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ANTRIEBSEINRICHTUNG ZUR BETÄTIGUNG EINES ABSPERRORGANS Die vorliegende
Erfindung betrifft Antriebseinrichtungen zur Betätigung von Absperrorganen in Rohrleitungen.
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Am zweckmäßigsten ist die der vorliegenden Erfindung gemäß ausgeführte
Antriebseinrichtung zur Betätigung des Absperrorgans in Rohrleitungen zur Gasförderung
zu verwenden.
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Allgemein bekannt sind Antriebseinrichtungen zur 3.-tätigung von
Absperrorganen, die Stellwerke enthalten, welche beispielsweise einen Kraftzylinder
darstellen, dessen Kolben.
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stange mechanisch mit dem Verschlußstück des Absperrorgans verbunden
ist Dieses Verschlußst"uck ist im Gehäuse des Absperrorgans untergebraoht und wird
mit beweglichen Sitzteilen abgedichtet,
die dabei mit dem Gehäuse
zusammen zum Andrücken der Sitzteile durch eruck des in der Rohrleitung stromenden
Fordermediums Belastungskammern bilden.
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Die Hubräume des Kraftzylinders kommunizieren mit Druckleitungen
zur Verstellung des Kolbens mit seiner Stange und folglich zur Verstellung des mit
dieser verbundenen Verschlußstücks des Absperrorgans.
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Die oben erwähnte Antriebseinrichtung ist dadurch nachteilig, daß
sie es nicht ermöglicht, die Flächenpressung zwischen dem Verschlußstück und den
beweglichen Sitzen während des Öffnens oder des Schließganges des Absperrorgans
abzuschwächen, was einen schnellen Verschleiß der Sitze und Verlust der Dichtheit
verursacht0 Bekannt sind noch Absp@rrorgane mit beweglichen Sitzstücken, die eine
Handbetätigung zur Druckentlastung der Belastungskammern während Verstellungen des
Verschlußstücks vorsehen (s. beispielsweise die Patentschrift Nr. 2 950 896, Kl.
251-172, herausgegeben in den USA).
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Der Hauptnachteil dieser Ausführung des Absperrorgans besteht darin,
daß es in eine Anlage der Fern- und Selbatsteuerung von Absperrorganen der Rohrleitungen
nicht eingeschaltet werden kann Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die
erwahn"ten Nachteile zu beseitigen.
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Der Erfindung liege die Aufgabe zugrunde, eine solche
Antriebseinrichtung
zur Betätigung der Absperrorgane zu entwickeln, in der beim Arbeitsmediumsdruckzutritt
aus der Druckleitung zum Stellwerk eine Berührungsabschwächung zwischen dem Verschlußstück
und den beweglichen Sitzstucken atiftritt0 Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelost
daß in der Antriebseinrichtung zur Betätigung des Absperrorgans, die ein vom in
der Druckleitung strömenden Medium beaufschlagtes Stellwerk zur Verstellung eines
im Gehäuse des Absperrorgans untergebrachten Verschlußstücks, das durch mit dem
Gehause die Belastungskammern bildende Sitzstücke abgedichtet wird, enthält, erfindungsgemäß
zwischen der Druckleitung und dem Stellwerk eine Uberstrdmventilvorrichtung eingeschaltet
wird, die derart mit den Belastungskammern in Verbindung steht daß bei Druckgabe
aus der Druckleitung in diese Überströmventilvorrichtung zunächst die Belastungskammern
vom Druck zwecks Berührungsabschwächung zwischen dem Verschlußstück und den beweglichen
Sitzen entlastet werden und hiernach die Überströmung des Arbeitsmediums aus der
Ventilvorrichtung in das Stellwerk, um das Verschlußstück zu verstellen, stattfindet.
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Es empfiehlt sich zweckmäßig, daß die Uberströmventilvorrichtung
drei im Gehäuse hintereinander untergebrachte, schwimmende Kolben darstelit, die
voneinander getrennte Innenräume bilden, welche durch im Gehäuse vorgesehene Bohrungen
mit der Druckleitung und dem Stellwerk kommunizieren, sowie abgefederte, mit den
außenliegenden SchwimmkoLben zusammenwirkende Ventile, dem den die mit Gehäuse seitens
der Federn mit Belastungskammern und
auf der gegenüberliegenden
Seite mit der Atmosphäre oder der niederdruckseitigen Rohrleitung in Verbindung
stehende Innenräume bilden.
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Diese Auslegung der Ventilvorrichtung ist die einfachste, fertigungsmäßig
günstig und ermöglicht die Betätigung der Belastungskammern unabhängig von der Strömungsrichtung
des Arbeitsmediums in der Rohrleitung.
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Die Antriebseinrichtung zur Betätigung des Absperrorgans, die der
vorliegenden Erfindung gemaß ausgeführt ist, sichert eine selbsttätigo Bertihrungsabschwa"chung
zwischen dem Verschlußder stück und den beweglichen Sitzen vor Beginn und während
Verstellung des Verschlußstücks des Absperrorgans1 was seinerseits die Lebensdauer
und die Betriebssicherheit des Absperrorgans im wesentlichen verlängert und erhoht.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines konkreten
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, in welcher die
erfindungsgemäße Antriebseinrichtung zur Betätigung des Absperrorgans im Längsschnitt
dargestellt ist.
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Die Antriebseinrichtung zur Betätigung des in Rohrleitung 2 einzubauende
ybsperrorgans 1 enthalt ein Stellwerk 3, das mit einer Überströmventilvorrichtung
4 und über diese mit den Druckleitungen 5 und 6 in Verbindung steht.
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Das Stellwerk besteht aus einem Kraft zylinder 7 mit in diesem untergebrachtem
Kolben 8 und Kolbenstange 9.
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Die Kolbenstange 9 wird ueber Hebel 10 mit Spindel 11 des Verschlußstücks
12 des Absperrorgans 1 verbunden.
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Die Überströmventilvorrichtung besitzt ein Gehäuse 13, in welchem
hintereinander drei Schwimmkolben untergebracht sind' und zwar zwei außenliegende
14, 15 und ein mittlerer 16.
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Die Kolben 14 und 15 mit dem Mittelkolben 16 zusammen bilden voneinander
getrennte Innenräume A und B.
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Die erwähnten Innenräume kommunizieren über Kanäle 17 und 18 mit
entsprechenden Hubräumen des Kraftzylinders 7 und mit den Druckleitungen 5 und 6.
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Pim Gehäuse 13 an beiden Stirnseiten sind Tellerventile 19 angeordnet.
Diese Ventile 19 werden identisch ausgeführt, so daß die Beschreibung des einen
sieh im gleichen baaße auf das andere bezieht. Das Tellerventil 19 wird an einen
elastischen Sitz 20 durch eine Feder 21 herangedrückt. Der Innenraum C, der zwischen
einer Buchse 22 und dem Ventil 19 liegt, ist über eine Rohrleitung 23 mit der Belastungskammer
24 des Absperrorgans 1 verbunden. Der zwischen dem außenliegenden Kolben 14 oder
15 und dem Ventil 19 befindliche Innenraum D steht mit der Atmosphäre über eine
Bohrung 25 stets in Verbindung, Das Absperrorgan 1 weist auch ein Gehause 26 auf,
in welchem das durch die beweglichen Sitze 27 abzudichtende Verschlußstück 12 untergebracht
wird.
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Die Sitze 27 bilden mit dem Gehäuse 26 zusammen die Bedem
lastungskammern
24, die durch eine Bohrung 28 mit Inneren der Rohrleitung 2 in stetiger Verbindung
stehen, damit die Sitze 27 an das Verschlußstück 12 durch den Druck des in der Rohrleitung
2 strömenden Arbeitsmediums herangedrückt werden.
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Die Antriebseinrichtung zur Betätigung des Absperrorgans arbeitet
wie folgt.
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In der Ausgangsstellung, d. h. wenn das Absperrorgan 1 vollkommen
geschlossen oder geöffnet tat, sind die Kanäle 17 und 18 durch die Kolben 14 und
15 überdeckt und die Innenräume C und D durch das Ventil 19 voneinander getrennt;
demzufolge wird die Belastungskammer 24 ebenfalls vom Innenraum D abgetrennt.
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Beim Öffnen des Verschlußstücks 12 tritt das Arbeitsmedium, sum Beispiel
Ul, aus der Druckleitung 5 in den Innenraum A. Der Kolben 14 öffnet bei seinem Linkagang
das Tellerventil 19 und der Kolben 16 bei seinem Rechtagang wirkt auf den Kolben
15 ein und öffnet das an der rechten Seite befindliche Tellerventil 19.
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Beim erfolgten Öffnen der Ventile 19 werden die Innenräume C und
D miteinander verbunden und dadurch wird die Belastungskammer 24 mit der Atmosphäre
in Verbindung gesetzt.
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Der Druck in der Belastungskammer 24 nimmt rasnh ab und die Andruckkraft
des Sitzes 27 an das Verschlußstück 12 verkleinert sich dabei, so daß die Berührungsstärke
zwischen diesen Teilen abgeschwächt wird. Bei ihrer weiteren Bewegung öffnen
die
Kolben 14 und 15 die Kanäle 17, 18 und das Öl unter Druck tritt über den Kanal 17
in den Hubraum 29 des Kraftzylinders 7, während das Öl aus dem kolbenstangenseitigen
Hubraum 30 über den Kanal 18 in dem Raum B und weiter zum Abfluß herausgedrückt
wird.
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Der Kolben 8 mit seiner Stange 9 öffnet vermittels des Hebels 10
und der Spindel 11 das Verschlußstück 12 des Absperrorgans 1.
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Nach erfolgter vollkommener Öffnung des Absperrorgans wird die Zuführung
des ls in die Uberströmventilvorrichtung 4 eingestellt und diese vom Druck unter
Benutzung jeden geeigneten allgemein bekannten Mittels entlastet.
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Hiernach werden die Tellerventile 19 unter Wirkung der Federn 21
in ihre Anfangsstellung zurückgeführt und setzen sich in ihre Sitze 20, dadurch
die Innenräume C und D voneinander luftdicht trennend. Somit werden auch die Belastungskammern
24 von der Atmosphäre getrennt. Der Druck in den Belastungskammern 24 wird mit dem
der Druckleitung 2 durch die Bohrung 28 ausgeglichen und der Sitz 27 an das Verschlußstück
12 herangedrückt.
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Mit der Rückführung der Tellerventile 19 in ihre Ausgangsstellung
zusammen werden auch die Kolben 14, 15 und 16 in ihre Anfangsstellung zurückgeführt.
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Beim Verschließen des Absperrorgans 1 wird das Öl unter Druck aus
der Druckleitung 6 dem Innenraum 3 der Uberstromventilvorrichtung 4 und dementsprechend
in den kolbenstangenseitigen
Hubraum 30 des Kraftzylinders 7 zugeführt.
Im übrigen arbeitet die Antriebseinrichtung wie obenbeschrieben.