DE102007012292B3 - Control device for use with control function for safety locking valves, has control function for safety locking valves of different installation sizes working without auxiliary power and auxiliary gas - Google Patents

Abstract

The control device (KG) has a control function for safety locking valves of different installation sizes working without auxiliary power and auxiliary gas. The control device is coupled to butterfly valve stem (W) bearing a valve flap for locking and releasing, with a housing (1) having a base and a cover, and in housing a guide bush (2) is arranged at the base of the housing in force fit manner. The roller holds the locking element with associating limiting force form-fit against a radial force components of the butterfly valve stem in its opening position.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontrollgerät mit Schaltfunktion für ohne Hilfsenergie und Hilfsgas arbeitende Sicherheitsabsperrventile verschiedener Baugrößen, das an eine Ventilklappe zum Ver- und Entriegeln des Ventils tragende Klappenwelle kuppelbar ist, mit einem einen Boden und Deckel aufweisenden Gehäuse, in dem eine am Boden des Gehäuses kraftschlüssig gehaltene Führungsbuchse angeordnet ist, in der eine eine Nut und eine axial durchgehende Bohrung enthaltende Rastbuchse zum formschlüssigen Ankuppeln der Klappenwelle drehbar und nahezu schwimmend konzentrisch zur Achse der Klappenwelle gelagert ist, eine im Deckel drehbar gelagerte Welle, die zum Drehen der Rastbuchse mit Klappenwelle in die Offenstellung außenseitig mit einem Mitnehmer und innenseitig mit der Rastbuchse jeweils formschlüssig verbunden ist und mit einem die Rastbuchse verriegelnden walzenförmigen Element, welches von einer im Mantel der Führungsbuchse axial angeordneten Ausnehmung frei drehbar aufgenommen ist, wobei in der Rastbuchse eine an das Element angepasste Vertiefung vorgesehen ist, in die das Element zum Verriegeln der Klappenwelle eingreift und mit einem Membranmesswerk zum Bereitstellen einer aus einer Druckänderung eines Gases resultierenden, die Schaltkraft übersteigenden Grenzkraft zum Entriegeln der Klappenwelle.The The invention relates to a control device with switching function for without auxiliary power and auxiliary gas working Sicherheitsabsperrventile different sizes, the to a valve flap for locking and unlocking the valve-bearing Flap shaft can be coupled, with a bottom and a lid having Casing, in the one at the bottom of the case force fit held guide bush is arranged, in which a groove and an axially continuous Bore-containing locking bush for the positive coupling of the flap shaft rotatable and nearly floating concentric to the axis of the valve shaft is stored, a rotatably mounted in the lid shaft, which rotate the locking bush with flap shaft in the open position on the outside with a driver and on the inside with the locking bush in each case positively connected is and with a locking bushing locking roller-shaped element, which is axially arranged in the jacket of the guide bush Recess is freely rotatably received, wherein in the locking bush a recess adapted to the element is provided in the engages the element for locking the flap shaft and with a Diaphragm measuring device for providing a change in pressure a gas resulting, the switching force exceeding limit force to Unlock the flap shaft.

Aus der DE 23 03 715 A1 ist ein gattungsgemäßes selbsttätiges Sicherheitsabsperrventil, insbesondere für Druckregelanlagen, bekannt, dessen klappenförmig ausgebildetes Verschluss-Stück auf einer in Umfangsrichtung federbelasteten Welle angeordnet ist. In der Offenstellung ist das Verschluss-Stück mittels einer Rasteinrichtung verriegelbar und mittels einer die Rasteinrichtung entriegelnden Auslöseinrichtung betätigbar. Die Rasteinrichtung besteht aus einer die Welle koaxial umgebenden gehäusefesten Führungsbuchse, die mit mindestens zwei axial verlaufenden Ausnehmungen versehen ist, mindestens umfangsverteilt in den Ausnehmungen der Führungsbuchse angeordneten Schaltwalzen, einem die Führungsbuchse koaxial umgebenden, im Gehäuse drehbeweglich angeordneten Schaltlager, dessen innere Mantelfläche mit Schaltnocken versehen ist, und auf der Welle angeordneten, axial verlaufenden Nuten zur Aufnahme der Schaltwalzen in der Ventiloffenstellung.From the DE 23 03 715 A1 is a generic automatic Sicherheitsabsperrventil, in particular for pressure control systems, known, the flap-shaped closure piece is arranged on a spring-loaded in the circumferential direction shaft. In the open position, the closure piece can be locked by means of a latching device and actuated by means of a release device which unlocks the latching device. The locking device consists of a coaxial surrounding the housing fixed guide bush, which is provided with at least two axially extending recesses, at least circumferentially distributed in the recesses of the guide bush arranged shift rollers, a coaxially surrounding the guide bush, rotatably mounted in the housing switching bearing, the inner lateral surface provided with control cams is, and arranged on the shaft, axially extending grooves for receiving the shift rollers in the valve open position.

Dieses bekannte Sicherheitsabsperrventil hat den Nachteil, dass bei Erreichen der Ansprechwerte an den Verriegelungselementen Haft- und Gleitreibungskräfte zu überwinden sind, die in Abhängigkeit von der Größe des an der Welle anliegenden Drehmomente beträchtliche Beträge erreichen, was entweder große Messwerke für kleine Ansprechdrücke oder die Einschränkung des Führungsgrößenbereiches auf größere Sollwerte oder den Einsatz von Kraftverstärkern erforderlich macht, wodurch ein höherer technologischer Aufwand entsteht und eine Einhandbetätigung zum Öffnen des Sicherheitsabsperrventils nicht möglich ist.This known Sicherheitsabsperrventil has the disadvantage that upon reaching the thresholds on the locking elements to overcome adhesive and sliding friction forces are that dependent on the size of the The torque applied to the shaft can reach considerable amounts either big ones Measuring plants for small response pressures or the restriction of the reference variable range to larger setpoints or the use of power amplifiers requires, resulting in a higher technological effort arises and a one-hand operation to open the safety shut-off valve is not possible.

Nachteilig ist ferner, dass in Abhängigkeit von der Baugröße des jeweiligen Sicherheitsabsperrventils mehrere verschieden große Schaltgeräte notwendig sind.adversely is further that, depending on the size of each Safety shut-off valve several different sized switching devices necessary are.

Die erheblichen Haft- und Gleitreibungskräfte beeinflussen die Zuverlässigkeit dieser bekannten Sicherheitsabsperrventile nachteilig.The Significant static and sliding friction factors affect reliability this known Sicherheitsabsperrventile disadvantageous.

Die DD 0 152 178 A offenbart ein ohne Hilfsenergie und Hilfsgas arbeitendes Schnellschlussventil mit einer im Gehäuse drehbar gelagerten und die Ventilklappe tragenden Stellgliedwelle, die mit einem den Schnellschluss der Ventilklappe bewirkenden mechanischen Schalter gekuppelt ist, dessen walzenförmiges Verriegelungselement von einer Nut aufgenommen wird und der koaxial zur Stellgliedwelle angeordnet ist. Es ist ein mit der Stellgliedwelle lösbar verbundener Kupplungsstutzen vorgesehen, der in dem Schalter angeordnet ist und sich im Verriegelungszustand an der Bohrungswand des Lagers sowie an dem Verriegelungselement abstützt, das einerseits von einer einzigen axial in die Mantelfläche des Kupplungsstutzens eingearbeiteten Nut aufgenommen wird und das andererseits in einer Gehäuseausnehmung angeordnet ist und welches auf einem in einem beweglichen käfigartig ausgebildeten Schieber geführten Wälzkörper rollen artig aufliegt, der zwischen dem Verriegelungselement und einem Nocken einer Schaltwelle so angeordnet ist, dass der Wälzkörper am Nocken der Schaltwelle und am Verriegelungselement eine Abrollbewegung ausführt und der beim Verriegeln durch ein am Schieber angreifendes Federmittel in die Verriegelungsstellung gelangt, und wobei der Kupplungsstutzen auf seiner Oberfläche mindestens eine Abplattung aufweist.The DD 0 152 178 A discloses a non-powered and auxiliary gas operating quick-acting valve with a rotatably mounted in the housing and the valve flap supporting actuator shaft which is coupled to a fast closing the valve flap causing mechanical switch, the roller-shaped locking element is received by a groove and which is arranged coaxially to the actuator shaft. It is provided with a releasably connected to the actuator shaft coupling stub, which is arranged in the switch and is supported in the locking state on the bore wall of the bearing and on the locking element, which is taken on the one hand by a single axially machined into the lateral surface of the coupling stub groove and the other is arranged in a housing recess and which roll on a guided in a movable cage-like slide rolling elements like, which is arranged between the locking element and a cam of a switching shaft so that the rolling element on the cam of the switching shaft and the locking element performs a rolling motion and the at Locking passes through an acting on the slider spring means in the locking position, and wherein the coupling piece has on its surface at least one flattening.

Anstelle der Gehäuseausnehmung ist nach DD 0 206 196 A eine Leiste vorgesehen, die in dem Gehäuse des Schalters lösbar befestigt ist und auf der sich das Verriegelungselement abstützt und wobei anstatt des Schiebers ein hülsenförmig käfigartig ausgebildeter und koaxial an der oder um die Schaltwelle gelagerter Drehschieber angeordnet ist. Der Wälzkörper ist bei dieser bekannten Lösung im Verriegelungszustand gegenüber der gedachten Achse zwischen Kupplungsstutzen und Schaltwelle um einen definierten Betrag „e" nicht fluchtend und in einem Schlitz des hülsenförmig ausgebildeten Drehschiebers angeordnet.Instead of the housing recess is after DD 0 206 196 A provided a strip which is releasably secured in the housing of the switch and on which the locking element is supported and wherein instead of the slider, a sleeve-shaped cage-like design and coaxially mounted on or around the switching shaft rotary valve is arranged. The rolling element is not aligned in this known solution in the locked state with respect to the imaginary axis between the coupling sleeve and the shift shaft by a defined amount "e" and arranged in a slot of the sleeve-shaped rotary valve.

Zwar realisiert dieser bekannte Stand der Technik nahezu Rollreibungsverhältnisse an einem einzigen Verriegelungselement, jedoch sind auch hier an die Baugröße der Sicherheitsabsperrventile entsprechend angepasste Schalter notwendig. Die Belastungssituation an der punktgelagerten Schaltwelle erzeugt darüber hinaus Biegemomente, die in Abhängigkeit der auftretenden Toleranzen, vor allem im Zusammenhang mit dem Versatz „e", die Höhe der Schaltkraft nachteilig beeinflussen, so dass die Vorteile aus der Rollreibung nahezu aufgezehrt werden.Although this known prior art realizes almost rolling friction ratios on a single locking element, it is also here corresponding to the size of Sicherheitsabsperrventile appropriately adapted switch necessary. The load situation on the point-mounted shift shaft also generates bending moments which, depending on the occurring tolerances, especially in connection with the offset "e", adversely affect the level of the shift force, so that the advantages of the rolling friction are almost consumed.

Aus der DE 2 245 622 A1 ist ein Sicherheitsabsperrventil für gasförmige Medien führende Druckleitungen bekannt, dessen mittels einer in Wirkrichtung belasteten Klinke in der Öffnungsstellung gehaltener Ventilverschlusskörper beim Verlassen eines bestimmten Druckbereichs des Mediums durch eine auf die Klinke wirkende Membran ausgelöst wird. Die Klinke ist innerhalb eines Gas führenden Raums angeordnet und greift direkt an einer den Ventilschlusskörper tragenden Stange an. Zum Auslösen der Klinke ist zwischen dieser und der Membran ein drehbar gelagerter Winkelhebel angeordnet, mit dessen einem Schenkel die Membran gelenkig verbunden ist und dessen der Klinke zugeordneter Schenkel zwei spiegelbildliche Auflaufflächen mit dazwischen liegender Freilauffläche für mindestens eine an der Klinke angeordnete Klinke besitzt.From the DE 2 245 622 A1 a Sicherheitsabsperrventil for gaseous media leading pressure lines is known, which is triggered by a loaded in the direction of action pawl in the open position valve closure body when leaving a certain pressure range of the medium by a membrane acting on the pawl. The pawl is arranged within a gas-carrying space and engages directly on a valve body bearing the rod. To trigger the pawl, a rotatably mounted angle lever is arranged between this and the membrane, with one leg of the membrane is hinged and the pawl associated leg has two mirror image ramp surfaces with intermediate freewheeling surface for at least one arranged on the pawl latch.

Ferner ist aus der DE 199 52 610 A1 ein Sperrventil für niedrigen und hohen Druck für Regel- und Ausschalteinrichtungen einer Druckfluidströmung bekannt, das einen Körper mit einer vom Fluid durchströmten Kammer umfasst, die eine elastische Membran enthält, die abhängig von den Veränderungen des Drucks in der Kammer und nach Maßgabe von Federn Bewegungen bezüglich einer Gleichgewichtsposition ausführen kann. Es ist ein Verschluss vorhanden, der am Ende einer die Kammer durchsetzenden Betätigungsspindel angeordnet und mit der Spindel zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bezüglich eines im Weg des Fluids angeordneten Abschaltsitzes bewegbar ist, wobei die Öffnungsstellung durch ein Blockiersystem definiert ist und die Schließstellung von einer dem Verschluss zugeordneten Druckfeder verursacht wird. Zwischen der Spindel des Verschlusses und der elastischen Membran ist ein Kupplungshebel angeordnet, der zwischen einer Blockierstellung und einer Freigabestellung zum Blockieren und Freigeben der Spindel schwenkbar ist, auf einer Seite einen zum Kuppeln und Festhalten der Spindel in der Öffnungsstellung bestimmten Blockierstift und auf der entgegengesetzten Seite ein Kontaktmittel aufweist, das mit einem Freigabenocken zusammenwirkt, der mit der elastischen Membran verbunden und mit ihr bewegbar ist.Furthermore, from the DE 199 52 610 A1 a low and high pressure shut-off valve for pressurized fluid flow regulating and deactivating means comprising a body having a fluid-flow chamber containing an elastic membrane which moves in response to changes in pressure in the chamber and in response to springs can perform an equilibrium position. There is a closure disposed at the end of a chamber passing through the actuating spindle and is movable with the spindle between an open position and a closed position with respect to a arranged in the path of the fluid Abschaltsitzes, wherein the open position is defined by a blocking system and the closed position of a Closure associated compression spring is caused. Between the spindle of the closure and the elastic membrane, a clutch lever is arranged, which is pivotable between a blocking position and a release position for locking and releasing the spindle, on one side a specific purpose for coupling and holding the spindle in the open position blocking pin and on the opposite side a contact means cooperating with a release cam connected to and movable with the elastic membrane.

Nach der DE 85 10 235 U1 ist eine Sicherheits-Absperrvorrichtung für Gasleitungen bekannt, bei der an einem Membranteller eine Membranstange befestigt ist, auf der eine Schraubhülse fest angeordnet ist, die von einem Stift durchsetzt ist, der in einen gabelförmigen Rasthebel mit einem Langloch eingreift, der im Gehäuseunterteil an einem Bock schwenkbar gelagert ist. Der Rasthebel trägt an seinem freien Ende eine Rolle, mit welcher er an einem ebenfalls im Gehäuseunterteil schwenkbar gelagerten Kipphebel anstößt. Die Rolle sitzt auf einem kleinen Amboss auf und der Kipphebel wird durch eine Blattfeder federnd gegen die Rolle gedrückt. Das dem Amboss gegenüberliegende Ende des Kipphebels ist als abgeschrägte Nase ausgebildet, welche eine Ringschulter eines im Gehäuseunterteils gelagerten Ventilstößels hintergreift, an dem ein unter dem Druck einer Spiralfeder stehender Absperrventilteller sitzt, welcher dem Ventilsitz gegenübersteht und mit diesem das Absperren bewirkt. Steigt der Ausgangsdruck über einen vorgesehenen Wert, dann bewegt sich die Membran in Richtung Arbeitsraum, die mit der Membranstange verbundene Schraubhülse schwenkt den Rasthebel hoch, die Rolle verlässt den Amboss, der Kipphebel kippt dessen Nase gibt den unter Spannung der Spiralfeder stehenden Ventilstößel frei und der Absperrventilteller wird von der Spiralfeder auf den Ventilsitz gepresst. Das Sicherheits-Absperrventil ist geschlossen.After DE 85 10 235 U1 is a safety shut-off device for gas lines is known, in which a membrane rod is fixed to a diaphragm plate on which a screw sleeve is fixed, which is penetrated by a pin which engages in a fork-shaped detent lever with a slot in the lower housing part to a block is pivotally mounted. The locking lever carries at its free end a role with which it abuts against a likewise pivotally mounted in the lower housing part rocker arm. The roller sits on a small anvil and the rocker arm is pressed by a leaf spring resiliently against the roller. The anvil opposite end of the rocker arm is formed as a chamfered nose, which engages behind an annular shoulder of a valve body mounted in the lower part plunger on which a standing under the pressure of a coil spring Absperrventilteller, which faces the valve seat and causes the shut-off with this. If the output pressure rises above a predetermined value, then the diaphragm moves in the direction of the working space, the screw sleeve connected to the diaphragm rod pivots the detent lever up, the roller leaves the anvil, the rocker arm tilts, its nose releases the valve tappet, which is under tension of the spiral spring Shut-off valve plate is pressed by the coil spring onto the valve seat. The safety shut-off valve is closed.

In diesen bekannten Lösungen, die Winkelhebel mit einer Rolle ( DE 2 245 622 A1 ) oder Kupplungshebel mit Rolle ( DE 199 52 610 A1 ) oder Kipphebel mit Rolle ( DE 85 10 235 U1 ) einsetzen, bewirkt die Rolle in der Offenstellung der Ventile keinen Kraftschluss zwischen Verriegelungselement und dem Verschlussorgan, sondern dient einzig der haftreibungsarmen Übertragung einer Druckerhöhung auf die das Verschlussorgan haltenden Verriegelungselemente, so dass diese Lösungen viele Bauteile benötigen und entsprechend aufwändig sind. Bei diesen bekannten Sicherheitsabsperrventilen sind die Schalteinrichtungen integraler Bestandteil des Ventils, womit die Schalteinrichtung nur auf eine Baugröße ausgelegt sein kann. Im Übrigen sind diese bekannten Schalteinrichtungen nicht für Ventilbauarten geeignet, deren Verschlussorgan als eine Klappe ausgebildet ist und von einer Welle betätigt wird. Drehmomente werden deshalb von diesen bekannten Lösungen nicht übertragen.In these known solutions, the angle lever with a roller ( DE 2 245 622 A1 ) or clutch lever with roller ( DE 199 52 610 A1 ) or rocker arm with roller ( DE 85 10 235 U1 ), causes the role in the open position of the valves no frictional connection between the locking element and the closure member, but only the low-friction transfer of pressure increase on the locking member holding locking elements, so that these solutions require many components and are correspondingly expensive. In these known Sicherheitsabsperrventilen the switching devices are an integral part of the valve, whereby the switching device can be designed only to a size. Incidentally, these known switching devices are not suitable for valve types whose closure member is designed as a flap and is actuated by a shaft. Torques are therefore not transmitted by these known solutions.

Des weiteren ist aus der DE 102 31 904 C1 eine Schaltvorrichtung für ein ohne Hilfsenergie arbeitendes Sicherheitsabsperrventil bekannt, bei der in einem mit Boden und Deckel versehenen Gehäuse eine Ventilklappe tragende Welle drehbar gelagert ist, die durch eine Rasteinrichtung verriegelbar ist. Die Rasteinrichtung enthält eine zur Welle koaxial angeordnete und mit dieser drehfest verbundene zylindrische Rastbuchse und ein drehbewegliches hohlzylindrisches Schaltorgan. Die Rastbuchse weist zwei axial verlaufende, im Mantel der Buchse, diametral gegenüberliegende Ausnehmungen zur Aufnahme von walzenförmigen, in einem Schlitzzylinder geführten Verriegelungselementen auf. An der inneren Mantelfläche des hohlzylindrischen Schaltorgans sind axial verlaufende, den Verriegelungselementen zugeordnete Widerlagerkörper vorgesehen. Mit dem Schaltorgan ist mindestens ein Auslöser mechanisch gekuppelt. Zwischen den Verriegelungselementen und den Widerlagerkörpern sind in einem drehbaren hülsenförmigen Käfig diametral gegenüberliegende Wälzkörper zum Übertragen der radialen Schaltkräfte auf die Widerlagerkörper angeordnet. Die Wälzkörper liegen somit im verriegelten Zustand achsparallel nebeneinander und berühren sich jeweils an ihren Kontaktflächen, so dass die von der Drehung der Klappenwelle verursachten Radialkräfte durch ein nahezu ideales Abrollen der Kontaktflächen auf die Widerlagerkörper übertragen werden können. Die Verriegelungselemente, Wälzkörper und Widerlagerkörper sind ihren Berührungslinien um eine durch die Mittelpunkte der Verriegelungselemente, Wälzkörper, Widerlagerkörper und dem Drehpunkt der Welle geführte Achse justierbar. Dadurch ist es möglich, die Schaltkräfte auf das anliegende Drehmoment im gewissen Grad einzustellen.Furthermore, from the DE 102 31 904 C1 a switching device for operating without auxiliary power Sicherheitsabsperrventil known in which in a bottom and lid housing a valve flap supporting shaft is rotatably mounted, which is lockable by a latching device. The latching device comprises a coaxial with the shaft and rotatably connected with this cylindrical locking bushing and a rotatable hollow cylindrical switching member. The locking bush has two axially extending, in the jacket of the socket, diametrically opposite recesses for Aufnah me of cylindrical, guided in a slot cylinder locking elements. On the inner circumferential surface of the hollow cylindrical switching member axially extending, the locking elements associated abutment body are provided. At least one trigger is mechanically coupled with the switching element. Between the locking elements and the abutment bodies diametrically opposed rolling elements for transmitting the radial switching forces are arranged on the abutment body in a rotatable sleeve-shaped cage. The rolling elements are thus in the locked state parallel to the axis side by side and touch each other at their contact surfaces, so that the radial forces caused by the rotation of the valve shaft can be transmitted by an almost ideal rolling of the contact surfaces on the abutment body. The locking elements, rolling elements and abutment body are adjustable to their lines of contact by an axis guided through the centers of the locking elements, rolling elements, abutment body and the pivot point of the shaft. This makes it possible to adjust the switching forces to the applied torque to some extent.

Diese bekannte Justagemöglichkeit ist durch die vielen Bauteile sehr aufwändig und arbeitet nicht immer störfrei. Des Weiteren sind entsprechend ausgelegte Schaltvorrichtungen für Sicherheitsabsperrventile unterschiedlicher Baugröße notwendig, weil der Drehmomentbereich unterschiedlich großer Sicherheitsabsperrventile viel zu groß ist, um durch einen einzigen Justiervorgang abgedeckt werden zu können. Weitere mit diesen Nachteilen behaftete Schaltgeräte sind aus der DE 103 15 984 B3 , GB 2 171 176 A und JP 60-65964A bekannt.This known adjustment option is very complex due to the many components and does not always work without interference. Furthermore, appropriately designed switching devices for Sicherheitsabsperrventile different size are necessary because the torque range of different sized Sicherheitsabsperrventile is much too large to be covered by a single adjustment can. Other afflicted with these disadvantages switching devices are from the DE 103 15 984 B3 . GB 2 171 176 A and JP 60-65964A known.

Aufgabenstellungtask

Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kontrollgerät mit Schaltfunktion für Sicherheitsabsperrventile zu entwickeln, bei dem die Schaltkräfte für die Auslösung des Sicherheitsabsperrventils wesentlich herabgesetzt, die Empfindlichkeit gegenüber geringen Schaltkraftänderungen erhöht und der Arbeitsbereich durch Anpassung an die Drehmomente unterschiedlicher Baugrößen der Sicherheitsabsperrventile unter gleichzeitiger Erhöhung des Standardisierungsgrades für schaltkrafterzeugende Baugruppen durch die Reduzierung der Bautypen der Geräte vergrößert wird, die Einhandbedienung bei der Inbetriebnahme mit wenigen Handgriffen möglich ist und der technologische Aufwand gesenkt werden kann.at In this prior art, the object of the invention is to provide a control device with switching function for Safety shut-off valves to develop in which the switching forces for the triggering of the safety shut-off valve significantly reduced, the sensitivity to low Switching power changes elevated and the working range by adapting to the torques of different sizes of Safety shut-off valves while increasing the Standardization degree for Switching power generating assemblies by reducing the types of construction the devices is enlarged, One-hand operation during commissioning with just a few simple steps possible is and the technological effort can be reduced.

Diese Aufgabe wird durch ein Kontrollgerät mit Schaltfunktion für ohne Hilfsenergie und Hilfsgas arbeitende Sicherheitsabsperrventile verschiedener Baugrößen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is by a control unit with switching function for no auxiliary power and auxiliary gas working Sicherheitsabsperrventile different sizes with the features of claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Kontrollgeräts sind den Unteransprüchen entnehmbar.advantageous Embodiments of the recording device are the dependent claims removable.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Kontrollgerät für die Verarbeitung eines breiten Drehmomentbereichs zur Verfügung steht, welches für Sicherheitsabsperrventile verschiedener Baugrößen geeignet ist und zugleich in der Lage ist, das Sicherheitsabsperrventil über den gesamten Drehmomentbereich bei geringen Schaltkraftänderungen auszulösen.The inventive solution draws characterized by having a control device for processing a wide Torque range available which stands for Safety shut-off valves of various sizes are suitable and at the same time in capable of operating the safety shut-off valve over the entire torque range at low switching force changes trigger.

Das erfindungsgemäße Kontrollgerät besitzt ein walzenförmiges Verriegelungselement, dem eine einzige an einem Hebel drehbar angeordnete Rolle zugeordnet ist, die sich an dem Verriegelungselement gegen eine radiale Kraftkomponente der Klappenwelle des Ventils abstützt. Der Hebel umfasst einen aus zwei Hebelarmen gebildeten Winkelhebel, dessen erster Hebelarm die Rolle trägt und mit einem Steuerelement zum Einstellen der Schaltkraft in Verbindung steht, und dessen zweiter Hebelarm einem unter Federkraft stehenden Rücksteller zugeordnet ist, wobei der Winkelhebel um ein im Schnittpunkt der beiden Hebelarme gelegenes, an der Gehäuseinnenwand festgelegtes, der Rolle diametral gegenüberliegendes Gelenk schwenkbar angeordnet ist, so dass die Rolle und das Verriegelungselement in der Offenstellung vor Erreichen eines der Grenzwerte der zu überwachenden Ansprechdrücke im Kraftschluss zueinander gehalten sind. Die Rolle, der Schwenkpunkt im Gelenk des Winkelhebels und das Verriegelungselement mit seiner korrespondierenden Vertiefung in der Rastbuchse liegen dann auf einer gemeinsamen Achse. Der die Rolle tragende Hebelarm ist mit einer in einer Buchse des Gehäuses geführten Schaltstange des Meßwerks über ein weiteres Gelenk verbunden und in seiner Lage gegenüber der gemeinsamen Achse verstellbar ausgebildet so dass der zur Auslösung (Ansprechen) des Sicherheitsabsperrventils führende Schwenkbereich an unterschiedlich hohe Drehmomente anpassbar ist.The Inventive control device has a roller-shaped Locking element, which is a single rotatably mounted on a lever Role is assigned to the locking element against a radial force component of the valve shaft of the valve is supported. Of the Lever comprises an angle lever formed of two lever arms whose first lever arm carries the role and with a control element for adjusting the switching force in combination stands, and its second lever arm under a spring force reset tool is assigned, wherein the angle lever around an at the intersection of the two Lever arms located on the inside of the housing fixed, the role of diametrically opposed joint pivotable is arranged so that the roller and the locking element in the open position before reaching one of the limits of the monitored Set pressures are held in frictional relationship to each other. The role, the pivot point in the Joint of the angle lever and the locking element with his corresponding recess in the locking bush are then on a common axis. The role of the lever arm is with one in a socket of the housing out Switch rod of the measuring unit via a Another joint connected and in its position opposite the adjustable axis formed adjustable so that the triggering (response) leading the safety shut-off valve Pivoting range is adaptable to different high torques.

Von besonderem Vorteil ist, dass die Rolle an dem Verriegelungselement bei Über- oder Unterschreiten des Grenzwertes der eingestellten Schaltkraft durch die Schwenkbewegung des Winkelhebels um einen positiven oder negativen Betrag von der gemeinsamen Achse reibungsarm und ohne Haftreibung rollend abwälzbar angeordnet ist, so dass sich der Kraftschluss zwischen Rolle und Verriegelungselement aufhebt und das Verriegelungselement soviel Freiraum erhält, dass es eine radiale Verschiebebewegung zum Entriegeln der Rastbuchse mit Klappenwelle ausführen kann.From It is particularly advantageous that the roller on the locking element at over- or falling below the limit of the set switching force by the pivotal movement of the bell crank around a positive or negative Amount of the common axis friction and without stiction Rollable rollable is arranged, so that the adhesion between roller and Locking element picks up and the locking element so much freedom receives that there is a radial displacement movement for unlocking the locking bush with flap shaft can.

Das erfindungsgemäße Kontrollgerät kann beispielsweise für fünf Nennweiten eines Sicherheitsabsperrventil eingesetzt werden, ohne eine konstruktive Anpassung des Kontrollgeräts vornehmen zu müssen. Der Standardisierungsgrad der Geräte erhöht sich und der technologische Aufwand wird gesenkt.The control device according to the invention can be used, for example, for five nominal widths of a Sicherheitsabsperrventil without making a structural adjustment of the control device to have to. The degree of standardization of the devices increases and the technological effort is reduced.

Das erfindungsgemäße Kontrollgerät lässt sich je nach Ausführungsform sowohl für ein in das Gerät integriertes Messwerk als auch für ein an das Gehäuse des Gerätes angeflanschtes Messwerk einsetzen.The Inventive control device can be depending on the embodiment as well as one in the device integrated measuring mechanism as well as for one to the housing of the device use flanged measuring mechanism.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kontrollgeräts besteht darin, dass die Inbetriebnahme eines Sicherheitsabsperrventils durch die Realisierung der Einhandbedienung erheblich vereinfacht werden kann. Das erfindungsgemäße Kontrollgerät ermöglicht es, die für eine Inbetriebnahme notwendigen Funktionen wie die Herbeiführung des Druckausgleiches, die Öffnung der Ventilklappe und das Verriegeln der Ventilklappe nur durch Drehen der Betätigungseinrichtung auszuführen. Nachdem sich an der Membran des Messwerks Kräftegleichgewicht eingestellt hat, kann die Klappenwelle durch Drehen des Mitnehmers entgegen der Drehrichtung der Klappenwelle in Offenstellung gebracht werden. Der federbelastete Rücksteller bewegt den Hebel in Verriegelungsposition bezogen auf die Achse X-X. Die Ventilklappe ist in Offenstellung verriegelt.One Another advantage of the control device according to the invention consists in that the commissioning of a safety shut-off valve by the realization of the one-hand operation can be considerably simplified can. The control device according to the invention makes it possible the for a commissioning necessary functions such as the accomplishment of the Pressure equalization, the opening the valve flap and the locking of the valve flap only by turning the actuator perform. After adjusting the balance of force on the diaphragm of the measuring unit has, can the valve shaft by turning the driver against the direction of rotation of the valve shaft are brought into the open position. The spring-loaded reset moves the lever in locking position relative to the axis X-X. The valve flap is locked in open position.

Das erfindungsgemäße Kontrollgerät ist für rechts- oder linksdrehende Klappenwellen gleichermaßen geeignet, ist kompakt aufgebaut und bietet die Möglichkeit des lageunabhängigen Einbaus.The Inventive control device is for right- or left-handed Damper shafts alike suitable, compact and offers the possibility of position-independent installation.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.Further Advantages and details will become apparent from the following description with reference to the attached Drawings.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The Invention will be explained in more detail below with reference to two embodiments.

Es zeigen dieIt show the

1 einen Schnitt in Seitenansicht durch das erfindungsgemäße Kontrollgerät mit integriertem Messwerk für eine in Offenstellung gehaltene Klappenwelle eines Sicherheitsabsperrventil entlang der Linie B-B der 2, 1 a section in side view of the control device according to the invention with integrated measuring mechanism for a held in the open position flap shaft of Sicherheitsabsperrventil along the line BB of 2 .

2 einen Schnitt in Vorderansicht durch das erfindungsgemäße Kontrollgerät mit integriertem Messwerk für eine in Offenstellung gehaltene Klappenwelle eines Sicherheitsabsperrventils entlang der Linie A-A der 1, 2 a section in front view through the control device according to the invention with integrated measuring mechanism for an open position held flap shaft of Sicherheitsabsperrventils along the line AA of 1 .

3 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Kontrollgerät mit integriertem Messwerk für eine in Schließstellung gehaltene Klappenwelle eines Sicherheitsabsperrventils entlang der Linie A-A der 1, 3 a section through the control device according to the invention with an integrated measuring mechanism for a valve shaft held in the closed position of a Sicherheitsabsperrventils along the line AA 1 .

4a einen Schnitt in Seitenansicht durch das erfindungsgemäße Kontrollgerät mit externen Messwerk für eine in Offenstellung gehaltene Klappenwelle eines Sicherheitsabsperrventils entlang der Linie C-C der 4b, 4a a section in side view through the control device according to the invention with external measuring mechanism for an open position held flap shaft of Sicherheitsabsperrventils along the line CC of 4b .

4b einen Schnitt in Vorderansicht durch das erfindungsgemäße Kontrollgerät mit externen Messwerk für eine in Offenstellung gehaltene Klappenwelle eines Sicherheitsabsperrventils entlang der Linie D-D der 4a, 4b a section in front view through the control device according to the invention with external measuring mechanism for an open position held flap shaft of Sicherheitsabsperrventils along the line DD of 4a .

4c eine Einzelheit mit Darstellung der Membranstange, 4c a detail with representation of the membrane rod,

5 eine schematische Darstellung von Winkelhebel, Schaltstange und Rolle, 5 a schematic representation of angle lever, shift rod and roller,

6 einen Schritt von Winkelhebel, Schaltstange und Profilrolle sowie 6 a step of angle lever, shift rod and profile roller as well

7 einen Schnitt durch die Profilrolle der 6. 7 a section through the profile role of 6 ,

Beispiel 1: Kontrollgerät mit internem MesswerkExample 1: Control device with internal measuring unit

Die 1 und 2 zeigen den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Kontrollgerätes KG mit einem integrierten Messwerk MW1. Das Kontrollgerät ist axial auf das aus einem Gehäuse G herausragenden Ende einer Klappenwelle W eines nicht weiter dargestellten Sicherheitsabsperrventils aufgesteckt und am Gehäuse G des Sicherheitsabsperrventils durch Schrauben angeflanscht. Das Gehäuse 1 des Kontrollgeräts KG und das Gehäuse G des Sicherheitsabsperrventils besitzt jeweils aufeinander abgestimmte Ausnehmungen A, die eine gemeinsame Zentrierbuchse ZB aufnehmen, welche das Kontrollgerät KG in seiner Lage zum Gehäuse G mit der herausragenden Klappenwelle W entsprechend zentriert.The 1 and 2 show the basic structure of a control device KG according to the invention with an integrated measuring mechanism MW1. The control device is axially mounted on the protruding from a housing G end of a flap shaft W of a Sicherheitsabsperrventils not shown and flanged to the housing G of Sicherheitsabsperrventils by screws. The housing 1 the control device KG and the housing G of Sicherheitsabsperrventils each has mutually matched recesses A, which receive a common centering ZB, which centers the control unit KG in its position to the housing G with the outstanding flap shaft W accordingly.

Am Boden 6 des Gehäuses 1 ist eine durch Zylinderschrauben 38 und 39 drehfest gehaltene Führungsbuchse 2 angeordnet, in der eine Rastbuchse 3 mittels der Lager 4 nahezu schwimmend gelagert ist. Die Rastbuchse 3 hat eine Bohrung B1, die mit einer Nut N versehen ist, in die das Ende der Klappenwelle beim Anflanschen eingeschoben ist, um das an der Klappenwelle anliegende Drehmoment MA über eine Passfeder 35 formschlüssig auf die Rastbuchse 3 übertragen zu können. Die Rastbuchse 3 ist diamaterial der Nut N gegenüberliegend an ihrer Außenseite mit einer Vertiefung A2 versehen, die für die teilweise Aufnahme eines walzenförmigen Verriegelungselementes 16 vorgesehen ist, welches im Mantel der Führungsbuchse 2 in einer axial verlaufenden Ausnehmung A1 einliegt. Die Form und die Dimensionierung der Vertiefung A2 in der Rastbuchse 3 und der Ausnehmung A1 in der Führungsbuchse 2 sind so aufeinander abgestimmt, dass das Verriegelungselement 16 radial frei beweglich ist. Die Führungsbuchse 2 dient somit einerseits zur Lagerung der drehbaren Rastbuchse 3 und zur Führung des radial beweglichen Verriegelungselementes 16 sowie andererseits zur Aufnahme der vertikalen Kraftkomponente der Aktionskraft aus dem Antriebsmoment MA der Klappenwelle W, die über die Rastbuchse 3 in das Verriegelungselement 16 eingeleitet wird.On the ground 6 of the housing 1 is one by cylinder screws 38 and 39 rotatably held guide bush 2 arranged in which a locking bush 3 by means of bearings 4 is stored almost floating. The locking bush 3 has a bore B1, which is provided with a groove N, in which the end of the flap shaft is inserted during flanging to the voltage applied to the flap shaft torque MA via a feather key 35 positive locking on the locking bushing 3 to be able to transfer. The locking bush 3 Diamaterial is the groove N opposite to its outer side provided with a recess A2, which for the partial reception of a roller-shaped locking element 16 is provided, which in the jacket of the guide bush 2 in an axially extending recess A1 rests. The Shape and dimensioning of the recess A2 in the locking bush 3 and the recess A1 in the guide bushing 2 are coordinated so that the locking element 16 is radially freely movable. The guide bush 2 thus serves on the one hand to support the rotatable locking bushing 3 and for guiding the radially movable locking element 16 and on the other hand for receiving the vertical force component of the action force from the drive torque MA of the flap shaft W, via the locking bushing 3 in the locking element 16 is initiated.

Das Verriegelungselement 16 stützt sich in der Offenstellung der Klappenwelle W – wie in 2 dargestellt – an einer einzigen als Widerlager ausgebildeten Rolle R ab, die am Ende eines ersten Hebelarmes H1 eines Winkelhebels H drehbar gelagert ist. Der Winkelhebel H umfasst einen zweiten Hebelarm H2, der mit dem ersten Hebelarm H1 einen im Wesentlichen rechten Winkel einschließt. Im Schnittpunkt der beiden einander zugewandeten Enden der Hebelarme H1 und H2 befindet sich eine Bohrung 32, die ein an der Gehäuseinnenwand 31 des Kontrollgeräts KG festgelegter Zylinderstift 33 durchsetzt. Die Bohrung 32 und der Zylinderstift 33 bilden ein der Rolle R diametral gegenüberliegendes erstes Gelenk 34, um das der Winkelhebel H entsprechend schwenkbar ist.The locking element 16 is supported in the open position of the flap shaft W - as in 2 shown - on a single designed as an abutment roller R, which is rotatably mounted at the end of a first lever arm H1 of an angle lever H. The angle lever H comprises a second lever arm H2, which encloses a substantially right angle with the first lever arm H1. At the intersection of the two mutually facing ends of the lever arms H1 and H2 is a hole 32 , one on the inside of the housing 31 of the control unit KG fixed cylinder pin 33 interspersed. The hole 32 and the cylinder pin 33 form a roller R diametrically opposite first joint 34 around which the angle lever H is pivotable accordingly.

Der erste Hebelarm H1 ist über ein zweites Gelenk 29 mit einer Schaltstange 9 verbunden, die an einem einen Membranteller 27 und eine Membran 26 haltenden Druckstück 28 des internen Messwerkes MW1 befestigt ist. Das Gelenk 29 liegt etwa mittig zwischen dem ersten Gelenk 34 und der Rolle R des Hebelarms H1 und besteht aus einer in den Hebelarm H1 eingebrachten Bohrung 25 und einem Gelenkstück 24, das die Bohrung 25 durchsetzt. Das Gelenkstück 24 besitzt einen mit Außengewinde versehenen Schraubenschaft 23, der in das Innengewinde einer Ausnehmung 22 der Schaltstange 9 in axialer Richtung einschraubbar ist, so dass die Wirklänge der Schaltstange 9 gegenüber dem Gelenk 29 durch Herausschrauben verlängert oder durch Hereinschrauben in die Ausnehmung 22 verkürzt werden kann. Dies ermöglicht es, die Lage der Rolle R in Bezug auf das Verriegelungselement 16 entsprechend der Höhe des anliegenden Antriebsmoments MA der Klappenwelle W einzustellen. Die Schaltstange 9 ist in einer vom Gehäuse 1 des Kontrollgeräts KG aufgenommen Buchse B axial verschieblich geführt und überträgt somit die durch den anstehenden Wirkdruck hervorgerufene Verschiebung der Membran auf das Gelenk 29, so dass der Winkelhebel H um das Gelenk 34 eine Schwenkbewegung im Winkel φ in positiver oder negativer Richtung ausführen kann (siehe 3). Der Winkelhebel H, die Rolle R und die Schaltstange 9 sind zu einem Formgesperre FG zusammengefasst, das einerseits im Gelenk 34 schwenkbar ist und andererseits durch die Verstellbarkeit der Wirklänge L der Schaltstange 9 sowohl die Größe des Schwenkwinkels φ bestimmt als auch eine Anpassung an die Größe des aufzunehmenden Antriebsmomentes MA ermöglicht. Im Gleichgewichtszustand, d. h. in der Offenstellung der Ventilklappe, liegen die Nut N, die Vertiefung A2 in der Rastbuchse 3, die Ausnehmung A1 der Führungsbuchse 2, das Verriegelungselement 16, die Rolle R auf einer gemeinsamen Achse X-X. Die Rolle R befindet sich an der Kontaktfläche KF im Kraftschluss zum Verriegelungselement 16 und hält dieses in der Vertiefung A2 der Rastbuchse 2 mit einer definierten Kraft fest, die einem durch die Einstellung der Wirklänge L der Schaltstange 9 eingestellten Gleichgewichtswert als Grenzkraftwert entspricht.The first lever arm H1 is via a second joint 29 with a shift rod 9 connected to one another at a diaphragm plate 27 and a membrane 26 holding pressure piece 28 of the internal measuring mechanism MW1 is attached. The joint 29 lies approximately in the middle between the first joint 34 and the roller R of the lever arm H1 and consists of an introduced into the lever arm H1 bore 25 and a joint piece 24 that the bore 25 interspersed. The joint piece 24 has an externally threaded bolt shank 23 which is in the internal thread of a recess 22 the shift rod 9 can be screwed in the axial direction, so that the effective length of the shift rod 9 opposite the joint 29 extended by unscrewing or by screwing into the recess 22 can be shortened. This allows the position of the roller R with respect to the locking element 16 adjust according to the height of the applied drive torque MA of the flapper shaft W. The shift rod 9 is in one of the housing 1 of the control device KG recorded sleeve B axially displaceably guided and thus transmits the caused by the pending differential pressure displacement of the membrane on the joint 29 , so that the angle lever H around the joint 34 can perform a pivoting movement at an angle φ in a positive or negative direction (see 3 ). The angle lever H, the roller R and the shift rod 9 are combined into a form-locking FG, on the one hand in the joint 34 is pivotable and on the other hand by the adjustability of the effective length L of the shift rod 9 determines both the size of the pivot angle φ and an adaptation to the size of the male drive torque MA allows. In the equilibrium state, ie in the open position of the valve flap, are the groove N, the recess A2 in the locking bushing 3 , the recess A1 of the guide bush 2 , the locking element 16 , the role R on a common axis XX. The roller R is located at the contact surface KF in the frictional connection to the locking element 16 and keeps this in the recess A2 of the locking bush 2 with a defined force, the one by the adjustment of the effective length L of the shift rod 9 set equilibrium value as a limit force value.

Zwischen Membranteller 27 und dem die Buchse B aufnehmenden Gehäuseteil befindet sich eine Rückstellfeder 13, die der Schaltstange 9 zugeordnet ist. Bei hergestelltem Kräftegleichgewicht an der Membran kann die Klappenwelle W in die Offenstellung gedreht werden. Hierzu ist im Deckel 5 des Kontrollgeräts KG eine Welle 10 zum Rückstellen drehbar gelagert, die an ihrer Außenseite mit einem Mitnehmer 11 und an ihrer Innenseite mit der Rastbuchse 3 formschlüssig verbunden ist. Durch Drehen entgegen Pfeilrichtung (Drehrichtung der Welle) wird an der Rückstellfeder 13 eine Rückstellkraft erzeugt, die den Winkelhebel H mit Rolle R automatisch in Verriegelungsposition bringt. Die Nut N, die Vertiefung A2 in der Rastbuchse 3, die Ausnehmung A1 der Führungsbuchse 2, das Verriegelungselement 16 und die Rolle R liegen dann wieder auf der gemeinsamen Achse X-X. Die Klappenwelle W ist in Offenstellung.Between diaphragm plate 27 and the female part B receiving housing part is a return spring 13 that the shift rod 9 assigned. When established equilibrium of forces on the diaphragm, the flapper shaft W can be rotated into the open position. This is in the lid 5 of the control device KG a shaft 10 rotatably mounted for returning, on its outside with a driver 11 and on its inside with the locking bush 3 is positively connected. By turning in the opposite direction of the arrow (direction of rotation of the shaft) is at the return spring 13 generates a restoring force that automatically brings the angle lever H with roller R in the locked position. The groove N, the recess A2 in the locking bushing 3 , the recess A1 of the guide bush 2 , the locking element 16 and the role R are then again on the common axis XX. The flap shaft W is in the open position.

Dem zweiten Hebelarm H2 kann auch ein unter Federkraft stehender externer Rücksteller RS zugeordnet sein, der am Gehäuse 1 des Kontrollgeräts KG befestigt ist und durch eine Bohrung B3 in der Gehäusewand auf den Hebelarm H2 einwirken kann. Dieser Rücksteller RS bewegt den Winkelhebel H mit Rolle R mit Hilfe einer durch eine Feder einstellbaren Stellkraft ebenso wie die Rückstellfeder 13 in die Offenstellung.The second lever arm H2 can also be associated with a standing under spring external reset RS, the housing 1 the control device KG is attached and can act through a bore B3 in the housing wall on the lever arm H2. This retractor RS moves the angle lever H with roller R by means of a spring-adjustable adjusting force as well as the return spring 13 in the open position.

Beispiel 2: Kontrollgerät mit externem MesswerkExample 2: Control device with external measuring unit

Die 4a, 4b und 4c zeigen das erfindungsgemäße Kontrollgerät mit externem Messwerk MW2. Der Aufbau und die Anordnung des Winkelhebels H mit Rolle R entsprechen dem des Beispiels 1.The 4a . 4b and 4c show the control device according to the invention with external measuring mechanism MW2. The construction and the arrangement of the angle lever H with roller R are the same as in Example 1.

Das Messwerk MW2 ist am Gehäuse 1 des Kontrollgeräts KG mit Schrauben angeflanscht und enthält wie das Messwerk MW1 eine jedoch hier nicht dargestellte Membran zur Aufnahme des Wirkdruckes. Die Membran arbeitet mit einer Membranstange M1 zusammen, die mit einer Ausnehmung 19 versehen ist, in der eine Kugel K im Gleichgewichtszustand der Kräfte teilweise einliegt (siehe 4c). Sobald eine Druckänderung die Membran bewegt, überträgt diese die Bewegung auf die Membranstange M1, die sich in der hier nicht dargestellten z-Richtung verschiebt. Die Kugel K bewegt sich aus der Ausnehmung 19 heraus und drückt entgegen einer Feder F auf eine Schaltstange S1, die in einem Verbindungsstück 17 axial verschieblich angeordnet ist. Das Verbindungsstück 17 liegt in einer Ausnehmung 14 des Gehäuses 1 des Kontrollgeräts KG gasdicht ein und wird durch die Verschraubung des Messwerks MW2 am Gehäuse 1 gehalten. Die Schaltstange S1 durchdringt das Verbindungsstück 17 und setzt auf die Schaltstange S2 kraftschlüssig auf und verschiebt letztere axial in der Buchse B gegen den Hebelarm H1 des Winkelhebels H. Die Verbindung der Schaltstange S2 mit dem Hebelarm H1 entspricht dem des Beispiels 1.The measuring unit MW2 is on the housing 1 of the control unit KG flanged with screws and contains as the measuring mechanism MW1 but not shown here membrane for receiving the differential pressure. The membrane works with a membrane rod ge M1 together, with a recess 19 is provided, in which a ball K in the state of equilibrium of the forces partially rests (see 4c ). As soon as a pressure change moves the diaphragm, it transmits the movement to the diaphragm rod M1, which shifts in the z-direction (not shown here). The ball K moves out of the recess 19 out and presses against a spring F on a shift rod S1, which in a connector 17 is arranged axially displaceable. The connector 17 lies in a recess 14 of the housing 1 of the control unit KG gastight and is by the screw connection of the measuring unit MW2 on the housing 1 held. The shift rod S1 penetrates the connector 17 and puts on the shift rod S2 positively and shifts the latter axially in the sleeve B against the lever arm H1 of the angle lever H. The connection of the shift rod S2 with the lever arm H1 corresponds to that of Example first

Nachfolgend wird die Funktion des erfindungsgemäßen Kontrollgeräts beschrieben.following the function of the control device according to the invention will be described.

Das anliegende Drehmoment MA der Klappenwelle W des Sicherheitsabsperrventils wird von dem Verriegelungselement 16 aufgenommen, das teilweise in der Vertiefung A2 der Rastbuchse 3 einliegt und sich jeweils an der entsprechenden Wandung der Ausnehmung A1 der Führungsbuchse 2 abstützt. Die im Kontrollgerät KG wirkende Radialkraft wird direkt über das Verriegelungselement 16 auf die Kontaktfläche KF der Rolle R des Winkelhebels H übertragen. Zur Anpassung des Kontrollgeräts an das vorhandene baugrößenabhängige Antriebsdrehmoment MA der Klappenwelle W sowie zur Optimierung der Schaltkraft zwecks Auslösung des Sicherheitsabsperrventils ist der Winkelhebel H in Bezug auf die Achse X-X einstellbar. Dies geschieht durch eine entsprechende Längenänderung der Schaltstange 9 oder S2. Das erfindungsgemäße Kontrollgerät erreicht einen Arbeitsbereich zwischen 2000 bis 10000 Nmm, was einer Erhöhung des Drehmoments für eine Baugröße von 500% entspricht. Die Schaltkraft ändert sich bei einer solch signifikanten Erhöhung des Arbeitsbereichs lediglich um 6%.The applied torque MA of the valve shaft W of the Sicherheitsabsperrventils is of the locking element 16 partially received in the recess A2 of the locking bush 3 rests and in each case on the corresponding wall of the recess A1 of the guide bush 2 supported. The radial force acting in the control unit KG is directly via the locking element 16 transferred to the contact surface KF of the roller R of the angle lever H. To adapt the control device to the existing size-dependent drive torque MA of the flap shaft W and to optimize the switching force to trigger the Sicherheitsabsperrventils the angle lever H is adjustable with respect to the axis XX. This is done by a corresponding change in length of the shift rod 9 or S2. The control device according to the invention reaches a working range between 2000 to 10,000 Nmm, which corresponds to an increase of the torque for a size of 500%. The switching force only changes by 6% with such a significant increase in the working range.

Die am Hebelarm H1 drehbar gelagerte Rolle R dient als Widerlager und sichert eine sehr reibungsarme Bewegungsfähigkeit des Winkelhebels H, so dass die Auslösung der Klappenwelle W mit gegenüber den bisher bekannten Lösungen wesentlich kleineren Schaltkräften erfolgen kann. Es treten keine Haft- und Gleitreibungskräfte an der Kontaktfläche KF des Verriegelungselements 16 auf und sind lediglich die Rückstellkräfte, die drehmomentbedingten Reibkräfte (nahezu Rollreibung) und die Lagerreibung zwischen den Lagerungen von Winkelhebel H und Rolle R zu überwinden.The rotatably mounted on lever arm H1 R serves as an abutment and ensures a very low-friction movement ability of the angle lever H, so that the release of the valve shaft W can be done with respect to the previously known solutions much smaller switching forces. There are no adhesive and sliding friction forces on the contact surface KF of the locking element 16 and are only the restoring forces to overcome the torque-related frictional forces (almost rolling friction) and the bearing friction between the bearings of angle lever H and R role.

Der Schaltvorgang zur Auslösung des Sicherheitsabsperrventil wird mittels der Schaltstange 9 im Beispiel mit integriertem Messwerk MW1 bzw. mit geteilten Schaltstangen S1 und S2 im Beispiel mit externen Messwerk MW2 realisiert, nachdem der Grenzwert der eingestellten Ansprechdrücke über- oder unterschritten wird. Der um den erforderlichen Schwenkwinkel φ ausgelenkte Winkelhebel H gibt die Verriegelung der mit der Rastbuchse 3 gekuppelten Klappenwelle W frei, die nicht dargestellte Ventilklappe des Sicherheitsabsperrventils wird vom Antriebsmoment der Klappenwelle W und den Strömungskräften beschleunigt, erreicht die Schließlage und sperrt den freien Gasdurchgang ab.The switching process to trigger the safety shut-off valve is by means of the shift rod 9 in the example with integrated measuring unit MW1 or with divided switching rods S1 and S2 realized in the example with external measuring unit MW2, after the limit of the set set pressures is exceeded or fallen below. The deflected by the required pivot angle φ angle lever H gives the lock with the locking bushing 3 coupled flapper shaft W free, the valve flap, not shown, the Sicherheitsabsperrventils is accelerated by the drive torque of the valve shaft W and the flow forces, reaches the closed position and blocks the free passage of gas.

Haben die zu überwachenden Größen ihren normalen Betriebswert wieder erreicht, stellt sich ein entsprechendes Gleichgewicht an der Membran des Messwerks MW1 oder MW2 ein.To have the ones to be monitored Sizes their normal Operating value is reached again, a corresponding equilibrium arises on the membrane of the measuring unit MW1 or MW2.

Die Klappenwelle W kann mittels einer Betätigungseinrichtung BE – wie zuvor bereits beschrieben – in die Offenstellung gebracht werden. Das Kontrollgerät KG verriegelt die Klappenwelle W und das Sicherheitsabsperrventil ist wieder betriebsbereit.The Damper shaft W can by means of an actuator BE - as before already described - in the open position be brought. The control unit KG locks the flap shaft W and the safety shut-off valve is ready for operation again.

Die 5 bis 7 zeigen Varianten des Einsatzes der Rolle R aus Stahl mit einer gehärteten glatten Oberfläche oder einer profilierten Oberfläche. Die Rolle R mit der profilierten Oberfläche weist ein Profil auf, das eine Tiefe t im Bereich zwischen dem 0,02 bis 0,03-fachen des Durchmessers d der Rolle R hat und aus axial verlaufenden Kreissegmenten mit einem Radius des 0,4-fachen des Durchmessers besteht.The 5 to 7 show variants of the use of the roll R made of steel with a hardened smooth surface or a profiled surface. The roll R with the profiled surface has a profile having a depth t in the range of 0.02 to 0.03 times the diameter d of the roll R and axially extending circle segments with a radius of 0.4 times of the diameter.

11

Gehäuse des Kontrollgeräts KGHousing of recording equipment KG

22

Führungsbuchseguide bush

33

Rastbuchselocking bush

44

Lagercamp

55

Deckel in KGcover in KG

66

Boden des KGground of the KG

99

Schaltstangeshift rod

1010

Welle zum Rückstellenwave to reset

1111

Mitnehmer an 10 Driver 10

1313

RückstellfederReturn spring

1414

Ausnehmung für 17 in 1 Recess for 17 in 1

1616

Verriegelungselementlocking element

1717

Verbindungsstück für MW2Connector for MW2

1919

Ausnehmung in M1recess in M1

2222

axiale Ausnehmung in 9 axial recess in 9

2323

Schraubenschaft von 24 des Gelenks 29 Screw shaft of 24 of the joint 29

2424

Gelenkstück des Gelenks 29 Joint of the joint 29

2525

Bohrung in Hebelarm H1 für 24 Hole in lever arm H1 for 24

2626

Membran von MW1membrane from MW1

2727

Membranteller von MW1diaphragm plate from MW1

2828

Druckstück von MW1Pressure piece of MW1

2929

zweites Gelenk des Winkelhebels Hsecond Joint of the angle lever H

3131

GehäuseinnenwandHousing inner wall

3232

Bohrung im Winkelhebel für Gelenk 34 Bore in the angle lever for joint 34

3333

Zylinderstift für Gelenk 34 Cylinder pin for joint 34

3434

erstes Gelenkfirst joint

3535

PassfederAdjusting spring

38, 3938 39

Zylinderschraubencap screws

4040

Deckel an KGcover to KG

AA

Ausnehmung im Gehäuse von KG und Grecess in the case from KG and G

A1A1

Ausnehmung in 2 Recess in 2

A2A2

Vertiefung in 3 Deepening in 3

BB

Buchse für 9 in 1 bzw. S2 in 1 Socket for 9 in 1 or S2 in 1

B1B1

Bohrung in 3 Bore in 3

B3B3

Bohrung in 1 für Rücksteller RSBore in 1 for resetter RS

BEBE

Betätigungseinrichtungactuator

dd

Durchmesser der Rolle Rdiameter the scooter

E-EE-E

Achse der Schaltstangeaxis the shift rod

FF

Federfeather

FGFG

FormgesperreFormgesperre

GG

Gehäuse des SicherheitsabsperrventilsHousing of safety shut

HH

Winkelhebelbell crank

H1H1

Hebelarm von Hlever arm from H

H2H2

Hebelarm von Hlever arm from H

KK

KugelBullet

KFKF

Kontaktfläche an Rolle RContact surface on roll R

KGKG

Kontrollgerätrecording equipment

LL

Länge der SchaltstangeLength of shift rod

M1M1

Membranstange in MW2diaphragm rod in MW2

MAMA

Antriebsdrehmomentdrive torque

MW, MW1, MW2MW, MW1, MW2

Messwerkmeasuring unit

NN

Nut in Bohrung B1groove in hole B1

RR

Rollerole

rr

Radius des Kreissegmentes in Rradius of the circle segment in R

RSRS

Rückstellerreset tool

S1, S2S1, S2

Schaltstangeshift rod

tt

Tiefe des Radius r in Rolledepth of radius r in roll

WW

Klappenwelleflap shaft

X-XX X

Achseaxis

ZBFor example,

Zentrierbuchsecentering

φφ

Schwenkwinkelswivel angle

Claims (10)

Kontrollgerät mit Schaltfunktion für ohne Hilfsenergie und Hilfsgas arbeitende Sicherheitsabsperrventile verschiedener Baugrößen, das an eine Ventilklappe zum Ver- und Entriegeln des Ventils tragende Klappenwelle (W) kuppelbar ist, mit einem einen Boden (6) und Deckel (5; 40) aufweisenden Gehäuse (1), in dem eine am Boden des Gehäuses kraftschlüssig gehaltene Führungsbuchse (2) angeordnet ist, in der eine eine Nut (N) und eine axial durchgehende Bohrung enthaltende Rastbuchse (3) zum formschlüssigen Ankuppeln der Klappenwelle (W) drehbar und nahezu schwimmend konzentrisch zur Achse der Klappenwelle gelagert ist, eine im Deckel (5) drehbar gelagerte Welle (10), die zum Drehen der Rastbuchse (3) mit Klappenwelle in die Offenstellung außenseitig mit einem Mitnehmer (11) und innenseitig mit der Rastbuchse (3) jeweils formschlüssig verbunden ist und mit einem die Rastbuchse verriegelnden walzenförmigen Element (16), welches von einer im Mantel der Führungsbuchse (2) axial angeordneten Ausnehmung (A1) frei drehbar aufgenommen ist, wobei in der Rastbuchse (3) eine an das Element (16) angepasste Vertiefung (A2) vorgesehen ist, in die das Element (16) zum Verriegeln der Klappenwelle (W) eingreift und mit einem Membranmesswerk (MW) zum Bereitstellen einer aus einer Druckänderung eines Gases resultierenden, die Schaltkraft übersteigenden Grenzkraft zum Entriegeln der Klappenwelle (W), dadurch gekennzeichnet, dass dem Verriegelungselement (16) ein Formgesperre (FG) aus einem mit einem an der Innenwandung (31) des Gehäuses (1) angeordneten Gelenk (34) schwenkbar angelenkten Winkelhebel (H) und mindestens einer zwischen Messwerk (MW; MW1; MW2) und Winkelhebel (H) angeordneten, durch ein Gelenk (29) mit dem Winkelhebel (H) verbundenen, axial verschiebbarer und längeneinstellbaren Schaltstange (9; S1; S2) zugeordnet ist, und dass der Winkelhebel (H) eine als Widerlager für das Verriegelungselement (16) ausgebildete drehbare Rolle (R) aufweist, die das Verriegelungselement (16) bei anliegender Grenzkraft kraftschlüssig gegen eine radiale Kraftkomponente der Klappenwelle (W) in seiner Offenstellung hält, wobei die Rolle (R), das Verriegelungselement (16), die Nut (N), und die Vertiefung (A2) auf einer durch die Länge (L) der Schaltstange (9; S1; S2) bestimmten gemeinsamen Achse (X-X) liegen, um die der Winkelhebel (H) mit Rolle (R) bei einem Über- oder Unterschreiten der Grenzkraft eine Schwenkbewegung in seinem Gelenk (34) in positiver oder negativer Richtung zum Lösen des Kraftschlusses zwischen Rolle (R) und Verriegelungselement (16) bewirkt.Control unit with switching function for non-powered and auxiliary gas safety shut-off valves of various sizes, which can be coupled to a valve flap for locking and unlocking the valve-carrying valve shaft (W), with a bottom ( 6 ) and lid ( 5 ; 40 ) housing ( 1 ), in which a non-positively held at the bottom of the housing guide bushing ( 2 ) is arranged, in which a one groove (N) and an axially continuous bore containing detent bushing ( 3 ) is mounted for positive coupling of the flap shaft (W) rotatable and nearly floating concentrically to the axis of the flap shaft, one in the lid ( 5 ) rotatably mounted shaft ( 10 ), which are used to turn the locking bush ( 3 ) with flap shaft in the open position on the outside with a driver ( 11 ) and inside with the locking bushing ( 3 ) is in each case positively connected and with a locking bushing locking roller-shaped element ( 16 ), which by one in the jacket of the guide bush ( 2 ) axially arranged recess (A1) is freely rotatably received, wherein in the locking bush ( 3 ) one to the element ( 16 ) adapted recess (A2) is provided, in which the element ( 16 ) for locking the flap shaft (W) and having a membrane measuring mechanism (MW) for providing a resulting from a pressure change of a gas, the switching force exceeding limit force for unlocking the flap shaft (W), characterized in that the locking element ( 16 ) a molded block (FG) from one with a on the inner wall ( 31 ) of the housing ( 1 ) arranged joint ( 34 ) pivotally hinged angle lever (H) and at least one arranged between the measuring mechanism (MW, MW1, MW2) and angle lever (H), by a joint ( 29 ) connected to the angle lever (H), axially displaceable and adjustable length shift rod ( 9 ; S1; S2) is assigned, and that the angle lever (H) as an abutment for the locking element ( 16 ) formed rotatable roller (R), which is the locking element ( 16 ) holds frictionally against a radial force component of the flap shaft (W) in its open position when the limit force is applied, wherein the roller (R), the locking element ( 16 ), the groove (N), and the recess (A2) on a by the length (L) of the shift rod ( 9 ; S1; S2) certain common axis (XX) lie around which the angle lever (H) with roller (R) in case of exceeding or falling below the limit force pivotal movement in his joint ( 34 ) in a positive or negative direction for releasing the frictional connection between roller (R) and locking element ( 16 ) causes. Kontrollgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelhebel (H) Hebelarme (H1; H2) umfasst, dessen einer Hebelarm (H1) die Rolle (R) trägt und mit der Schaltstange (9; S1; S2) in Verbindung steht, und dessen anderem Hebelarm (H2) ein unter Federkraft stehender extern verstellbarer Rücksteller (RS) zugeordnet ist.Control device according to Claim 1, characterized in that the angle lever (H) comprises lever arms (H1; H2), one lever arm (H1) of which carries the roller (R) and is connected to the selector rod (H1). 9 ; S1; S2) is in communication, and the other lever arm (H2) is associated with a spring-loaded externally adjustable resetter (RS). Kontrollgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (34) des Winkelhebels (H) im Schnittpunkt der beiden Hebelarme (H1; H2) angeordnet ist und der Rolle (R) diametral gegenüberliegt.Control device according to claim 1 and 2, characterized in that the joint ( 34 ) of the angle lever (H) at the intersection of the two lever arms (H1, H2) is arranged and the roller (R) diametrically opposite. Kontrollgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange (9) zur Übertragung der Schaltkraft einerends über einen Kolben direkt mit einer vom Ansprechdruck des Gases beaufschlagten Membran (26) des integrierten Messwerks (MW1) und anderenends durch das mit einem Schraubenschaft (23) versehenen Gelenkstück (24) direkt mit dem Hebelarm (H1) des Winkelhebels (H) verbunden ist, wobei der Schraubenschaft (23) in eine mit Innengewinde versehene axiale Ausnehmung (22) der Schaltstange (9) so einschraubbar ist, dass die Schaltstange in ihrer Länge (L) durch ein Drehen um ihre Achse E-E in positiver oder negativer Richtung bezogen auf die X-X-Achse auf unterschiedliche Drehmomentwerte einstellbar ist.Control device according to claim 1 and 2, characterized in that the shift rod ( 9 ) for transmitting the switching force at one end via a piston directly with a be of the set pressure of the gas impacted membrane ( 26 ) of the integrated measuring unit (MW1) and at the other end by a screw shaft ( 23 ) provided joint piece ( 24 ) is directly connected to the lever arm (H1) of the angle lever (H), wherein the screw shaft ( 23 ) in an internally threaded axial recess ( 22 ) of the shift rod ( 9 ) is screwed so that the shift rod in its length (L) by turning about its axis EE in the positive or negative direction with respect to the XX-axis is adjustable to different torque values. Kontrollgerät nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Membran (26) des internen Messwerks (MW1) und der die Buchse (B) aufnehmenden Wandung des Gehäuses (1) eine die Schaltstange (9) umschließende Rückstellfeder (13) angeordnet ist, die bei Drehen des Mitnehmers (11) entgegen der Drehrichtung der Klappenwelle das Verriegelungselement (16) durch Verschwenken des Winkelhebels (H) in seine Verriegelungsposition in der Rastbuchse (3) bringt.Control device according to claim 1 and 4, characterized in that between the membrane ( 26 ) of the internal measuring unit (MW1) and the housing (B) receiving wall of the housing ( 1 ) a the shift rod ( 9 ) surrounding return spring ( 13 ) is arranged, which when turning the driver ( 11 ) against the direction of rotation of the valve shaft, the locking element ( 16 ) by pivoting the angle lever (H) in its locking position in the locking bush ( 3 ) brings. Kontrollgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, dass zwei Schaltstangen (S1; S2) zur Übertragung der Schaltkraft mit einer vom Ansprechdruck des Gases beaufschlagten Membran (26) des externen angeflanschten Messwerks (MW2) über eine Membranstange (M1) und eine Kugel (K) vorgesehen sind, von denen die Schaltstange (S1) von einem Verbindungsstück (17) im Kraftschluss zur Schaltstange (S2) gehalten ist, und die Schaltstange (S2) durch ein mit einem Schraubenschaft (23) versehenes Gelenkstück (24) mit dem Hebelarm (H1) des Winkelhebels (H) verbunden ist, wobei der Schraubenschaft (23) in eine mit Innengewinde versehene axiale Ausnehmung (22) der Schaltstange (S2) so einschraubbar ist, dass die Schaltstange (S2) in ihrer Länge (L) durch ein Drehen um ihre Achse E-E in positiver oder negativer Richtung bezogen auf die X-X-Achse auf unterschiedliche Drehmomentwerte einstellbar ist.Control device according to claim 1, characterized in that two switching rods (S1, S2) for transmitting the switching force are acted upon by a membrane which is acted upon by the response pressure of the gas (S1; 26 ) of the external flange-mounted measuring unit (MW2) via a diaphragm rod (M1) and a ball (K) are provided, of which the switching rod (S1) of a connecting piece ( 17 ) is held in the frictional connection to the shift rod (S2), and the shift rod (S2) by a with a screw shaft ( 23 ) provided joint piece ( 24 ) is connected to the lever arm (H1) of the angle lever (H), wherein the screw shaft ( 23 ) in an internally threaded axial recess ( 22 ) of the shift rod (S2) is screwed so that the shift rod (S2) in its length (L) by turning about its axis EE in a positive or negative direction with respect to the XX axis is adjustable to different torque values. Kontrollgerät nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem das externe Messwerk (MW2) haltenden Deckel (40) und der die Buchse (B) aufnehmenden Wandung des Gehäuses (1) eine die Schaltstange (S2) umschließende Rückstellfeder (13) angeordnet ist, die bei Drehen des Mitnehmers (11) entgegen der Drehrichtung der Klappenwelle das Verriegelungselement (16) durch Verschwenken des Winkelhebels (H) in seine Verriegelungsposition in der Rastbuchse (3) bringt.Control device according to claim 1 and 6, characterized in that between a the external measuring mechanism (MW2) holding lid ( 40 ) and the socket (B) receiving wall of the housing ( 1 ) a the shift rod (S2) enclosing return spring ( 13 ) is arranged, which when turning the driver ( 11 ) against the direction of rotation of the valve shaft, the locking element ( 16 ) by pivoting the angle lever (H) in its locking position in the locking bush ( 3 ) brings. Kontrollgerät nach Anspruch 1, 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Verriegeln des Verriegelungselements (16) ein externer einstellbarer Rücksteller (RS) vorgesehen ist, der dem Hebelarm (H2) des Winkelhebels (H) zugeordnet ist.Control device according to claim 1, 4 and 7, characterized in that in addition to locking the locking element ( 16 ) an external adjustable resetter (RS) is provided, which is assigned to the lever arm (H2) of the angle lever (H). Kontrollgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (R) an dem Verriegelungselement (16) bei Über- oder Unterschreiten der Grenzwerte der vorgegebenen Ansprechdrücke durch die Schwenkbewegung des Winkelhebels (H) um einen positiven oder negativen Betrag von der Achse (X-X) reibungsarm und ohne Haftreibung abwälzbar angeordnet ist, wobei der Kraftschluss zwischen Rolle und Verriegelungselement aufgehoben wird und das Verriegelungselement (16) soviel Freiraum erhält, dass es eine radiale Verschiebebewegung zum Entriegeln der Rastbuchse (3) mit Klappenwelle (W) ausführen kann.Control device according to claim 1 to 3, characterized in that the roller (R) on the locking element ( 16 ) If the limits of the predetermined response pressures above or below the limits of the angular lever (H) by a positive or negative amount of the axis (XX) friction and without friction is arranged abrollable, the frictional connection between the roller and locking element is repealed and the Locking element ( 16 ) receives so much free space that there is a radial displacement movement for unlocking the locking bushing ( 3 ) with flap shaft (W) can perform. Kontrollgerät nach Anspruch 1 bis 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (R) eine glatte gehärtete oder profilierte Oberfläche aufweist.recording equipment according to claim 1 to 3 and 9, characterized in that the roller (R) a smooth hardened or profiled surface having.