DE3212427A1

DE3212427A1 - Absperrorgan

Info

Publication number: DE3212427A1
Application number: DE19823212427
Authority: DE
Inventors: Gary Robert 77502 Pasadena Tex. Stonesifer
Original assignee: Combustion Engineering Inc
Current assignee: Combustion Engineering Inc
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1982-04-02
Publication date: 1982-11-25
Also published as: IT8248146A0; JPS57177471A; GB2096280A; FR2503320A1; NO820666L; NL8200776A; DK151882A; AU8063982A

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem Absperrorgan, das ein Gehäuse mit einer Durchtrittsöffnung und einem Hohlraum aufweist, der die Durchtrittsöffnung kreuzt, sind üblicherweise ein oder mehrere Sitzflächen im Kreuzungsbereich vorgesehen und ein bewegbares Absperrbauteil ist im Hohlraum zur Ausführung einer Gleit-, Dreh-, oder Umlaufbewegung bezüglich der Sitzfläche oder der Sitzflächen angeordnet. Üblicherweise ist das Absperrbauteil mit einer Spindel versehen, die durch eine Lager- und Dichtanordnung hindurch aus dem Gehäuse herausreicht. Außerhalb des Gehäuses ist die Spindel zweckmäßigerweise mit einem geeigneten Betätigungsteil zur Drehung und/oder Längsbewegung der Spindel versehen, wodurch das Absperrorgan durch Bewegung des Absperrbauteiles bezüglich der Sitzfläche oder der Sitzflächen geöffnet und geschlossen werden kann. Ist das Absperrorgan insbesondere als Kugelventil oder als Absperrschieber ausgebildet, bleibt das Absperrbauteil in Berührung mit den Sitzflächen, wenn das Absperrorgan geöffnet und geschlossen ist, und das mittels des Absperrorgans normalerweise geregelte Fluid nicht durch den Bereich des Hohlraums des Absperrorgans fließt, der zwischen dem Absperrbauteil und der Lager- und Dichtanordnung für die Spindel des Absperrorgans liegt. Es ist ν

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] jedoch im Laufe der normalen Verwendung des Absperrorgans nicht ungewöhnlich, daß eine gewisse Menge von Fluid, das mittels des Absperrorgans geregelt wird, in diesen Bereich fließt oder hineinläuft, was durch Un-/j genauigkeiten oder Verschleiß der Sitzflächen und der Oberfläche des Absperrbauteils hervorgerufen werden kann oder was durch seitliches Spiel im Bereich der Lagerund Dichtanordnung, insbesondere bei Temperaturänderungen und nach eine~ langen Betriebsdauer möglich sein in kann. Ein Eindringen von Flüssigkeit in den genannten Bereich ist vorwiegend dann möglich, wenn das geregelte Fluid flüchtig ist und als Dampf in diesen Bereich gelangt, wonach es dort kondensiert und sich dort sammelt. Manchmal entsteht im Endeffekt keine Ansammlung von einig gedrungenem Fluid in diesem Bereich des Hohlraums, da sich unter manchen Bedingungen das, was sich im Hohlraum angesammelt hat, auf dieselbe Art und Weise unter anderen Bedingungen zurückfließt.

In vielen Fällen kann die Ansammlung von einem gewissen Teil eingedrungenem, geregeltem Fluid in den vorher genannten Bereich des Hohlraumes vollständig toleriert werden und wäre kaum der Überlegung wert. Dies kann jedoch zum Problem werden, wenn die Absperrorgane zur Regelung von Benzin oder oxidierbaren Flüssigkeiten in der Nachbarschaft eines Bereiches verwendet werden, in dem eine ungewöhnlich hohe Temperatur, beispielsweise aufgrund eines Feuers, auftreten kann. Typische Fälle sind der Einbau des Absperrorganes in Erdölbohrlochköpfen, Sammeleinrichtungen, Trenneinrichtungen, Raffiniereinrichtungen, Lagereinrichtungen, Transport-, Ve r.tei lungs-, und Verbrauchseinrichtungen; weitere Einbaufälle sind petrochemische Anlagen, Energieerzeugungsanlagen und die chemische Verfahrensindustrie allgemein. In diesen Anwendungsfällen kann im Falle eines Feuers oder ähnlichem die Hitze derart hoch werden, daß innere Teile des Absperrorgans verformt werden und nicht mehr zu betätigen sind. Eine weitere Gefahr aber kann auch ein ge-

wisser Teil von eingeschlossenen Fluid des von dem Absperrorgan geregelten Fluids sein, welcher sich im Hohlraum zwischen dem Absperrbauteil und der Lager- und Dichtanordnung für die Spindel des Absperrorgans gesammelt hat.

Eine weitere Gefahr kann darin bestehen, daß der Druck des eingedrungenen Fluides so schnell so hoch werden kann, daß das Gehäuse des Absperrorgans dadurch explosionsartig platzt, so daß die Leitung, der Behälter oder der Bohrlochkopf, der vorher mittels des Absperrorgans regelbar verschlossen war, geöffnet wird und dadurch ungehindert Bremstaff, oxidierend= Fluide oder ähnliches in den Bereich des Feuers fördern kann. Als Ergebnis davon kann ein Feuer, das anfänglich klein und beherrschbar gewesen ist, schnell größer werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Absperrorgan der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung zu schaffen, das eine Druckentlastung des Hohlraums des Absperrorgans im Falle eines Feuers in der Nachbarschaft des Absperrorgans ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das Gehäuse des Absperrorgans ist mit einem innenliegenden Kanal versehen, der sich zwischen dem Bereich des Hohlraums des Absperrorgans, der zwischen dem Absperrbauteil und der Lager- und Dichtanordnung des Absperrorgans befindet, und der Längs-Durchtrittsöffnung des Gehäuses des Absperrorgans auf der stromaufwärtsliegenden Seitö der Sitzfläche oder dem Kreuzungsbereich der Längs-Durchtrittsöffnung mit dem Hohlraum des Absperrorgans erstreckt. Dieser innere Kanal ist normalerweise mittels eines Ehtlastungsorganes geschlossen, das eine erste Metall/Metall-Dichtung in dem inneren Kanal bildet. Dieses Entlastungsorgan jedoch wird mittels eines Körpers aus hitzeempfindlichen Material, beispielsweise eutektischem Material, in seine normalerweise geschlossene

j Stellung gedrückt, wobei der Körper aus hitzeempfindlichem Material gekapselt und derart angeordnet ist, daß er relativ gut auf hohe Temperaturen anspricht, sollte in der Nachbarschaft des zu schützenden Absperrc organs ein Feuer oder durch andere Umstände hervorgerufene ungewöhnlich .!hohe Temperaturen entstehen. Im Falle eines Feuers oder ähnlichem schmilzt das temperatur empfindliche Material und läuft ab oder nimmt im Gesamtvolumen ab oder ändert seine Form oder ähnliches in

Ι« einem genügend großen Umfang, um seine Fähigkeit, das Entlastungsorgan geschlossen zu halten, einzubüßen. Demgemäß verursucht ein Druckanstieg innerhalb des Hohlraums des Absperrorgans beispielsweise aufgrund einer Erhitzung eines vom Absperrorgan geregelten Fluides,

ic das in den Hohlraum des geschützten Absperrorgans um das Absperrbauteil herum eingedrungen ist, eine Öffnung des Entlastungsorgans. Bei der Öffnung entfernt sich das Entlastungsorgan von seinem üblichen! Metall/Metall-Dichtsitz und legt sich an einem zweiten Dichtsitz an. Bei derartig geöffnetem Entlastungskanal wird der Druck im Hohlraum des Absperrorgans in den stromaufwärtsliegenden Bereich der Längs-Durchtrittsöffnung des Gehäuses des geschützten Absperrorgans entlassen und die zweite Metall/Metall-Dichtung, die durch das Öffnen des Entlastungsorgans entsteht, verhindert ein Leck, falls die Dichtung der Spindel des Entlastungsorgans durch die Hitzeeinwirkung, durch Alterung oder ähnliches beschädigt worden ist. ■

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Aosperrorgans, in der einige Teile des Gehäuses zur Darstellung innenliegender Teile aufgebrochen sind,

\ Fig. 2 einen Teilschnitt des Absperrorgans gemäß Fig. in vergrößerter Darstellung, wobei das Absperrorgan unter normalen Bedingungen bei durch das Entlastungsorgan geschlossener Entlastungsleitung dargestellt ist,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Darstellung, die den Entlastungskanal nach Öffnung durch das Entlastungsorgan aufgrund der Aktivierung des hitzeempfindlichen Materials zeigt.

Das erfindungsgemäße Absperrorgan entspricht im Bedarfsfälle in seinem prinzipiellen Aufbau einem Absperrschieber, der von der Firma Gray Tool Company unter der Bezeichnung Graygate vertrieben wird.

Der Absperrschieber 10 weist ein Gehäuse 12 mit einer Längs-Durchtrittsöffnung 14 auf. An jeden Ende der Längs-Durchtrittsöffhung 14 ist das Gehäuse 12 mit einem stirnseitigen Flansch 16 versehen, mittels derer der Absperrschieber 10 abgedichtet zwischen zwei Leitungsanschlüssen, oder zwischen einem Behälter und einer Leitung, oder als Bestandteil in einem Bohrlochkopfausbau oder ähnlichem eingebaut werden kann.

Das Gehäuse 12 weist weiterhin einen zentralen erweiterten Bereich 18 mit einem Hohlraum 20 auf, welcher die Längs-Durchtrittsöffnung 14 zwischen den stirnseitigen Flanschen 16 in Querrichtung kreuzt. Der Hohlraum 20 durchsetzt auch eine Seite des Gehäuses 12, wobei dieser Durchsetzungsbereich von einem ringförmigen Flansch 21 umgeben ist. Ein Schieberdeckel 22 ist auf dem Flansch 21 festgelegt, beispielsweise mittels kreisförmig angeordneter Gewindebolzen 24, deren Fußbereich im Flansch 21 liegt und auf die Muttern 26 aufgeschraubt sind. Da der Schieberdeckel 22 in gewissem Umfange domartig ausgebildet ist, erstreckt sich der Hohlraum 20 des Absperrschiebers 10 effektiv bis in die Unterseite des

] Schieberdeckels 22. Im Kreuzungsbereich ist die Wand des Hohlraumes 20 umfangsseitig mittels eines ringförmigen Dichtringes 28 abgedichtet.

Im in Fig. 1 geschnitten dargestellten in Strömungsrichtung gesehen oberen Kreuzungsbereich des Hohlraums 20 mit der Längs-Durchtrittsöffnung 14 des Gehäuses 12 des Absperrschiebers 10 und im entsprechenden in Strömungsrichtung unteren in der gewählten Darstellung verdeckten Kreuzungsbereich des Hohlraums 20 mit der Längs-Durchtrittsöffnung 14 sind ringförmige Sitzflächen 30 in entsprechenden sich in Umfangsrichtung erstreckenden Wandaussparungen 32 angeordnet.

Der Absperrschieber 10 weist weiterhin eine Schieberzungeneinrichtung 34, die aus einem Paar von Einzelplatten 36 besteht, eine sich nicht nach oben bewegende, drehbare Schieberspindel 38 und eine an sich bekannte Verbindungseinrichtung 40 auf, die die Einzelplatten mit der Schieberspindel 38 mittels· eines Gewindes verbindet, den Einzelplatten 36 jedoch eine Bewegung aufeinander zu und voneinander weg in einem sehr begrenzten Maße ermöglicht. Diese Beweglichkeit ist erwünscht, so daß die Einzelplatten 36 fest und abgedichtet voneinander weg gegen die entsprechenden Sitzflächen 30 gedrückt werden können, wenn der Absperrschieber 10 voll geschlossen ist, aber ziemlich schnell von den Sitzflächen 30 gelöst werden können, wenn die Öffnung des Absperrschiebers 10 beginnt, wodurch übermäßiger Verschleiß vermeidbar ist und wodurch die zum Öffnen und Schließen des Absperrschiebers 10 nötige Kraft vermindert werden kann, außer wenn der Absperrschieber 10 fast völlig geschlossen ist.

Der zum Auseinanderdrücken der Einzelplatten 32 nötige Druck bei voll geschlossenem Absperrschieber 10 wird von einer Spreizeinrichtung 42 in Form eines Paares von diametral gegenüberliegenden, in Vertikalrichtung herab-

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hängenden Spreizstreben 44 erzeugt, die an ihren oberen Enden integral mit einem ovalen Ring 46 verbunden sind. Dieser Ring 46 liegt auf einer Kante 48 im Hohlraum 20 des Absperrschiebers 10. Jede Spreizstrebe 44 ist nahe ihrem unteren Ende mit zwei in entgegengesetzte Seitenrichtungen nach außen weisenden keilartigen Flächen 50 versehen, die an entsprechenden schräg nach innen verlaufenden Flächen 52 der-entsprechenden Einzelplatten 36 anliegen. Eine SpreizberUhrung findet nur statt, wenn die Schieberzungeneinrichtung 34 fast voll geschlossen ist und dauert so lange an, wie die Schieberzungeneinrichtung 34 voll geschlossen ist. Die Spreizwirkung läßt praktisch sofort nach, wenn die Öffnung des Absperrschiebers 10 begonnen wird.

Die Schieberspindel 38 reicht durch eine Schieberdeckelöffnung 54 hindurch aus dem Gehäuse 12 heraus. Ein vergrößerter koaxial angeordneter ringförmiger Hohlraum 56 in der Schieberdeckelöffnung 54 ist mit einer Lager- und Dichteinrichtung 58 versehen, die die Schieberspindel 38 in Längsrichtung unbeweglich,drehbar lagert und die eine ringförmige Dichtung zwischen der Schieberspindel 38 und der Schieberdeckelöffnung 54 bildet.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckentlastungseinrichtung ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Absperrschieber 10 in dem mit 60 bezeichneten Bereich vorgesehen. Die Druckentlastungseinrichtung 60 ist in den Fig.. 2 und 3 näher beschrieben.

Gemäß Fig. 2 weist das Gehäuse 12 des Absperrschiebers einen inneren Kanal 62 mit einer Eintrittsöffnung 64 im Verschneidungsbereich mit dem Hohlraum 20 des Absperrschiebers 10 und einer Austrittsöffnung 66 im Verschneidungsbereich mit dem in Strömungsrichtung gesehen oberen Abschnitt der Längs-Durchtrittsöffnung 14 auf.

Zur Erleichterung der Herstellung kann der Kanal 32 wie

dargestellt aus zwei geraden Abschnitten bestehen, die sich innerhalb des Gehäuses 12 im im wesentlichen rechten Winkel schneiden. Der eigentliche Anfangsbereich des einen Abschnitts 68, der bei der Austrittsöffnung 66 endet, ist in der Nachbarschaft der Kante 48 angeordnet und ständig mittels eines mit.Gewinde versehenen Stopfens 70 verschlossen. Der andere Abschnitt 72, der an der mit 74 bezeichneten Stelle im Flansch 21 zur Befestigung des Sch'eberdeckeIs 22 beginnt und bis knapp über den Kreuzungsbereich der zwei Abschnitte 68 und 72 hinausreicht, enthält ein Entlastungsventil 76. Zu diesem Zweck' ist der Abschnitt 72 bis zu einem ersten Niveau erweitert, das knapp hinter dem Kreuzungsbereich des ersten und zweiten Abschnitts 68 bzw. 72 endet, so daß ein ringförmiger Ventilsitz 78 im Kanal 62 geschaffen wird. Der Abschnitt 72 ist auch bis zu einem zweiten Niveau erweitert, daä ebenfalls um ungefähr dieselbe Strecke hinter dem Kreuzungsbereich endet, und wodurch eine ringförmige Schulter 80 gebildet wird. Der äußere Bereich des zweiten erweiterten Abschnitts ist bei der dargestellten Ausführungsform bei 82 mit einem Innengewinde versehen.

Als erstes ist in einer Aussparung84die durch die zweite Erweiterung geschaffen wird, ein Keilring 86 enthalten, der eine ebene Grundfläche aufweist, die auf der ringförmigen Schulter 80 aufliegt. Der Keilring 86 weist einen Außendurchmesser auf. der annähernd gleich groß dem Innendurchmesser der Aussparung 84 im Bereich der Schulter 80 ist, von dort aus jedoch abnimmt, so daß ein keilförmiger Ring entsteht.

Das im Bedarfsfall als Entlastungsventil 76 ausgebildete Entlastungsorgan weist weiterhin ein Ventilteil 88 auf. Dieses Ventilteil 88 ist im wesentlichen als zylinsches , stangenartiges Spindelelement 90 ausgebildet, das ein sich konisch verjüngendes inneres Ende 92 und eine koaxial ringförmige Erweiterung 93 innerhalb der

Aussparung 84nahe der Schulter 80 aufweist. Im Bereich zwischen dem Ventilsitz 78 und der Schulter 80 weist der Kanal 62 einen geringfügig größeren Durchmesser als der stangenartige Bereich des Ventilteils 88 auf.

Vor der Montage in der Aussparung 84 wird das Ventilteil 88 mit einer Lager- und Dichteinrichtung 95 vormontiert. Die Lager- und Dichteinrichtung 95 weist in der dargestellten AusfUhrungsform einen mehrere Funktionen erfüllenden

^q rohrförmigen Gehäusekörper 94 auf. Der rohrförmige Gehäusekörper 94 weist einen koaxial angeordneten ringförmigen verengenden Flansch 96 auf, wobei innerhalb der Ausnehmung des Gehäusekörpers 94 eine in Axial richtung innere ringförmige StirnfIäche98 des Flansches 96 einen

j5 Anschlag bildet und eine in Axialrichtung äußere ringförmige Stirnfläche 100 eine Bodenwand eines Dichtungsraumes bildet, der in der dargestellten Ausführungsform einen Stapel von Ringen aus üblichem Dichtungsmaterial 102 aufnimmt. Das axial innere Ende des Gehäuseskörpers 94 ist nahe seinem Außenumfang mit einem sich verjüngenden, sich in Axial richtung erstreckenden rohrförmigen Dichtflansch 103 versehen. Der äußere Bereich des Gehäusekörpers 94 ist umfangsseitig, in Radialrichtung gesehen, über den Dichtungsraum hinausreichend ausgenommen, um eine in Axialrichtung nach außen weisende koaxial angeordnete ringförmige An,schlagschuiter 106 zu bilden.

Ein rohrförmiges Dichtungskappenteil 108 ist vorgesehen.

Das Dichtungskappenteil 108 weist eine Durchtrittsöffnung 110 auf, die eine zur teleskopartigen Aufnahme des Spindel elements geeignete Größe aufweist. Die Durchtrittsöffnung 110 ist an beiden Enden erweitert, wodurch eine innere Ausnehmung 112 und eine äußere Ausnehmung 114 entstehen. Das Dichtungsklappenteil 108 ist bei 116 mit einem Außengewinde versehen. Wenn dies Teil in das bei 82 liegende Gewinde eingeschraubt wird, kommt sein inneres Ende 118 mit der Anschlagschulter 106

•j in Berührung und die auf der anderen Seite liegende ringförmige Stirnwand 120 der inneren Ausnehmung 112 drückt das Dichtungsmaterial 102 axial zusammen, wodurch sich dieses in Radialrichtung ausdehnt, um den zwischen

_ dem Gehäusekörper 94 und dem SpindeleLernent 90 liegen-5

dem Bereich auf der Höhe des in Axial richtung äußeren Endes des Gehäusekörpers 94 in Umfangsrichtung zu dichten. Ein weiteres Einschrauben des Dichtungskappenteils 108, beispielsweire unter Verwendung eines Schraubwerk-

-_n zeuges, das an einer nicht kreisförmigen umfangsseitigen Schraubfläche 122 angreift, die noch aus dem Gehäuse 12 herausragt, drückt einen Dichtflansch 104 tiefer in den keilförmigen Ringbereich in Radialrichtung zwischen den Keilring 86 und die Seitenwand der Mündung 84, wobei das

,c Metall, aus dem diese Teile bestehen, verdrängt, deformiert und/oder zusammengedrückt wird, wodurch eine umfangsseitige Metall/Metall-Dichtverbindung bei 124 entsteht.

2Q Die in Axialrichtung äußere Ausnehmung 114 des Dichtungskappenteils 108 liegt in der gewählten Darstellung im wesentlichen außerhalb des Gehäuses 12 und ist zur Aufnahme einer Kappe 128 bei 126 mit einem Innengewinde versehen. Die Kappe 128 hat eine scheibenförmig ausgebe bildete äußere Stirnwand 130 und weist eine mit Außengewinde versehene Mantelfläche 132 auf. Innerhalb der Kappe 128 ist oben gegen die Stirnwand 130, ähnlich wie eine etwaige walzenförmige Kappenunterlegscheibe, ein Stopfen oder ähnliches, ein zylindrischer Körper 134 aus, hitzeempfindlichen Material angeordnet. Die axiale Dicke dieses Körpers 134 ist derart gewählt, daß im Falle des Festziehens der Kappe 128 der Körper 134 zwischen der Stirnwand 130 der Kappe 128 und dem in Axialrichtung äußeren Ende 136 des Spindelelements 90 des Entlastungsventils 76 anliegt. Bei einem weiteren Festziehen der Kappe 128 wird das Spindelelement so weit wie möglich in Axialrichtung weitergedrückt, so daß beispielsweise das sich konisch verjüngende in Axialrichtung

innere Ende 92 des Spindelelements 90 eine Metall/Metall-Dichtung mit dem Ventilsitz 78 bildet, wodurch der Kanal 62 zwischen seiner Eintrittsöffnung 64 und seiner Austri ttsöffnurif, 66 gänzlich gesperrt wird.

Dies ist der normale Zustand des Kanals 62. Bei einem typischen Absperrschieber 10 bleibt der Kanal 62 für die gesamte Lebensdauer des Absperrschiebers 10 mittels des Entlastungsventils 76 geschlossen.

Die ringförmige Erweiterung 93 ist mittig innerhalb eines Hohlraumes angeordnet, der durch die zentrale Ausnehmung des Keilrings 86 und die in Axial richtung innere Ausnehmung des rohrförmigen Gehäusekörpers 94 gebildet wird. Demgemäß weist die Erweiterung 93 eine im wesentlichen axial nach außen weisende ringförmige Stirnfläche 138 auf, welche normalerweise in Axialrichtung im Abstand von der einen Anschlag bildenden Stirnfläche 98 des rohrförmigen Gehäusekörpers 94 angeordnet ist.

Der Körper aus hitzeempfindlichen Material 134 ist typischerweise als Stopfen aus sogenanntem eutektischem Material ausgebildet; dies ist ein Material, das seinen strukturellen Aufbau bei Hitzeeinwirkung mittels einer vorgewählten erhöhten Temperatur verliert. Typischerweise kann es aus einer Legierung aus Blei, Wismut, Antimon und/oder¹ Zinn bestehen. Solche Körper werden iibJ ichorwe i se als wegschmelzende Auslöser für Sprinkleranlagen in WartTihäusern oder öffentlichen Gebäuden verwendet. Der Körper 134 kann als fester Stopfen ausgebildet sein, der schmilzt und beispielsweise durch einen ringförmigen Raum 140 in einen Hohlraum 142 abläuft. Wahlweise kann der Körper 134 als metallener Schwamm oder als sternförmiges Element ausgebildet sein, so daß er beim Erweichen oder Schmelzen in Axialrichtung durch Füllen von Lücken dünner wird, die ursprünglicherweise in oder um den Körper herum irgendwo zwischen seinen in Axialrichtung (»csehen gegenüberliegenden Stirnflächen

angeordnet sind.

Falls der Körper 134 einer außergewöhnlich hohen Temperatur in der Nachbarschaft des geschlossenen Absperr-Schiebers 10 ausgesetzt wird, wird er in jedem Falle
ausreichend weich oder schmilzt so viel, daß er seihen
ursprünglichen strukturellen Aufbau vejrliert, so daß er nicht länger in der Lage ist, als 'Halteeinrichtung zwischen der Kappe 1-8 und dem in Axialrichtung äußeren

Ende 136 des Spindelelementes 90 zu wirken. Da sich dann der Druck der vom Absperrschieber 10 geregelten flüchtigen Fluide im Hohlraum 20 des Absperrschiebers 10 aufgrund der Erwärmung ständig erhöht, tritt dann die
Sicherheitseinrichtung in Wirkung. Anstatt eine Druck-

erhöhung bis zu einer gefährlichen Höhe zuzulassen,
schiebt der Druck im Hohlraum 20 das Ventilteil
88 nach außen. Dieser Vorgang öffnet den Kanal 62, wodurch der Druck gesenkt wird, da Flüssigkeit oder Dampf in die stromaufwärtsliegende Seite des Leitungssystemes abfließen kann, in welchem der Absperrschieber 10 eingebaut ist. Bei voller Öffnung, bildet das Entlastungsventil 76 gemäß Fig. 3 einen schützenden Metall/Metall-Anschlag bei 138/98. Sollte es möglich sein, daß dieser Anschlag nicht mit ausreichend großer Kraft aufrechterhalten werden kann, kann eine nicht dargestellte Druckschraubenfeder als ein Teil des Entlastungsventils vorgesehen werden, wodurch da¹? Ventilteil 88 in Axialrichtung nach außen gedrückt ist.

Wie in der bevorzugten Ausführungsform dargestellt,
liegt der Körper aus hitzeempfindlic^hpm Material 134
relativ exponiert, so daß er leichter aktiviert wird,
als im Falle seiner Anordnung tief im Gehäuse 12 des

Absperrschiebers 10.
35

41 r

Der veranschaulichte Absperrschieber 10 kann, um einen Druckabbau zur Abströmseite hin zu ermöglichen, einfach in einer gegenüber der gewählten Darstellung um 180° gewendeten Stellung eingebaut werden. Sofern eine solche Unabhängigkeit des Absperrschiebers 10 von der Durchflußrichtung nicht erforderlich ist, kann auch eine gegenüber der veranschaulichten Bauform unterschiedliche Ausbildung des Absperrschiebers 10 gewählt werden, wobei für den Fall eines gewünschten Druckabbaues zur Abströmseite hin die als Sicherheitseinrichtung dienende Druckentlastungseinrichtung 60 dann fest an dieser Seite vorgesehen werden kann.

Wie darüber hinaus ohne weiteres ersichtlich ist, ist die Bauform des Absperrorgans als Absperrschieber 10 generell nur beispielhaft und kann jegliches Absperrorgan in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildet werden, wenn die geschilderte Problemstellung auftritt und durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gelöst werden kann. 20

Claims

Ansprüche

fly Absperrorgan mit einem Gehäuse, das eine Längs-Durchtrittsöffnung aufweist, mit einem Hohlraum, der die Längs-Durchtrittsöffnung kreuzt und sie in einen stromaufwärtsliegenden Abschnitt und einen stromabwärtsliegenden Abschnitt teilt, mit einem Absperrbauteil, das beweglich im Hohlraum zur Bewegung zwischen einer geschlossenen Stellung, in der das Absperrbauteil die Längs-Durchtrittsöffnung zwischen dem stromaufwärtsliegenden und dem stromabwärtsliegenden Abschnitt abschließt, und einer offenen Stellung, in der die Längs-Durchtrittsöffnung wenigstens teilweise ungesperrt ist, so daß der Fluidfluß durch das Absperrorgan mittels Bewegung des Absperrbauteils zwischen den beiden Stellungen regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckentlastungseinrichtung (60) zur Verminderung eines Überdrucks aufgrund einer Ansammlung von' mittels des Absperrorgans (10) geregeltem Fluid im Hohlraum (20) vorgesehen ist, wenn das Absperrorgan (10) einer in seiner . Nähe herrschenden hohen Temperatur in geschlossenem oder nahezu geschlossenen Zustand ausgesetzt ist, wobei die Druckentlastungseinrichtung (60) aufweist:

a) eine Einrichtung zur Bildung_ eines Entlastungskanals (62) im Gehäuse (12) des Abpperrorgans (10), die eine mit dem Hohlraum (20) in Verbindung stehende Eintrittsöffnung (64)

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und eine mit einem im Abstand zum Hohlraum (20) angeordneten Abschnitt der Längs-Durchtrittsöffnung (14) in Verbindung stehende Austrittsöffnung (66) aufweist,

b) ein normalerweise geschlossene Entlastungsorgan

(Entlastungsventil 76), das in dem Entlastungskanal (62) zwischen der Eintrittsöffnung (64) und der Austrittsöffnung (66) angeordnet ist, und

c) eine auf Wärme ansprechende Einrichtung (Körper 134),

die zum Ansprechen auf eine hohe Temperatur in der Nähe des Absperrorgans (Absperrschieber 10) angeordnet ist und mit dem normalerweise geschlossenen Entlastungsorgan (Entlastungsventil 76) zusammenwirkt und dieses im Falle einer hitzebedingten Aktivierung Öffnet.

2. Absperrorgan nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch sei^ne Ausbildung als Absperrschieber (10)_;der eine Spreizvorrichtung (42) zur Betätigung einer das Absperrbauteil bildenden Schieberzungeneinrichtung (34) in eine feste Sperrstellung bezüglich der Längs-Durchtrittsöffnung (14 ) ,aufweist, in der die Längs-Durchtrittsöffnung (14) von dem Hohlraum (20) geschnitten wird, nur wenn sich die Schieberzungeneinrichtung (34) im geschlossenen Zustand befindet.

3. Absperrorgan nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) einen Gehäusekörper aufweist, der abgedichtet mit einem Deckel (Schieberdeckel 22) verbunden ist, wobei der Hohlraum (20) teilweise innerhalb des Gehäusekörpers und teilweise innerhalb des Deckels (Schieberdeckel 22) angeordnet ist, und daß eine Spindeleinrichtung (Schieberspindel 38) mit der Schieberzungeneinrichtung (34) innerhalb des Hohlraumes (20) verbunden ist und aus dem Gehäuse (12) durch den Deckel (Schieberdeckel 22)

wisser Teil von eingeschlossenen Fluid des von dem Absperrorgan geregelten Fluids sein, welcher sich im Hohlraum zwischen dem Absperrbauteil und der Lager- und Dichtanordnung für die Spindel des Absperrorgans gesammelt hat. Eine weitere Gefahr kann darin bestehen, daß der Druck des eingedrungenen Fluides so schnell so hoch werden kann, daß das Gehäuse des Absperrorgans dadurch explosionsartig platzt, so daß die Leitung, der Behälter oder der Bohrlochkopf, der vorher mittels des Absperrorgans regelbar verschlossen war, geöffnet wird und dadurch ungehindert Bremätaff, oxidierenda Fluide oder ähnliches in den Bereich des Feuers fördern kann. Als Ergebnis davon kann ein Feuer, das anfänglich klein und beherrschbar gewesen ist, schnell größer werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Absperrorgan der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung zu schaffen, das eine Druckentlastung des Hohlraums des Absperrorgans im Falle eines Feuers in der Nachbarschaft des Absperrorgans ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das Gehäuse des Absperrorgans ist mit einem innenliegenden Kanal versehen, der sich zwischen dem Bereich des Hohlraums des Absperrorgans, der zwischen dem Absperrbauteil und der Lager- und Dichtanordnung des Absperrorgans befindet, und der Längs-Durchtrittsöffnung des Gehäuses des Absperrorgans auf der stromaufwärtsliegenden Seite der Sitzfläche oder dem Kreuzungsbereich der Längs-Durchtrittsöffnung mit dem Hohlraum des Absperrorgans erstreckt. Dieser innere Kanal ist normalerweise mittels eines Entlastungsorganes geschlossen, das eine erste Metall/Metall-Dichtung in dem inneren Kanal bildet. Dieses Entlastungsorgan jedoch wird mittels eines Körpers aus hitzeempfindlichen Material, beispielsweise eutektischem Material, in seine normalerweise geschlossene

bis zu einer vorgewählten Temperatur zerstörbar ist, wobei der Körper (134) in Form eines Druckteiles an dem. Absperrteil (Ventilteil 88) angeordnet ist und die Dichtfläche des Absperrteiles (Ventilteil 88) unter Aufrechterhaltung der Dichtwirkung mit der ringförmigen Sitzfläche bis zur vorgewählten Temperatur hält.

7. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrteil (Ventilteil 88) axial gleitbeweglich gelagert ist und daß das Gehäuse (12) einen relativ dünnwandigen Bereich (Kappe 128) aufweist, der den Körper (134) aus hitzeempfindlichen Material umgibt, und daß der Körper (134) aus hitzeempfindlichen Material in Axialrichtung zwischen dem Absperrteil (Ventilteil 88) des Entlastungsorgans (Entlastungsventil 76) und dem relativ dünnwandigen Bereich (Kappe 128) angeordnet ist.

8. Absperrorgan nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der relativ dünnwandige Bereich als Kappe (128) ausgebildet ist und den Körper (134) aus hitzeempfindlichen Material kapselt.

9. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt (72) des Entlastungskanals (62) axial zum Absperrhohlraum des Entlastungsorgans (Entlastungsventil 76) mit diesem in Verbindung steht und daß der andere Abschnitt (68) des Entlastungskanals (62) im wesentlichen radial zum Absperrhohlraum des Entlastungsorgans (Entlastungsventil 76) mit diesem in Verbindung steht, daß das Absperrteil (Ventilteil 88)ein stangenförmiges ^dndelelement mit einer Dichtfläche an einem in Axialrichtung inneren Ende aufweist, daß das Gehäuse (12) eine Durchtrittsöffnung (110) aufweist, die sich in Axialrichtung von dem Absperrhohlraum des Entlastungsorgans (Entlastungsventil 76) bis in den Außenbereich

^ des Gehäuses (12) erstreckt,

daß das stangenförmige Spindelelernent (90) einen vergrößerten Bereich aufweist, der Innerhalb der Durchtrittsöffnung (110) angeordnet ist, ζ daß eine Lager- und Dichteinrichtung (95) für das Spindelelernent (90) und eine Einrichtung (Dichtungskappenteil 108) zur Erzeugung der Dichtwirkung vorgesehen ist, die die Durchtrittsöffnung (110) um das stangenförmige Spindelelement (90) in Axialrichtung

1« außerhalb des Absperrhohlraumes des Entlastungsorgans, (Entlastungsventil 76) abschließt, daß die Kappe (128) auf der Einrichtung (Dichtungskappenteil 108) zur Aktivierung der Dichtung angeordnet ist, 'und

ic daß das stangenförmige Spindelelement (90) in die Kappe (128) hineinreicht, in der der Körper (134) aus hitzeempfindlichen Material in Axialrichtung zwischen dem äußeren Ende des stangenartigen Spindelelements (90) und der Kappe (128) angeordnet ist.

10. Absperrorgan nach einem der Ansprüche Ί bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aneehlageinrichtung'(98) an der Einrichtung zur Aktivierung der Dichtung am in Axialrichtung äußeren Ende des Absperrhohlraumes des Entlastungsorgans (Entlastungsventil 76) vorgesehen ist und eine entsprechende ringförmige Fläche (138) auf dem vergrößerten Bereich des stangenförmigen Spindelelementes (90) angeordnet ist, die zusammen in eine dichtende Anlagestellung gelangen, wenn das Entlastungsorgan (Entlastungsventil 76) sich beim Öffnen in Axialrichtung nach außen bewegt und dabei die Durchtrittsöffnung bezüglich des Außenbereiches des Gehäuses (12) abdichten, selbst wenn die Lager-Dichteinrichtung (95) beschädigt ist.