DE2055062C3 - Gerät, das bei Überschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit des Druckabfalls eines in einer Leitung strömenden Mediums anspricht - Google Patents

Description

Medium nur über die umlaufende Widerstandsleitung abfließen kann. Bleibt der Druckunterschied auf bei-

den Seiten des Rückschlagventils innerhalb zulässiger Gehäuse 47, mit den« einerseits die Membrankam-Grenzen, wird der Druckunterschied zwischen den mern 26, 27 mit durchgehenden Bolzen 48 nebst belasteten Seiten beider Membranen zu gering sein, Muttern 49 (von denen nur ein einziger eingezeichnet um die Kraft der den von den Membranen abge- ist) verschraubt sind und an dem andererseits eine kehrten Waagebalkenann belastenden Feder zu über- 5 die Feder 46 umgebende Hülse 50 mit Zapfenbolzen winden, so daß das Entlüftungsventil des Schieberzy- 51 (von denen nur ein einziger eingezeichnet ist) belinders geschlossen bleibt und der Schieber nach wie festigt ist. Diese Hülse trägt eine eingeschraubte vor in Ruhelage bleibt. Weiter ist Feinsteinstellung Kappe 52, mit der sich die Spannung der sich innermöglich, halb Hülse und Kappe befindlichen Feder 46 einstel-

Wird nun die Geschwindigkeit des Druckabfalls zu io len läßt.

groß, wird der Unterschied zwischen den auf die Die von der Federauflage 53 abgekehrte Seite des

Membranen einwirkenden Drücken derart groß, daß Waagebalkenarmes 45 hält in der gezeichneten Lage

die Kraft der den Waagebalken belastenden Feder das Entlüftungsventil 54 über dessen Spindel 55 in

überwunden wird, wodurch der ventilseitige Waage- Schließlage, in der das Ventil auf seinem Sitz 56 auf-

balkenarm sich von dieser entfernt und das Ventil 15 ruht.

sich von seinem Sitz löst. Der Gleichgewichtszustand Dieser Sitz gehört zu dem Deckel 57 eines Schiedes Schiebers wird aufgehoben, so daß er sich in Ar- berzylinders 58, in eiern sich ein Schieber 59 auf- und beitslage bewegen kann, und entweder durch eine ge- abbewegen kann. Der Schieber hat eine zentrale, gesonderte Druckquelle oder durch die Leitung gelie- gen die Enden offene Bohrung, die durch eine Wand fertes Druckmedium als Drucksignal an die auf das 20 60 in zwei Teile 61, 62 unterteilt ist. Weiter ist der Medium einwirkende Vorrichtung, z. B. die Appara- Schieber nahe seiner Mitte und seinen beiden Enden tür zur Betätigung eines Schließorgans, weiterleitet. mit Umfangsrippen 63, 64, 65 versehen, die mit der

Unter Hinweis auf die Zeichnung, welche ein Wand 66 des Zylinders 58 in Berührung sind und

nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel im Schnitt durch O-Ringe 67 dagegen abgedichtet sind.

zeigt, wird die Erfindung näher erläutert. 15 Der Zylinder, der durch Zapfenbolzen 68 mit sei-

Von einer Mediumleitung 1, z.B. Erdgasleitung, nem Deckel 57 verschraubt ist, welcher Deckel selbst mit einem Schließorgan 2 zweigt unterhalb dieses durch die Zapfenbolzen 51 an dem Gehäuse 47 des Schließorgans (s. den Pfeil 3, der die Richtung be- Waagebalkens 43 befestigt ist, ist mit drei radialen je zeichnet, in der sich das Medium bewegt) eine Lei- Innengewinde aufweisenden öffnungen 69, 70 und uing 4 ab, die zu einem Ventilgehäuse 5 fünrt. Die- 30 71 versehen. Weiter hat der Deckel 57 — der Oberses Gehäuse besteht aus einem zylindrischen Mitten- deckel — einen Durchlaß 72 nach dem Ventil 54 teil 6, in dem sich ein durch eine Druckfeder 7 bela- und der Lnterdeckel 73, der durch Zapfenbolzen 74 stetes Ventil 8 befindet, das in der Figur in Schließ- an dem Zylinder befestigt ist, einen schmalen Axiallage wiedergegeben ist und dabei auf seinem Sitz 9 radialkanal 75, der in das Gehäuse 76 eines auswärts aufruht. Die Spindel 10 des als Konusventil ausge- 35 durch eine Feder 77 belasteten Kugelventils 78 münführten Ventils wird in einem in dem Mittenteil6 de', Schließlich sind in dem Schieber beidseitig der eingeschraubten Block 11 geführt. Die Abzweigung Wand 60 radiale Drosseldurchlässe 79, 80 vorgesekann auch oberhalb des Abschließers erfolgen. hen und in dem Block 81, in dem die Spindel 55 des

Beide Enden des Mittenteils sind mit Blocktcilen Ventils 54 geführt wird, ein oder mehrere Entlüf-

12, 13 verbunden, in denen Axialkanäle 14, 15 und 40 tungsdurchlässe 82 vorgesehen,

diese kreuzende Querkanäle J6. 17 gebohrt sind. Die Das Ganze funktioniert wie folgt:

Außenenden aller Kanäle sind zwecks Einschrau- In dem in der Figur wiedergegebenen Zustand ist

bung von Anschlußnippeln mit Innengewinde 18 ver- die Geschwindigkeit des Druckabfalls in der Lei-

sehen. tung 1 geringer als die maximal zulässige Geschwin-

An den unteren Querkanal 16 ist über den Nippel 45 digkeit des Druckabfalls, so daß der Druck in d.m

19 eine in Form einer Zylinderwendel gewundene Druckgefäß 23 praktisch dem in der Leitung gleich

Widerstandslcitung 20 angeschlossen, welche über ist — wobei nach Füllen dieses Gefäßes mit Medien

den Nippel 21 in den oberen Querkanal 17 mündet. das Rückschlagventile wiederum geschlossen ist

Mit dem oberen Axialkanal 15 ist eine Leitung 22 (nimmt die Geschwindigkeit stark zu und senkt sich

verbunden, welche in einem Druckgefäß 23 endet. 5° dadurch der Druck in der Leitung 1, strömt Medium

Die anderen Enden der Querkanäle 16, 17 sind über über die Widerstandsleitung 20 aus dem Druckgefäß

Leitungen 24, 25 mit einer untenliegenden Mem- 23 aus). Die Membranen 36, 37 sind gleich stark he-

brankammcr 26 und einer obenliegenden Membran- lastet, so daß der Arm 45 des Waagebalkens durch

kammer 27 verbunden, wiederum über Nippel 28. 29 die Feder 46 an die Ventilspindel 55 des I itluf-

bzw. 30, 31, von denen die Nippel 29, 31 in Deckeln 55 tungsventils 54 gedrückt wird und dieses Ventil sich

32, 33 der Membrankammern eingeschraubt sind. in Schließlage befindet.

Auf der anderen Seite der Membranen sind die Kam- Von einer — nicht eingezeichneten — Druck-

mern mit Entlüftungskanälen 33' versehen. quelle rührt über die Zylinderöffnung 70 Medium

Zwischen den besagten Deckeln und den eigentii- her., das über die Drosseldurchlässe 79, 80 zwischen

chen Kammerwänden 34, 35 sind Membranen 36 fo den Schieberrippen 63, 65 in die Teile 61, 62 der

bzw. 37 eingeklemmt, die einen Teller 38, 39 nebst Zentralbohrung fließt, und weil die belasteten Flä-

Stifte 40 bzw. 41 tragen Diese eine Spitze aufweisen- chen beidseitig der Schieberwand 60 gleich groß

den Stifte, die einander zugekehrt und glcichmitiig sind, befindet sich der Schieber in den unteren bzw.

angeordnet sind, greifen an beiden Seiten des Endtei- unwirksamen Lage. Überschreitet die Geschwindig-

les 42 eines Waagebalkens 43 an, der um eine Achse 65 keit des Druckabfalls in der Leitung den zulässigen

44 schwenken kann und nahe dem Ende seines ande- Wert, wird die Belastung der unteren Membran 36

ren Armes 45 durch eine Schraubenfeder 46 belastet geringer als die der oberen Membran 37 — welch

ist. Der Waagebalken befindet sich in einem flachen letztere durch den Druck aus dem Druckgefäß 23

nach wie vor belastet ist — so daß der Arm 42 des Waagebalkens sich in Richtung des Pfeiles 83 abwärts schwenkt und der andere Arm 45 sich hochschwenkt. Dabei bestimmt die Kraft der Feder 46 die Größe des Unterschiedes der Drücke auf die Membranen 36, 37, der dazu erforderlich ist, das Sicherheitsgerät funktionieren zu lassen.

Die Spindel 55 des Ventils 54 ist nunmehr entlastet, und das Ventil kann sich öffnen. Der Druck über dem Schieber fällt ab und wird geringer als der Druck unter dem Schieber, so daß sich dieser aufwärts bewegt. In der oberen Endlage sind die öffnungen 70, 71 miteinander verbunden, und es kann Medium aus der nicht eingezeichneten Druckquelle über eine an die Öffnung 71 angeschlossene, nur schematisch eingezeichnete Leitung 84 der Apparatur 85 zur Betätigung des Schließorgans 2 zuströmen und dieses zum Schließen bringen.

Ist das Leck aufgefunden und gedichtet, so herrscht nicht langer Druckabfall, so daß die Membranen nicht länger belastet werden und die Feder 46 über den Waagebalken 43 das Ventil 54 schließt.

Damit wieder die Ausgangslage erreicht wird, wird das Kugesveftiil 78 über die Öffnung 86 des Ventilgehäuses 76 mittels eines Stiftes eingedrückt, wodurch der Raum unter dem Schieber entlüftet wird, damit der Druck an der Unterseite du Wand 60 etwas niedriger ist als der Druck an der Oberseite dieser Wand und der Schieber wieder die untere Lage einnehmen kann. Dadurch nun, daß die Öffnungen 71, 69 miteinander in Verbindung stehen, kann über

ίο letztere Öffnung die Leitung 84 und die Apparatur 85 entlüftet ",'erden.

Die Entlüftung über das geöffnete Ventil 54 erfolgt durch die Entlüftungsdurchlässe 82, entlang den Waagebalken sowie die weiten Öffnungen 87 um die Stifte 40, 41 herum, sowie durch die Kanäle 88 zwischen den Membrankammerwänden und dem Waagebalkcngchäuse.

Es ist möglich, die nicht eingezeichnete Druckquelle, die an die Zylinderöffnung 70 angeschlossen

ίο ist, durch eine Abzweigung von der Leitung 1 zu ersetzen, in welcher Abzweigung ein Rückschlagventil und ein Akkumulator aufgenommen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

O , t . u Die Erfindung betrifft ein Gerät, das bei Über- Patentanspruche: J£?J£ einer bestimmten Geschwindigkeit des

1. Gerät, das bei Überschreiten einer bestimm- Druckabfalk eines in einer Leitung stromenden Meten Geschwindigkeit des Druckabfalls eines in diums anspricht, das an einem einzigen Punkt der einer Leitung strömenden Mediums anspricht, 5 Mediumleitung anschließbar ist, um beim Überschreidas an einem einzigen Punkt der Mediumleitung ten dieser Druckabfallgeschwindigkeit in besagter anschließbar ist, um beim Überschreiten dieser Leitung ein Drucksignal zur Betätigung eines m der Druckabfallgeschwindigkeit in besagter Leitung Leitung vorgesehenen Schließorgans od. dgl. abzugeein Drucksignal zur Betätigung eines in der Lei- ben, wobei das Gerät zwei Membrankammern auftung vorgesehenen Schließorgans od. dgl. abzuge- io weist, von denen eine auf einer Seite mit einem Druckben, wobei das Gerat zwei Membrankammern gefäß verbunden ist, das über eine Verjüngung in einer aufweist, von denen eine auf einer Seite mit Abzweigung der Mediumleitung füll- bzw. entleerbar einem Druckgefäß verbunden ist, das über eine ist, wobei ferner mindestens eine Membran auf einen Verjüngung in einer Abzweigung der Mediumlei- Schieber eines Schieberzylindersystems und ein Enttung füll- bzw. entleerbar ist, wobei ferner min- 15 lüftungsventil dieses Systems einwirkt, wobei der destens eine Membran auf einen Schieber eines Schieber in einer bestimmten Lage die Abgabe des Schieberzylindersystems und ein Entlüftungsven- Drucksignals zum Schließen des Schließorgans betil dieses Systems einwirkt, wobei der Schieber in wirkt.

einer bestimmten Lage die Abgabe des Druck- Ein solches Gerät ist bekannt. Dieses Gerät, bei

signals zum Schließen des Schließorgans bewirkt, ao dem eine Feineinstellung nicht möglich ist, ist auf dadurch gekennzeichnet, daß beide Mem- das Problem abgestimmt, wie es bei Lackage in einer brankammem (26, 27) durch je eine Membran Erdgasleitung auftritt, bei der der Druckabfall pro (36, 37) in einen aktiven und einen passiven Teil Zeiteinheit wesentlicher rascher verläuft als der unterteilt sind, wobei die aktiven Teile jeweils über Druckabfall infolge normalen Verbrauchs durch an eine Seite der Verjüngung (9) mit der Abzwei- as die besagte Leitung angeschlossene Apparate,
gung (4, 22) verbunden sind und die Verjüngung Selbstverständlich macht sich dieses Problem auch

mit einem in Richtung des Druckgefäßes (23) bei Leitungssystemen für andere Gase oder gegebesich öffnenden Rückschlagventil (8) versehen ist, nenfalls Flüssigkeiten bemerklich, bei denen Leckage daß zwischen den Verbindungspunkten (12, 13) einer Leitung Gefahr für die Umgebung, unter andeder zu den aktiven Teilen der Membrankammern 30 rem Explosions- und/oder Vergiftungsgefahr, mil führender: Leitungen (24, 25) in der Abzweigung sich bringt.

(4, 22) eine das Rückschlagventil (8) umgebende Ziel der Erfindung ist es, ein gegen diese Gefahren

Widerstandleitung (20) angeschlossen ist und die schützendes genau einstellbares Gerät zu schaffen, beiden Membranen zusammen auf den Schieber mit dem sich ein Schließorgan in der Leitung betäti-(59) des Scliieberzylindersystems (58, 59) einwir- 35 gen läßt.

ken, wobei die passiven Teile der Membrankam- Das Gerät gemäß der Erfindung zeichnet sich damern kleine Entlüftungskanäle (33') aufweisen durch aas, daß beide Membrankammern durch je und die Mittelsenkrechten der Membrane zusam- eine Membran in einen aktiven und einen passiven menfallen und die Membrane durch einander zu- Teil unterteilt sind, wobei die aktiven Teile jeweils gekehrte, diametrale, über Teller (38, 39) auf die- 40 über eine Seite der Verjüngung mit der Abzweigung sen sich abstützenden und auf besagten Mittel- verbunden sind und die Verjüngung mit einem in senkrechten sich erstreckenden Stifte (40, 41) Richtung des Druckgefäßes sich öffnenden Rück· verbunden sind, wobei die Stifte die Kammer- schlagventil versehen ist, daß zwischen den Verbinwände der passiven Teile durchdringen und zwi- dungspunkten der zu den aktiven Teilen der Memschen sicli ein Ende eines Waagebalkens (43) ein- 45 brankammern führenden Leitung in der Abzweigung schließen, wobei der Waagebalken an seinem an- eine das Rückschlagventil umgebende Widerstandslcideren Ende an einer Seite in Querrichtung mit tung angeschlossen ist und die beiden Membranen einer Feder (46) beaufschlagt ist und an der ge- zusammen auf den Schieber des Schieberzylindersygenüberliegenden Seite der Angriffsslelle (53) der stems einwirken, wobei die passiven Teile der Mem-Feder mit einem Entlüftungsventil (54) des Schic- 50 brankammern kleine Entlüftungskanäle aufweisen berzylinden. (58) in Berührung steht. und die Mittelsenkrechten der Membrane zusammen-

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn- fallen und die Membrane durch einander zugekehrte, : ichnet, daß der Schieberzylinder (58) in seiner diametrale, über Teiler auf diesen sich abstützenden ^v >ndung (66) der Reihe nach, vom Entlüftungs- und auf besagten Mittelsenkrechten sich erstrecken-■ til (54) gesehen, eine zweite Entlüftungsiiff- ₅₅ den Stifte verbunden sind, wobei die Stifte die Kam^nupS (69), eine Drucksiijnalöffnung (71) und eine merwände der passiven Teile durchdringen und zwif>uckmediumeinlaßöffnung (70) aufweist, wan- sehen sich ein Ende eines Waagebalkens einschlie-"'■"d der Schieber (59) auf seinen Enden und in ßen, wobei der Waagebalken an seinem anderen il ι Mitte jeweils mit der Zylinderwandung in Be- Ende an einer Seite in Querrichtung mit einer Feder y^vί'ΐζ befindliche Umfangsrippen (64, 65 bzw. 60 beaufschlagt ist und an der gegenüberliegenden Seite ·"/ * wellen ist. _tl_cr Angriffsstelle der Feder mit einem Entlüftungs-

-■■ Herat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- ventil des Schieberzylinders in Berührung steht.
ke:v,v/ei' hnet, daß die das andere Ende des Waa- Hierdurch wird erzielt, daß bei Druckzunahme

ii■■■·'"'«'kens belastende Feder (46) eine Schraubfe- Medium über das Rückschlagventil und die umlau- <Jer μ, die in einem hülsenförmigen Raum (50, 65 fende Widerstandsleitung in das Druckgefäß ein-52) mi! verstellbarer Lange untergebracht ist. strömt und bei Druckabnahme aus diesem Gefäß