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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trennen
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von zwei lösbar gekuppelten Absperrarmaturen für Gase oder Flüssigkeiten
wie Klappenventile oder dergleichen, von denen eine Armatur am Ende einer Leitung
eines Behälters auf einem Land- oder Wasserfahrzeug angeordnet ist und die andere
Armatur den Abschluß einer bewegbaren Leitung zum Füllen bzw. Entleeren des Behälters
bildet, wobei während des Zusammenschlusses der Leitungen die Gehäuse der Armaturen
mit Hilfe einer lösbaren Klemmvorrichtung starr miteinander verbunden sind und zur
Betätigung der Armaturen auf die Schwenkhebel Stellorgane einwirken.
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Für das Füllen bzw. Entleeren von Behältern auf Land-oder Wasserfahrzeugen
ist es bekannt, an den Enden der miteinander zu verbindenden Leitungen Absperrarmaturen
anzuordnen, die während des Füll- bzw. Entleerungsvorgangs durch eine lösbare Klammer
miteinander verbunden werden. Bei derartigen Systemen auf Schiffen ist es bekannt,
Absperrarmaturen in Xugelhahnausführung einzusetzen. Kugelhähne sind aber zur Abdichtung
des Mediums mit weichelastischen Elementen ausgerüstet, die nicht feuersicher sind
und daher den sicherheitstechnischen Anforderungen in der Regel nicht genügen.
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Bei diesen Systemen ist es weiterhin bekannt, für jede Absperrarmatur
einen eigenen Hubzylinder und für die lösbare Klemmvorrichtung einen weiteren Hubzylinder
vorzusehen. Beim Abnehmen der landseitigen Leitung ist darauf zu achten, daß vorher
die Absperrarmaturen an beiden Leitungsenden geschlossen werden. Wegen der Einzelbetätigung
der Armaturen bei den bekannten Systemen ist die Gefahr von Fehlbedienungen nicht
auszuschließen.
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Die gleiche Forderung gilt für einen Störungsfall, bei dem aus außerdem
darauf ankommt, durch einen sofortigen Abschluß der beiden Leitungen vor dem Trennen
den Austritt von Strömungsmedium zuverlässig zu verhindern.
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Vor allem in dieser Hinsicht, aber auch aus wirtschaftlichen Gründen
sind die bekannten Systeme nicht zufriedenstellend. Die technischen Unzulänglichkeiten
haben bereits zu schwerwiegenden Unfällen geführt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Trennen
von zwei gekuppelten Absperrarmaturen für Gase oder Flüssigkeiten zu schaffen, bei
der die Nachteile der bekannten Systeme nicht auftreten, d.h.
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vor allem, daß eine Trennung der Leitungen erst möglich ist, nachdem
beide Absperrarmaturen geschlossen worden sind, die überdies hohen Sicherheitsanforderungen
entspricht, deren Einzelteile wenig störanfällig sind und die sich insgesamt durch
eine kompakte Bauweise auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung zum Trennen von zwei gekuppelten
Absperrarmaturen für Gase oder Flüssigkeiten in der eingangs beschriebenen Art durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Stellgerät
unmittelbar oder mittelbar an dem Armaturengehause an der beweglichen Leitung angebracht,
d .h. bei Verwendung der Einrichtung in Verbindung mit Schiffen verbleibt das Stellgerät
an dem landseitigen Verladearm.
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Vorzugsweise wird als Stellgerät ein hydraulisches Hubgerät benutzt.
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Zur Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung der Schubstange mit
dem Mitnehmerbolzen der Schwenkhebel der Armaturen ist es zweckmäßig, in der Schubstange
zwei Quernuten anzuordnen, in die je ein Mitnehmerbolzen eingreifen kann.
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Um in bezug auf die Schließstellung der beiden Armaturen die Einstellung
eines Schwenkhebels relativ in bezug auf den anderen Schwenkhebel in der Drehrichtung
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ändern zu können, ist es weiterhin zweckmäßig an einer Absperrarmatur
die Lagerung des Schwenkhebels so aus zum bilden, daß dieser gegenüber der Armaturenwelle
in Drehrichtung begrenzt verstellbar ist.
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l Die Halterung für die zweiteilige Klammer wird zweckmäßigerweise
am Gehäuse der am Behälter befindlichen Armatur angebracht.
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l Gegenüber bekannten Systemen ist nach der Erfindung für die Betätigung
der beiden Absperrarmaturen und für das Lösen der Klemmvorrichtung ein einziges
Stellgerät vorgesehen. Die Schubstange dieses Stellgerätes ist so ausgebildet, daß
in der ersten Phase der Arbeitsbewegung der Schubstange beide Armaturen gleichzeitig
geschlossen, und erst danach während der weiteren Bewegung die geschlossene Klammer
gelöst und damit die Verbindung der beiden Armaturengehäuse aufgehoben wird. Dies
hat den wesentlichen Vorteil, daß eine Trennung der gekuppel ten Absperrarmatumserst
möglich ist, nachdem diese vorher geschlossen worden sind. Auch im Störungsfall
ist auf diese Weise ein schneller Abschluß der beiden zu trennenden Leitungen sichergestellt,
bevor die Kupplung aufgehoben wird Hierdurch wird ein unerwünschtes Austreten des
Strömungsmittels und damit eine Belastung der Umwelt vermieden. Durch die zwangsweise
Betätigung der beiden Absperrarmaturen und der Klemmvorrichtung im Anschluß hieran
sind Fehlbedienungen, wie sie bei Einzelsteuerungen möglich sind, ausgeschlossen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht von zwei
miteinander gekuppelten Absperrarmaturen in Form von Klappen ventilen, teilweise
geschnitten, bei der die
Schubstange in ihrer Ruhestellung steht,
(Klappenventile offen), Fig. 2 ein Detail im Bereich des Mitnehmerbolzens in einem
Schnitt in der Ebene der Linie I-I der Fig. 1, Fig. 3 einen Axialschnitt der gekuppelten
Gehäuse der Klappenventile in der Offenstellung, Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende
Darstellung, bei der die Absperrarmaturen die Schließstellung einnehmen und die
Schubstange gerade an der Verriegelung der zweiteiligen Klammer angreift und Fig.
5 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, bei der die Verriegelung der zweiteiligen
Klammer gelöst und die Schubstange in ihrer ausgefahrenen Endstellung steht.
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Die Zeichnungen zeigen eine Einrichtung zum Trennen von zwei kuppelbaren
Klappenventilen, die beispielsweise bei einer Anordnung zum Füllen bzw. Entleeren
von Schiffen zum Transport von Flüssiggas oder dergleichen geeignet ist. Hierbei
ist das in der Zeichnung untere Klappenventil 1 fest mit der nicht dargestellten
Leitung verbunden, die zum Schiffsbehälter führt, während das Klappenventil 2 den
Abschluß der ebenfalls nicht dargestellten landseitigen Leitung bildet, die von
einem bewegbaren Verladearm ausgeht. Die Gehäuse 3, 4 der Klappenventile 1, 2 haben
die gleiche Nennweite, und es sind weiterhin auch die im gekuppelten Zustand aneinanderliegenden
Flansche 5,6 in ihren äußeren Abmessungen gleich ausgebildet.
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Wie die Querschnittsansichten der Fig. 1 und 3
sind
die innen liegenden Schultern der Flansche 5, 6 gegenüber der äußeren Stirnfläche
geneigt ausgebildet, so daß das Profil der aneinanderliegenden Flansche eine Trapezform
hat.
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Die gegenseitige starre und dichte Verbindung der Gehäuse 3,4 wird
mit Hilfe einer zweiteiligen Klammer 7 bewirkt, die im Querschnitt etwa ein C-Profil
hat, wobei die Innenflächen der Schenkel dem Verlauf der Konusflächen der Flansche
5,6 angepaßt sind. Die beiden Hälften der Klammer 7 sind scharnierartig miteinander
verbunden und an ihren freien Enden einerseits mit einem Spannbolzen 8 ausgestattet,
der in einem Gabelstück 9 allseitig bewegbar gelagert ist, und andererseits mit
einem klauenartigen Endstück 10 versehen, in das der Spannbolzen 8 eingreifen kann.
Das Anlegen des Spannbolzens 8 bewirkt ein Zusammendrücken der beiden Hälften der
Klammer 7 und damit durch die an den Konusflächen parallel zur gemeinsamen Gehäuseachse
11 wirksam werdenden Kraftkomponenten ein axiales Zusammenpres- I sen der Gehäuse
3, 4.
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Die Fig. 1 und 3 veranschaulichen den Zustand, in dem did Gehäuse
3, 4 miteinander gekuppelt sind und die Klappenscheiben12, 13 die Offenstellung
einnehmen. Auf den aus den Gehäusen 3, 4 herausragenden Enden der Klappenwellen
14, 15 ist jeweils ein Schwenkhebel drehfest angeordnet, die an ihren Enden einen
zur flappenwelle achsparallelen Mitnehmerbolzen 18, 19 tragen.
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Betätigt werden die Klappenventile 1 und 2 mit Hilfe eines hydraulischen
Hubgerätes, welches an der landseitigen Leitung gehalten ist. In den Zeichnungen
ist nui die von diesem Hubgerät ausgehende Schubstange 20 dargestellt, die in Fig.
1 in ihrer Ruhestellung und in Fig. 5 in ihrer ausgefahrenen Endstellung dargestellt
ist. Im Gegensatz zum hydraulischen Hubgerät ist die
zweiteilige
Klammer 7 mit den zugehörigen Elementen dem Klappenventil 1 zugeordnet und entweder
am Gehäuse 3 desselben oder an der mit diesem Gehäuse verbundenen Leitung in geeigneter
Weise gelagert.
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Die Schubstange 20 enthält auf ihrer den Klappenventilen 1, 2 zugewandten
Seite zwei quer verlaufende Nuten 21, 22, in die jeweils das Ende eines Mitnehmerbolzens
18 bzw. 19 formschlüssig eingreifen kann. Auf der Frontseite der Schubstange 20
ist eine Mitnehmerklaue 23 befestigt, die bei Beginn des Resthubes der Schubstange
20 an der Zugstange 8 der zweiteiligen Klammer angreift und diese aus der Halteklaue
10 herausdrückt, so daß die Verspannung der Klammer 7 aufgehoben wird.
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Am schiffsseitigen Klappenventil 1 ist weiterhin eine Leiste 24 mit
einem Auflaufnocken 25 angebracht. Mit diesem Auflaufnocken 25 kommt; in der letzten
Phase der Arbeitsbewegung der Schubstange 20 eine angeschrägte Fläche 26 der Schubstange
20 in Berührung, wodurch diese seitlich geringfügig ausgeschwenkt wird, so daß auch
der Mitnehmerbolzen 18, der nach dem Verlassen der Nut 21 in einer anschließenden
Längsnut 27 geführt ist, vollständig freiliegt.
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Um die Klappenscheiben 12, 13 in ihrer Schließstellung relativ zueinander
geringfügig verstellen zu können, ist bei dem Klappenventil 1 eine Justiereinrichtung
vorgesehen. Bei diesem Klappenventil ist der Schwenkhebel 16 gegenüber der Klappenwelle
14 drehbar gelagert.
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An der Klappenwelle 14 ist eine Justierplatte 28 drehfest angeordnet.
In zwei Halterungen 29 dieser Justierplatte sind Schraubenbolzen 30 gelagert, deren
Enden mit radialen Anschlagflächen 31 des Schwenkhebels 16 in Druckberührung stehen.
Durch eine Veränderung der axialen Stellung der durch flu ttern arretierbaren Schraubenbolzen
kann eine Winkelverstellung zwischen
dem Schwenkhebel 16 und der
Justierplatte 28 und damit der Klappenscheibe 12 vorgenommen werden.
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Punktionsbeschreibung Fig. 1 zeigt die Klappenventile 1, 2 in der
Offenstellung und die Schubstange 20 in ihrer Ruhestellung. Die Mitnehmerbolzen
18, 19 greifen in die Quernuten 21, 22 ein, und zwar in bezug auf den Führungsweg
am Anfang derselben. Die zweiteilige Klammer 7 wird durch den Spannbolzen 8 zusammengehalten.
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Wird das hydraulische Hubgerät betätigt und damit die Schubstange
20 ausgefahren, so werden zunächst in einer ersten Phase die Klappenventile 1, 2
geschlossen. Dargestellt ist dieser Zustand in Fig. 4. Die Quernut 22 hat den Mitnehmerbolzen
19 freigegeben, dieser liegt neben der Schubstange 20. Der Mitnehmerbolzen 18 befindet
sich dagegen noch in der Längsnut 27. Die Mitnehmerklaue 23 liegt am Spannbolzen
8 an. Bei der anschließenden Weiterbewegung der Schubstange 20 wird der Spannbolzen
8 nach unten gedrückt und damit aus der Klaue 10 ausgestoßen. Die Hälften der Klammer
7 sind nicht mehr miteinander verbunden und können von den Gehäusen 3, 4 abgenommen
werden, soweit sie nicht durch ihr Eigengewicht von selbst herunterfallen und damit
die Gehäuse 3, 4 freigeben.
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In der letzen Phase der Arbeitsbewegung der Schubstange 20 kommt die
Schrägfläche 26 mit dem Auflaufnocken 25 in Berührung, wodurch die Schubstange 20
zur Seite ausgeschwenkt wird und damit der Mitnehmerbolzen 18 aus der Längsnut 27
austritt.
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Umgekehrt wird beim Kuppeln der beiden Klappenventile 1,2 zunächst
die zweiteilige Klammer angelegt und gespannt, nachdem vorher die Schubstange 20
bis in die in Fig. 4 dargestellte Stellung zurückgefahren worden
ist.
Bei der anschließenden Rückholbewegung der Schubstange 20 bis in die Ruhestellung
werden zugleich durch die nunmehr in die Quernuten 21, 22 eingreifenden Mitnehmerbolzen
18, 19 die Klappenventile 1,2 aus der Schließ- in die Offenstellung gefahren. Solange
die zweiteilige Klammer gespannt ist, ist die Schubstange 20 an einer Innenfläche
der Halteklaue 10 geführt und damit gegen ein unbeabsichtigtes seitliches Ausschwenken
gesichert.
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