24 den Sitz der Membran 6 freigibt, so daß
zwischen Membran 6 und Stange 9 Druckflüssigkeit in das Innere des Körpers 5 eintreten
kann.
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Die erfindungsgemässe Sicherheitsabsperrarmatur kann auch so gebaut
werden, daß sie in beiden Richtungen wirksam ist. In diesem Falle werden zwei Tellerventile
lo vorgesehen und zwei entgegengesetzt gerichtete Körper 5.