DE4092353C2

DE4092353C2 - Feuerüberwachungsventil mit Schwenkriegel

Info

Publication number: DE4092353C2
Application number: DE4092353A
Authority: DE
Inventors: Jun Charles H Gray; Donald E Oates
Original assignee: GRAY JUN CHARLES H KINGSPORT TENN US
Current assignee: GRAY JUN CHARLES H KINGSPORT TENN US
Priority date: 1990-01-02
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2010-12-22
Also published as: WO1991010090A1; GB2239692A; DE4092353T; CA2033471C; CA2033471A1; AU7184591A; HK133894A; GB2239692B; GB9028103D0; US5004003A; JPH05504393A; AU646016B2

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Feuer überwachungsventil und insbesondere ein Ventil, das in die Rohrleitung eines entflammbaren oder anderweitig gefährlichen fließfähigen Materials installiert ist und das normalerweise offen ist, das sich aber automatisch schließt, um die Strömung des entflammbaren oder gefährlichen Materials zu einer Aus trittsöffnung zu unterbrechen, falls ein gefährlicher Zustand auftreten sollte. Das Ventil wird in der offenen Stellung durch einen schmelzbaren Lenkhebel gehalten, der einen Schwenkriegel mit einem federbelasteten Ventil in Eingriff hält, um das Ven til in der offenen Stellung zu halten. Der schmelzbare Lenk hebel schmilzt, wenn bestimmte Bedingungen eintreten, wie z. B. eine hohe Temperatur, die auftritt, wenn Feuer ausbricht, wo durch der Riegel und das Ventil zu einer Bewegung in die geschlossene Stellung freigegeben werden, um den Fluß des entflammbaren Materials zu unterbrechen und das Feuer oder eine andere gefährliche Situation unter Kontrolle zu bringen.

STAND DER TECHNIK

Selbsttätige Überwachungsventile sind bei verschie denen Rohrleitungen bekannt, wobei solche Ventile in Abhängig keit von verschiedenen Umgebungsbedingungen von einer Stellung in die andere bewegt werden. Unter diesen Ventilen befinden sich solche Ventile, die in Wasserversorgungsleitungen ange ordnet sind, denen Sprinkler od. dgl. zugeordnet sind, so daß die Ventile automatisch geöffnet werden, um Wasser aus mehre ren Sprinklerköpfen abzugeben, falls sich die Umgebungstempe ratur über einen bestimmten gefährlichen Wert hinaus erhöhen sollte. Weiterer Stand der Technik (US-A-2,638,106 und US-A-1,108,772), auf den hier Bezug genommen wird, weist keine mit dieser Erfindung gleichwertige Konstruktion auf.

Gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 geht die Erfin dung von einem Stand der Technik aus, wie er aus der GB-A-1,031,711 bekannt ist. Bei dem bekannten Stand der Technik er streckt sich der Schwenkriegel quer zur Verschieberichtung des Betätigungskolbens und des Ventilkörpers. Gegenüber dem Schwenkriegel sind temperaturempfindliche Mittel angeordnet. Von den temperaturempfindlichen Mitteln geht ein Halteelement aus, das über ein freies Ende des Betätigungskolbens hin ausragt und an einer Sperrklaue des Schwenkriegels anliegt. Bei Schmelzen der temperaturempfindlichen Mittel löst sich das Halteelement aus seiner Stellung und gibt den Betätigungskol ben frei. Der Schwenkriegel bleibt in diesem Fall in seiner Stellung. Er verändert seine Stellung nur dann, wenn ein hand betätigbarer Stift abgezogen wird, der den Schwenkriegel an sonsten hält.

Aus der US-PS-3,140,721 ist ein Überwachungsventil bekannt, bei dem der Schwenkriegel verschwenkbar an dem Betä tigungskolben angebracht ist und sich in gespanntem Zustand des Ventils an dem Gehäuse abstützt. Zum Auslösen des Ventils ist eine sich quer zur Verschieberichtung des Betätigungskol bens und des Ventilkörpers erstreckende Auslöseeinrichtung mit eigener Vorspannfeder vorgesehen.

Die US-PS 4,635,670 beschreibt ein Überwachungsventil, bei dem die Auslöseeinrichtung auf der der Rohrleitung gegenüberliegenden Seite des eigentlichen Ventils angeordnet ist.

Aus der US-PS 1,814,157 ist ein Überwachungsventil bekannt, bei dem der Schwenkriegel quer zur Verschieberichtung des Betätigungskolbens und des Zylinderkörpers liegt. Das gleiche gilt für das Überwachungsventil nach der GB-A-427,268.

Nach der Lehre der US-PS-3,378,021 wird der Ventil körper um eine quer zur Strömungsrichtung in der Rohrleitung liegende Achse verschwenkt.

Die US-PS-3,800,816 beschreibt ein Überwachungsventil, das nach einem gänzlich anderem Prinzip arbeitet. Hier wird nämlich die Rohrleitung nicht durch das Ventil verschlossen. Vielmehr wird durch Bewegung einer Membran ein Unterdruck erzeugt, der dazu führt, daß die Strömung in einem Strömungs überwachungsventil einen vorgegebenen Schwellenwert über steigt, woraufhin das Strömungsüberwachungsventil, und nicht das mit der Temperaturüberwachung versehene Ventil die Strö mung in der Rohrleitung unterbricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das aus der GB-A-1,031,711 bekannte Feuerüberwachungsventil derart wei terzubilden, daß es einfach aufgebaut ist und nur wenig Bau raum in Anspruch nimmt.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe mit einem Feuerüberwachungsventil nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü che.

Nachstehend ist die Erfindung anhand bevorzugter Aus führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung mit wei teren Einzelheiten näher erläutert.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Feuer überwachungsventils, das in eine Rohrleitung eingebaut ist.

Fig. 2 ist eine Endansicht die besondere Einzelheiten der Ausbildung des Ventilgehäuses und eines Schwenkriegels zeigt.

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Ventil im wesentlichen nach der Linie 3-3 in Fig. 2, der die Ausbildung der Bauteile in der offenen Stellung zeigt.

Fig. 4 ist ein Schnitt ähnlich wie Fig. 3, der aber das Ventil im geschlossenen Zustand zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Das erfindungsgemäße Feuerüberwachungsventil ist allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und umfaßt einen Ven tilrumpf 12, der gegenüberliegend angeordnete Gewindeöffnungen 14 zur Aufnahme der Gewindeenden einer Rohrleitung oder einer Versorgungsleitung 16 aufweist, die dazu dient, Benzin oder an dere entflammbare Gase, Flüssigkeiten oder ein anderes Material von einer Quelle zu einer Zapfstelle zu befördern. Wenngleich eine Gewindeverbindung gezeigt ist, so wird darauf hingewiesen, daß zahlreiche Verbindungsarten vorgesehen sein können, um den Ventilrumpf 12 mit den Rohrleitungen 16 wirksam zu verbinden.

Der Ventilrumpf 12 hat eine seitliche Verlängerung 18 mit einer hohlen Innenbohrung 20, die mit einem Ventilsitz 22 eines herkömmlichen Schieberventils in dem Rumpf 12 in Verbindung steht, so daß ein Fluid durch den Ventilrumpf 12 hindurch von einem Rohr 16 in das andere strömen kann.

In dem Ventilrumpf 12 ist ein Ventilkörper 24 hin- und herbeweglich gelagert, der mit einem sich von dem Ventilkörper 24 axial erstreckenden Ventilschaft 26 versehen ist. Die Form des Ventilkörpers 24 entspricht derjenigen des Ventilsitzes 22, so daß der Strömungsweg von dem einen Rohr 16 zu dem anderen Rohr 16 unterbrochen ist, wenn der Ventilkörper 24 vollständig in dem Ventilsitz 22 angeordnet ist, wie in Fig. 4 gezeigt. So lange der Ventilkörper 24 jedoch zurückgezogen ist, bleibt der Strömungsweg offen. Die Form und die Ausbildung des Ventilsit zes und des Ventilkörpers kann unterschiedlich sein, vorzugs weise handelt es sich aber um ein Schieberventil oder um ein anderes herkömmliches Ventil, bei dem der Schaft 26 auf her kömmliche Weise gegenüber der seitlichen Verlängerung 18 abge dichtet ist.

Das äußere Ende der seitlichen Verlängerung 18 ist mit ei nem Innengewinde 28 versehen und mit einem im allgemein zylin drischen Betätigergehäuse 30 verschraubt, das ein mit einem Außengewinde 32 versehenes Ende mit verringertem Durchmesser hat, das in das Innengewinde 28 der seitlichen Verlängerung 18 eingeschraubt ist, wobei der Ventilschaft 26 in dem Gehäuse 30 hin- und herbewegbar angeordnet ist. Das Gehäuse 30 kann mit verschiedenen Ventilarten verbunden werden, die einen hin- und herbewegbaren Ventilschaft haben. Wie gezeigt, bildet das Innere des Gehäuses 30 einen Zylinder 36, der einen Betätiger kolben verschiebbar und dicht aufnimmt, der an seinem dem Ven tilkörper 12 zugekehrten Ende einen Flansch 40 hat, wobei der Schaft 26 in das Ende des Kolbens 38 eingeschraubt ist, wie mit 42 bezeichnet. Das äußere Ende des Gehäuses 30 ist mit einem Außengewinde 44 versehen, auf das eine mit einem Innengewinde versehen Hutmutter 46 aufgeschraubt ist, die zwei diametral ge genüberliegende Endausnehmungen 48 hat, an denen ein Schrauben schlüssel angesetzt werden kann, um die Mutter 46 anzuziehen und zu lösen. Das Innere der Mutter 46 ist mit einer Schulter 50 versehen, die an einem äußeren Flansch 52 eines zylindri schen Federhalters 54 anliegt, an dessen innerem Ende 56 sich ein Ende einer Schraubendruckfeder 58 abstützt, deren anderes Ende sich an der Innenfläche des Flansches 40 des Kolbens 38 abstützt, wodurch der Kolben 38 und damit der Ventilschaft 26 und der Ventilkörper 24 in die in Fig. 4 gezeigte Schließstel lung vorgespannt sind. Der Kolben 38 hat eine Umfangsschulter 60, die die nach außen gerichtete Bewegung des Kolbens 38 be grenzt, wenn die Feder 58 komprimiert ist und wenn sich der Ventilkörper 24 in der offenen Stellung befindet.

Ein Schwenkriegel 62 in Form eines Schwenkarms ist an der Außenseite des Gehäuses 30 und in Längsrichtung desselben neben dem am Ventilrumpf 12 befestigten Ende gelagert. Der Schwenk riegel 62 verjüngt sich zu einem schmalen Endbereich, der mit einem Schwenkzapfen 64 versehen ist, mit dem das vom Ventil rumpf 12 abliegende Ende des Schwenkriegels 62 zwischen zwei Lagerstegen 66 schwenkbar gelagert ist, die an der Außenseite des Gehäuses 30 starr befestigt sind, so daß der Schwenkriegel 62 von einer Stellung, in der sich seine Innenkante 68 entlang und nahe der Außenfläche des Gehäuses erstreckt, wenn er sich in der in Fig. 3 gezeigten verriegelten Stellung befindet, in die in Fig. 4 gezeigte entriegelte Stellung verschwenkt werden kann.

Die Innenkante 68 des Schwenkriegels 62 weist eine vor springende Sperrklaue 70 auf, die sich durch eine Öffnung 72 des Gehäuses 30 erstreckt, wobei die Sperrklaue 70 eine gerade Radialfläche 71 hat, die mit dem Ende des Kolbens 38 in Ein griff steht, indem sie sich vom Außenumfang des Flansches 40 hinreichend weit nach innen erstreckt, um den Kolben 38 in der zurückgezogenen Stellung und die Schraubenfeder 58 im kompri mierten Zustand zu halten, und um den Ventilkörper 24 in der offenen Stellung zu halten, wenn der Schwenkriegel 62 mit sei ner Innenkante längs der Außenseite des Gehäuses 30 gesichert ist, wie in Fig. 3 gezeigt.

Ein schmelzbarer Lenkhebel 74 verbindet das von dem Ver riegelungsteil oder der Sperrklaue 70 abliegende Ende des Schwenkriegels 62 mit dem Endbereich 76 der Befestigungsschen kel oder Lagerstege 66 durch einen Stift 78. Das andere Ende des schmelzbaren Lenkhebels ist mit dem Schwenkriegel 62 durch einen lösbaren Sperrstift 80 verbunden, an dessen einem Ende ein Fingerring 82 angeordnet ist, damit der Sperrstift 80 rasch entfernt werden kann, wenn das Ventil manuell rasch geschlossen werden soll, ohne den schmelzbaren Lenkhebel 74 zu zerstören.

Wenn das Ventil in der offenen Stellung verriegelt ist, wie in Fig. 3 gezeigt, dann haben hohe Temperaturbedingungen zur Folge, daß der schmelzbare Lenkhebel schmilzt oder reißt, wodurch das Ende des Schwenkriegels 62 freigegeben wird, das durch die von dem Kolben 38 durch die komprimierte Feder 58 ausgeübte Axialkraft nach außen gedrückt wird. Diese Kraft ver schwenkt den Schwenkriegel 62 um den Schwenkzapfen 64 nach au ßen, wodurch das Sperrteil oder die Sperrklaue 70 aus dem Sperreingriff mit dem Flansch 40 des Kolbens 38 zurückgezogen wird, so daß die Feder das Ventil rasch und unverzüglich schließen kann.

Nachdem das Ventil geschlossen wurde, kann zum Zurückstel len desselben ein Werkzeug in Form einer Gewindestange 84 in den mit einem Innengewinde versehenen Endbereich des Kolbens 38 eingeschraubt werden, der sich zum äußeren Ende des Federhal ters 54 erstreckt. Das Ende der Gewindestange 84 hat abge flachte Bereiche 88, und das äußere Ende des Kolbens 38 hat ab geflachte Bereiche 87 zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels, und eine Mutter 90 ist auf die Gewindestange 84 aufgeschraubt zusammen mit einer zylindrischen Hülse 92, die sich zwischen der Mutter 90 und dem Federhalter 54 erstreckt, wie in Fig. 4 gezeigt, so daß die Mutter 90 verdreht werden kann, um den Kol ben 38 zurückzuziehen und die Feder 58 zu komprimieren, bis der Flansch 40 in eine Position zurückgezogen ist, in der der Schwenkriegel 62 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung zurückge schwenkt werden kann. Der gerissene schmelzbare Lenkhebel wird durch einen neuen schmelzbaren Lenkhebel ersetzt, indem die Stifte 78 und 80 beseitigt und benutzt werden, um den neuen Lenkhebel 74 mit dem Endbereich der Flansche oder Stege 66 und mit dem Ende des Schwenkriegels 62 zu verbinden. Wie in Fig. 3 gezeigt, dient das über den Federhalter 54 und die Mutter 46 hinausragende Ende des Kolbens 38 als sichtbare Anzeige, daß der Betätigungskolben zurückgezogen und das Feuerüberwachungs ventil betriebsfähig ist und entweder durch Zerstören des schmelzbaren Lenkhebels oder durch Beseitigen des Stiftes 80 geschlossen werden kann.

Die Hutmutter 46 hält die Baugruppe zusammen, bewahrt die Vorspannung der Feder 58 und hält den Federhalter 54 auf dem Gehäuse 30. Die Gewindeverbindung 42 zwischen dem Betätigungs kolben und dem Ventilschaft ermöglicht den Einsatz der Einrich tung mit verschiedenen Ventilbauarten wobei der Ventilschaft des Ventils mit dem Kolben 38 verbunden ist.

Der schmelzbare Lenkhebel 74 besteht aus wärmeempfindli chen Legierungen, die auf eine gewünschte Temperatur ansprechen und die so ausgebildet sein können, daß sie auf verschiedene Temperaturbereiche ansprechen, beginnend mit einem verhältnis mäßig niedrigen Schmelzpunkt von beispielsweise 57°C, wobei die schmelzbaren Lenkhebel mit zunehmenden Temperaturschritten erhältlich sind. Der Zugstift ermöglicht in einem Notfall ein rasches Schließen des Ventils unabhängig von einem Temperatur anstieg, wobei der Kolben freigegeben wird, wenn der Riegel 62 in die Ausrückstellung schwingt, was ein schlagartiges Schlie ßen des Ventils ermöglicht. Die Außenseite des Gehäuses 30 kann mit roter Farbe oder einer anderen auffälligen Farbe gestrichen sein, wobei die rote Farbe anzeigt, daß es sich um eine Feuer überwachungseinrichtung handelt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausfüh rungsformen wesentlich sein.

Claims

1. Feuerüberwachungsventil (10), umfassend:
einen mit einer Rohrleitung (16), durch die ein ent flammbares Material hindurchströmt, verbindbaren Ventilrumpf (12) mit einem Strömungskanal und einem Ventilsitz (22),
einen Ventilkörper (24), der wahlweise mit dem Ventil sitz (22) in Eingriff bringbar ist und einen Verschluß für den Strömungskanal bildet, wenn er mit dem Ventilsitz (22) in Ein griff steht,
Federmittel (30, 38, 42, 58), die den Ventilkörper (24) zum Eingriff mit dem Ventilsitz (22) belasten,
Haltemittel (62), die den Ventilkörper (24) lösbar in einer eine Strömung durch den Strömungskanal ermöglichenden Stellung halten, und
temperaturabhängige Mittel (74), die die Haltemittel (62) bei Überschreiten einer vorbestimmten Temperatur unwirk sam machen, um den Ventilkörper (24) automatisch freizugeben, damit sich dieser in eine die Strömung unterbrechende Stellung bewegt,
wobei die Federmittel (30, 38, 42, 58) ein mit dem Ventilrumpf (12) verbundenes Gehäuse (30), einen Betätigungs kolben (38) in dem Gehäuse (30), Mittel (42), die den Betäti gungskolben (38) mit dem Ventilkörper (24) verbinden, und eine Schraubendruckfeder (58) aufweisen, die sich an dem Betäti gungskolben (38) und an dem Gehäuse (30) abstützt, um den Be tätigungskolben (38) und den Ventilkörper (24) zu bewegen, da mit der Ventilkörper (24) mit dem Ventilsitz (22) in Eingriff gelangt,
wobei die Haltemittel (62) einen Schwenkriegel (62) mit einer Sperrklaue (70) aufweisen, der außen an dem Gehäuse (30) gelagert ist und in einer Sperrstellung den Betäti gungskolben (38) in einer zurückgezogenen Stellung hält, in der die Schraubenfeder (58) komprimiert ist,
wobei die temperaturempfindlichen Mittel bei Erreichen der vorbestimmten Temperatur zerstört werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schwenkriegel (62) sich in Längsrichtung des Ge häuses (30) erstreckt und an dem Gehäuse (30) eine Öffnung (72) ausgebildet ist, durch die sich die Sperrklaue (70) zum Eingriff mit dem Betätigungskolben (38) erstreckt,
die temperaturempfindlichen Mittel (74) einen schmelz baren Lenkhebel (74) aufweisen, der einen Bereich des Schwenk riegels (62) mit dem Gehäuse (30) verbindet, um den Schwenk riegel (62) mit dem Betätigungskolben (38) in Eingriff zu halten, und
der federbelastete Betätigungskolben (38) bei Zerstö rung des Lenkhebels (74) den Schwenkriegel (62) in eine Aus rückstellung verschwenkt, so daß der Ventilkörper (24) schlie ßen kann.

2. Feuerüberwachungsventil nach Anspruch 1, bei dem ein Ende des schmelzbaren Lenkhebels (74) mit einem abnehmbaren Stift (80) verankert ist, der an einem Ende ein Griffstück (82) aufweist, um eine rasche Beseitigung des Stiftes (80) und Freigabe des schmelzbaren Lenkhebels (74) zu ermöglichen und den Schwenkriegel (62) freizugeben, um dadurch ein rasches Schließen des Ventilkörpers (24) zu ermöglichen.

3. Feuerüberwachungsventil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Betätigungskolben (38) einen in dem Gehäuse (30) ver schiebbar angeordneten Umfangsflansch (40) aufweist und die Sperrklaue (70) des Schwenkriegels (62) in Eingriff mit dem Umfangsflansch (40) steht, wenn der Schwenkriegel (62) durch den schmelzbaren Lenkhebel (74) in der Sperrstellung gehalten ist.

4. Feuerüberwachungsventil nach Anspruch 3, bei dem das vom Ventilrumpf (12) abliegende Ende des Gehäuses eine Mutter und einen Federhalter (54) aufweist, um die Schraubenfeder (58) an dem Umfangsflansch (40) des Betätigungskolbens (38) in Anlage zu halten, wobei sich der Betätigungskolben (38) durch den Federhalter (54) hindurch bis zu einer Stelle außerhalb des Gehäuses (30) erstreckt, um eine visuelle Überwachung des selben zu ermöglichen, die anzeigt, ob sich der Ventilkörper (24) in der Offenstellung befindet.

5. Feuerüberwachungsventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das von dem Ventilrumpf (12) abliegende Ende des Betätigungskolbens (38) mit einem Gewindeendbereich (86) versehen ist, der zum Anschrauben eines Werkzeugs (84) zum Zurückziehen des Betätigungskolbens (38) und zum Kompri mieren der Feder (58) dient, wobei das Werkzeug (84) sich an dem Gehäuse (30) abstützt, um den Betätigungskolben (38) und den Ventilkörper (24) in eine Offenstellung zu bewegen, damit der Schwenkriegel (62) in die Sperrstellung verschwenkbar und mit einem neuen schmelzbaren Lenkhebel (74) in der Sperrstel lung gehalten werden kann.

6. Feuerüberwachungsventil nach Anspruch 5, bei dem das Werkzeug (84) ein mit einem Außengewinde versehenes längliches Bauteil aufweist, auf dem eine Mutter (90) angeordnet ist, die sich an dem Gehäuse (30) abstützt, um den Betätigungskolben (38) in seine zurückgezogene Stellung zu bewegen.