DE8510236U1

DE8510236U1 - Betätigungsvorrichtung für ein Sicherheits-Absperrventil

Info

Publication number: DE8510236U1
Application number: DE8510236U
Authority: DE
Original assignee: Johann Baptist Rombach & Co Kg 7500 Karlsruhe De GmbH
Current assignee: Johann Baptist Rombach & Co Kg 7500 Karlsruhe De GmbH
Priority date: 1985-04-06
Filing date: 1985-04-06
Publication date: 1985-07-18

Description

PATENTANWALT; jPR.-^N^., KL)HJS' DURM KARLSRUHE FELIXi-MO^-HVSTRASSE ϊΐβ" TFLEFON 853355

ZUGELASSENER VERTRETER BEiM EUROPÄISCHEN PATENTAMT
R 3296/85

26. März 1985

Johann Baptist Rombach GmbH & Co. KG, Karlsruhe

7500 Karlsruhe 21
Hardeckstraße 2

Betätigungsvorrichtung für ein Sicherheits-Absperrventil.

Die Neuerung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung für ein Sicherheits-Absperrventil für Gasleitungen, mit einer in einem Druckgehäuse sitzenden und über einen Stössel mit dem Widerlager einer in einem Federgehäuse vorgesehenen, einstellbaren Sollwert-Feder verbundenen Arbeitsmembran sowie mit einem aus drei Schwenkhebeln
bestehenden, am Absperrorgan angreifenden Hebelsystem, welches in einem am Druckgehäuse angeordneten Hebelgehäuse angeordnet ist.

Die Neuerung findet insbesondere Anwendung in Regelstationen von Gas-Verteilungsnetzen.

Sicherheits-Absperrventile haben die Aufgabe, eine Gasleitung abzusperren, sobald der an der Betätigungsvorrichtung für das Ventil eingestellte Nenndruck um ein
bestimmtes Maß überschritten bzw. unterschritten wird.

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Die zuverlässige Arbeitsweise solcher Absperrventile ist seit langem bekannt, jedoch wurde in jüngster Zeit gefordert, daß sie auch dann die von ihnen überwachte Gasleitung absperren, wenn ihre Arbeitsmembran aus irgendwelchen Gründen etwa undicht wird und sie deshalb bei der Überschreitung des vorgegebenen Nenndruckes ihre Funktion nicht mehr erfüllen können. Die Neuerung soll diese Forderung erfüllen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dichtheit der Arbeitsmembran einer Betätigungsvorrichtung für Sicherheits-Absperrventile zu überwachen und das Absperrventil bei Bruch der Arbeitsmembran zu schließen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird von einer Betätigungsvorrichtung der eingangs erwähnten Bauart ausgegangen und gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß im Druckgehäuse eine Sicherheitsmembran eingespannt ist, deren Einklemmtülle einen Dichtungsring trägt und über dem Stössel verschiebbar ist, daß auf dem Stössel eine Schiebehülse teleskopartig verschiebbar vorgesehen ist, deren vorderes Ende an die Einklemmtülle anstößt und die einen Ringwulst aufweist, daß sich auf dem Ringwulst eine Nase einer im Hebelgehäuse schwenkbar gelagerten, zum Hebelsystem gehörenden Sperrfalle abstützt, daß eine Druckfeder vorgesehen ist, die zwischen das hintere Ende der Schiebehülse und das Hebelgehäuse unter Vorspannung eingesetzt ist, und daß im Druckgehäuse zwischen der Arbeitsmembran und der Sicherheitsmembran eine Ausströmöffnung vorgesehen ist.

Die neuerungsgemäß vorgeschlagene Sicherheitsmembran bewirkt auf einfache Weise eine zuverlässige Überwachung der Arbeitsmembran durch Auslösen des Sicherheits-Absperrventiles bei Undichtwerden der Arbeitsmembran.

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Zweckmäßig trägt das hintere Ende der Schiebehülse einen Endwvlst als Federwiderlager.

In bevorzugter Ausbildung der Neuerung sitzt der Stössel in einem Rohrstutzen, welcher an einem Einspannfutter der Arbeitsmembran vorgesehen ist.

Vorteilhaft gleitet die Einklemmtülle der Sicherheitsmembran mit ihrem Dichtring auf dem Rohrstutzen des Einspannfutters der Arbeitsmembran.

Um ein sicheres Zusammenwirken zwischen Schiebehülse und Einklemmtülle zu gewährleisten, kann die Schiebehülse ein verdicktes Ende aufweisen.

Die Neuerung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung (Fig. la und Ib) zeigt eine Be tätigungsvorrichtung in einem Querschnitt im Maßstab 1:1.

Die dargestellte Betätigungsvorrichtung ist aus drei Einheiten zusammengesetzt: einem Vergleicher mit einem Druckgehäuse J., einer Federeinheit mit einem Federgehäuse 2_ sowie einem Hebelsystem mit einem Hebelgehäuse ^. Das Hebelgehäuse J3 dieser Betätigungsvorrichtung ist an einem Ventilkörper eines (nicht dargestellten) Sicherheits-Absperrventiles angeflanscht, dessen das Absperren bewirkender Ventilkörper (eine Ventilklappe) über einen Schwingarm an einer Schwingwelle 4 befestigt ist, die in das Hebelgehäuse _3 hineinragt und an welcher das dreiteilige Hebelsystem angreift.

Die Ventilklappe kann eine "Offen"-Stellung und eine "Geschlossen"-Stellung einnehmen. Befindet sich die 35

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Ventilklappe in "Off«n"-Stellung, dann steht ein einarmi ger Schwinghebel 5 in der in der Zeichnung wiedergegebenen Stellung, welcher mit seinem freien Ende 6 in eine Ausnehmung 7 eines zweiarmigen Sperrhebels 8 eingreift, in der "Offen"-Stellung wirkt auf die Ventilklappe eine gespannte Feder so ein, daß bei in Richtung des Pfeiles 9 freigegebenem Schwinghebel 5 die Ventilklappe in ihre "Geschlossen"-Stel.lung bewegt wird.

OfÜL Schwinghebel 5 wird vom Sperrhebel 8 mit Hilfe einer zu dem Hebelsystem gehörenden, einarmigen Sperrfalle 10 in seiner dargestellten Stellung gesperrt, die im Hebelgehäuse 2. schwenkbar gelagert ist. Diese Sperrfalle 10 trägt an ihrem freien Ende einen Stift 11, an dem der Sperrhebel 8 mit seinem dreieckformigen Ende 12 anstößt.

An der Seite des Hebelgehäuses 2_ ist ein verschiebbarer Taststift 13 vorgesehen, welcher mit einem zweiarmigen Auslösehebel 14 zusammenarbeitet. Eine vorgespannte Zugfeder 15 ist zwischen dem Sperrhebel 8 und dem Auslösehebel 14 eingehängt, diese Zugfeder 15 zieht einerseits das Ende 12 des Sperrhebels 8 gegen den Stift 11 und andererseits den Auslösehebel 14 gegen das Ende des Taststiftes 13.

In dem zylindrisch ausgebildeten Federgehäuse 2_ befindet sich eine einstellbare Sollwert-Feder 16. Unter einer abschraubbaren Schutzkappe 17 sitzt eine Scheibenmutter 18 in einem Innengewinde 19, die mittels eines Innensechskantes 20, der in einem Rohrstück 21 vorgesehen ist, unter Zuhilfenahme eines Sechskantschlüssels verdreht werden kann. Zwischen der Sollwert-Feder 16 und der Scheibenmutter 18 liegt eine der Halterung der Sollwert-Feder 16 dienende Scheibe 22.

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Die Sollwert-Feder 16 stützt sich auf ein hutförmiges ^;

Widerlager 23, in welchem eine Druckfeder 24 vorgesehen '

ist, deren Spannung mit einer in einem Gewinde 25 ver- f,

drehbaren Einstellscheibe 26 veränderbar ist. In der ·!),

Öffnung des Widerlagers 23 der Sollwert-Feder 16 sitzt i

lose ein Stützlager 27, auf dem sich die Druckfeder 24 '

abstützt und welches mit einem zweiteiligen Dorn 28 ^:

in das Widerlager 23 eingreift. ^l

Ein in die Stirnwand 29 des Federgehäuses 2^ eingetriebe- ^; ner, das Stützlager 27 durchsetzender und in das Widerlager 23 eingreifender Kerbstift 30 verhindert ein Verdrehen von Widerlager 23 und Stützlager 27. Im Stützlager 27 befindet sich eine Sackbohrung 31.

Das dosenförmige Druckgehäuse _1 ist dreiteilig ausgebildet, es besteht aus einer Unterschale 32, einer Deckschale 33 sowie einem Zwischenring 34, welche mittels Steckbolzen 35 zusammengepreßt sind. Die Deckschale 33 trägt eine Drucköffnung 36, und der Zwischenring 34 besitzt eine Ausströmöffnung 37. Das Druckgehäuse JL ist am Hebelgehäuse _3, diametral gegenüber dem Federgehäuse _£ angeschraubt.

Im Druckgehäuse _1 sitzt eine Arbeitsmembran 38, die mit ihrem Rand zwischen der Deckschale 33 und dem Zwischenring 34 eingespannt ist. Diese Arbeitsmembran 33 liegt auf einem Membranteller 39 und ist zusammen mit diesem in ihrer Mitte an einem Einspannfutter 40 mittels einer ^:

Ringmutter 41 angeschraubt. Dieses Einspannfutter 40 trägt an seiner der Ringmutter 41 gegenüberliegenden Seite einen Rohrstutzen 42.

Im Druckgehäuse Jl ist gegenüber der Arbeitsmembran 38 eine Sicherheitsmembran 43 zwischen der Unterschale 32

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und dem Zwischenring 34 eingespannt. Diese Sicherheitsmembran 43 trägt zentrisch eine Einklemmtülle 44, an der sie zusammen mit einem Membranteller 45 unter Verwendung einer Ringmutter 46 angeschraubt ist.

Die Einklemmtülle 44 der Sicherheitsmembran 43 ist auf dem Rohrstutzen 42 des Einspannfutters 40 der Arbeitsmembran 38 verschiebbar angeordnet, und die Einklemmtülle 44 trägt innen einen Dichtungsring 47, welcher auf dem Rohrstutzen 42 dichtend gleitet.

Die Arbeitsmembran 38 ist mit einem Stössel 48 - welcher das Hebelgehäuse 3_ quer durchsetzt - mit dem Widerlager 23 der Sollwert-Feder 16 verbunden. Hierzu steckt der Stössel 48 mit seinem einen Ende im Rohrstutzen 42 des Einspannfutters 40 der Arbeitsmembran 38 und mit seinem gegenüberliegenden Ende in der Sackbohrung 31 des auf dem Widerlager 23 liegenden Stützlagers 27. Die auf dem Rohrstutzen 42 gleitende Einklemmtülle 44 ist über dem Stössei 48 verschiebbar.

Auf dem Stössel 48 ist teleskopartig verschiebbar eine Schiebehülse 49 vorgesehen, die in zwei Büchsen 50 und 51 im Hebelgehäuse _3 gelagert ist. Das vordere, verdickte Ende 52 dieser Schiebehülse 49 stößt an die Einklemmtülle 44 der Sicherheitsmembran 43 an.

Die Schiebehülse 49 trägt nahe ihrem hinteren Ende einen Ringwulst 53 und an ihrem hinteren Ende selbst ist ein Endwulst 54 als Federwiderlager vorgesehen. Zwischen diesem hinteren Ende der Schiebehülse 49 (also dem Endwulst 54) sowie dem Hebelgehäuse 2_ ist (aufsitzend auf der Büchse 51) eine Druckfeder 55 unter Vorspannung eingesetzt, welche die Schiebehülse 49 mit ihrem vorderen,

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verdickten Ende 52 gegen die Einklemmtülle 44 drückt.

Auf den Ringwulst 53 der Schiebehülse 49 stützt sich - in "Offen"-Stellung des Hebelsystems bzw. der Ventilklappe - eine Nase 56 der Sperrfalle 10.

Die Funktion der in der Zeichnung dargestellten Betätigungsvorrichtung ist folgende:

An der Drucköffnung 36 ist eine Druckleitung (nicht dargestellt) angeschlossen, welche mit einer zu überwachenden Gasleitung in Verbindung steht. Die Ausströmöffnung ist mit der Atmosphäre verbunden. Mit Hilfe der Scheibenmutter 18 und Veränderung der Spannung der Sollwert-Feder ist die Betätigungsvorrichtung auf einen bestimmten Nenndruck eingestellt. Dieser Nenndruck wirkt auf die im Druclcgehäuse JL unter dessen Deckschale 33 liegenden Arbeitsmembran 38 und von dort als Kraft über den Stössel auf die Sollwexc-Feder 16. Das dreiteilige Hebelsystem in» Hebelgehäuse 3_ befindet sich in der in der Zeichnung wiedergegebenen Lage, die Ventilklappe des Sicherheits-Absperrventiles ist in ihrer "Offen"-Stellung, die Nase der Sperrfalle 10 liegt auf dem Ringwulst 53 des Stössels 48 auf.

Übersteigt der überwachte Druck den Nenndruck, dann drückt die Arbeitsmembran 38 den Stössel 48 unter Mitnahme der Einklemmtülle 44 der Sicherheitsmembran 43 gegen die Sollwert-Feder 16, wobei der Pingwulst 53 die Sperrfal-Ie 10 freigibt. Jetzt kann sich der Sperrhebel 8 unter der Einwirkung der Zugfeder 15 gegen den Uhrzeigersinn verschwenken, wodurch seine Ausnehmung 7 das Ende 6 des Schwinghebels 5 freigibt, worauf die unter Federspannung stehende Ventilklappe in "Geschlossen^fl-Stelluncj schwenkt.

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■ 1 Zum Öffnen des Sicherheits-Absperrventiles muß der Ring- : wulst 53 wieder unter der Nase 56 der Sperrfalle 10 stehen.

Die im Inneren des Widerlagers 23 der Sollwert-Feder 16 f angeordnete Druckfeder 24 dient zur Überwachung der Gasleitung bei unter den eingestellten Nennwert abfallenden Druck. Dabei verschiebt sich der Stössel 48 unter der _; Einwirkung der Druckfeder 24 in Richtung zur Arbeitsmem-

* 10 bran 38 und der Ringwulst 53 gibt die Nase 56 der Sperrfalle 10 frei, worauf die Ventilklappe über das H^belsystem in "Geschlossen"-Stellung geht.

; Die Sicherheitsmembran 43 dient in Verbindung mit der als

Drossel wirkenden Ausströmöffnung 37 zur Überwachung der Dichtigkeit der Arbeitsmembran 38. Wird die Arbeltsmembran 38 undicht, dann bavt sich über der Sicherheitsmembran 43 ein Druck auf, welcher zur Folge hat, daß sich die Einklemmtülle 44 der Sicherheitsmembran 43 in Richtung zum Federgehäuse £ verschiebt; dabei bleibt das Einspannfutter 40 der beschädigten Arbeitsmembran 38 ι stehen und die Einklemmtülle 44 entfernt sich vom Einspannfutter 40. Da nun die Druckfeder 55 dafür sorgt, daß die Schiebehülse 49 mit ihrem verdickten Ende 52 an der Einklemmtülle 44 anstößt, verschiebt sich auch diu Schiebehülse 49 in Richtung gegen die Sollwert-Feder 16, so-

■ daß der Ringwulst 53 die Nase 56 der Sperrfalle 10 freigibt und das Sicherheits-Absperrventil in die "Geschlossen"· Stellung geht.

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1 R 3296/85

26. März 1985

Zusammenstellung der verwendeten Bezuqsziffern

\	Druckgehäuse
2	Federgehäuse
3	Hebelqehäuse
4	Schwingwelle
5	Schwinghebel
6	Ende (von 5)
7	Ausnehmung
8	Sperrhebel
9	Pfeil
10	Sperrfalle
11	Stift
12	Ende (von 8)
13	Taststift
14	Auslösehebel
15	Zugfeder
16	Sollwert-Feder
17	Schutzkappe
18	Scheibenmutter
19	Innengewinde
20	Innensechskant
21	Rohrstück
22	Scheibe
23	Widerlager
24	Druckfeder
25	Gewinde
26	Einstellscheibe
27	Stützlager

20 26 30

	··« »ft · I « *« ί I ί* I I fit - t t t**	Dorn
	- \2 -	Stirnwand
28	Kerbstift
29	Sackbohrung
30	Unterschale
31	Deckschale
32	Zwischenring
33	Steckbolzen
34	Drucköffnung
35	Ausströmöffnung
36	Arbeitsmembran
37	Membranteller
38	Einspannfutter
39	Ringmutter
40	Rohrstutzen
41	Sicherheitsmembran
42	Einklemmtülle
43	Membranteller
44	Ringmutter
45	Dichtungsring
46	Stössel
47	Schiebehülse
48	Büchse
49	Büchse
50	Ende (von 49)
51	Ringwulst
52	Endwulst
53	Druckfeder
54	Nase
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Claims

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1. Betätigungsvorrichtung für ein Sicherheits-Absperrventil für Gasleitungen, mit einer in einem Druckgehäuss sitzenden und über einen Stössel mit dem Widerlager einer in einem Federgehäuse vorgesehenen, einstellbaren Sollwert-Feder verbundenen Arbeitsmembran sowie mit einem aus drei Schwenkhebeln bestehenden, am Absperrorgan angreifenden Heb^lsystem, welches in einem am Druckgehäuse angeordneten Hebelgehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im. Druckgehäuse (Jl) eine Sicherheitsmembran (43) eingespannt ist, deren Einklemmtülle (44) einen Dichtungsring (47) trägt und über dem Stossel (48) verschiebbar ist, daß auf dem Stössel (48) eine Schiebehülse (49) teleskopartig verschiebbar vorgesehen ist, deren vorderes Ende (52) an die Einklemmtülle (44) anstößt und die einen Ringwulst (53) aufweist, daß sich auf dem Ringwulst (53) eine Nase (56) einer im Hebelgehäuse (^) schwenkbar gelagerten, zum Hebelsystem gehörenden Sperrfalle (10) abstützt, daß eine Druckfeder (55) vorgesehen ist, die zwischen das hintere Ende der Schiebehülse (49) und das Hebelgehäuse (^) unter Vorspannung eingesetzt ist, und daß im Druckgehäuse (_1) zwischen der Arbeitsmembran (38) und der Sicherheitsmembran (43) eine Ausströmöffnung (37) vorgesehen ist.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hin- tere Ende der Schiebehülse (48) einen Endwulst (54) als Federwiderlager trägt.

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3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stössel (48) in einem Rohrstutzen (42) sitzt, welcher an einem Einspannfutter (40) der Arbeitsmembran (38) vorgesehen ist.

4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einklemmtülle (44) der Sicherheitsmembran (43) mit ihrem Dichtring (47) auf dem Rohrstutzen (42) des Einspannfutters (40) der Arbeitsmembran (38) gleitet.

5. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (48) ein verdicktes Ende (52) aufweist.