DE1194217B

DE1194217B - Sicherheitsvorkehrung fuer mittels Faltenbalg abgedichtete Einrichtungen

Info

Publication number: DE1194217B
Application number: DEB72494A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Stuermer
Original assignee: Brown Boveri Krupp Reaktorbau GmbH
Current assignee: Brown Boveri Krupp Reaktorbau GmbH
Priority date: 1963-06-29
Filing date: 1963-06-29
Publication date: 1965-06-03

Description

Sicherheitsvorkehrung für mittels Faltenbalg abgedichtete Einrichtungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorkehrung für mittels Faltenbalg abgedichtete, durch ein Druckmedium angetriebene Einrichtungen, wobei durch die bei einer Beschädigung des Faltenbalges in dessen Innenraum eintretende Druckänderung ein elektrischer Schaltkontakt beeinflußt wird, welcher ein Warnsignal auslöst.
Derartige Einrichtungen werden insbesondere für wertvolle oder gefährliche Medien verwendet, bei denen eine Leckage aus wirtschaftlichen oder aus Sicherheitsgründen nicht vertretbar ist.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Faltenbalg nur eine begrenzte, von verschiedenen Parametern abhängige Anzahl von Hüben aushält und nach dem Überschreiten dieser zulässigen Belastung bricht. Es entsteht dann eine plötzliche große Leckage. Um diese Lackage bei gebrochenem Balg zu begrenzen, ist es ferner bekannt, hinter dem Faltenbalg z. B. eine Stopfbüchse anzuordnen. Um einen eingetretenen Balgbruch zu erkennen, sind die verschiedensten Warnvorrichtungen bekannt.
Bekannt ist auch, daß sich bei einem Bruch des Faltenbalges im Regelfall die Differenz der Drücke zwischen der Außen- und der Innenseite des Faltenbalges ändert. Die Erfindung macht von dieser Erkenntnis Gebrauch. Sie schafft eine Sicherheitsvorkehrung, die nicht nur anzeigt, wenn der Faltenbalg gebrochen ist, sondern auch die Folgen der Lekkage noch weiter vermindert. Das wird dadurch erreicht, daß die auf die Einrichtung im Sinne des Antriebes wirkende Kraft kleiner ist als die entgegengesetzt gerichtete, von der Differenz der Drücke zu beiden Seiten des Faltenbalges auf dessen Stirnfläche ausgeübte Kraft, so daß der angetriebene Bauteil bei einer Beschädigung des Faltenbalges in seine Ausgangslage zurückgeht und dabei einen elektrischen Kontakt betätigt.
Durch die angegebene Sicherheitsvorkehrung wird erreicht, daß bei einer Beschädigung des Faltenbalges eine Zwangsbewegung des abgedichteten Bauteiles, vorzugsweise der Ventilstange, eintritt und damit größere Schäden verhütet werden, die durch die Leckage entstehen können, und das Warnsignal durch das Bauelement selbst ausgelöst wird. Eine solche Einrichtung arbeitet infolgedessen im Störungsfall unabhängig von äußeren Energiequellen mit hoher Zuverlässigkeit.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Sie zeigt die Merkmale der Erfindung in der bevorzugten AusfÜhrungsform eines mit Hilfe eines Druckmediums gesteuerten Ventils. Man erkennt ein Ventilgehäuse 1, in dem eine Ventilspindel 2 mit einer Ventilplatte 3 verschiebbar gelagert ist. Die Ventilspindel 2 trägt an ihrem oberen Ende einen Antriebskolben 4, welcher mit einer Dichtung 5 gegenüber dem Ventilgehäuse 1 abgedichtet ist. Auf der Oberfläche des Antriebskolbens 4 liegt eine Schraubendruckfeder 6 auf, die zusätzlich an der inneren Oberfläche des Ventilgehäuses 1 abgestützt ist. Im Innenraum der Schraubendruckfeder 6 ist ein elektrischer Endschalter 7 vorgesehen. Zur Dichtung der Ventilspindel 2 ist in bekannter Weise ein Faltenbalg 10 angebracht und am Ventilgehäuse sowie an der Ventilplatte 3 angeschlossen.
Ein äußerer Umgebungsraum des Faltenbalges 10 ist mit 12 bezeichnet, wobei der Druck in diesem äußeren Umgebungsraum 12 im wesentlichen dem Druck des das Ventil durchströmenden Mediums entspricht. Dem Faltenbalg 10 ist zur Sicherung eine Stopfbüchse 11 nachgeschaltet, wodurch ein abgeschlossener Innenraum 13 des Faltenbalges 10 entsteht. Im Ventilgehäuse 1 sind ferner unterhalb des Antriebskolbens 4 eine Einlaßdurchbrechung 9 zum Eintritt des auf den Antriebskolben 4 einwirkenden Druckmediums und oberhalb des Kolbens 4 eine Druckausgleichsdurchbrechung 8 vorgesehen.
Bei voll geöffnetem Ventil stößt der Antriebskolben 4 gegen den Endschalter 7 und betätigt den elektrischen Schaltkontakt.
Da der Druck im Umgebungsraum 12 im wesentlichen dem Druck des das Ventil durchströmenden Mediums entspricht, wird auf die Ventilspindel 2 in Richtung des Endschalters 7 eine zusätzliche Druckkraft ausgeübt, die dem Produkt des Druckes im Umgebungsraum 12 und der Querschnittsfläche des Faltenbalges 10 entspricht. Tritt nunmehr eine Beschädigung des Faltenbalges 10 ein, so erfolgt ein Druckausgleich zwischen dem äußeren Umgebungsraum 12 und dem Innenraum 13 des Faltenbalges 10, welcher die zusätzliche Druckkraft in Richtung des Endschalters 7 aufhebt.
Der Antriebskolben 4 wird demnach unter der Einwirkung der Schraubendruckfeder 6 nach unten gepreßt und erreicht den Endschalter 7 nicht mehr. Dabei wird die Kraft der Schraubendruckfeder 6 in Verbindung mit der Antriebskraft des durch die Einlaßdurchbrechung 9 eintretenden Druckmediums so groß gewählt, daß die Ventilplatte 3 in die Abdichtstellung des Ventils gedrängt wird.

Claims

Patentanspruch: Sicherheitsvorrichtung für mittels Faltenbalg abgedichtete, durch ein Druckmedium angetriebene Einrichtungen mit einem Warnsignal, das bei einer Beschädigung des Faltenbalges durch eine in dessen Innenraum eintretende, einen elektrischen Schaltkontakt beeinflussende Druckänderung ausgelöst wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die auf die Einrichtung im Sinne des Antriebes wirkende Kraft kleiner ist als die entgegengesetzt gerichtete, von der Differenz der Drücke zu beiden Seiten des Faltenbalges auf dessen Stirnfläche ausgeübte Kraft, so daß der angetriebene Bauteil bei einer Beschädigung des Faltenbalges in seine Ausgangslage zurückgeht und dabei einen elektrischen Schaltkontakt betätigt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 870 483; USA.-Patentschriften Nr. 2 691773, 2 693 822.