DE3390421C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrtrenner mit einer Sperrein­ richtung zum Abtrennen einer Eingangsseite von einer Ausgangs­ seite gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Rohrtrenner ist aus der DE-OS 28 01 019 bekannt. Bei diesem Rohrtrenner sperrt das Steuerventil den Hauptstrom des Mediums ab, was eine je nach den Bauverhältnissen unterschiedliche und zudem erhebliche Größe des Steuerventils bedingt. Darüber hinaus kann dort das Problem auftreten, daß das Steuerventil zum Flat­ tern neigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rohrtrenner nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß das Steuerventil unabhängig vom Rohr­ durchmesser der Eingangsseite verwendbar ist und die Einstellung der Sperreinrichtung in Sperren oder Nichtsperren eindeutig erfolgt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Rohrtrenner der eingangs beschrie­ benen Art gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß das Steuerventil in eine unabhängig vom Rohrdurchmesser der Eingangsseite dimensionierbare, vom eingangsseitigen Druck des Mediums beaufschlagbare Steuerleitung eingebaut ist und daß der zum Umschalten des Steuerventils von der ersten Stel­ lung in die zweite Stellung erforderlichen Druck kleiner ist als der Druck zum Umschalten von der zweiten in die erste Stellung.

Mit der Erfindung wird ein Flattern der Sperreinrichtung verhindert. Die Umschaltung von der Druchfluß- in die Trennstellung und umgekehrt erfolgt definiert und schnell.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge­ kennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch den Rohrtrenner mit Sperreinrich­ tung und Steuerventil in der ersten Stellung und

Fig. 2 einen Schnitt durch den Rohrtrenner mit Sperreinrich­ tung und Steuerventil in einer zweiten Stellung.

Der Rohrtrenner 1 weist einen mit einem Rohr verbindbaren Ein­ gang 2 und einen mit einem Rohr verbindbaren Ausgang 3 auf. Zwischen Eingang 2 und Ausgang 3 ist ein Schieber 4 vorge­ sehen, der einen mit dem Eingang und dem Ausgang verbindbaren Verbindungskanal 5 aufweist. Der Schieber und der Verbindungs­ kanal sind so ausgebildet, daß Eingang 2 und Ausgang 3 in der in Fig. 1 gezeigten ersten Stellung miteinander verbunden und in der in Fig. 2 gezeigten zweiten Stellung gegeneinander abgetrennt sind. Zur Abdichtung zwischen Eingang 2 und Schie­ ber bzw. Schieber und Ausgang 3 sind jeweils geeignete Dich­ tungen in Form von miteinander wirkenden Flachschieberdich­ tungen 6, 7 mit entsprechenden Dichtringen vorgesehen.

Der Schieber 4 reicht mit seinem einen Ende 8 in einen Zylin­ der 9, in dem es als Kolben 12 in Abhängigkeit von dem im Zylinder herrschenden Druck hin- und hergleiten kann.

Das Innere des Zylinders 9 ist über ein Steuerventil 10 und eine Verbindungsleitung 11 mit dem Eingang 2 verbindbar. Das Steuerventil 10 weist einen Ventilraum 13 mit einem er­ sten Abschnitt 14 und einem zweiten Abschnitt 15 auf. Der erste Abschnitt ist eingangsseitig mit der Verbindungsleitung 11 und ausgangsseitig mit dem zweiten Abschnitt 15 verbunden. Der zweite Abschnitt ist als eine Bohrung ausgebildet, die an ihrem dem ersten Abschnitt abgewandten Ende in eine Boh­ rung 16 des Schiebers 4 mündet, die wiederum über eine Aus­ trittsbohrung 17 ins Freie bzw. in einen Raum 18 führt, der mit Umgebungsdruck oder doch zumindest mit einem Druck beauf­ schlagt ist, welcher geringer ist als ein vorbestimmter Um­ schaltdruck, nämlich derjenige Druck des am Eingang 2 anliegenden Strömungsmediums, bei dem ein Umschalten des Rohrtrenners bzw. Bewegen des Schiebers 4 aus der in Fig. 1 gezeigten er­ sten Stellung in die in Fig. 2 gezeigte zweite Stellung er­ folgen soll.

Der zweite Abschnitt 15 ist ferner über Querbohrungen 19, 19′ mit dem Inneren 20 des Zylinders 9 verbunden.

Der zweite Abschnitt 15 weist sowohl an seinem dem ersten Abschnitt zugewandten Ende als auch an seinem der Bohrung 16 zugewandten Ende Ventilsitze 21, 22 auf. Es ist ein durch den zweiten Abschnitt 15 hindurchgeführter Ventilschaft 23 vorgesehen, der an seinem dem ersten Abschnitt abgewandten Ende einen Ventilkörper 24 und in einem Abstand von diesem, der größer ist als der Abstand der beiden Ventilsitze 21, 22, einen weiteren Ventilkörper 25 aufweist. Wie aus den Figuren er­ sichtlich ist, ist die dem ersten Abschnitt 14 zugewandte zweite Ventilfläche 26 des Ventilkörpers 25 größer als die über den zweiten Abschnitt 15 beaufschlagbare erste Ventilfläche 27 des Ventilkörpers 24.

Die dem zweiten Abschnitt 15 gegenüberliegende Wandung des ersten Abschnittes 14 wird durch eine an ihrem Rand jeweils fest eingespannte Membran 28 gebildet. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, ist der Ventilschaft 23 so weit in den ersten Abschnitt hinein verlängert, daß er durch die Membran hin­ durchgeführt mit einer Widerlagerplatte 29 und mit der Membran selbst fest verbunden ist. Auf der der Membran abgewandten Seite der Widerlagerplatte 29 ist eine Druckfeder 30 vorge­ sehen, die an einem Widerlager 31 anliegt. Dieses Widerlager 31 ist an einer gehäusefesten Spindel 32 gehalten. Durch Verstellen des Widerlagers 31 entlang der Spindel 32 ist die Spannung der Druckfeder 30 einstellbar.

Der Schieber 4 weist auf seinem dem Kolben 12 abgewandten unteren Ende eine Widerlagerplatte 33 auf, an der eine an einer gehäusefesten Platte 34 anliegende Druckfeder 35 an­ greift. Die Widerlagerplatte 33 ist seitlich in einem gehäuse­ festen Führungszylinder 36 geführt.

Im Betrieb wird der Rohrtrenner in eine Flüssigkeitsleitung eingesetzt, so daß der Eingang 2 mit einem Flüssigkeitsmedium beaufschlagt wird. Das Flüssigkeitsmedium tritt durch den Verbindungskanal 5 hindurch und fließt über den Ausgang 3 zum Verbraucher. Gleichzeitig fließt die Flüssigkeit über die Verbindungsleitung 11. Die Vorspannung der Federn 35 und 30 ist so gewählt, daß das Ventil in der in Fig. 1 ge­ zeigten ersten Stellung steht, wenn in dem Ventilraum 13 ein Druck herrscht, der demjenigen Druck entspricht, welcher am Eingang 2 herrscht, wenn das Strömungsmedium an der Ein­ gangsseite mit vollem Druck anliegt. Mittels Verdrehen des Widerlagers 31, gleichbedeutend mit einer Änderung der Einstellung der Vorspannung der Feder 30, wird vorgewählt, bei welchem herrschenden Druck am Eingang 2 sich das Ventil in der in Fig. 1 gezeigten Stellung befinden soll. Die Vorspannung der Feder 35 wiederum ist so gewählt, daß sich in dieser Ventilstellung der Schieber 4 in der in Fig. 1 gezeigten Durchlaßstellung befindet. Unterschreitet der am Eingang 2 herrschende Druck einen vorgegebenen Wert, dann verschiebt die Feder 30 über die Membran 28 und den Ventilschaft 23 das Ventil in die in Fig. 2 gezeigte zweite Stellung, in der der erste Ventilabschnitt 14 von dem zweiten Ventilabschnitt 15 ge­ trennt und der Zylinderinnenraum 20 mit der Bohrung 16 ver­ bunden werden. Dadurch nimmt der Druck im Zylinderinnenraum ab, so daß die Feder 35 den Schieber 4 in die in Fig. 2 ge­ zeigte Sperrstellung bewegt.

In der in Fig. 1 gezeigten ersten Ventilstellung übt das Fluidmedium einerseits einen Druck auf die Membran entgegen der Spannung der Federkraft 30 und andererseits durch Beauf­ schlagen der Ventilfläche 27 einen Druck in Richtung der Wirkung der Spannung der Feder 30 aus. Da die Membranfläche wesentlich größer ist, ergibt sich eine resultierende Kraft entgegen­ gesetzt der Spannung der Feder 30. Schaltet das Ventil um in die in Fig. 2 gezeigte Stellung, dann übt das Medium wie­ derum eine Kraft durch Beaufschlagen der Membran entgegenge­ setzt der Spannung der Feder 30 und darüber hinaus eine Kraft in Richtung der Spannung der Feder 30 durch Beaufschlagen der Fläche 26 aus. Da die Fläche 26 größer ist als die Fläche 27, ist die resultierende Kraft entgegengesetzt der Spannung der Feder 30 kleiner als im ersten Falle. Das bedeutet, daß zum Wiederumschalten des Ventiles aus der in Fig. 2 gezeigten zweiten Stellung in die in Fig. 1 gezeigte erste Stellung eine größere Kraft erforderlich ist als zum Umschalten des Ventiles aus der in Fig. 1 gezeigten in die in Fig. 2 gezeigte Stellung. In analoger Weise wird die resultierende Kraft nach Umschalten des Steuerventiles aus der in Fig. 2 gezeigten zweiten Stellung in die in Fig. 1 gezeigte erste Stellung größer. Das heißt also, daß die nach dem Umschalten auf das Ventil wirkenden Kräfe sich in der Umschaltrichtung noch vergrößern und das Ventil in der umgeschalteten Stellung halten. Dadurch wird erreicht, daß die Umschaltung des Steuer­ ventiles und damit des Schiebers 4 definierter und schneller erfolgt. Ferner wird erreicht, daß in einem das Umschalten des Steuerventiles bzw. des Sperrschiebers bewirkenden Druck­ grenzbereich ein Flattern des Steuerventiles bzw. des Schie­ bers und somit eine nicht eindeutige Stellung des Schiebers vermieden wird.

Dadurch, daß erfindungsgemäß das Steuerventil 10 nicht in den Hauptstrom, sondern in die sich von der Leitung 11 zum Kanal 16 erstreckende Steuerleitung mit wesentlich geringerem Leitungsquerschnitt eingebaut ist, können die Flächen 26 und 27 klein gewählt werden, wodurch auch die Membran 28 und die von Feder 30, Widerlagerplatte 31 und Spindel 32 gebildete Kraft ausübende Vorrichtung klein und platzsparend aus­ geführt werden können.

Claims (5)

1. Rohrtrenner mit einer Sperreinrichtung zum Abtrennen einer Eingangsseite von einer Ausgangsseite, der eine Einrichtung auf­ weist zum Bewegen der Sperreinrichtung in Abhängigkeit von dem Druck des Mediums an der Eingangsseite sowie ein Steuer­ ventil (10), welches die Sperreinrichtung in einer ersten Schalt­ stellung mit der Eingangsseite und in einer zweiten Stellung mit einem Raum, in dem ein Druck herrscht, der kleiner ist als der zum Umschalten des Steuerventils (10) von der ersten Stellung in die zweite Stellung erforderliche Druck des Mediums an der Ein­ gangsseite, verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (10) in eine unab­ hängig von dem Rohrdurchmesser der Eingangsseite dimensionier­ bare, vom eingangsseitigen Druck des Mediums beaufschlagbare Steuerleitung eingebaut ist und daß der zum Umschalten des Steuerventils (10) von der ersten Stellung in die zweite Stellung erforderliche Druck kleiner ist als der Druck zum Umschalten von der zweiten in die erste Stellung.

2. Rohrtrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steuerventil eine erste und eine zweite Ventilfläche (27, 26) vorgesehen sind, wobei die erste beaufschlagbare Ventil­ fläche (27) kleiner ist als die zweite beaufschlagbare Ventil­ fläche (26) und in der ersten Stellung die erste Fläche (27) und in der zweiten Stellung die zweite Fläche (26) mit dem eingangs­ seitigen Druck beaufschlagbar ist.

3. Rohrtrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Fläche (27, 26) mit einem Element (28) verbunden sind, wobei das Element (28) auf seiner einen Seite von dem eingangsseitigen Druck beaufschlagbar ist und dadurch das Ventil (10) in die erste Schaltstellung vorspannt und auf der anderen Seite des Elements eine Vorrichtung (30, 31, 32) vor­ gesehen ist, die auf das Element (28) eine der Vorspannung ent­ gegengerichtete Kraft ausübt.

4. Rohrtrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft einstellbar ist.

5. Rohrtrenner nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (28) als Membran ausgebildet ist.