DE2138922A1 - Sicherheitsgeraet - Google Patents

Description

• Sicherheitagerät Die vorliegende Erfindung betrifft ein mit einem Absperrorgan ausgestattetes Sicherheitsgerät, das in der Förderung von flüssigen oder auch gasförmigen Medien dienende Leitungen einzubauen ist, wobei dann das Absperrorgan auf den beim Durchtritt des Mediums entstehenden Druckabfall anspricht und diesem eine ebenfalls auf den Druckabfall ansprechende, eine zulässige Durchflußmenge begrenzende und mit dem Absperrorgan zusammenwirkende Verzögerungseinrichtung zugeordnet ist, die sowohl bei voller als auch nur teilweiser Entnahme der vorgesehenen Durchflußmenge rückstellbar ist, nach Patent............ (Patentanmeldung P P 19 12 168.7-12 vom 11. t4arz 1969).
• Bei einem eventuell plötzlich erfolgenden Schließen eines in einem Leitungssystem befindlichen Absperrorganes treten in dem Leitungssystem leicht Druckerhöhungen auf, die eventuell Beschädigungen des betreffenden Leitungsnetzes oder aber auch der angeschlossenen Verbraucher ventrsachen können. Aus diesem Grunde sind für den Betrieb insbesondere öffent-Sicher Leitungsnetze Maximaldrücke vorgeschrieben, die nicht überschritten werden düren.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, ein Sich@rheitsgerät der oben angegebenen Art so auszubild@n, daß ein schlagartiges Schließen des Absperrorgenes und damit auch unerwünschte Druckanstiege vermieden werden.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwischen der zu dem Sicherheitsgerüt gehörigen Verzögerungseinrichtung und dem besagten Absperrorgan eine das Schließen des letzteren dämpfende Einrichtung angeordnet ist. Ijittels dieser Einrichtung wird also der Schließvorgang durch das Absperrorgan soweit verzögert, daß der Druckanstieg innerhalb eines größeren Zeitintervalls erfolgt und Druckerhöhungen nur noch in den zulässigen Bereichen auftreten können.
• Bei einer besonders zweckmäßigen Ausfiihrungsforin ist als Dämpfungseinrichtung ein in einer Kappe od. dgl. entgegen der Wirkung einer Rückholfeder verschiebbarer Kolben vorgesehen und diesem ein Flatterventil zugeordnet, dessen die Ventil durchflußöffnung umgebenden Ventilsitz eine gegenüber diesem begrenzt verschiebbare Ventilplatte zugeordnet und in dieser eine Durchflußöchrung eingearbeitet ist, deren Querschnitt kleiner ist als der Querschnit-t der Ventildurchfluß öffnung. Es handelt sich hier also um eine Ventileinrichtung, durch die das Medium in der einen Richtung schneller als in der anderen Richtung hindurchströmen kann. Dieses Flatterventil ist dabei zweckdianlich in einem zusammen mit dem zu dem besagte Absperrorgan gehörigen Dichtungskörper begrenzt verschiebbaren, vorzugsweise scheibenähnlichen Kolben unter gebracht, der selbst wieder in einem nach außen hin abgedichteren zylindrischen Gehäuse gelagert ist. Wenn also bei dieser Ausführungsform sich das besagte Absperrorgan in seine Absperrstellung verschieben will,- so kann der Hub dieses Absperrorganges jeweils nur in dem Umfang erfolgen, in dem beim Verschieben des Kolbens das in dem zylindrischen Gehäuse bejindliche Medium durch das in dem KoLben untergebrachte Flatterventil nach außen austreten kann.
• Bei einer anderen, ebenfalls besonders zweckdienlichen Äusfdhrungsform ist als Absperrorgan eine mit einem Yentilsitz zusammenwirkende Membran vorgesehen, die gleichzeitig eine die Dämpfungseinrichtung bildende Kammer abdeckt, die einerseits uber ein durch die Membran der Verzögerungseinrichtung steuerbares Ventil und andererseits über mindestens eine Druckausgleichsbohrung mit dem sie umgebenden Medium in Verbindung steht. In diesem Fall kann ein Absenken der als Absperrorgan dienenden Membran wiederum nur in dem Umfang erfolgen, in dem das die Kammer umgebende Medium in dieselbe eindringt.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung verschiedener beispielsweiser auf der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen sowie den nachfolgenden Patentansprüchen zu entnehmen.
• Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt des Gerätes in dessen Ruhe stellung, Fig. 2 eine teilweise, der Fig. 1 entsprechende Darstellung des Gerätes in seiner Bperrstellung Fig. 3 einen Ausschnitt au. der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 eine teilweise, der Fig. 1 entsprechend Darstellung einer anderen Ausführungsform des Gerätes in seiner Durchflußstellung kurz vor dem Erreichen der Sperrstellung, Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende gleichartige Darstellung des Geräten in seiner Sperrstellung, Fig. 6 eine teilweise, der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausfuhrungsforin des Gerätes in seiner Durchflußstellung kurz vor dem Erreichen der Sperrstellung, Fig. 7 eine weitere gleichartige Darstellung des Gerätes gemaß der Fig. 6 in seiner Sperrstellung und Fig. 8 einen Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII.
• Die in den Fig, 1 und 2 im Längsschnitt dargestellte erste AusSuhrungsSorm des erfindungsgemäßen Gerätes weist zwei kappenartige Gehäuseteile 1 und 2 auf, die mittels eines Gewindes 3 miteinander verschraubt sind und an ihren Außenseiten mit 4 bezeichnete Griffrippen tragen. An dem Gehäuseteil 1 ist ein Einflußstutzen 5 und an dem Gehäuseteil 2 ein Ausflußstutzen 6 angeordnet, mittels denen dieses Gerät in eine flüssige oder auch gasförmige Medien zuführende Leitung eingeschraubt werden kann.
• Weiter ist der Innenraum des Gerätegehäuses 1, 2 durch eine kappenförmige Trennwand 7 in eine dem Einflußstutzen 5 zugekehrte Vorkammer 8 und eine dem AusSlußstutsen 6 zugekehrte Verzögerungskammer 9 unterteilt. Diese Trennwand 7 sitzt dabei mit ihrem nach außen abgekröpften Rand 10 auf an der Innenseite des Gehäuseteiles 2 in Abständen von einander angeordneten, in radialer Richtung vorstehenden Stützrippen 11 auf. Ferner ist im Bereich dieses Trennwandrandes 10 ein durchgehender Dichtungsring 12 vorgesehen, der bei dem Zusammensohrauben der beiden Gehäuseteile 1 und 2 durch einen in dem Gehäuseteil 1 angeformten Burnd 13 fest gegen den auf den Stützrippen 11 aufsitzenden Rand 10 der Trennwand 7 gepreßt wird.
• Um ferner die sich eventuell in dem flüssigen oder gasförmigen, in Richtung des Pfeiles 14 zuströmenden Medium befindlichen Schmutzkörper von den wichtigsten Bauelementen des Gerätes fernzuhalten, ist an der dem Einflußstutzen 5 zugekehrten Seite der Trennwand 7 ein mit 15 bezeichneter Rahmen angeordnet, der wieder der Lagerung eines vorzugsweise leicht lösbaren und damit auch austauschbaren Einlaßiebes 16 dient.
• Damit das in die Vorkammer 8 einströmende Medium nun weiterhin auch in die Verzögerungskammer 9 eintreten kann, sind in der Trennwand 7 mit 17 bezeichnete I>urchflußöffnungen eingearbeitet, denen eine au.einem elastischen Material bestehende Ventilplatte 18 zugeordnet ist, die in ihrer in der Fig. 1 gezeigten Ruhestellung mit ihrem Rand 19 fest und abdichtend an der ihr gegenüberliegenden Trennwand 7 anliegt.
• Zusätzlich zu diesem durch die Durchflußöffn1Zngen 17 und die Ventilplatte 18 gebildeten Eingangsventil ist im Bereich des Ausflußstutzens 6 ein weiteres, mit 64 bezeichnetes Absperrorgan vorgesehen, das nachstehend noch näher erläutert ist und immer dann geschlossen werden soll, wenn die vorbestimmte Burchflußmenge erreicht ist.
• Zwischen der Trennwand 7 und diesem Absperrorgan 64 ist eine mit diesem zusammenwirkende Verzögerungseinrichtung 35 angeordnet. Diese Einrichtung 35 besteht dabei aus einer kappenartigen Schale 36 sowie einer als Steuerorgan dienenden, diese Schale 36 abdeckenden und ebenfalls kappenförmig gestalteten Membran 37, die in ihrer in der Fig. 1 gezeigten Ruhestellung in dieser Schale 36 liegt. In dem Außenrand 38 dieser Membran 37 ist dabei eine Ringnut 39 eingearbeitet, in die der Schalenrand 40 eingreift. Die Membran 37 sitzt dabei zusammen mit der Schale 36 mittels ihres Randes 38 auf in Abständen voneinander angeordneten, an der Innenseite des Gehäuse teiles 2 angeformten radial vorstehenden Stützrippen 41 auf, zwischen denen sich Durchflußkanäle 42 befinden, die den Durchtritt des Mediums von dem Teil 43 der Verzögerungskammer 9 in den Teil 44 ermöglichen.
• An dem der Trennwand 7 zugekehrten Schalenboden 45 ist Sender ein mit 46 bezeichneter Rohrstutzen angeordnet, dessen eine Düsenbohrung 47 aufweisendes freies Sunde die Trennwand 7 durchdringt und so die Verbindung zu dem von der Schale 36 und die Membran 37 umgebenen Innenraum 48 herstellt. Gleichzeitig dient dieser Rohrstutzen 46 dabei auch als Lager für die zu dem oben erwähnten Eingangsventil gehörige Ventilplatte 18.
• Benachbart zu dem zuvor behandelten Rohrstutzen 46 ist in dem Schalenboden 45 auch noch eine mit 49 bezeichnete Rückflußöffnung eingearbeitet, die durch eine als RAckstellventil dienende gegenüberliegende Membran 50 absperrbar ist. Diese Membran 50 sitzt dabei mit ihrem Rand 51 in einer in der Trennwand 7 eingearbeiteten Mulde 52 und greift mit ihrem der Rückflußöffnung 49 gegenüberliegenden Mittelteil 53 durch eine in der Trennwand 7 befindliche Aussparung 54 hindurch. Festgehalten wird die Membran 50 dabei in der in dieser Fig. 1 dargestellten Weise durch den oben-bereits behandelten Siebrahmen 15.
• Das oben bereits erwähnte Absperrorgan 64 weist einen aus einem elastischen Material bestehenden ringförmigen DichtungE körper 65 auf, der mit seinem Außenrand 66 in dem bei dieser Ausführungsform ähnlich einer zylindrischen Schale auagebildete:-Boden 67 des Gehäuseteiles 2 eingepaßt ist. Ein mit 68 bezeichneter Innenring fixiert diesen Dichtungskörper 65, wobei ein nach außen vorstehender Bund 69 dieses Ringes 68 in eine in dem Rand 66 des Dichtungskörpers 65 eingearbeitete Ringnut 70 eingreift und mindestens den diesem Bund 69 benachbarten Teil des elastischen Randes 66 abdichtend zusammenpreßt. Weiterhin weist dieser Dichtungskörper 65 eine sich an den Außenrand 66 anschließende Wölbung 71 auf, die in einen die zentrale Durchflußöffnung 72 umgebenden, den Innenrand dieses Dichtungskörpers 65 darstellenden Ringwulst 73 aualäuf-t) Gegenüber der Innenseite dieses su dem Abdichtkörper 65 gehörigen Ringwulstes 73 ist in dem Innenring 6, sirene mit 100 bezeichnete zylindrische Kappe angeordnet die über radiale Stege 101 mit dem Innenring 68 verbunden ist.
• Die mit 75 bezeichnete Stirnseite dieser kappe 100 dient dabei gleichzeitig als dem Ringwulst 73 zugeordnete Dichtfläche. Weiterhin ist in dem Kappenboden 102 eine axiale Bohrung 78 eingearbeitet, die der Lagerung eines längsverschiebbaren Rückstellstößels 79 dient. an dessen Oberteil 80 ein radial nach außen vorstehender Bund 81 angeordnet ist, mit dem sich dieser Stößel 79 über eis Ringdichtung 83 auf dem die Bohrung 78 wngebenden Rand 103 des Kappenbodens 102 abstutzt.
• Unterhalb der Kappe 100 befindet sich ein mit 84 bezeichneter Ventilsitz, der zusammen mit einer aus einem elastischen Material gefertigten, in der Fig. 1 in ihre Öffnungsstellung gezeigten zentralen Ventilplatte 85 ein zwischen dem Absperrorgan 64 und der Ausflußöffnung 86 des Ausflußstutzens 6 befindliches Rückschlagventil 87 bildete Um hierbei eine möglichst einfache Konstruktion zu erreichen, ist die elastische Ventilplatte 85 auf einen einen reduzierten Durchmesser aufweisenden Stumpf 88 des Rückstellstößels 79 geschoben und unter Zwischenschaltung einer als Stütze für diese Ventilplatte 85 dienenden Metalischeibe 89 mittels einer Schraube 90 fest mit dem Rückstellstößel 79 verbunden.
• In der zuvor erwähnten Kappe 100 ist ein nur eine geringe Höhe aufweisender Kolben 104 angeordnet, der von einer mit 105 bezeichneten Abdichtmanschette umgeben und in Richtung des Pfeiles 106 verschiebbar gelagert ist. An der Oberseite 107 dieses Kolbens 104 sind radial gerichtete, nach oben vorstehende Stege 108 angeformt, deren freie Enden durch einen mit 109 bezeichneten Ring miteinander verbunden sind. Dieser Ring 109 wieder ist in einer in der gegenüberliegenden Seite des Ringwulstes 75 eingearbeiteten Ringnut 110 gelagert, wobei die Verbindung zwischen dem Ringwulst 73 und dem Ring 109 so beschaffen ist, daß bei einem Absenken oder auch Anheben dieses Ringwulstes 73 der Kolben 104 dieser Bewegung zu folgen vermag.
• Wie sich insbesondere aus der Fig. 3 ergibt, so ist auch der Kolben 104 ähnlich einer Kappe ausgebildet, wabei in dem nach oben gerichteten Boden 111 eine zentrale Bohrung 112 eingearbeitet ist, die in einen mit 113 bezeichneten Ventilsitz ausläuft. Die Unterseite dieses kappenförmigen Kolbens 104 ist durch eine Ringscheibe 114 abgedeckt, deren Außenrand in eine in dem Innenmantel des Kolbens 104 eingearbeitete Ringnut 115 eingreift und an deren Innenrand eine Vielzahl radial gerichteter Ansätze 116 angeformt sind. Diese Ansätze 116 dienen wieder der Abstützung einer mit 117 bezeichneten, aus elastischem Material bestehenden Ventilplatte, in der ebenfalls eine mit 118 bezeichnete zentrale Bohrung eingearbeitet ist.
• Der Durchmesser d dieser Zentralbohrung 118 ist dabei erheblich kleiner als der Durchmesser D der oberen Bohrung 112.
• Um weiterhin ein unerwünschtes Verschieben dieser Ventilplatte 117 im Inneren des Kolbens 104 zu verhindern, sind in diesem in radialer Richtung vorstehende Stege 119 angeordnet, die jeweils die Form eines L haben.
• Schließlich steht dieser Kolben 104 unter der Wirkung einer mit 120 bezeichneten ICegelfeder, die sich einerseits an der Unterseite der Ringscheibe 114 und andererseits der Oberseite des Rückstellstößels 79 abstützt.
• Die Wirkungsweise dieses erfindungsgemäßen Sicherheitsgerätes ist die folgende: Ist das Sicherheitsgerät beispielsweise in die Speiseleitung einer Waschmaschine, einer Geschirrspülmaschine oder eines anderen beliebigen Verbrau-3hers eingeschaltet und sind an der Verbraucherseite alle Absperrorgane geschlossen, 8o herrscht in dem Einflußstutzen 5, der Vorkammer 8, sowie der Vereögerungskammer 9 der normale Netzdruck. Im Ausflußstutzen 6 sowie der Anschlußleitung zur Verbraucherstelle dagegen herracht ein etwas geringerer Druck, wobei die gegenüber dem Netzdruck bestehende Druckdifferenz durch die den Schließdruck der Ventilplatte 85 bestimmenden Eigenverspannung derselben bedingt ist. Alle Bauteile dieses Gerätes befinden sich dabei in ihrer in der Fig. 1 dargestellten Ruhestellung, wobei der Rand 19 der Ventilplatte 18 mit leichter Eigenspannung an der Trennwand 7 anliegt und so die durch die Durchflußöffnungen 17 bestehende Verbindung zwischen der Vorkammer 8 und der verzögerungskammer 9 unterbricht. Ein Druckausgleich zwischen der Vorkammer 8 und der Verzögerungskammer 9 erfolgt dabei allein über die Dosierbohrung 47, den Rohrstutzen 46 sowie den als Steuerkammer dienenden Raum 48 und die Rückflußöffnung 49.
• 'Wird nun ein dem Sicherheitsgerät nachgeschaltetes Absperrorgan, beispielsweise ein Magnetventil oder aber auch ein manuell zu betätigendes Ventil, geöffnet oder entsteht zwischen diesem Magnetventil und dem Ausflußstutzen 6 ein eine Leckage bewirkender Schaden, so erfolgt in dem AusSlußstutzen 6 ein Druckabfall. Da damit aber in der Verzögerungskammer 9 gegenüber dem Innenraum des Abflußstutzens 6 ein Überdruck herrscht, wird die zu dem Rückschlagventil 87 Eigenspannung gehörige Ventilplatte 85 entgegen ihrer/ihre in der Fig. 1 gestrichelt gezeigte Öffnungsstellung einnehmen, so daß jetzt ein Abfluß des in der Verzögerungskammer 9 befindlichen Mediums in Richtung der Pfeile 56 möglich ist.
• Mit dem Abfließen des in der Verzögerungskammer 9 befindlichen Mediums durch die beiden geöffneten Absperrorgane 64 und 87 aber tritt auch in der Verzögerungskammer 9 ein Druckabfall eins so daß sich nunmehr infolge des durch die Durchflußöffnungen 17 einwirkenden Überdruckes der Rand 19 der Ventilplatte 18 in der in der Fig. 1 gestrichelt dargestellten Weise von der Trennwand 7 abhebt und den weiteren Zustrom des in der Vorkammer 8 befindlichen Mediums in die Verzögerungskammer 9 erlaubt. Ebenso senkt sich auch der Membranmittelteil 53 ab und verschließt die Rückflußöffnung 49.
• Wie zuvor schon erwähnt worden ist, so steht der durch die Schale 36 und die Membran 37 umgebene Innenraum 48 über die Düsenbohrung 47 des Rohrstutzens 46 direkt mit der Vorkammer 8 in Verbindung. Da nun in dieser Vorkammer 8 sowie auch der inneren Steuerkammer 48 gegenüber der Verzögerungsknmmer 9 ein Überdruck herrscht, bewirkt dieser Überdruck jetzt ein Absenken des Membranmittelteiles 91 in Richtung des Pfeiles 58.
• Da durch die Dosierbohrung 47 das Medium nur langsam in die Steuerkammer 48 einströmen kann und sich das Volumen der Steuerkammer 48 nur in dem Maße des zusätzlich in sie eingetretenen Mediums vergrößern kann, dauert es eine gewisse Zeit, bis die Membran 37 As ihre in der Fig. 1 gestrichelt dargestellte Stellung erreicht hat. Während dieser Zeit fließt das durch den Einflußstutzen 5 zutretende Medium kontinuierlich durch die Durchflußöffnungen 17 und die Durchflußkanäle 42 in den Teil 44 der Verzögerungskammer 9, um von hier aus in Richtung der Pfeile 56 durch die beiden geöffneten Absperrorgane 64 und 87 in den Ausflußstutzen 6 und damit über die nicht besonders dargestellte Anschlußleitung auch ZU der Verbraucherstelle zu gelangen.
• Da dieser Vorgang des Absenkens des Mittelteiles 91 der Steuermembran 37 gegen den Dichtungskorper 65 des Absperrorganes 64 und mit diesem Vorgang auch die in der Zwischenzeit durch die Verzögerungskammer 9 hindurchtretende, der Verbraucherstelle zuströmende Durchfiußmenge von dem jeweiligen Volumen der Steuerkammer 48 und damit auch der Größe der Dosierbohrung 47 abhängig ist, ist die Größe dieser Dosierbohrung 47 immer so zu wählen, daß die für den Verbraucher notwendige Durchflußmenge bereits durch das Sicherheitsgerät hindurchgeströmt ist, bevor der Mittelteil 91 der Membran 37 den Weg a ausgeführt und die in der Fig. 1 gestrichelt geseigte Stellung erreicht hat6 Ist die gewünschte Durchflußmenge durch das Sicherheitsgerät hindurchgeströmt und wird anschließend das hinter dem Ausflußttutzen 6 liegende Verbraucherventil geschlossen, so baut sich zunächst in der vor diesem Ventil liegenden Verbraucherleitung sowie auch dem Ausflußstutzen 6 und der Verzögerungskammer 9 wieder der Netzdruck auf, so daß im gesamten System wieder ein Druckausgleich herbeigeführt ist. Infolge dieses Druckausgleiches können nun wieder die Eigenspannungen der verwendeten elastischen Materialien wirksam werden, so daß nicht nur die Ventilplatte 85, sondern auch die Membran 37, die Membran 50 sowie die Ventilplatte 18 in ihre in der Fig. 1 dargetellten Ruhelagen zurückkehren. Während des Rückstellens der Membran 37 wird dabei das in der Steuerkammer 48 befindliche Medium durch die nunmehr von der Membran 50 freigegebene Rückflußöffnung 49 in die Verzögerungskammer 9 umgepumpt. Sobald die Steurinembran 37 ist ihre in der Fig. 1 gezeigte Ruhestellung eingenommen hat, ist das Sicherheitsgerät erneut voll betrisbebereit, um die vorbestimmte maximale Entnahmemenge hindurchzulassen.
• Schließt nun das zuvor erwähnte Verbraucherventil nicht recht zeitig oder nur unvollständig oder ist sonst irgendein Leck vorhanden und unterbleibt somit der zuvor beschriebene Druck ausgleich, so führt der Membranmittelteil 91 den sollen Weg a aus und nimmt die in die in der Fig. 1 gestrichelt gezeigte Stellung ein. Hierbei aber wird der zwischen dem Membranmittelteil 91 und der Oberfläche des Ringwulstes 73 befindliche ringspaltähnliche Zulaufquerschnitt 92 zu der zentralen Durchflußöffnung 72 des Dichtungskörpers 65 stark reduziert, was infolge des dabei in den hinter dem Spalt 92 befindlichen Räumen eintretenden Druckabfalles auch ein Absenken des Ringwulstes 73 in Richtung des Pfeiles 106 gegen die Stirnseite 75 der feststehenden Kappe 100 zur Folge hat. Hierbei läuft der Membranmittelteil 91 wieder solange hinter dem sich absenkenden Ringwulst 73 her, bis der Ringwulst 73 in der in der Fig. 2 dargestellten Weise abdichtend auf der Stirnseite 75 der Kappe 100 aufsitzt und ein weiterer Zufluß des in der Verzögerungskammer 9 befindlichen Mediums zu der Verbraucherstelle unterbunden ist, ohne daß es etwa einer Berührung des gewölbten Membranmittelteiles 91 mit dem Ringwulst 73 bedarf. Hierbei hat der Membranmittelteil 91 den Gesamtweg b ausgeführt, der kleiner ist als der Abstand c der Oberfläche des seine Schließstellung einnehmenden Ringwulstes 73 von der Unterkante des in seiner oberen Ruhestellung befindlichen Membranmittelteiles 91.
• Mit dem Absenken des Ringwulstes 73 in Richtung des Pfeiles 106 wird gleichzeitig auch der mit diesem Ringwulst 73 verbundene Kolben 104 entgegen der Wirkung der Kegelfeder 120 abgesenkt und gegen den Kappenboden 102 verschoben. Damit diese Verschiebung des Kolbens 104 jedoch erfolgen kann, muß das in dem Innenraum 121 der Kappe 100 befindliche Medium erst nach außen abströmen. Hierbei übt das ausströmende Medium einen Druck auf die elastische Ventilplatte 117 aus, so daß diese die in der Fig. 3 dargestellte gewölbte Schließstellung einnimmt, in der sie sich mit ihrer Oberseite an dem Ventilsitz 113 anlegt. Damit aber kann das Medium nur noch durch die reduzierte, in der Ventilplatte 117 befindliche Zentralbohrung 118 austreten, was eine entsprechende Verzögerung mit sich bringt.
• Durch das verzögerte Absenken des Kolbens 104 ist es somit unmöglich, daß sich der Ringwulst 73 schlagartig auf die Stirnfläche 75 der Kappe 100 absenkt. Es dauert also eine gewisse Zeit, bit der Kolben 104 die in der Fig. 2 dargestellte abgesenkte Stellung erreicht und sich der Ringwulst 73 auf der Stirnfläche 75 der Kappe 100 abdichtend abgesenkt hat. Ein selllagartiger Druckanstieg in dom betrefienden Leitungsnetz ist somit nicht zu befürchten.
• Sobald der Ringwulst 73 seine oben bereits behandelte Schließlage eingenommen hat, kehrt auch die Ventilplatte 85 in ihre in der Fig. 2 gezeigte Schließstellung zurück.
• Damit aber haben die beiden Absperrorgane 64 und 87 die ihnen zugewiesenen Aufgaben erfüllt und wieder ihre Sperrstellung eingenommen. Sobald dieses geschehen ist, erfolgt wieder ein Druckausgleich, so daß anschließend sowohl die Steuermembran 37, als auch die Membran 50 sowie die Ventilplatte 18- in ihre Ruhestellungen zurückkehrt.
• Die Steuerung der Ventilplatte 85 des zwischen dem Absperrorgan 64 und der Ausflußöffnung 86 des Ausflußstutzens 6 befindlichen Rückschlagventiles 87 erfolgt wie bei jedem Rückschlagventil lediglich durch den jeweils im Bereich der Ausfluß öffnung 86 herrschenden Druck, wobei der Rand 94 der Ventilplatte 85 sich in seiner Schließstellung an den Ventilsitz 84 anlegt, sich in seiner in der Fig. 1 gestrichelt gezeigten Öffnungsstellung dagegen auf dem Rand 95 der Metallscheibe 89 abstützt.
• Soll im Anschluß an den eventuell eingetretenen Schadensfall und dem dadurch bewirkten Schließen des Absperrorganes 64 der Ringwulst 73 des Dichtungskörpers 65 wieder in seine Offnungsstellung gebracht werden, so ist nach dem Sperren des Zuflusses zum Gerät und dem Lösen der Abflußleitung von dem Ausflußstutzen 6 ein Druck auf den Kopf der Schraube 90 entgegen der Richtung des Pfeiles 106 auszuüben und damit eine axiale Verschiebung des Rückstellstößels 79 zu bewirken. Durch diese Verschiebung des Rückstellstößels 79 hebt sich dessen Bund 81 von der Ringdichtung 83 ab, so daß nunmehr über die Bohrung 78 sowie den Innenraum 121 der Kappe 100 und der in dem Kolbenboden 111 befindlichen Bohrung 112 ein Druckausgleich zwischen der Verzögerungskammer 9 und dem die Kappe 100 umgebenden Ringraum 96 stattfinden kann. Ist dieser Druckausgleich abgeschlossen, so hebt sich der Ringwulst 73 infolge der Eigenelastizität des Dichtungskörpers 65 wieder von der Stirnseite 75 der Kappe 100 ab und nimmt seine in der Fig. 1 gezeigte Ruheßtellung ein.
• Damit ist das Gerät wieder betriebsbereit, die Verbraucherleitung kann wieder an den AusSlußstutsen 6 angeschlossen und der vorgeschaltete Absperrhahn wieder geöffnet werden.
• Die folgende Fig. 4 zeigt eine Variante der zuvor behandelten Ausführungsform, wobei in dieser Fig. 4 die beiden Absperrorgane 64 und 87 jeweils noch geöffnet sind.
• In diesem Fall ist statt einer den Kolben 104 umgebenden Abdichtmanschette eine mit 122 bezeichnete Rollmembran vorgesehen, die eng an der Innenfläche der Kappe 100 anliegt und mit ihrem oberen Rand 123 in eine in dem Kolben 104 befindliche Ringnut 124 eingreift. Der untere Rand 125 dieser Rollmembran 122 sitzt satt auf dem Kappenboden 102 auf und wird durch den Außenrand einer muldenähnlichen Schale 126 festgehalten, die gleichzeitig auch als Auflager für die zu dem Rückstellstößel 79 gehörige Ringdichtung 83 dient.
• Weiterhin sind die Verbindungsstege 108 über den Ringwulst 73 hinausgezogen und tragen eine mit 127 bezeichnete Ringplatte, die als Anschlag für den Mittelteil 91 der Membran 37 dient. Durch die Anordnung dieser zusammen mit dem Ringwulst 73 sowie dem Kolben 104 verschiebbaren Ringplatte 127 weist der zwischen dem Membranmittelteil 91 und demRingwulst 73 befindliche Zulaufquerschnitt 92 in jeder Stellung des Ringwulstes 73 einen konstanten Querschnitt auf.
• Die Wirkungsweise auch dieser abgeänderten Ausführungsform ist praktisch die gleichXe, wobei, wie sich aus der Fig. 5 ergibt, der Ringwulst 73 sich zusammen mi1em Kolben 104 sowie der Ringplatte 127 in Richtung des Pfeiles 106 absenkt. Die Rollmembran 122 folgt dabei dem Hub des Kolbens 104 und stülpt sich in der in der Fig. 5 dargestellten Weise um.
• Sobald der Ringwulst 73 seine Schließstellung eingenommen hat, nimmt auch die Ventilplatte 85 ihre in der Fig. 5 dargestellte Schließstellung ein.
• Bei dieser zuvor behandelten Ausführungsform und deren Variationen spricht die besagte Dämpfungseinrichtung insofern nur auf größere Druckabfälle an, als die durch die Verschiebung des Kolbens 104 verdrängte Mediumsmenge nur relativ gering ist und zügig sowohl durch die in der Ventilplatte 117 befindliche Zentralbohrung 118 hindurchströmen, als auch um diese Ventilplatte 117 herumströmen kann.
• Bei einem größeren Druckabfall aber reicht schon eine nur Seine Verringerung des zwischen dem Membranmittelteil 91 und den: Ringwulst 73 befindlichen Zulaufquerschnittes 92 aus, uia ein vollständiges Absenken des Membranmittelteiles 91 auf den Ringwulst 73 zu bewirken. Die hierdurch ausgelöste Absenkbewegung des Ringwulstes 73 dagegen wird dadurch gebremst, daß die Ventilplatte 117 ihre iu der Fig. 3 gestrichelt gezeigte Sperrstellung einnimmt.
• Bei der in den folgenden Fig. 6 bis 8 gezeigten weiteren Ausführungsform ist als Absperrorgan eine mit einem Ventilsitz 130 zusammenwirkende Membran 131 vorgesehen, die sich auf eine im unteron Bereich des Gehäuseunterteiles 2 angeordneten, seitliche Durckflußöffnungen 132 aufweisenden Ring 133 abstützt und unter der Wirkung einer mit 134 bezeichneten Kegelfeder steht.
• auf diesem Ring 133 sitzt fernei eine mit 135 bezeichnete Kappe auf, die zusammen mit der Membran 131 einen Innenraum 136 umschließt. In dem oben befindlichen Boden 137 dieser kappe 135 befindet sich eine zentrale Bohrung 138, die ebenfalls durch eine mit 138 bezeichnete Steuermembran abgedeckt ist. Sowchl diese Steuermembren 139 als auch die mit dem Ventilsitz 130 zusammenwirkende @embran 131 werden durch einen gemeinsamen, in die Kappe 135 eing@ brachten @ingkörper 140 festgeh@lten. An der Außenseit@ d@@ zu@or erwä@mten Steuermembran 13@ ist ferner ein mit 141 beseichneter Ansatz angeformt, d@@ eine zentrale @ohrung auf@@ist, in die der Zapfen 145 einer auch in diesem Fall vorgesehenen, mit dem Mittelteil 91 der Membran 37 zusammenwirkenden Anschlagplatte 144 eingreift.
• Gegenüber der Innenseite dieser Steuermembran 139 befindet sich eine unter der Wirkung einer Kegelfeder 145 stehende Ventilplatte 146, die auf einem mit 147 bezeichneten Ventilstößel aufsitzt, der, wie sich aus der Big. 8 ergibt, einen kreuzförmigen Querschnitt auSçeist. Dieser Ventilstößel 147 ist wieder längsverschiebbar in einer in einem rotationssymmetrisch ausgebildeten Bauteil 148 eingearbeiteten Bohrung 149 geführt, wobei der Hub dieses Ventilstößels 147 wieder durch einen Sperring 150 begrenzt ist, der auf dem aus dem Bauteil 148 herausragenden unteren Ende 151 des Ventilstößels 147 sitzt. Der besagte Bauteil 148 sitzt dabei in einer in der Membran 131 befindlichen Öffnung 152 und dient gleichzeitig als Gegenlager für die auf die Ventilplatte 146 wirkende Kegelfeder 145. Außerdem ist benachbart zur Bohrung 149 ein gegen die Ventilplatte 146 vorstehender und mit einer zur Ventilplatte 146 gehörigen Dichtungsscheibe 153 zusammenwirkender Ventilsitz 154 angeformt.
• Die Wirkungsweise dieser letzten Ausführungsform ist die folgende Jird nach dem Eintreten eines Schadens der IWIittelteil 91 der Membran 37 in der zuvor schon beschriebenen Weise in Richtung des Pfeiles 53 gegen die Anschlagplatte 144 abgesenkt, so schiebt der Ifembranmittelteil 91 bei der weiteren Absenkbewegung die Anschlagplatte 144 und damit auch die Steuermembran 139 sowie die Ventilplatte 146 soweit vor, bis die an der Unterseite der Ventilplatte 146 befindliche Dichtungsscheibe 153 sich abdichtend auf den Ventilsitz 154 abstützt.
• Da hierdurch die Verbindung zu der Bohrung 149 und damit auch zur Ausflußöffnung 86 unterbrochen ist, kann nunmehr das in Richtung der Pfeile 155 zuströmende Medium entweder durch eine oder mehrere in der Membran 131 befindliche Druckausgleichabohrungen 156 oder aber gleichartige, in den Fig. 6 und 7 gestrichelt gezeigte, in dem Kappenboden 137 sowie dem Pdngkörper 140 befindliche Druckausgleichsbohrungen 157 gedrosselt in den Innenraum 136 eintreten. Mit dem Eintritt des Mediums in diesen Innenraum 136 wird jedoch gleichzeitig auch die Membran 131 entgegen der Wirkung der Kegelfeder 134 in Richtung des Pfeiles 106 soweit abgesenkt, bis sie ihre in der Fig. 7 dargestellte Schließstellung erreicht hat. Damit aber ist der weitere Abfluß des in der Verzögerungskammer 9 befindlichen Mediums zu der im Auslaufstutzen 6 befindlichen Austrittsöffnung 86 unterbunden.
• Soll nach der Beseitigung des entstandenen Schadens die Membran 131 wieder in ihre Öffnungsstellung gebracht werden, s° ist nach demBösen der Abflußleitung von dem Ausflußstutzen 6 ein Druck auf das freie Ende 151 des Ventilstößels 147 auszuüben und dieser entgegen der Richtung des Pfeiles 106 zu verschieben. Durch diese Verschiebung des Ventilstößels 147 wird auch die Ventilplatte 146 sowie die zu dieser gehörige.
• Dichtungsscheibe 153 von dem Ventilsitz 154 abgehoben und damit ein lruckausgleich zwischen dem Innenraum 136 und dem Ausflußstutzen 6 herbeigeführt. Infolge dieses Druckausgleiches aber kommt nunmehr die Kegelfeder 134 wieder voll zur Wirkung und drückt die Membran 131 in ihre in der Fig. 6 gezeigte Öffnungsstellung zurück. Gleichzeitig schiebt auch die Kegelfeder 145 die Ventilplatte 146 zusammen mit der Dichtungsscheibe 153 in die ebenfalls in der Fig. 6 gezeigte Bereitstellung zurück. Damit aber is-t das Sicherheitsgerät wieder voll betriebsfwthig.
• tjie auch bei der zuvor behandelten, in den Fig. 1 bis 5 d@rgestellten Ausführungsforin dauert es eine gewisse Zeit, bis das in Richtung der Pfeile 155 zuströmende Medium in den Innenraum 136 eingetreten und ein vollständiges Absenken der Membran 131 möglich ist. Die Steuerung dieser Membran 131 erfolgt dabei jedoch nicht unmittelbar durch den Membranmittelteil 91, sondern eben nur mittelbar durch das in Richtung des Pfeiles 155 zuströmende Medium.
• Bei dieser Bauart erfolgt das gedämpfte Schließen der Membran 131 also im Nebenschluß des Mediul-nsstromes, wobei sich erst aber die als Drosseln wirkenden Druckausgleichsbohrungen 156 und 157 in dem Innenraum 136 ein ausreichender Druck aufbauen muß. Im Gegensatz zur Ausführungsfonn gemäß den Fig. 1 bis 5 findet in diesem Fall also auch bereits bei einem nur geringen Druckabfall- eine Dämpfung der Schließbewegung der Membran 131 statt.

Claims (16)

A n s p r ü c h e

1.)Sicherheitzgerät- mit Absperrorgan, für der Förderung von flüssigen oder auch gasförmigen Medien dienende Leitungen, wobei das Absperrorgan auf den beim Durchtrit-t des Mediums entstehenden Druckabfall anspflcht und diesem eine ebenfalls auf den Druckabfall ansprechende, eine zulässige Durchflußraen£e begrenzende und mit dem Absperrorgan zusammenwirkende Verzögerungseinrichtung zugeordnet ist, die sowohl bei voller als auch nur teilweiser Entnahme der vorgesehenen Durchflußmenge rückstellbar ist, nach Patent..............

(Patentaiiineldung P 19 12 168.7-12 vom 11. März 1969), dadurch zekennzeichnet, daß zwischen der Verzögerungseinrichtung (35) und dem Absperrorgan (87,64,131) eine das C-chließen des letzteren dämpfende Binrichtung (117,136) angeordnet ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dampfungseinrichtung ein in einer Kappe (100) entgegen der Wirkung einer Rückholfeder (120) verschiebbarer Kolben (104) vorgesehen und diesem ein Flatterventil zugeordnet ist, dessen die Ventildurchflußöffnung (112) umgebenden Ventilsitz (113) eine gegenüber diesem begrenzt verschiebbare Ventilplatte (117) zugeordnet und in dieser (117) eine Durchflußbohrung (118) eingearbeitet ist, deren Querschnitt (d) kleiner ist als der Querschnitt (D) der Ventildurchflußöffnung (112).

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flatterventil (117) in dem zusammen mit dem zum Absperrorgan (64) gehörigen Dichtungslcörper (73) begrenzt verschiebbaren Kolben (104) untergebracht und dieser Kolben (104) in einem zylindrischen Gehäuse (100) gelagert ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zylindrischen Gehäuse (100) eine an dessen Innenmantel satt anliegende Rollmembran (122) angeordnet ist, deren Unterrand (125) abdichtend an dem Gehäuseboden (102) anliegt und deren Oberrand (123) satt in einer in dem Kolbenmantel eingearbeitete Ringnut (124) eingreift.

5. Gerät nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (104) unter der Wirkung einer Rückholfeder (120) steht.

6. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (104) mittels seiner Hubrichtung (106) parallel verlaufender Stege (108) od. dgl.

mit dem Dichtkörper (73) des Absperrorganes (64) verbunden ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (108) von dem Kolben (104) aus gesehen über den Dichtkörper (73) des Absperrorganes (64) vorstehen und im Abstand von dem Dichtkörper (79) einen den Hub (58) einer zur Verzögerungseinrichtung (35) gehörigen und mit diesem Dichtkörper (73) zusammenwirkenden Membran (91) begrenzende Platte (127,144) tragen.

8. Gerät nach mindestens einem der Ansprüche 3 biß 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (75) des Gehäuses (100) gleichzeitig auch die dem Dichtungskörper (73) zugeordnete Dichtfläche bildet.

9. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absperrorgan eine mit einem Ventilsitz (130) zusammenwirkende Membran (131) vorgesehen ist, die gleichzeitig eine die numpfungaeinrichtung bildende Kammer (136) abdeckt, die einerseits über ein durch die Membran (91) der Verzögerungseinrichtung (35) steuerbares Ventil (146,154) und andererseits über mindestens eine Druckausgleichsbohrung (156,157) mit dem sie umgebenden Medium in Verbindung steht.

10. Gerät nach Äxispruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die als Absperrorgan dienende Membran (131) unter der Wirkung einer Rückholfeder (134) steht.

11. Gerät nach den Ansprüchen 9 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Kammer (136) gehörige Ventil eine begrenzt verschiebbare, unter der Wirkung einer Rückholfeder (145) stehende und einen Ventilsitz (154) zugeordnete Ventilplatte (146) aufweist, die auf einem durch den Ventilsitz (154) in eine in der Membran (131) eingearbeitete Bohrung (152,149) hineinragenden und einen kreuzförmigen Querschnitt aufweisenden Ventilstößel (147) aufsitzt.

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Langsachse der der Lagerung und Führung des Ventilstößels (147) dienenden Bohrung (149) der Richtung des Hubes (58) der. zur Verzögerungseinrichtung (35) gehörigen Membran (91) gleichgerichtet und in einen vorzugsweise rotationssymetrischen, die Membran (131) durchdringenden Bauteil (148) eingebracht ist.

13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilplatte (146) eine gegen diese verschiebbare, eine in der gegenüberliegenden Kammerwand (137) befindliche Öffnung (138) abdeckende Membran (139) zugeordnet ist, die mit der zur Verzögerungseinrichtung (35) gehörigen Membran (91) zusammenwirkt.

14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die der Ventilplatte (146) zugeordnete Membran (139) einen als Anlage für die zur Verzögerungseinrichtung (35) gehörige Membran (91) dienende Platte (144) trägt.

15. Gerät nach mindestens einen der Ansprüche 9 bia 15, dadurch g@kennzeichnet, daß die Druckausgleichsbohrung (156) in der als .Sd perrorgan dienenden Membran (131) elngebracht ist.

16. Gerät nach mindestens einen der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsbohrung (157) in der Kammerwand (137) eingebracht ist.

L e e r s e i t e