DE962127C - Schnellschlussorgan fuer stroemende Medien in Rohrleitungen, bei dem eine Kugel den Abschluss bewirkt - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 18. APEIL1957

B 33752 XIII47S

ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung betrifft ein Schnellschlüßorgan für strömende Medien in Rohrleitungen, bei dem eine Kugel den. Abschluß bewirkt. Es arbeitet in der Weise, daß die Kugel in der Offenstellung des Abschlußorgans den freien Durchflußquerschnitt der Rohrleitung nicht hindert und erst im Bedarfsfalle durch eine geeignete Einrichtung von ihrer Lagerstätte in die Rohrleitung gebracht wird.

Es sind derartige Verschlüsse als Rohrbruchsicherung bekanntgeworden, bei denen eine Kugel auf einem Teller liegt und so weit in den Durchflußstrom hineinragt, daß bei Überschreitung einer bestimmten Geschwindigkeit des Durchflußmittels die Kugel selbsttätig von der Strömung hochgezogen und auf den Sitz geworfen wird. Diese Bauart verengt durch das Hineinragen der Kugel die Duirchflußleitung und ist dadurch hinsichtlich der Strömung verhältnismäßig ungünstig. Außerdem tritt erfahrungsgemäß manchmal ein Schließen auf, wenn es noch gar nicht erforderlich ist.

Beim Ventil gemäß der Erfindung wird hingegen die Rohrleitung vollständig frei gehalten, so daß das Durchflußmittel ungehindert durchströmen kann und keine Gefahr besteht, daß die Kugel von der Strömung in die Schließlage gerissen wird. Der Abschluß erfolgt nur dann, wenn ein besonderer Impuls, sei er durch Temperaturerhöhung oder -abfall, durch Druckanstieg, Rohrbruch oder sonst ein Vorkommnis hervorgerufen, eine Verriegelung eines Kraftspeichers, z. B. einer vorgespannten Feder aufhebt, der die Kugel quer zur Strömung zu ihrem Sitz hin bewegt. Die Kugel

wird von der Feder so weit in den, Durchflußstrom gebracht, daß dieser sie ergreifen und auf den Sitz bringen kann.

Bekannt sind bereits Schnellschlußklappen, die gegen den Strom des Durchfluß mittels eingestellt und festgehalten werden. Auch bei ihnen wird eine Verriegelung durch äußere Einwirkung ausgelöst, so daß dann der Durehflußstrom die Platte auf ihren Sitz schlagen kann. Infolge der großen ίο Schließ geschwindigkeit in Strömungsrichtung sind die auftretenden Kräfte groß, die auf die Klappenwelle, die Bremse, die Keile und die Feststellvorrichtung übertragen werden. Als Folge davon treten Beschädigungen des Absperr organs, insbesondere bei großen Drücken und hohen Temperaturen auf. Ferner ist die Rückschlagklappe nur einseitig wirksam. Schnellschilußorgane in Form von Absperrschiebern, sei es von Flachschiebern, sei eis von Keilschiebern, haben sich nicht einbürgern können, nur als Schnellöffnungsorgan ist ein durch Federkraft betätigter Keilschieber bereits vorgeschlagen worden. Schieber schließen die Strömung zwar auch nach beiden Seiten ab, und bei der Betätigung werden sie von der Strömung nicht in. Schließrichtung auf ihren Sitz geworfen, so wie Klappen oder Ventile, aber sie neigen zum Verklemmen oder Verkrusten. Die Kugel des erfindungsgemäßen Schneilschlußargans wird selbst durch Veirkrustungen in ihrer Beweglichkeit nicht gehindert. Das erfindungsgemäße Absperrorgan, kann in beiden Strömungsrichtungen wirken. Außerdem hat der Kugelabschluß den Vorzug, daß sich die beim Abschluß auftretenden Kräfte allein auf die Kugel auswirken, ohne wie bei der Rückschlagklappe auf die Betätigung übertragen zu werden.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. ι einen Schmitt durch ein Abschlußorgan mit unten' liegenden Kugeln,

Fig. 2 die Kupplungseinrichtung für das Handrad,

Fig. 3 eine Möglichkeit der Betätigung der Verriegelung und

Fig. 4 eine Ausführung des Schnellschlußorgans, z. B. für Seefahrzeuge.

Bei der Bauart nach Fig. 1, wie sie in Kraftwerken, chemischen Betrieben od. dgl. Verwendung findet, ruht die Hohlkugel 1 auf einem in einer Ausbuchtung 24 der Rohrleitung angeordneten Teller 2, der am Ende einer Spindel 3 befestigt ist. Die Spindel 3 ist in der gezeigten Stellung zurückgezogen und wird durch eine Sperrklinke 4 gehalten, entgegen der Wirkung einer Feder 5, die unter Vorspannung steht. Die Vorspannung der Feder ist so groß, daß sie die Stopfbüchsreibung und das Gewicht der Kugel überwindet, wenn die Sperrklinke 4 zurückgezogen wird und die Federkraft freigibt. Die Verriegelung kann durch den Druck von Steueröl auf einen kleinen, Kolben, 6 aufgehoben, werden. Das durch eine Leitung 7 in den Zylinder 8 vor den Steuerkolben. 6 einströmende Steueröl schiebt den letzteren zurück und nimmt dadurch die Sperrklinke mit. Der Teller ist frei und wird durch die Feder S mitsamt der Kugel hochgehoben.

An Stelle der Kolbenverriegelung kann ebensogut eine mittels Elektromagnet oder sonst geeigneter Einrichtung betätigte Sperrklinke Verwendung finden. In der Fig. 3 ist z. B. eine elektromagnetische Verriegelung gezeigt. Der mit zwei Leitungen 9 versehene Magnet 10 zieht im gegebenen Falle eine Stange 11 hoch, die gelenkig an einem Ende eines Winkelhebels 12 angelenkt ist. Der andere Schenkel des Winkelhebels 12 ist gelenkig mit der Stange 13 verbunden, die mit der Sperrklinke 4 in Verbindung steht.

Die Sperrklinke ist in jedem Falle mit einem Handgriff 14 versehen, damit bei besonderen Betriebsvorfällen das Schnellschlußo'rgan von Hand durch Ziehen, des Handgriffes ausgelöst werden kann.

Sobald die Kugel 1 von der Feder 5 in den Durchflußstrom gehoben wird, bewirkt die Strömung das Anlegen, der Kugel an den gegenüberliegenden Sitz 15. Es erfolgt der Abschluß der Rohrleitung 16. Die Rückstellung des Abschlußorgans muß im strömungslosen Zustand von Hand erfolgen. Dies geschieht in der Weise, daß zunächst ein Umführungsorgan 27 geöffnet wird, so daß der Druck auf beiden Seiten der Kugel 1 in der Rohrleitung gleich ist. Dadurch fällt die Kugel selbsttätig auf den Teller 2 zurück. Die Spindel 3 wird alsdann mit Hilfe eines Handrades 18 zurückgeeo^ gen, und dabei die Feder 5 wieder vorgesspannt. Nach Einnahme ihrer ursprünglichen Lage unterhalb des Durchfluß stromes, wird die Kugel bzw. die Federplatte 25 wieder verriegelt. Das Handrad 18 wird entkuppelt, so daß das Absperrorgan wieder für den Schnellschluß bereitsteht.

Die in der Fig. 2 angedeutete KupplungsvO'rrichtung 26 des Handrades 18 ist auch notwendig für den Fall, daß aus irgendeinem Grunde die Spindel festgesetzt werden soll. Dies kann, z. B. sein, wenn ein Abschluß der Rohrleitung durch das Schnellschlußorgan nicht gewünscht wird, wie bei Betriebserpro'bungen und besonderen Schaltvorgängen in der Anlage. Hier kann die Schneillschlußvorrichtung sowohl von Hand, Elektromagnet, Öldruck od. dgl. geprüft werden, ohne daß die festgesetzte Spindel ein Heben der Kugel zuläßt.

EineAusführung des erfindungsgemäßen Schnellehlußorgans, wie sie bei Seefahrzeugen Verwendung finden kann, ist aus der Fig. 4 ersichtlich. Hierbei muß auf die Bewegungen des Schiffes Rücksicht genommen werden. Es wird deshalb oberhalb des Durchflußstromes eine schwere Kugel 19 durch ein Sperrglied, z.B. einen Schieber20 gehalten, der durch eine geeignete Abdichtung hindurch in eine Ausbuchtung 22 der Rohrleitung hineinragt. Sobald durch einem Schaltvorgang der Schieber zurückgezogen wird, fällt die Kugel 19 durch ihr eigenes Gewicht in den Durchflußstrom. Hier wird sie durch das strömende! Medium mitgerissen und auf den Sitz 15 gedruckt. Die Zurückführung der Kugel nach Wiederherstellung ordnungsgemäßer Betriebsverhältnisse wird in ahn-

licher Weise wie oben geschildert vorgenommen. Es. wird zunächst da© Umleitung iy geöffnet. Nach Druckausgleich fällt die Kugel von dem Sitz 15 ab auf den Teller 27, der zweckmäßig federnd ausgestaltet ist. Der Teller 27 ist mit einer Gewindespindel 23 verbunden, mit deren Hilfe die Kugel 19 über den Rohrquerschnitt emporgehoben wird. Durch Vordrücken des Schiebers in die Ausbuchtung 22 wird die Kugel dann, wieder festgehalten. Nach Schließen der Umgehungsleitung 17 und Zurückdrehen der Spindel 23 mit' Teller 27 ist dann das. Schnellschlußo'rgan wieder betriebsfertig.

Auch bei dieser Ausführung kann bei besonderen Betriebsschaltungen und Erprobungen ein Festsetzen der Kugel 19 vorgenommen werden. Es braucht nur der Teller 27 durch die Spindel 23 nach oben gedrückt werden. Das Durchflußmittel umströmt die Spindel, ohne daß die Kugel einen Abschluß bewirken kann.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Schnellschlußorgan für strömende Medien in Rohrleitungen, bei dem eine Kugel den Abschluß bewirkt, die in der Offenstellung des Abschlußorgans außerhalb des Durchflußquerschnitts der Rohrleitung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel durch einen Kraftspeicher, z. B. durch eine vorgespannte Feder, quer zur Strömung auf ihren Sitz zu bewegt wird, wenn die Verriegelung des Kraftspeichers · ausgelöst wird, wobei ein Andrücken auf den Sitz durch die Strömung erfolgt.
2. 2. Schnellschluß organ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Hohlkugel (1) ausgebildete Abschlußorgan in der Offenstellung unterhalb des Rohrleitungsbodens, auf einer Platte (2) liegt, die von der vorgespannten Feder nach oben bewegt werden kann,.
3. 3. Schnellschluß organ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Offenstellung oberhalb des Durchflußquerschnittes angeordnete schwere Kugel (19) durch ein Sperrglied, z.B. einen Schieber (20), gehalten wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 508 657, 620 610; USA.-Pateritschriften Nr. 2 291 049, 2 637 333.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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