DE2650802A1 - Gas-oel-antrieb fuer vor- und ruecklaeufige mechanische verstellbewegungen - Google Patents

Gas-oel-antrieb fuer vor- und ruecklaeufige mechanische verstellbewegungen

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DE2650802A1 DE19762650802 DE2650802A DE2650802A1 DE 2650802 A1 DE2650802 A1 DE 2650802A1 DE 19762650802 DE19762650802 DE 19762650802 DE 2650802 A DE2650802 A DE 2650802A DE 2650802 A1 DE2650802 A1 DE 2650802A1
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Description

iS& RS IG 3. November 1976
GRUPPE DEUTSCHE BABCOCK ,J 3204 /22
Borsig Gesellschaft rait beschränkter Haftung 1000 Berlin 27
Gas-Öl-Antrieb für vor- und rückläufige mechanische Verstellbewegungen
Die Erfindung betrifft einen Gas-Öl-Antrieb für vor- und rückläufige mechanische Verstellbewegungen/ bei dem für jede Bewegungsrichtung eines Verstellantriebes vorhandenes, unter überdruck stehendes Gas in einem Druckbehälter seinen Druck auf ein Steueröl überträgt, das einer Verstellvorrichtung zwecks Durchführung eines Schaltvorganges zufließt.
Bei derartigen Gas-öl-Antrieben ist für jeden Schaltvorgang - also für die vor- und rückläufige Verstellbewegung - ein solches Volumen unter Druck stehenden Steueröls zur Verfügung zu halten, daß die geforderten Schaltvorgänge vollständig und betriebssicher durchgeführt werden können.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse Gas-Öl-Antriebe als Kolbenantriebe für Kugelhähne vorzusehen, bei denen für das Auf-Fahren und das Zu-Fahren des kugelförmigen Kükens jeweils ein Druckbehälter für Steueröl vorgesehen ist, wobei jeder der beiden Druckbehälter einen Rauminhalt von mindestens der dreifachen Hubvolumensumme beider Kolben der Verstellvorrichtung bei einer Steuerölvorlage eines Druckbehälterrauminhalts zeigt, und sich in einer Verbindungsleitung zwischen beiden Druckbehältern ein Niveauausgleichs-
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GRUPPE DEUTSCHE BABCOCK
ventil befindet (Technische Dokumentation Kolbenantriebe für Kugelhähne superbloc, Typ D, E, F der Borsig GmbH, vom 30.7.1976, Seite 26 und 35). Bei Verstellantrieben, von denen große Drehmomente bei niedrigem Gas- bzw. Steueröldruck verlangt werden, müssen die beiden Druckbehälter demzufolge sehr groß und teuer in der Herstellung sein und eine große SteuerÖlmenge zur Verfügung stehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gas-Öl-Antrieb mit nur einem Druckbehälter auszurüsten, der im Rauminhalt auf etwa ein Drittel der bekannten Druckbehälter reduziert ist, wobei die Steuerö!vorlage nur etwa zwei Drittel der üblichen Menge betragen soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für beide entgegengesetzt gerichteten Verstellbewegungen des Gas-Öl-Antriebes ein einziger Druckbehälter für die Aufgabe von unter Druck stehendem Steueröl an die jeweils entsprechende eine oder andere Stelle der Verstellvorrichtung und ein einziger überdruckloser Behälter für die Aufnahme von .verdrängtem, entspanntem Steueröl so angeordnet sind, daß sich der überdrucklose Behälter oberhalb der Höhenlage des Druckbehälters befindet, und eine Bohrung am drucklosen Behälter mittels einer Steuerölleitung mit einer Bohrung am Druckbehälter verbunden ist, wobei in der Steuerölleitung zwischen beiden Behältern eine in Strömungsrichtung auf den überdrucklosen Behälter zu schließende Rückschlagklappe vorhanden ist.
Soll der Gas-Öl-Antrieb zum Schalten eines kugelförmigen Kükens eines Kugelhahns in einer Erdgasleitung Verwendung finden, so ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung das unter Überdruck stehende Gas z.B. Erdgas, das aus einer Leitung zufließt, in der sich als Rohrschalter z.B. ein
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GflUPPE DEUTSCHE BABCOCK
Kugelhahn befindet, dessen mit Steueröl beaufschlagte Verstellvorrichtung zum Schalten seines Kükens einen oder mehrere Zylinder mit einfach- oder doppeltwirkenden Hubkolben für das Auf- und Zu-Fahren des Kükens aufweist.
um zu gewährleisten, daß aus demselben Druckbehälter die eine oder andere Zylinderseite der Verstellvorrichtung unter Druck stehendes Steueröl erhält und gleichzeitig entspanntes Steuer· öl aus dem bzw. den Zylindern in denselben überdrucklosen
Behälter strömen kann, ist nach der Erfindung zwischen dem Druckbehälter und dem überdrucklosen Behälter einerseits
und der Verstellvorrichtung andererseits ein pneumatisches Umsteuerventil vorhanden, an dessen Pneumatik Erdgasimpulsleitungen führen.
Für einen automatischen Betrieb des Gas-Öl-Antriebes erfolgt erfindungsgemäß das Schalten des Kükens im Kugelhahn mit
Hilfe eines fernbedienten Magnetventils und seiner Erdgasimpulsleitung zum pneumatischen Umsteuerventil für das
Auf-Fahren des Kükens, eines anderen fernbedienten Magnetventils und seiner Erdgasimpulsleitung zum Umsteuerventil
für das Zu-Fahren des Kükens und mit Hilfe eines pneumatischen Ventils mit einer Erdgasimpulsleitung zum Druckbehälter, wobei die Pneumatik des pneumatischen Ventils über einen Abzweig und eine Erdgasimpulsleitung mit beiden Magnetventilen verbunden ist/ und die beiden Erdgasimpulsleitungen von den beiden Magnetventilen zum pneumatischen
Umsteuerventil gegen unbeabsichtigtes Zuströmen von Erdgas durch je eine Rückschlagklappe in der beide Magnetventile verbindenden Erdgasimpulsleitung vor den Magnetventilen
gesichert sind.
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Bei Ausfall der Automatik für den Gas-Öl-Antrieb geschieht nach einer ferneren Ausgestaltung der Erfindung das Schalten des Kükens im Kugelhahn mit Hilfe einer Handsteuerölpumpe in einer Steuerölumleitung um einen Kugelhahn in einer Steuerölleitung zwischen dem Druckbehälter und dem pneumatischen Umsteuerventil dadurch, daß der Kugelhahn in der Steuerölleitung geschlossen ist und die Schaltung des pneumatischen Umsteuerventils von Hand geschieht.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß anstelle von zwei teuren Druckbehältern mit je einem Rauminhalt von mindestens der dreifachen Hubvolumensumme der Hubkolben, der Verstellvorrichtung und einem Niveauausgleichsventil zwischen beiden Druckbehältern nur ein Druckbehälter und ein stets überdruckloser, einfacher Behälter mit je einem Rauminhalt von mindestens der einfachen Hubvolumensumme der Hubkolben der Verstellvorrichtung benötigt wird, wozu eine Steuerölvorlage erforderlich ist, die nur etwa zwei Drittel der üblichen ölmenge entspricht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen kompletten Gas-Öl-Antrieb als Verstellantrieb für ein Küken eines Kugelhahns in einer Erdgasleitung in schematischer Darstellung.
Am Kugelhahn 1 sind, in Strömungsrichtung 2 des Erdgases gesehen, vor dem nicht gezeichneten Küken eine Erdgasimpulsleitung 3 mit einer in Strömungsrichtung auf den Kugelhahn 1 zu schließenden Rückschlagklappe 4 und hinter dem Küken eine Erdgasimpulsleitung 5 mit einer in Strömungsrichtung auf den Kugelhahn 1 zu schließenden Rückschlagklappe 6 vorhanden.
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Beide Erdgasimpulsleitungen 3,5 vereinigen sich zur Erdgasimpulsleitung 7, die in Strömungsrichtung vom Kugelhahn weg hintereinander einen Absperrkugelhahn 8 zum Trennen des eigentlichen Gas-öl-Antriebes vom Erdgasdurchtritt im Kugelhahn 1, ein Filter 9 zum Auffangen von Verunreinigungen im Erdgas und ein Molekularsieb 10 zum Absorbieren von Erdgasfeuchtigkeit aufweist. Hinter dem Molekularsieb 10 teilt sich die Erdgasimpulsleitung 7 in die Erdgasimpulsleitung zu dem für das Äuf-Fahren des Kükens zuständigen, fernbedienten Magnetventil 12, in die Erdgasimpulsleitung 13 zu dem für das Zu-Fahren des Kükens zuständigen, fernbedienten Magnetventil 14 und in die Erdgasimpulsleitung 15 zu dem pneumatischen Ventil 16, bei dem die Rückstellung des Schließelements durch eine Erdgasimpulsleitung 17 pneumatisch erfolgt. Beide Magnetventile 12, 14 sind durch die Erdgasimpulsleitung 18 miteinander verbunden, die mit dem Abzweig 19 an die Pneumatik des pneumatischen Ventils 16 führt. Beiderseits des Abzweigs 19 sind die in der Erdgasimpulsleitung 18, in Strömungsrichtung auf die Magnetventile 12 und 14 zu schließenden Rückschlagklappen 20 und 21 vorhanden. Die Erdgasimpulsleitung 15 durch das pneumatische Ventil 16 führt durch ein weiteres Filter 22 und mündet im Druckbehälter 23, der SteuerÖl enthält. Die Erdgasimpulsleitung 11 durch das Magnetventil 12 endet auf der einen Seite der Pneumatik, und die Erdgasimpulsleitung 13 durch das Magnetventil 14 endet auf der zur ersten entgegengesetzt wirkenden Seite der Pneumatik des pneumatischen Umsteuerventils 24, durch das gleichzeitig beim Wirken des Verstellantriebes unter Druck stehendes Steueröl aus dem Druckbehälter 23 der Verstellvorrichtung 25 des Kugelhahns 1 durch die Steuerölleitung 26 zugeführt und aus der Verstellvorrichtung 25 entspanntes Steueröl durch eine Steuerölleitung 27 abgeführt und dem mit der Atmosphäre verbundenen, also überdrucklosen Behälter 28 zugeführt wird, der in der Höhen-
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lage oberhalb des Druckbehälters 23 liegt, so daß bei Wegfall des Überdrucks im Druckbehälter 23 das im Behälter 28 vorhandene Steueröl durch die den Behälter 28 mit dem Druckbehälter 23 verbindende Steuerölleitung 29 in den Druckbehalter 23 fließen kann.
Da das Einströmen von unter Druck stehendem Erdgas vom Druckbehälter 23 in den überdrucklosen Behälter 28 unbedingt verhindert werden muß, weist die Steuerölleitung 29 die in Strömungsrichtung auf den Behälter 28 zu schließende Rückschlagklappe 30 auf. Mit 31 ist eine verstellbare Drosselklappe in der Steuerölleitung 26 zum Einstellen der Stellgeschwindigkeit der Verstellvorrichtung 25, mit 32 der Kugelhahn in der Steuerölleitung 26, mit 33 die Steuerölumleitung zur Steuerölleitung 26 um den Kugelhahn 32 und mit 34 die Handsteuerölpumpe bezeichnet, wobei für den Fall einer Störung in der automatischen Verstellantriebseinrichtung zur Betätigung der Verstellvorrichtung 25 das pneumatische Umsteuerventil 24 von Hand eingestellt, der Kugelhahn 32 geschlossen und die Handsteuerölpumpe 34 betätigt wird.
Die Verstellvorrichtung 25 weist den Zylinder 35 mit einem Hubkolben für das Auf-Fahren des Kükens und den Zylinder mit einem Hubkolben für das Zu-Fahren des Kükens auf, beide Hubkolben starr gekuppelt. Die Verbindungen zwischen dem pneumatischen Umsteuerventil 24 und der Verstellvorrichtung 25 sind durch eine Steuerölleitung 37 zum Zylinder 35 und durch eine Steuerölleitung 38 zum Zylinder 36 gegeben, womit für das Auf-Fahren des Kükens unter Druck stehendes Steueröl durch die Steuerölleitung 26, das Umsteuerventil 24 und die Steuerölleitung 37 in den Zylinder 35 gelangt und gleichzeitig entspanntes Steueröl aus dem Zylinder 36 durch die Steuerölleitung 38, das Umsteuerventil 24 und die Steuerölleitung 27 in den Behälter 28 fließt, während für das Zu-Fahren des Kükens zufolge des umgeschalteten Umsteuerventils 24 die Steuerölleitungen 26 und 38 bzw. 37 und 27
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miteinander verbunden sind. Nach jedem abgeschlossenen Schaltvorgang des Kükens - also nach dem Auf-Fahren bzw. Zu-Fahren ■ werden die Leitungen hinter den Magnetventilen 12, 14 und dem Ventil 16 und somit der Druckbehälter 23 automatisch überdrucklos.
Ein Schaltvorgang sei an Hand der Zeichnung wie folgt erklärt:
Das Küken des Kugelhahns 1 steht in der Geschlossenstellung und soll in die Offenstellung gebracht werden. Der Absperrkugelhahn 8 ist geöffnet, die Magnetventile 12, 14 und das pneumatische Ventil 16 sind geschlossen. Der Erdgasdruck vor dem Küken hat sich durch die Erdgasimpulsleitungen 3,7 bis zu den geschlossenen Ventilen aufgebaut. Durch Fernbedienung wird das Magnetventil 12 entsprechend der Zeichnung geöffnet, so daß das Erdgas hinter dem Magnetventil 12 einerseits durch die Erdgasimpulsleitung 11 zum pneumatischen Umsteuerventil 24 gelangt und dieses in die gezeichnete Einstellung bringt, und das Erdgas andererseits durch die Erdgasimpulsleitung 18, die Rückschlagklappe 20 und den Abzweig 19 die Pneumatik des pneumatischen Ventils 16 zum öffnen desselben betätigt, wodurch das Erdgas durch die Erdgasimpulsleitung den Druckbehälter 23 und somit das darin befindliche Steueröl auf überdruck bringt. Steueröl aus dem Druckbehälter 23 fließt nun durch die Steuerölleitung 26, das Umsteuerventil 24 und die Steuerölleitung 37 in den Zylinder 35 und verschiebt den darin befindlichen Kolben, wodurch das Küken des Kugelhahns 1 zum Auf-Fahren gebracht wird, und gleichzeitig entspanntes Steueröl aus dem Zylinder 36 mit Hilfe des darin bewegten Kolbens durch die Steuerölleitung 38, das Umsteuerventil 24 und die Steuerölleitung 27 in den überdrucklosen Behälter 28 gefördert wird. Nach Abschluß dieses
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Schaltvorganges wird der Druckbehälter 23 automatisch überdrucklos und das im Behälter 28 befindliche Steueröl kann durch die Steuerölleitung 29 und die Rückschlagklappe in den Druckbehälter 23 fließen.
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GRUPPE DEUTSCHE BABCOCK		 3204 /22 Kugelhahn
Aufstellung der verwendeten Bezeugszeichen Strömungsrichtung
1 Erdgasimpulsleitung
2 Rückschlagklappe
3 Erdgasimpulsleitung
4 Rückschlagklappe
5 Erdgasimpulsleitung
6 Absperrkugelhahn
7 Filter
8 Molekularsieb
9 Erdgasimpulsleitung
10 Magnetventil
11 Erdgasimpulsleitung
12 Magne tven til
13 Erdgasimpulsleitung
' 14 pneumatisches Ventil
15 Erdgasimpulsleitung
16 Erdgasimpulsleitung
17 Abzweig
18 Rückschlagklappe
19 Rückschlagklappe
20 Filter
21 ■Druckbehälter
22 pneumatisches Umsteuerventil
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24
26BQ8Q2
B<$>RSIG Vers tellvorrichtung
25 Steuerölleitung
26 Steuerölleitung
27 überdruckloser Behälter
28 Steuerölleitung
29 Rückschlagklappe
30 verstellbare Drosselklappe
31 Kugelhahn
32 Steuerölumleitung
33 Handsteuerölpumpe
34 Zylinder
35 Zylinder
36 Steueröllei tung
37 Steuerölleitung
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Claims (5)

265Q8Q2 gruppe deutsche BABcocK -/S - 3. November 1976 3204 /22 Patentansprüche:
1. Gas-Öl-Antrieb für vor- und rückläufige mechanische Verstellbewegungen, bei dem für jede Bewegungsrichtung eines Verstellantriebes vorhandenes, unter überdruck stehendes Gas in einem Druckbehälter seinen Druck auf ein Steueröl überträgt, das einer Verstellvorrichtung zwecks Durchführung eines Schaltvorganges zufließt, dadurch gekennzeichnet, daß für beide entgegengesetzt gerichteten Verstellbewegungen des Gas-Öl-Antriebes ein einziger Druckbehälter (23) für die Aufgabe von unter Druck stehendem Steueröl an die jeweils entsprechende eine oder andere Stelle der Verstellvorrichtung (25) und ein einziger überdruckloser Behälter (28) für die Aufnahme von verdrängtem, entspanntem Steueröl so angeordnet sind, daß sich der Behälter (28) oberhalb der Höhenlage des Druckbehälters
(23) befindet, und eine Bohrung am Behälter (28) mittels einer Steuerölleitung (29) mit einer Bohrung am Druckbehälter (23) verbunden ist, wobei in der Steuerölleitung (29) eine in Strömungsrichtung auf den Behälter (28) zu schließende Rückschlagklappe (30) vorhanden ist.
2. Gas-öl-Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das unter überdruck stehende Gas, z.B. Erdgas ist, das aus einer Leitung zufließt, in der sich als Rohrschalter z.B. ein Kugelhahn (1) befindet, dessen mit Steueröl beaufschlagte Verstellvorrichtung (25) zum Schalten seines Kükens einen oder mehrere Zylinder (35; 36) mit einfach- oder doppeltwirkenden Hubkolben für das Auf- und Zu-Pahren des Kükens aufweist.
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3. Gas-Öl-Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Druckbehälter (23) und dem überdrucklosen Behälter (28) einerseits und der Verstellvorrichtung (25) andererseits ein pneumatisches ümsteuerventil (24) vorhanden ist, an dessen Pneumatik Erdgasimpulsleitungen (11, 13) führen.
4. Gas-öl-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß das Schalten des Kükens im Kugelhahn (1) mit Hilfe eines fernbedienten Magnetventils (12) und der Erdgasimpulsleitung (11) zum pneumatischen ümsteuerventil (24) für das Auf-Fahren des Kükens, eines fernbedienten Magnetventils
(14) und der Erdgasimpulsleitung (13) zum ümsteuerventil (24) für das Zu-Fahren des Kükens und mit Hilfe eines pneumatischen Ventils (16) mit einer Erdgasimpulsleitung
(15) zum Druckbehälter (23) erfolgt, wobei die Pneumatik des Ventils (16) über einen Abzweig (19) und eine Erdgasimpulsleitung (18) mit den Magnetventilen (12; 14) verbunden ist, und die Erdgasimpulsleitungen (11; 13) gegen unbeabsichtigtes Zuströmen von Erdgas durch Rückschlagklappen (20; 21) in der Erdgasimpulsleitung (13) gesichert sind.
5. Gas-Öl-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß das Schalten des Kükens im Kugelhahn (1) mit Hilfe einer Handsteuerölpumpe (34) in einer Steuerölumleitung (33) dadurch geschieht, daß der Kugelhahn (32) in der Steuerölleitung (26) geschlossen ist, und die Schaltung des pneumatischen ümsteuerventils (24) von Hand geschieht.
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