DE2847956A1

DE2847956A1 - Sicherheits-absperrventil, insbesondere fuer gas-druckregelanlagen

Info

Publication number: DE2847956A1
Application number: DE19782847956
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ing Grad Fischer; Josef Neumann; Werner Ing Grad Pick
Original assignee: REGEL MESSTECHNIK GmbH
Current assignee: REGEL MESSTECHNIK GmbH
Priority date: 1978-11-04
Filing date: 1978-11-04
Publication date: 1980-05-14
Also published as: DK466279A; NL7908054A; CH647059A5; DE2847956C2

Description

Sicherheits-Absperrventil,
insbesondere für Gas-Druckregelanlagen

Die Erfindung betrifft ein Sicherheits-Absperrventil, insbesondere für Gas-Druckregelanlagen, dessen Ventilstange samt Ventilteller mittels eines in einem Schaltlager angeordneten Kugel-Rastgesperres od. dgl. in vorbestimmter Offenstellung arretierbar ist, wobei die Arretierung im Bedarfsfalle von einem Kontrollgerät zum Schließen des Stellgliedes freigegeben werden kann, und das Sicherheits-Absperrventil von einem druckdichten, mit einem korrespondierend ausgebildeten Anschlußflansch zusammenwirkenden Gehäuse umgeben ist.

Sicherheits-AbSperrventile finden in an sich bekannter

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Weise in Gas-Druckregelanlagen Anwendung. Sie dienen dazu, den Druck hinter dem Gas-Druckregelgerät zu überwachen. Dabei haben sie die Aufgabe, beim Über- bzw. Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes anzusprechen und die Gaszufuhr vollständig und bleibend abzusperren. Das Wiedereinrasten des Gerätes darf dabei nur von Hand erfolgen.

Bei kleinen Geräten hat sich eine kombinierte Bauweise durchgesetzt. In diesen ist sowohl die der Druckregelung dienende Funktionseinheit als auch die der Sicherheitsabsperrung dienende Funktionseinheit im selben Gehäuse installiert. Nicht zuletzt aus Gründen rationeller Bauweise und leichterer Wartung wird hier die Funktionseinheit des Sicherheits-Absperrventils als austauschbare Baugruppe ausgebildet.

Unter den vorstehend genannten Gegebenheiten ist es erforderlich, die Geräte derart auszubilden, daß nach dem Ansprechen ein Öffnen des Stellgliedes und ein Wiedereinrasten nur von aussen möglich ist. Um diesen Vorgang zu ermöglichen, wird die Ventilstange üblicherweise zentral durch das Schalt- und Kontrollgerät hindurchgeführt, so daß sie von aussen nicht nur erreichbar, sondern ggf. auch mittels eines Werkzeuges wieder in die Einrast-Position angehoben werden kann.

Das Herausführen der Ventilstange nach aussen erfordert im Kontrollgerät zwischen der Ventilstange und der Meßmembran

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eine - auch über die Zeit sichere - Abdichtung, weil die Unterseite der Membran des Kontrollgerätes vom Ausgangsdruck beaufschlagt ist. Zum Ausrasten sind Relativbewegungen zwischen der Meßmembran und der Ventilstange erforderlich. Die bei einem derartigen Bewegungsablauf unvermeidbar auftretenden Reibungskräfte wirken naturgemäß einem exakten wie auch reproduzierbaren Abschalten entgegen.

Angesichts der diesen bekannten Lösungen anhaftenden Nachteile hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine besondere baulich-konstruktive Ausgestaltungsweise zu finden, bei welcher völlig darauf verzichtet werden kann, die Ventilstange durch das Membran-System des Kontrollgerätes hindurchzuführen, so daß also auch die bei den bekannten Lösungen sonst unvermeidlichen Reibungskräfte eliminiert werden.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch zum Kugel-Rastgesperre korrespondierende Gegenelemente, welche zusammen mit dem Kontrollgerät in die durch die Schließstellung des Ventils bestimmten Lage der das Rastgesperre bildenden Elemente an der Ventilstange überführt und zum Einrasten gebracht werden, wobei hierdurch zwischen Ventilstange einerseits und der durch Schaltgerät/Kontrollgerät gebildeten Baueinheit andererseits eine kraftschlüssige Verbindung gegeben und das Ventil durch Anheben der Baueinheit geöffnet und mittels Drehbewegung fixierbar ist und die Fixierung jederzeit gelöst und das Sicherheits-

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Absperrventil im Bedarfsfalle auch manuell geschlossen werden kann.

Der im Vorstehenden beschriebene Öffnungsvorgang ist auch umkehrbar. Dies bedeutet, daß auch bei eingerastetem Schaltgerät die Fixierung der Offenstellung wieder gelöst und das Sicherheits-Absperrventil durch eine entsprechende Axialbewegung von Hand geschlossen werden kann.

Weitere erfindungsrelevante, die baulich-konstruktive Ausgestaltung der im Gehäuse installierten mechanischen Mittel betreffende Merkmale lassen sich den Unteransprüchen sowie der später folgenden Zeichnungsbeschreibung entnehmen.

Mit der vorgeschlagenen Erfindung geht eine Reihe von Vorteilen einher:

Abgesehen davon, daß die Erfindung eine einfachere und damit auch störunanfälligere Bauweise gestattet, besteht der wesentliche Vorteil vor allem darin, daß auf ein abgedichtetes und damit reibungsbehaftetes Herausführen der Ventilstange aus dem Druckmeßraum verzichtet werden kann. Dies wirkt sich besonders unter dem Zeitaspekt sehr positiv auf die Ansprechgenauigkeit des Gerätes aus, zumal die veränderlichen Reibungskräfte der erforderlichen Ausrastbewegung der Meßmembran nicht mehr entgegenwirken. Ein zweiter wesentlicher Vorteil ist dadurch gegeben, daß durch

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die axiale Verschiebbarkeit des Gehäuses im Anschlußflansch die Möglichkeit besteht, das Gerät auch bei eingerastetem Schaltgerät jederzeit von Hand zu schließen.

Selbstverständlich kann auch bei der Lösung nach der Erfindung auf das Abdichten des Ausgangsdruckraumes mittels eines O-Ringes nicht verzichtet werden. Indes liegt aber dieser Ring nicht an der Ventilstange an, sondern im Übergang vom Gehäuse zum Anschlußflansch. Er hat mithin keinerlei Einfluß auf die Abschaltgenauigkeit, verhindert aber, daß zu keiner Zeit, auch nicht beim Wiedereinrasten, Gas in den Aufstellungsraum strömt.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch das Sicherheits-Absperrventil, wobei linksseitig die Einraststellung und rechtsseitig die Ausraststellung gezeichnet ist, und

Fig. 2 eine Einzelheit über eine der im Gehäuse des Sicherheits-Absperrventils vorgesehenen L-förmigen Führungsnuten in Richtung A..A der Fig. 1.

In dem in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichneten Gehäuse sind die mechanischen Mittel installiert, welche dazu

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dienen, den Gasdruck hinter dem Gas-Druckregelgerät zu überwachen und beim Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes den GaszufluB ■vollständig und bleibend abzusperren.. Biese mechanischen Mittel sind im -wesentlichen die SoHwert-Einstellfeder 11, die Jfeßmembran 3 sowie ein Kugel-Sastgesperre 4, 5» 6, 7«

Das Gesperre besteht daliei aus einer Rastbuchse 4 und den dazu korrespondierenden Bastkugeln 5« Die Rastbuchse 4 schließt in ihrem oberen Bereich unmittelbar an die Meßmembran 3 an, ättit welcher sie mittels der Scheibe 3 und der Schraube 10 fest, jedoch lösbar, verbunden ist. An ihrer der Meßmembran 3 abgekehrten Seite ist die Rastbuchse 4 mit einer zu ihrem Aussendurchmesser konzentrischen Bohrung, Ausnehmung od. dgl. 4a versehen, welche sich etwa über die halbe Baulänge der Rastbuchse 4 erstreckt. Abgeschlossen ist die Rastbuchse 4 nach unten durch ein im Gehäuse 1 angeordnetes Widerlager 6. Durch eine angemessene große Bohrung 6a im Widerlager 6 tritt die konzentrisch in die Rastbuchse 4 hineinragende Ventilstange 8 hindurch, deren oberes Ende fest mit einer Stützbuchse 7 verbunden ist.

Konzentrisch um das Gehäuse 1 herum ist ein Anschlußflansch od. dgl. 2 angeordnet. Zum Zwecke des Abdichtens ist an dem jeweils rotationssymmetrisch ausgebildeten Berührungsbereich zwischen Gehäuse 1 und Anschlußflansch 2 ein Dichtring 13 angeordnet. Eine ähnliche Dichtung 12 bewirkt zudem auch eine dichtende Führung der Ventilstange 8, an

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deren unterem Ende der Ventilteller 15 angeordnet ist, welcher gemeinsam mit einem zu ihm korrespondierenden Ventilsitz 17 durch Schnellschluß den Gaszufluß zu dem - ebenfalls nicht dargestellten - Gas-Druckregelgerät abzusperren vermag.

Das Gehäuse 1 mit seinem vorstehend schon beschriebenen Innenaufbau ist in Axialrichtung relativ zum Anschlußflansch 2 verschiebbar. Hierzu sind - noch im einzelnen zu beschreibende - mechanische Mittel vorgesehen, welche das Gehäuse 1 nach Überführen des Ventils (Ventilteller 15) in die Öffnungsstellung in dieser gegenüber dem Anschlußflansch 2 fixieren. Die hierzu erforderlichen mechanischen Mittel sind im Berührungsbereich von Gehäuse 1 und Anschlußflansch 2 angeordnet. Sie bestehen gehäuseseitig aus wenigstens zwei umfangsverteilten und im wesentlichen L-förmig ausgebildeten Führungsnuten, Einfräsungen od. dgl. 1a, 1b (siehe auch Fig. 2), in welche in dazu korrespondierender Anordnung die mit dem Anschlußflansch 2 fest verbundenen Stifte, Kerbnägel od. dgl. 14 eingreifen.

Der Erfindung liegt folgende Wirkungsweise zugrunde: In der Einraststellung des Gerätes bewirken die von der Sollwertfeder 11 ausgehenden Axialkräfte, daß die Rastbuchse 4 gegen das im Gehäuse 1 angeordnete, beispielsweise eingegossene Widerlager 6 gepreßt wird. Die Rastkugeln 5 werden über die Ansohrägung in den konzentrischen Freiraum gedrückt, der durch die Ausnehmung 4a in der Rastbuchse 4 und dem Außen-Durchmesser der Ventilstange

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gebildet wird. In dieser Zwangsposition für die Rastkugeln 5 können diese die von der Schließfeder 16 ausgehenden und von der Anlagefläche 7a der Stutzbuchse 7 übertragenen Schließkräfte aufnehmen und damit den Ventilteller 15 in der Offenstellung halten.

Der vom Kontrollgerät zu überwachende Druck wird durch die Anschlußbohrung 2a in den Raum unter der Meßmembran geleitet. Übersteigen die auf die Meßmembran 3 wirkenden Ausgangsdruckkräfte die Kraft der Sollwertfeder 11, so wandert die Meßmembran 3 und die mit ihr fest verbundene Rastbuchse 4 nach oben. Hierdurch können die Rastkugeln 7 unter der Wirkung der Kraft der Schließfeder 16 nach aussen ausweichen und den Weg für die Schließbewegung der Ventilstange 8 wie auch des Ventiltellers 15 freigeben.

Für den Öffnungsvorgang muß selbstverständlich zunächst der den Schließvorgang auslösende zu hohe Druck auf seinen Normalwert abgesenkt werden_f so daß vom Vergleicher (Meßmembran 3) wieder eine Kraft gegeben ist, die die Rastbuchse 4 gegen das Widerlager 6 zu drücken versucht. Dieser Bewegung stehen in der Ausraststellung jedoch die Rastkugeln 5 entgegen, die jetzt in dem vom äusseren Durchmesser 7b der Stützbuchse 7 und der Anschrägung 4b der Rastbuchse 4 gebildeten Freiraum liegen. Wird jedoch das Gehäuse 1 gegenüber der durch die Anlage auf dem Ventilsitz 17 höhenfixierten Ventilstange 8 so weit abgesenkt, daß die Stützbuchse 7 oberhalb der Rastkugeln 5 liegt, so werden diese Kugeln 5 durch die Anschrägung 4b in

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den inneren konzentrischen Freiraum gedrückt und damit die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Baueinheit Schaltgerät/Kontrollgerät und der Ventilstange S hergestellt. Jetzt kann das Gehäuse 1 axial angehoben und damit das Stellglied 15, 17 geöffnet werden. Durch eine leichte Drehung des Gehäuses 1 werden abschließend die Stifte 14 in die radialen Schenkel 1b der L-förmigen Nuten gebracht und damit die Offenstellung fixiert.

Das Schließen des Stellgliedes von Hand kann bei eingerastetem Schaltgerät in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß durch Drehen des Gehäuses 1 in Gegenrichtung die Fixierung wieder aufgehoben und danach das Gehäuse 1 axial so weit nach unten verschoben wird, bis der Ventilteller 15 auf dem Ventilsitz 17 zur Anlage gekommen ist.

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Claims

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/Patentansprüche

_k1 ._ Sicfoerheits-Absperrventil,, insbesondere für Gas-IDnickregeZLanlagens, dessen "Ventilstange samt Ventilteller mittels eines in einem Sehaltlager angeordneten Kugel-Bastgesperres od. dgl. in vorlbestiimiter ©ffenstelliuing arretiert)ar ist, wobei die Arretierung 3ä Bedarfsfalle von einem Kontrollgerät zum Schließen eines Stellgliedes freigegeben werden kann, und das Sieherheits-Äbsperrventil von einem druckdichten, mit einem korrespondierend ausgebildeten Anschlußflansch zusammenwirkenden Gehäuse umgeben ist,

gekennzeichnet

durch zum Kugel-Rastgesperre (4, 5, 6, 7) korrespondierende Gegenelemente, welche zusammen mit dem Kontrollgerät in die durch die Schließstellung des Ventils bestimmten Lage der das Rastgesperre bildenden Elemente (4, 5, 6, 7) an der Ventilstange (8) überführt und zum Einrasten gebracht werden, wobei hierdurch zwischen Ventilstange (8) einerseits und der durch Schaltgerät/ Kontrollgerät gebildeten Baueinheit andererseits eine kraftschlüssige Verbindung gegeben und das Ventil durch Anheben der Baueinheit geöffnet und mittels Drehbewegung fixierbar ist, und die Fixierung jederzeit gelöst und das Sicherheits-Absperrventil im Bedarfsfalle auch manuell geschlossen werden kann.

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ORIGINAL INSPECTED
2. Sicherheits-Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die zum Kugel-Rastgesperre (4, 5, 6, 7) korrespondierenden Gegenmittel im wesentlichen aus einer rotationssymmetrischen, konzentrisch im Gehäuse des Schaltgerätes angeordneten Rastbuchse (4) bestehen, welche fest, jedoch lösbar, mit einer Meßmembran (3) verbunden ist.
3. Sicherheits-Absperrventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rastbuchse (4) an ihrer Meßmembran (3) abgekehrten Seite mit einer zu ihrem Aussendurchmesser konzentrischen, sich etwa über ihre halbe Baulänge erstreckenden Bohrung, Ausnehmung od. dgl. (4b) versehen ist.
4. Sicherheits-Absperrventil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,

daß die Bohrung, Ausnehmung od dgl. (4b) der Aufnahme der Ventilstange (8) samt einer auf dieser befestigten Stützbuchse (7) sowie der Rastkugeln (5) dient.
5. Sicherheits-Absperrventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß sich die der Meßmembran (3) abgekehrte Seite der

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Buchse (7) auf einem gehäusefesten Widerlager (6) abstützt.
6. Sicherheits-Absperrventil nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,

daß die dem Wiedereinrasten und Fixieren dienenden mechanischen Mittel (4, 5» 6, 7) in dem jeweils rotationssymmetrisch ausgebildeten Berührungsbereich von Gehäuse (1) und Anschlußflansch (2) gehäuseseitig aus wenigstens zwei umfangsverteilt angeordneten und im wesentlichen L-förmig ausgebildeten Führungsnuten, Einfräsungen od. dgl. (1a, 1b) bestehen, in welche in dazu korrespondierender Anordnung mit dem Anschlußflansch (2) fest verbundene Stifte, Kerbnägel od. dgl.(14) eingreifen.
7. Sicherheits-Absperrventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der senkrechte Schenkel (1a) der L-förmig ausgebildeten Führungsnuten eine Axialbewegung des Gehäuses (1) für den Wiedereinrast- und Öffnungsvorgang •zuläßt, während der andere, radial verlaufende Schenkel (1b) dem Fixieren in der Öffnungsstellung dient.

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