DE3001606A1

DE3001606A1 - Einrichtung zur notbetaetigung eines ventils mittels eines kraftspeichers

Info

Publication number: DE3001606A1
Application number: DE19803001606
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Norbert 6057 Dietzenbach Jeschke; Gerhard 6000 Frankfurt Klee
Original assignee: Samson AG
Current assignee: Samson AG
Priority date: 1980-01-17
Filing date: 1980-01-17
Publication date: 1981-07-23
Also published as: IT8021491A0; DE3001606C2; IT1141477B

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Notbetätigung eines Ventils mittels eines im Notfall durch ein Sicherungssignal auslösbaren KraftSpeichers und bezweckt eine Vereinfachung und Verbesserung solcher Geräte.

". Es sind Notschlußventile bekannt, welche <äazu dienen, bei Gefahrenzuständen oder in Störungsfallen eine mit der zu überwachenden Anlage verbundene Rohrleitung unabhängig von sonstigen Einflüssen sofort zu schließen oder zu öffnen, wenn ein in Bereitschaft stehender Energiespeicher durch ein Gefahrensignal ausgelöst und auf den Ventilverschlußkörper zur Einwirkung gebracht wird. Gefährliche Betriebszustände können z.B. durch eine übermäßige Drucksteigerung, durch eine zu hohe Temperatursteigerung oder auch durch einen Rohrbrxueh entstehen. Als Gefahrensignal kann hierbei meistens ein durch einen Druck dargestelltes Signal auftreten, wobei es sich z.B. um den Zustandsdruck eines zu sichernden Fluids oder um einen Druck handelt, der durch eine Temperatursteigerung an dem Überwachungsort erzeugt wird, wie dies z.B. bei Verwendung von Flussigkeltsausdehnungs-, Verdampfungs- und Gasthermostaten vorkommt.

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Die bisher üblichen Einrichtungen dieser Art müssen jeweils den vorhandenen Verhältnissen und Bedingungen angepaßt werden, wobei außerdem gewährleistet sein muß, daß die betreffenden Gefahrensignale möglichst ohne komplizierte Hilfsmittel die gewünschte Notbetätigung bewirken. Eine solche Einrichtung soll nicht nur als reines Notschluß- oder Notöffnungsventil arbeiten, sondern sie soll auch in Kombination mit Regelventilen verwendet werden können, die z.B. normalerweise in Abhängigkeit von einer Zustandsgröße wie Temperatur, Druck, Weg od.dgl. das "Ventil steuern, welches unabhängig davon aber auch unter die "Wirkung der Notbetatigungseinrichtung gebracht werden soll.

Die Aufgabe, eine solche Nötbetätigungseinrichtung auf einfache Weise mit mechanischen Mitteln so auszubilden, daß sie stets zuverlässig arbeitet, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verriegelung des KraftSpeichers, vorzugsweise einer Kraftspeicherfeder, in gespanntem Zustand durch das Sperrorgan einer mechanischen Sperrvorrichtung bewirkt wird, welche in ihrer Sperrposition eine Einwirkung des Kraftspeichers auf die Ventilstange des Ventils verhindert,

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während die Entriegelung des Kraftspeichers bei Überoder Unterschreitung einer bestimmten Gefahrengrenze durch eine das Sicherungssignal bildende Kraft bewirkt wird, welche mechanisch eine die Sperrvorrichtung aus ihrer Sperrposition lösende Bewegung des Sperrorgans herbeiführt und dadurch eine Einwirkung des Kraftspeichers auf die Ventilstange im Sinne einer sofortigen Schließung oder Öffnung des Ventils ermöglicht.

Da es je nach den vorliegenden Verhältnissen notwendig sein kann, die Einrichtung so auszubilden, daß das Ventil im Notfall durch den Kraftspeicher entweder geschlossen oder geöffnet wird, liegt der Erfindung weiterhin die Aufgabe zugrunde, die Auswahl dieser Arbeitsweise auf einfache Weise zu ermöglichen. Ferner soll die Einrichtung zweckmäßig so ausgebildet sein, daß die Auslösung des Kraftspeichers beliebig durch ein steigendes oder ein fallendes Sicherungssignal erfolgen kann. Wesentlich ist in Jedem Palle, daß das Gefahrensignal so viel mechanische Energie besitzt, daß die mechanische Sperrvorrichtung des Kraftspeichers ohne zusätzliche Hilfsmittel oder Hilfskräfte ausgelöst werden kann.

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Im folgenden wird als Kraftspeicher im allgemeinen eine mechanische Kraftspeicherfeder verstanden, Jedoch ist es auch möglich, als Kraftspeicher z.B. ein unter Druck stehendes Organ, ein Gewicht od.dgl. zu verwenden.

Die Erfindung sieht vor, daß die Richtung der Einwirkung der Kraftspeicherfeder auf die Ventilstange wahlweise von Notschließung in Notöffnung des Ventils umstellbar ist. Zu diesem Zweck kann die Kraftspeicherfeder auf die Ventilstange über eine Umstellhülse wirken, die von der Kraftspeicherfeder wahlweise in Schließrichtung oder in Öffnungsrichtung beaufschlagbar ist. Dadurch Ist es möglich, eine einheitliche Einrichtung zur Notbetätigung vorzusehen, welche für beide Zwecke verwendbar ist. Es ist Infolgedessen erfindungsgemäß nicht notwendig, bereits bei der Planung einer Anlage zu berücksichtigen, ob das betreffende Ventil nach der Auslösung der Sperrvorrichtung von dem Kraftspeicher geschlossen oder geöffnet werden muß.

Ferner kann je nach den Verhältnissen die Aufgabe bestehen, die Auslösung des KraftSpeichers durch ein steigendes oder fallendes Sicherungssignal, z.B. durch die

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Überschreitung oder Unterschreitung einer bestimmten Temperaturgrenze oder Druckgrenze herbeizuführen. • Ein Merkmal der Erfindung besteht zur Lösung dieser Aufgabe in einer solchen Ausbildung der Einrichtung, daß die Sperrvorrichtung des Kraftspeichers wahlweise durch ein steigendes oder durch ein fallendes Sicherungssignal auslösbar ist. Dadurch wird eine Universaleinrichtung geschaffen, welche je nach Bedarf eingestellt werden kann, ohne daß für verschiedene Zwecke zahlrelehe verschieden ausgebildete Variationen des Gerätes hergestellt und vorrätig gehalten werden müssen.

Bevorzugt wird erfindungsgemäß eine Ausbildung des Geräts, bei dem sowohl die Wirkungsrichtung des Energiespeichers als auch die Wirkungsrichtung des S icherungssignals jederzeit auch noch beim Einbau ausgewählt werden kann. Dabei wird die Anordnung zweckmäßig erfindungsgemäß auch so getroffen, daß die Sperrvorrichtung ausgelöst werden kann, wenn die Größe des zu sichernden Zustandes In geringen oder auch In größeren Grenzen über- oder unterschritten wird. Eine solche Aufgabe kann sich z.B. stellen, wenn in einer Rohrleitung ein explosionsfähiges Gas unter leichtem Druck

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fließt und auf jeden Fall verhindert werden muß, daß dieses Gas einen zu hohen Druck annimmt, andererseits aber auch verhütet werden muß, daß der Druck in der Rohrleitung unter den atmosphärischen Druck sinkt, weil dann evtl. durch ein Leck atmosphärische Luft in die Rohrleitung eindringen kann und es darin zu einer Bildung eines explosionsfähigen Gemisches kommen kann. Damit ist aber nur ein Beispiel für zahlreiche sonstige Anwendungsmöglichkelten der Erfindung genannt worden.

Ein weiteres Gebiet, auf welches sich die Erfindung erstreckt, besteht in der Kombination einer Notbetätigungseinrichtung der genannten Art mit einem beliebigen Regelventil, z.B. einem Temperaturregel-

.15 ventil oder einem Druckregelventil. Zu. diesem Zweck besteht ein wesentliches Merkmal der Erfindung darin, daß die Ventilstange unabhängig von der in Bereit- Schaftsposition verriegelten Kraftspeicherfeder od.dgl. und der Sperrvorrichtung von einer die Öffnung bzw. Schließung des Ventils in Abhängigkeit von einer Zustandsgröße regelnden Stellkraft betätigbar ist. Hierbei sind die verschiedensten Varianten möglich, welche

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nachstehend näher erläutert und in den Ansprüchen gekennzeichnet sind. Wesentlich für die Erfindung sind ferner die Merkmale für die zweckmäßige, einfache und sichere Ausbildung der Auslösevorrichtung, welche von einem Gefahrensignal zu betätigen ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht.

Pig. 1 zeigt im Längsschnitt ein Notschlußventil in Verbindung mit einem Temperaturrege 1-ventil,

·■_-.." Fig. 2 zeigt im Längsschnitt und teilweise in Seitenansicht ein Notschlußventil in geöffnetem Zustand mit in Abhängigkeit von einer beliebigen Zustandsgröße arbeitender Auslösung,

Fig. 3 zeigt ein Notöffnungsventil entsprechend Figo 2 in geschlossenem Zustand, und

Fig. 4 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Auslösung eines Notschlußventils nach Fig. 2 .oder 3 durch einen Schwimmer.

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Gemäß FIg. 1 besteht das Stellventil des Temperaturreglers aus einem Ventilgehäuse 1 mit einem Eintrittsstutzen 2, einem Austrittsstutzen j5 und einem die mittlere V ent ildur chgangsof f nung H- umgebenden Ventilsitz 5. Mit dem Ventilsitz 5 arbeitet ein Ventilkegel oder -teller 6 zusammen, welcher am oberen Ende einer axial verstellbaren Ventilstange 7 befestigt ist. Die Ventilstange 7 ragt in ein an das Ventilgehäuse 1 angeschlossenes Federgehäuse 8 und ist dort mit einem Federteller 9 verbunden. Zwischen der oberen Abschlußwand des Federgehäuses 8 und dem Federteller 9 ist eine Ventilfeder 10 eingespannt, welche im Falle der Fig. 1 bestrebt ist, den Ventilkegel 6 entgegen der von unten auf den Federteller 9 wirkenden Verstellkraft in seine in Fig. 1 gezeigte Öffnungsstellung zu bringen.

Mittels einer Überwurfmutter 11 ist das Federgehäuse 8 mit einem Kraftspeichergehäuse 12 verbunden. Durch das Kraftspeichergehäuse 12 verläuft als Fortsetzung der Ventilstange 7 eine axial verschiebbare Betätlgungsstange 13i deren oberes Ende sich gegen den Federteller 9 anlegt. Gegen das untere Ende der Betätigungsstange 13 stößt das obere Ende eines Arbeitsstiftes 14, der mit dem

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Balgboden 15 eines Arbeitsbalges 16 verbunden ist. Der Arbeitsbalg 16 taucht von oben her in den Innenraum 17 eines Arbeitskörpers 18, welcher an den unteren Teil des Kraftspeichergehäuses. 12 lösbar angeschlossen ist» Der Innenraum 17 des Arbeitskörpers 18 steht durch ein Kapillarrohr 19 mit dem Innenraum 20 eines Haupttemperaturfühlers 21 in Verbindung. Die Innenräume 20, 17 und das sie verbindende Kapillarrohr 19 sind mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllt. Der Haupttemperaturfühler 21 hat eine Sollwerteinsteilvorrichtung, die aus einer Schraubspindel 22 besteht, welche in dem Balgboden 23.eines in den Innenraum 20 tauchenden Balges 24 drehbar gelagert und mittels eines Gewindes 25 axial hoch- und niederschraubbar ist.

Der Haupttemperaturfühler 21 betätigt das Stellventil während des normalen Betriebes in üblicher Weise, Wenn die Temperatur am Haupttemperaturfühler 21 über den eingestellten Sollwert ansteigt, dehnt sich die Flüssigkeit im Innenraum 20 entsprechend aus und drückt die Ventilstange J über den Arbeitsbalg 15, 16, den Arbeitsstift 14 und die Betätigungsstange l~j> entgegen der Wirkung der Ventilfeder 10 aufwärts, so daß der Ventilkegel 6

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in seine Schließstellung gebracht oder derselben genähert wird. Sinkt die Temperatur am Haupttemperaturfühler 21, so zieht sich die Ausdehnungsflüssigkeit zusammen, und die Ventilfeder 10 bringt den Ventilkegel 6 wieder in seine in Fig. 1 gezeigte Öffnungsstellung .

Beim Erreichen bzw. Überschreiten der Sicherungsgrenze einer Zustandsgröße soll nun dieses Ventil unabhängig von der Wirkung des Haupttemperaturfühlers als Notschlußventil (oder gegebenenfalls auch als Notöffnungsventil) arbeiten. Bei dem in Pig. I gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Zustandsgröße von der an einer bestimmten Stelle herrschenden Temperatur gebildet; sie könnte aber selbstverständlich aus einer Druckgröße oder aus einer beliebigen sonstigen Signalgröße bestehen.

Im vorliegenden Fall ist zur Überwachung der Sicherheitstemperaturgrenze ein besonderer, mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllter Sicherheitstemperaturfühler 26 vorgesehen, dessen Innenraum 27 durch ein Kapillarrohr 28 mit dem Innenraum 29 des Arbeitsbalges 30 eines zweiten Arbeitskb'rpers 31 in Verbindung steht. In den

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Innenraum 27 des Sieherheitstemperaturfühlers 2ö ragt ein Balg 32, in dessen Balgboden 33 drehbar das untere Ende einer Schraubspindel 34 gelagert ist, mit deren Hilfe die gewünschte Sicherheitstemperatur einstellbar ist.

Der bewegliche Balgboden 35 des Arbeitsbalges 30 dient als Federteller für eine Feder 36, deren anderes Ende sich an der inneren Stirnwand des Arbeitskörpers 3I abstützt. An dem Balgboden 35 ist eine Arbeitsstange 37 befestigt, die auf ihrem äußeren Ende zwei einander mit Abstand gegenüberliegende Stellscheiben 38, 39 trägt. Zwischen die inneren Schrägflächen der Stellscheiben 38, greift ein mit entsprechenden Schrägflächen versehener Doppelkegel 40, der am freian Ende des äußeren Hebelarmes eines um einen Drehpunkt 43 verschwenkbaren Winkelhebels 41, 42 angeordnet ist.

Das freie Ende des inneren Hebelarmes 42 des Winkelhebels 41, 42 trägt einen Sperrhaken 44, der in seiner Sperrstellung in den Einschnitt 45 einer Sperrscheibe 46 eingreift ο Die Sperrscheibe 46 ist am unteren Ende einer im Kraftspeichergehäuse 12 axial verschiebbaren Sperrhülse

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befestigt, welche die Betätigungsstange 13 konzentrisch mit Spiel umgibt. Ferner befindet sich in dem Kraftspeichergehäuse 12 eine die Sperrhülse 47 umgebende Kraftspeicherfeder 48, die zwischen einem unteren Federteller 49 und einem oberen Federteller 50 eingespannt ist. Der obere Federteller 50 stützt sich an einem oberen Anschlagflansch 51 der Sperrhülse 47 ab. Oberhalb des Anschlagflansches 51 ist auf der Betätigungsstange 13 ein Anschlagbund 52 befestigt. Der untere Federteller 49 ruht auf einem inneren Ringvorsprung 53 des KraftSpeichergehäuses 12. Ein entsprechender Ringvorsprung 5^ befindet sich über dem oberen Federteller Schließlich ist am Kraftspeichergehäuse 12 noch ein um einen Zapfen 55 drehbarer Handhebel 56 gelagert, dessen inneres Ende 57 in denEinschnitt 45 der Sperrscheibe 46 eingreift, und mit dessen Hilfe die Sperrhülse 47 entgegen der Wirkung der Kraftspeicherfeder 48 in ihre Sperrst ellung zurückgezogen werden kann.

Normalerweise arbeitet das vorstehende Temperaturregelventil unter der Wirkung des Haupttemperaturfühlers 21, welcher bei einem Temperaturanstieg durch eine entsprechende Volumenvergrößerung der Ausdehnungsflüssigkeit

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über den Arbeltsbalg 15, 16, dessen Arbeltsstift 14.und die Betätigungsstange 13 die Ventilstange 7 entgegen der Wirkung der Ventilfeder 10 vorschiebt, wodurch der Ventilkegel 6 dem Ventilsitz 5 genähert bzw. an denselben angedrückt wird. Wenn nun beispielsweise der Haupttemperaturfühler 21 durch Leckwerden des Kapillarrohres 19 ausfällt und die Temperatur am Sicherheitstemperaturfühler 26 über einen bestimmten, maximal zulässigen Wert ansteigt, so bewirkt die entsprechende Ausdehnung der Flüssigkeit im Innenraum 27 dieses Fühlers über das Kapillarrohr 28 und den Arbeitsbalg 30, daß der Balgboden 35 die Stange 37 entgegen der Kraftwirkung der Feder 36 vorschiebt (in Fig. 1 also nach rechts). Dann stößt die rechtsseitige Schrägfläche der linken Stellscheibe 38 gegen die linksseitige Schrägfläche des Doppelkegels 4o und drückt den Hebelarm 41 des Winkelhebels 41, 42 .nach unten. Der Winkelhebel 41, 42 dreht sich um den. Drehpunkt 43 entgegen dem Uhrzeigersinn, und der Hebelarm 42 zieht den Sperrhaken 44 aus dem Einschnitt 45 der Sperrscheibe 46. Dadurch wird die Sperrhülse 47 freigegeben und von der Kraftspeicherfeder 48 nach oben bewegt. Der Anschlagflansch 51 der Sperrhülse 47 nimmt über den Anschlagbund 52 die Betätigungsstange 13 mit nach oben. Da die Kraftspeicherfeder

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stärker ist als die Ventilfeder 10, schiebt die Betätigungsstange 13 über den Federteller 9 die Ventilstange 7 mit dem Ventilkegel 6 in Richtung auf den Ventilsitz 5 nach oben, wodurch das Ventil nunmehr als Notschlußventil arbeitet und sofort geschlossen wird.

Wenn die Störung beseitigt worden ist, kann die Sperrhülse 47 mit Hilfe des Handhebels 56 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgezogen werden. Der Sperrhaken 44 greift dann wieder In den Einschnitt 45 der Sperrsehe1-be 46 ein. Die Kraftspeicherfeder 48 wird wieder gespannt und bleibt so bis zu einem erneuten Auslösevorgang. Die Ventilfeder 10 kann den Ventilkegel 6 gegebenenfalls In seine Öffnungsstellung zurückziehen, und das Ventil kann wieder normal als Temperaturregelventil arbeiten.

Das vorstehend beschriebene und In Fig. 1 gezeigte NotSchlußventIl kann auch dann In Tätigkeit treten und das Ventil schließen, wenn die Temperatur am Sicherheitstemperaturfühler 26 unter einen bestimmten, minimalen Wert sinkt. In diesem Falle zieht sich die AusdehnungssQLüsslgkelt im Innenraum 27 des Fühlers 26 zusammen, das Volumen im Innenraum 29 des Arbeitsbalges 30 verkleinert sich, der Balg 30 gibt nach, und die Feder 36 verschiebt

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über den Balgboden 35 die Stange 37 nach links (in Fig. 1). Dann stößt die linksseitige Schrägfläche der rechten Stellscheibe 39 gegen die rechtsseitige Schrägfläche des Doppelkegels 40 und bewirkt ebenfalls, daß der Hebelarm 41 des Winkelhebels 4l, 42 nach unten gedrückt wird. Ebenso wie im Falle der Stellscheibe 38 wird dabei der Winkelhebel 41, 42 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, der Sperrhaken 44 aus dem Einschnitt 45 der Sperrscheibe 46 herausgezogen und die Sperrhülse 47 mit der Kraftspeicherfeder 48 ausgelöst. Das Ventil arbeitet wieder als Notschlußventil und wird geschlossen.

Durch die Anordnung des Doppelkegels 40 zwischen den beiden Stellscheiben 38 und 39 wird erreicht, daß die Verriegelung der Kraftspeicherfeder 48 entweder bei Überschreitung oder bei Unterschreitung des zu ' sichernden Zustandes, beispielsweise der kritischen Sicherheitstemperatur ausgelöst werden kann. Wenn sich die beiden'Stellscheiben 38 und 39 in unmittelbarem odex wenigstens sehr nahem Kontakt mit dem Doppelkegel 40 befinden, dann erfolgt die Auslösung der Verriegelung praktisch sofort bei Überschreitung oder Untersehreitung des genannten Zustandes. Will man den Zeitpunkt der Auslösung im einen oder anderen Sinne verändern, insbesondere

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verzögern, muß man die Lage der Stellscheiben 38, 39> z.B. ihren gegenseitigen Abstand verändern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß auf sehr einfache Weise dadurch gelöst, daS die Stellscheiben 38, 39 auf der Stange 37 in Längsrichtung der letzteren verschiebbar und feststellbar sind.

Vorzugsweise kann dies dadurch erreicht werden, daß gemäß Pig. 2 die Stange 37 mit einem Schraubengewinde 58 versehen ist, auf welchem die mit Muttergewinde versehenen Stellscheiben 38', 39^f verschraubbar sind. Dadurch kann jederzeit auch bei einem fertig montierten Gerät der gewünschte Auslösezeitpunkt, ob mit oder ohne Verzögerung, eingestellt werden. Außerdem kann je nach den vorliegenden Verhältnissen und Sicherungsbedingungen leicht eingestellt werden, ob das Notschlußventil bei steigendem oder bei fallendem, oder sowohl bei steigendem als auch bei fallendem Sicherungssignal (z.B. Temperäxir- oder Drucksignal) in Tätigkeit versetzt wird. So kann z.B. durch die Einstellung eines gewissen Ab-Standes zwischen den Stellscheiben 38', 39¹ eine mehr oder weniger große Gefahrenzone eingegrenzt werden, innerhalb derer sich der Wert des zu sichernden Zustandes,

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z.B. der Sicherheitstemperatur, noch bewegen kann, ohne daß alsbald eine Auslösung des Notschlußventils stattfindet.

Eine solche Auslösevorrichtung ist in Fig. 2 und 3 an Hand eines einfachen Notschlußventils beispielsweise veranschaulicht. Man erkennt die als Gewindemuttern ausgebildeten Stellscheiben 38' und 39*> welche auf dem Schraubengewinde-^teil 58 der Stange 37 verschraubbar sind. Anstattdessen könnten die Stellscheiben natürlich auch z.B.auf einer Vierkantstange verschiebbar gelagert und in verschiedenen Lagen feststellbar sein. Die übrigen Teile der Auslösevorrichtung entsprechen im wesentlichen der schon in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung. Eine solche Auslösevorrichtung kann für jedes Notschlußventil verwendet werden, dessen vorgespannter Kraftspeicher mechanisch verriegelt und in Abhängigkeit von einer beliebigen Zustandsgröße zwecks Schließung oder öffnung des Ventildurchgangs freigegeben werden kann* Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 2 und 3 bildet der Arbeitskörper 31 einen Druckkraftwandler, welcher die Kraft eines in den Innenraum des Arbeitsbalges 30 eingegebenen Drucksignals in einen

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Weg der Stange 37 umwandelt. Dieses Drucksignal kann in Abhängigkeit von einer Temperatur durch einen Thermostaten mittels Flüssigkeitsausdehnung, Verdampfung oder Gasdruck erzeugt werden. Das Signal kann auch durch den Zustandsdruck eines zu überwachenden Mediums gegeben und in den Arbeitsbalg 30 eingeführt werden.

Die mechanische Energie zur Auslösung des Kraftspeichers kann aber auch von beliebigen anderen mechanischen oder sonstigen Zustandsgrößen beim Erreichen, Überschreiten oder Unterschreiten eines bestimmten Wertes oder einer bestimmten Stellung aufgebracht werden. Als Äusführungsbeispiel hierfür ist in Fig. 4 eine Vorrichtung zur Sicherung eines bestimmten Flüssigkeitsstandes gezeigt. Die zu überwachende Flüssigkeit 59 möge sich in einem Gefäß 60 oder in einem Kanal, einer Leitung od.dgl. befinden. In die Flüssigkeit 59 taucht ein Schwimmer 61, der an einem Seil 62 hängt. Das Seil 62 läuft über eine im Punkt 63 drehbar gelagerte Rolle 64 od.dgl. und ist an seinem anderen Ende mit einem Gegengewicht 65 verbunden. Die Rolle 64 trägt einen Hebelarm 66, dessen gegabeltes Ende 67 um den Querstift einer Stange 69 greift, welche in einen Gehäuse 70 verschiebbar gelagert ist. Die Stange 69 entspricht der Stange

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des Arbeltskörpers 31 der Auslösevorrichtung gemäß Fig. 1 oder 2 und hat wie letztere ein Ende mit einem Schraubengewinde 58, auf dem die Stellscheiben 38^!, 39^f verschraubbar sind. Diese arbeiten, wie vorstehend schon beschrieben, mit dem Doppelkegel 40 des in Fig. 4 nicht mehr dargestellten Aus löse-Winkelhebe Is 41, 42 zusammen. Beim Ansteigen oder Absinken des Niveaus der Flüssigkeit 59 hebt bzw. senkt sich der Schwimmer 61 und dreht den Hebelarm 66 mittels des Seiles 62 und der Rolle 64 im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn. 'Dementsprechend nimmt der Hebelarm 66 mittels der Gabel 67 und des Querstiftes 68 die Stange 69 nach rechts oder nach links mit und bewirkt über die Stellscheibe 38^T bzw. 39¹ i^nd den Doppelkegel' 40 eine Ver-Schwenkung des Winkelhebels 41, 42 und damit die Auslösung des vorgespannt3n KraftSpeichers. Auch hier kann die gewünschte Wirkungsrichtung (steigender oder fallender Flüssigkeitsstand) beim Einbau des Gerätes ausgewählt und bequem eingestellt werden.

Ein anderes, wesentliches Merkmal der Erfindung ermöglicht es, bei einem vorhandenen Notschlußventil der in Rede stehenden Arfc die Wirkungsrichtung des von einem

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Gefahrensignal od.dgl· entriegelbaren KraftSpeichers, d.h. ob das Ventil dann schließen oder öffnen soll, leicht auswählen und einstellen zu können. Eine solche Vorrichtung wird nachstehend an Hand der Fig. 2 und 3 bei einem einfachen Notschlußventil erläutert. Es versteht sich, daß diese Vorrichtung auch bei einem Temperaturregel- und Notschlußventil etwa gemäß Fig. 1 oder bei einer sonstigen Ventilkombination mit Notschluß- oder Notöffnungsmöglichkeit verwendet werden kann.

Die Kraftspeicherfeder 48 ist hier, ähnlich wie in Fig. 1, zwischen zwei Federteilern 49 und 50 eingespannt. Der Rahmen bzw. das Gehäuse 12 des Kraftspeichers 48 hat einen unteren Ringvorsprung 53 und einen oberenRingvorsprung 54, auf denen sich die Federteller bzw, 50 wahlweise je nach der gewünschten Kraftrichtung der Kraftspeicherfeder 48 abstützen können. Zwischen der Kraftspeicherfeder 48 und der Ventilstange 7 ist konzentrisch zu diesen eine Umstellhülse 71 angeordnet, welche mittels ihres Innengewindes 72 auf einem Außengewinde 73 der Ventilstange 7 hoch- und niederschraubbar ist. Die Umstellhülse 71 trägt einen unteren Anschlagflansch 74 und einen oberen Anschlagflansch 75, auf

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denen sich die Federteller 49 bzw. 50 ebenfalls wahlweise je nach der gewünschten Kraftrichtung der Kraftspelcherfeder 48 abstützen können, und zwar abwechselnd mit dem unteren Ringvorsprung 53 bzw. mit dem oberen Ringvorsprung 54. Diese Urnstellvorrichtung wirkt folgendermaßen:

In der in Flg. 2 gezeigten Stellung ist das; Ventil geöffnet. Der Federteller 49 liegt auf dem unteren Ringvorsprung 53 auf. Dagegen ist der Federteller 50 durch Herunterschrauben der Umstellhülse 71 auf dem Gewinde 73 der Ventilstange 7 mittels des oberen Anschlagflansches 75 der Umstellhülse 71 von dem oberen Ringvorsprung 54 nach ^^nten gezogen, wobei die Kraftspeicherfeder 48 entsprechend stark gespannt wird. Dabei wird die Umstellhülse 71 mit der Ventilstange 7 durch den In den Einschnitt 45 der Sperrscheibe 46 eingreifenden Sperrhaken 44 des Winkelhebels 4l, 42 festgehalten. Wenn nun der Arbeitskörper 31 in einem Gefahrenfalle über die Auslösevorrichtung den Sperrhaken 44 aus dem Einschnitt herauszieht, wird die Ventilstange 7 mit der Umstellhülse freigegeben. Die sich entspannende·· Kraftspeicherfeder zieht dann die Ventilstange 7 nach oben, der Ventilkegel 6

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legt sich gegen den. Ventilsitz 5, und damit ist das Notschlußventil sofort abgeschlossen.

Fig. 3 zeigt den umgekehrten Wirkungsfall_o Die Umstellhülse 71 ist durch Drehung der Ventilstange 7 über die Verschraubung 73, 72 in eine Stellung gebracht worden, bei der das Ventil normalerweise geschlossen ist, während es im Gefahrenfalle geöffnet werden soll. Dabei legt sich der obere Federteller 50 gegen den oberen Ringvorsprung 54, und der untere Federteller 49 ist durch den unteren Anschlagflansch 74 der Umstellhülse 71 so weit nach oben gezogen, daß die Kraftspeicherfeder kräftig gespannt ist. Wird nun im Gefahrenfalle die Ventilstange 7 mit der Umstellhülse 71 durch Lösung des Sperrhakens 44 aus dem Einschnitt 45 freigegeben, so drückt die Kraftspeicherfeder 48 die Umstellhülse 71 mitsamt der Ventilstange 7 und dem Ventilkegel 6 nach unten, so daß das Ventil sofort geöffnet wird. Das Gerät arbeitet in diesem Falle also als Notöffnungsventil.

In beiden Fällen kann die Ventilstange 7 mit dem Ventilkegel 6 mit Hilfe des Handhebels 56 in die verriegelte Stellung der Vorrichtung zurückgebracht werden,

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in welcher der Sperrhaken 44 wieder in den Einschnitt 45 der Sperrscheibe 46 eingeschnappt ist.

Selbstverständlich ueschrankt sich die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele, sondern sie umfaßt auch alle sonstigen Varianten von Notschluß-• bzw. Notöffnungsventilen, insbesondere deren Kombinationen mit Regelventilen, die von beliebigen Zustandsgrößen wie Temperatur, Druck, Bewegung od.dgl. gesteuert werden und die durch die Notschluß- oder Notöffnungsvorrichtung gesichert werden sollen. Der Kraftspeicher kann anstelle einer Feder auch als ein anderes Kraftspeicherorgan ausgebildet sein. ·

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München, den 17. Januar I98O (399)

SAMSON AKTIENGESELLSCHAFT,

Weismüllerstraße 3,

6000 Prankfurt am Main

Einrichtung zur Notbetatigung eines Ventils mittels eines Kraft Speichers

Patentansprüche ;

( 1.) Einrichtung zur Notbetätigung eines Ventils mittels eines im Notfalle durch ein Sicherungssignal auslösbaren Hi? aft speicher s, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung des Kraftspeichers, vorzugsweise einer Kraftspeicherfeder (48), in gespanntem Zustand durch das Sperrorgan einer mechanischen Sperrvorrichtung bewirkt wird, welche in ihrer Sperrposition eine Einwirkung des KraftSpeichers

auf die Ventilstange (7) des Ventils verhindert, während die Entriegelung des KraftSpeichers bei Über- oder Unterschreitung einer bestimmten Gefahrengrenze durch eine das Sicherungssignal bildende Kraft bewirkt wird, welche mechaniscn eine die Sperrvorrichtung aus ihrer Sperrposition lösende Bewegung des Sperrorgans herbeiführt und dadurch eine Einwirkung des Kraftspeichers auf die Ventilstange (7) im Sinne einer sofortigen Schließung oder öffnung des Ventils ermöglicht.
2. Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicherfeder (48) od.dgl. unmittelbar auf die Ventilstange (7) wirkt, welche durch die Sperrvorrichtung in ihrer Bereitschaftsposition feststellbar ist.
3· Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Einwirkung der Kraftspeicherfeder (48) od.dgl. auf die Ventilstange (7) wahlweise von Notschließung in Notöffnung des Ventils umstellbar ist.

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4. Nofcbetätigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicherfeder (48) od.dgl. auf die Ventilstange (7) über eine die Ventilstange umgebende und von der Kraftspeicherfeder (48) wahlweise in Schließrichtung oder in Öffnungsrichtung des Ventils beaufschlagbare Urasteilhülse (71) wirkt.
5· Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, da8 die Umstellhülse (71) mittels eines Innengewindes (72) auf einem Außengewinde (73) der Ventil· ^v' stange (7) hoch- und nieder schraubbar ist, um wahlweise den einen oder den anderen Federteiler (49 bzw. 50) der Kraftspeieherfeder (48) auf dem einen oder auf dem anderen Anschlagflansch (74 bzw. 75) der Umstellhülse (71 ) abzustützen.
6. Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1 und/oder

einem der Ansprüche 2 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß _v- die Ventilstange (7) unabhängig von der in Ber e it schaft zposition verriegelten Kraftspeicherfeder (48) od.dgl.

und der Sperrvorrichtung von einer die Öffnung bzw. Schließung des Ventils in Abhängigkeit von einer Zustandsgröße regelnden Stellkraft betätigbar ist.

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7. Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ventil normalerweise regelnde Stellkraft auf die Ventilstange (7) bzw. den Ventilkegel (6) mittels einer Betätigungsstange (Ij5) übertragen wird, welche axial verschiebbar durch eine ebenfalls axial verschiebbare Sperrhülse (47) geführt ist,
die unter der Wirkung der sie umgebenden Kraftspeicherfeder (48) steht und mit der im Notfall auslösbaren Sperrvorrichtung verbunden ist.
8. Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die das Ventil normalerweise regelnde Stellkraft von einem Thermostaten ausgeübt
wird, dessen Arbeitsstift (14) auf die Ventilstange (7) bzw. auf die Betätigungsstange (13) wirkt.
9. Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die das Ventil normalerweise regelnde Stellkraft von dem Arbeitskörper eines
Druckaufnahmeorgans ausgeübt wird.
10. Notbetätigungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungssignal von einem Druckkraftwandler auf die Sperrvorrichtung übertragen wird.

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11. Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkra'ftwandler aus dem Arbeitskörper■(31) eines Sicherheitsteraperaturfüftfers (26) besteht.
12. Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkraftwandler aus einem, von einem zu überwachenden Druck beaufschlagten Arbeitskörper besteht.
13. Notbetätigungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung des KraftSpeichers wahlweise durch ein steigendes oder durch ein fallendes Sicherungssignal auslösbar ist.
14. Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung sowohl durch ein steigendes als auch durch ein fallendes Sicherungssignal auslösbar ist.

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15· Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung innerhalb eines Bereiches zwischen einem unteren und einem oberen Gefahrenzustand unbeeinflußt bleibt und erst bei Unter- bzw. Überschreitung dieser Zustandswerte ausgelöst wird.
16. Notbetätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15j dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösepunkte der Sicherungssignalwerte einstellbar sind.
17. Notbetätigungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung des KraftSpeichers mittels Anschlagkörpern betätigt wird, die auf einer von der Kraft eines Sicherungssignals verschiebbaren Auslösestange angeordnet sind.
l8. Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagkörper aus Stellscheiben (38, 39) bestehen, die auf der Arbeitsstange

(37) des Druckkraftwandlers (3I) angeordnet sind.

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19. !^betätigungseinrichtung nacn Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellscheiben (38*, 39') auf der Arbeitsstange (37) verstellbar, z.B. auf einem Gewinde (58) derselben verschraubbar sind.
20. Notbetätigungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19* dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung des Kraftspeichers (48) aus einem unter der Wirkung einer Auslösekraft verdrehbaren Winkelhebel (4l, 42) besteht, der mit einem Riegel oder Sperrhaken (44) in den Einschnitt (45) einer Sperrscheibe (46) eingreift, welche an der Ventilstange (7) oder an der Sperrnülse (47) vorgesehen ist.
21. Nofcbetätigungseinrlchtung nach Anspruch 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (41) des Winkelhebeis (41, 42) von den Anschlagkörpern oder Stellscheiben (38, 39 oder 38¹, 39^f) der Auslösestange (37) verschwenkbar ist.

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22. Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellscheiben (38, 39 oder 38¹, 39^!) mit Schrägflächen versehen sind, die mit entsprechenden Schrägflächen eines am Ende des Hebeiarmes (4l) zwischen den Stellscheiben angeordneten Doppelkegels (40) zusammenarbeiten.
23. Notbetätigungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung mittels eines von Hand zu betätigenden Stellorgans willkürlich in ihre Sperrposition zurückführbar ist.
24. Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 20 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Handbetätigungsorgan aus einem verschwenkbaren Handhebel (56) besteht, dessen freies Ende (57) in den Einschnitt (45) der Sperrscheibe (46) eingreift.
25. Notbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 24; dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungssignal von einem Schwimmer

(61) auf die·Auslöseteile der Sperrvorrichtung übertragen wird.

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