DE2729570C2 - Combined shut-off and pipe rupture safety valve - Google Patents

Description

zu verbinden. Diese Lösung hat aber den Nachteil, daß die Gefahr des Hängenbleibens des Ankers besteht, so daß eine sichere Absperrung im Falle eines Rohrbruchs nicht gewährleistet istconnect to. This solution has the disadvantage that there is a risk of the anchor getting stuck, so that a safe barrier in the event of a pipe rupture is not guaranteed

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktionen von elektromagnetischen Sicherheitsabsperrventil und Rohrbruchsicherung ohne die genannten Nachteile bekannter Ausführungen, nämlich hohe Kosten, hoher Raumbedarf, hohe Komponentenzahl und Störanfälligkeit, zu verwirklichen.The invention is based on the object of the functions of electromagnetic safety shut-off valve and pipe burst protection without the disadvantages mentioned known designs, namely high costs, high space requirements, high number of components and susceptibility to failure, to realize.

Diese Aufgabe wird bei dem kombinierten Absperrund IJSohrbruchsicherheitsventil der eingangs beschriebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöstIn the case of the combined shut-off and pipe breakage safety valve, this task is the one described at the beginning Type solved by the characterizing features of claim 1

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Ventils besteht darin, daß die Schließbewegung des Schließkörpers im Falle einer zu hohen Strömungsgeschwindigkeit, wie sie bei einem Rohrbruch typischerweise auftritt, völlig unabhängig von dem Magnetanker in seine Schließstellung bewegt wird, mittels des Magnetankers jedoch der Schließkörper in seine öifnungsstellung zurückgebracht werden kann. Das erfindiwgsgcniäße Ventil vereinigt daher eine hohe Funktionssicherheit mit einer konstruktiven Vereinfachung, die durch den Wegfall eines getrennten Umgehungsventils gegeben istA particular advantage of the valve according to the invention is that the closing movement of the closing body in the event of too high a flow velocity, as typically occurs in the event of a pipe burst, is moved completely independently of the armature into its closed position, by means of the armature however, the closing body is returned to its opening position can be. The inventive Valve therefore combines a high level of functional reliability with a structural simplification that is achieved by the There is no need for a separate bypass valve

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of the invention are given in the subclaims.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel.The drawing shows an embodiment.

F i g. 1 ist ein Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Ventil.F i g. 1 is a section through a valve designed according to the invention.

Fig.2 bis 4 sind Teilschnitte, welche verschiedene Arbeitsstellungen des Ventils wiedergeben.FIGS. 2 to 4 are partial sections showing different working positions of the valve.

Ein Ventilsitz 2 eines Ventilgehäuses 1 ist durch einen Schließkörper 3 in dessen unterer Stellung verschlossen und in seiner oberen Stellung geöffnet Mit dem Schließkörper 3 wirkt ein zylindrisch ausgebildeter elektromagnetischer Doppelantrieb in unten näher erläuterter Weise zusammen.A valve seat 2 of a valve housing 1 is closed by a closing body 3 in its lower position and open in its upper position. A cylindrically shaped electromagnetic valve acts with the closing body 3 Double drive together in the manner explained in more detail below.

Der den Magnetfluß führende Eisenkreis der elektromagnetischen Antriebseinrichtung besteht aus einem zylindrischen Außenrohr 4, einem unteren Magnetdekkel 5, einem oberen Magnetdeckel 6 und einem mittleren Magnetdeckel 7. Die Antriebseinrichtung umfaßt ferner zwei Magnetspulen 8 und 9 und einen in Richtung seiner Längsachse beweglichen Msgnetanker 10, der zwischen einem oberen Magnetstopfen 11 und einem unteren Magnetstopfen 12 in seiner Mittellage einen unteren Luftspalt 13 und einen oberen Luftspalt 14 als magnetischen Arbeitsluftspalt aufweistThe iron circuit of the electromagnetic one guiding the magnetic flux Drive device consists of a cylindrical outer tube 4, a lower magnetic cover 5, an upper magnetic cover 6 and a central magnetic cover 7. The drive device comprises furthermore two magnet coils 8 and 9 and a Msgnetanker 10 movable in the direction of its longitudinal axis, the between an upper magnetic plug 11 and a lower magnetic plug 12 in its central position has lower air gap 13 and an upper air gap 14 as a magnetic working air gap

Der Magnetstopfen 11 ist durch Schweißung mit einem aus n'chtmagnetischcm Material bestehenden Ankerführungsrohr 15 und über dieses mit einem daran angeschweißten Zwischenrohr 16 verbunden, das auf das Ventilgehäuse 1 aufgeschraubt ist und dadurch die Verbindung der Magnetantriebseinrichtung mit dem Ventilgehäuse herstellt. Der Magnetanker 10 ist durch eine Führungsspindel 19 zusätzlich zu seiner radialen Führung im Ankerführungsrohr 15 im unteren Magnetstopfen 12 geführt Die den Eisenkreis bildenden Bauteile und das Ankerführungsrohr sind, beginnend in F i g. 1 von unten beim unteren Magnetdeckel 5, wie folgt zu einer mechanisch starren, die untere Magnetspule 9 und die obere Magnetspule 8 einschließenden Einheit verbunden. Auf einer Schulter am Umfang des unteren Magnetdeckels 5 ruht cias Außenrohr 4, dessen Unterkante mit dem Umfang des unteren Magnetdeckels 5 verschweißt ist. In eine Mittelbohrung des unteren Magnetdeckels 5 ist das Ankerführungsrohr 15 dicht passend eingesetzt In den Ringraum zwischen der inneren Wandung des Außenrohres 4 und der äußeren Wandung des Ankerführungsrohres 15 ist die untere Magnetspule 9 eingesetzt und in diesem Raum mit Kunstharz vergossen. Nach oben ist die untere Magnetspule 9 durch den mittleren Magnetdeckel 7 abgedeckt, der auf einer im Außenrohr 4 angebrachten Schulter ruht und mit seinem Umfang dicht in den Innenmantel des AußenrohresThe magnetic plug 11 is welded to an armature guide tube made of non-magnetic material 15 and connected via this to an intermediate pipe 16 welded to it, which on the valve housing 1 is screwed on and thereby the connection of the magnetic drive device with the Manufactures valve housing. The armature 10 is by a guide spindle 19 in addition to its radial Guide in the armature guide tube 15 guided in the lower magnetic plug 12 The components forming the iron circle and the anchor guide tube, starting in FIG. 1 from below at the lower magnetic cover 5, as follows a mechanically rigid, the lower magnetic coil 9 and the upper magnetic coil 8 enclosing unit. The lower edge of the outer tube 4 rests on a shoulder on the circumference of the lower magnetic cover 5 is welded to the circumference of the lower magnetic cover 5. In a central hole in the lower magnetic cover 5, the anchor guide tube 15 is inserted in a tightly fitting manner in the annular space between the inner wall of the outer tube 4 and the outer wall of the armature guide tube 15 is the lower magnetic coil 9 used and potted in this room with synthetic resin. Up is the lower solenoid 9 through the middle magnetic lid 7 covered, which rests on a shoulder mounted in the outer tube 4 and with his Circumference tightly into the inner jacket of the outer tube

ίο 4 paßt, während er andererseits auf dem Ankerführungsrohr 15 dicht aufsitzt In dem zwischen dem Außenrohr 4 und dem Ankerführungsrohr 15 gebildeten Ringraum ist oberhalb des mittleren Magnetdeckels 7 die obere Magnetspule 8 untergebracht und innerhalb dieses Ringraumes vergossen. In Fortsetzung der Außenfläche des Ankerführungsrohres 15 ist der Innenmantel dieses Ringraumes an seinem oberen Ende durch die Außenfläche des oberen, mit dem oberen Ende des Ankerführungsrohres 15 verschweißten Magnetstopfens 11 gebildet Nach oben ist die obere Magnetspule 8 durch den oberen Magnetdeckel t abgeschlossen, der auf einer Schulter im Außenrohr 4 ruht dessen Umfang dicht in das Außenrohr 4 paßt und der mit einer mittleren Bohrung dicht auf dem Umfang des oberen Magnet-Stopfens 11 sitzt Gegen Axialbewegung nach oben sind die ÜT. Außenrohr 4 angeordneten Teile durch einen Sprengring 18 gesichert, der über dem oberen Magnetdeckel 6 in eine Nut des Innenmantels des Außenrohres 4 eingesetzt istίο 4 fits, while he is on the other hand on the anchor guide tube 15 sits tightly in the formed between the outer tube 4 and the armature guide tube 15 Annular space is housed above the middle magnet cover 7, the upper magnet coil 8 and inside this annulus potted. The inner jacket is a continuation of the outer surface of the armature guide tube 15 this annulus at its upper end through the outer surface of the upper, with the upper end of the Armature guide tube 15 welded magnetic plug 11 is formed. Upward is the upper magnetic coil 8 completed by the upper magnetic cover t, which rests on a shoulder in the outer tube 4 whose circumference fits tightly into the outer tube 4 and the one with a central hole tightly on the circumference of the upper magnetic plug 11 sits against axial movement upwards are the ÜT. Outer tube 4 arranged parts by a Snap ring 18 secured, the above the upper magnetic cover 6 in a groove in the inner jacket of the outer tube 4 is used

Bei Erregung der oberen Magnetspule S verläuft der Magnetfluß durch die zu einem oberen Eisenkreis gehörenden Eisenteile 4, 6, 7, 10, 11 und durch den oberen Luftspalt 14 und erzeugt eine auf den Magnetanker 10 nach oben in Richtung auf den Magnetstopfen 11 wirkende Zugkraft Bei Erregung der unteren Magnetspule 9 verläuft der Magnetfluß durch die Eisenteile 4,5,7,10, 12 und durch den unteren Luftspalt 13 und erzeugt eine auf den Magnetanker 10 in Richtung auf den Magnetstopfen 12 wirkende ZugkraftWhen the upper magnetic coil S is excited, the magnetic flux runs through the one belonging to an upper iron circle Iron parts 4, 6, 7, 10, 11 and through the upper air gap 14 and creates one on the armature 10 acting upwards in the direction of the magnetic plug 11 Tensile force When the lower magnet coil 9 is excited, the magnetic flux runs through the iron parts 4, 5, 7, 10, 12 and through the lower air gap 13 and generates an on the armature 10 in the direction of the magnet plug 12 effective tensile force

Die Führungsspindel 19 trägt an ihrem unteren Ende eine Glocke 20 mit einer äußeren Ringrippe 20'. An der Ringrippe 20' liegen bei der in F i g. 1 gezeichneten Stellung der Teile ein oberer Federteller 23 und ein unterer Federteller 24 an. Zwischen der unteren Stirnfläche des unteren Magnetstopfens 12 und dem Fiderteller 23 ist eine obere Druckfeder 21, vorzugsweise eine zylindrische Wendelfeder, eingespannt, zwischen einer Schulter im Gehäuse 1 und dem Federteller 24 eine untere, der Feder 21 entsprechende Druckfeder 22. Solange keine sonstigen Kräfte einwirken, halten die Federn 21 und 22 die Glocke 20 und damit die Führungsspindel 19 in der in F i g. 1 gezeichneten mittleren Höhenlage. Bei dieser Stellung liegen die Fedürteller 23, 24 nicht nur an der üußei-eii Ringrippe 20' der Glocke 20 von entgegengesetzten Seiten her an, sondern mit ihren äußeren Bereichen auch an einer inneren Ringrippe 25 dei Gehäuses 1, die ebenso dick ist, wie die äußere Ringrippe 20' der Glocke 20.
Der Ventilkegf¹ des Schließkörpers 3 weist einen Schaft 3' auf. In die Glocke 20 ist von unten her eine Kappe 26 eingeschraubt. In einer mittleren Bohrung der Kappe 26 ist der Schaft 3' längsverschieblich — in F i g. 1 heb- und senkbar — geführt. An seinem in F i g. 1 oberen Ende trägt er einen innerhalb der Kappe 26 Platz findenden Tel'er 31. Zwischen einem auf dem Boden der Kappe gebildeten, dessen Mittelbohrung umgebenden Federsitz und der Unterseite des Tellers 31 ist als Druckfeder eine zylindrische Wendelfeder 28 einge-The guide spindle 19 carries at its lower end a bell 20 with an outer annular rib 20 '. On the annular rib 20 'are in the in F i g. 1 position of the parts an upper spring plate 23 and a lower spring plate 24 on. An upper compression spring 21, preferably a cylindrical helical spring, is clamped between the lower end face of the lower magnetic stopper 12 and the fider plate 23, and a lower compression spring 22 corresponding to the spring 21 between a shoulder in the housing 1 and the spring plate 24, as long as no other forces are acting , the springs 21 and 22 hold the bell 20 and thus the lead screw 19 in the position shown in FIG. 1 drawn middle altitude. In this position, the spring plates 23, 24 not only rest against the ring rib 20 'of the bell 20 from opposite sides, but with their outer regions also against an inner annular rib 25 of the housing 1, which is just as thick as the outer ring rib 20 'of bell 20.
The valve cone ^{1 of} the closing body 3 has a shaft 3 '. A cap 26 is screwed into the bell 20 from below. In a central bore of the cap 26, the shaft 3 'is longitudinally displaceable - in FIG. 1 can be raised and lowered - guided. At his in FIG. 1 upper end it carries a Tel'er 31 that can be placed inside the cap 26. A cylindrical helical spring 28 is inserted as a compression spring between a spring seat formed on the base of the cap and surrounding its central bore, and the underside of the plate 31.

spannt Um die Teile zusammensetzen zu können, ist der Schaft 3' entweder mit dem Ventilkegel oder mit dem Teller 31 oder mit beiden verschraubt. Innerhalb der Glocke 20 ist ein auf der oberen Stirnkante der eingeschraubten Kappe 26 und auf dem Federteiler 31 auflie- gender Federteller 29 angeordnet, gegen den sich eine zwischen ihn und den Boden der Glocke 20 eingespannte zylindrische Wendelfeder 27 als weitere Druckfeder abstütztclamps In order to be able to assemble the parts, the shaft 3 'is either with the valve cone or with the Plate 31 or screwed to both. Inside the bell 20, a on the upper end edge of the screwed-in cap 26 and on the spring divider 31 is supported. gender spring plate 29 is arranged against which a cylindrical helical spring 27 clamped between it and the bottom of the bell 20 as a further compression spring supports

Wenn die beiden Magnetspulen 8 und 9 stromlos sind, nehmen die Führungsspindel 19 und der Schließkörper 3 ihre durch die Vorspannung der Federn bestimmte, in F i g. 1 gezeigte Ausgangsstellung ein, solange kein Medium durch den Sitz 2 strömt oder die Geschwindigkeit eines durchströmenden Mediums einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Bei Durchströmung des Ventils wirkt auf den Schließkörper 3 am Ventilsitz 2 eine Druckdifferenz; bei Oberschreiten eines bestimmten Dü'chfiiiS'A'crtss übersteigt die durch sie ausgeübte Kraft die Vorspannkraft der Feder 28, und das Ventil wird bei weiterem Anstieg der Strömungsgeschwindigkeit geschlossen. Dabei bewegt sich der Schließkörper 3 bei unverändert bleibender Stellung der Führungsspindel 19 in Richtung auf den Sitz 2 und wird durch den sich durch die Verringerung des Strömungsquerschnittes am Sitz ergebenden Druckanstieg auf den Sitz 2 gepreßt (Fig.2). Dabei wird die Feder 28 zusammengedrückt; wenn sich der Schließkörper 3 der Schließstellung nähen, nähen sich die untere Fläche des an seinem oberen Ende befindlichen Tellers 31 bis auf ein geringes Spiel der Schulterfläche 30 der Kappe 26 und die Differenz aus der auf den Schließkörper 3 ausgeübten, druckdifferenzbedingten hydraulischen Kraft und der Kraft der Feder 28 wirkt als dichtende Schließkraft auf den Schließkörper 3 ein. In dieser Weise arbeitet das Ventil z. B. bei Rohrbruch. Wenn es wie beschrieben geschlossen ist läßt es sich dadurch wieder öffnen, daß die obere Magnetspule 8 unter Strom gesetzt wird. Ihre am Luftspalt 14 auf den Magnetanker 10 wirkende Zugkraft verringert diesen Luftspalt bis auf den Wert Null und öffnet den Ventilsitz 2 durch Anheben der Führungsspindel 19 mit der Glocke 20 und der in diese eingeschraubten Kappe 26, die mit ihrer Schulter 30 den Teller 31 und damit den Schließkörper 3 anhebt Wenn das Schließen nicht durch Rohrbruch, sondern unbeabsichtigt durch kurzzeitig überhöhte Durchflutung erfolgte, kann nach deren Wegfall und nach dem öffnen der Steuerimpuls an der Magnetspule 8 wieder aufgehoben werden; die Führungsspindel 19 wird dann durch die Druckfeder 21 und der Schließkörper 3 durch die Feder 27 in die neutral Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 zurückgebrachtIf the two solenoid coils 8 and 9 are de-energized, take the guide spindle 19 and the closing body 3 their determined by the bias of the springs, in F i g. 1 as long as no medium flows through seat 2 or the speed of a flowing medium does not exceed a certain value. When there is a flow through the valve, a valve acts on the closing body 3 on the valve seat 2 Pressure difference; if a certain limit is exceeded, it exceeds that exercised by it Force the biasing force of the spring 28, and the valve is closed with a further increase in the flow rate. The closing body 3 moves in the process with unchanged position of the guide spindle 19 in the direction of the seat 2 and is through the The pressure increase resulting from the reduction in the flow cross-section at the seat is pressed onto the seat 2 (Fig. 2). The spring 28 is compressed; when the closing body 3 of the closed position sew, the lower surface of the sew to its upper At the end of the plate 31 except for a slight play of the shoulder surface 30 of the cap 26 and the difference from the pressure difference-induced hydraulic force exerted on the closing body 3 and the force of the Spring 28 acts as a sealing closing force on closing body 3. This is how the valve works z. B. in the event of a pipe burst. When it is closed as described, it can be opened again by opening the upper Solenoid 8 is energized. Your tensile force acting on the armature 10 at the air gap 14 reduces this air gap to the value zero and opens the valve seat 2 by lifting the guide spindle 19 with the bell 20 and the cap 26 screwed into it, which with its shoulder 30 lifts the plate 31 and thus the closing body 3 Closing was not caused by a pipe burst, but was accidentally caused by briefly excessive flooding, can be canceled again after it is no longer available and after the control pulse at the solenoid 8 has been opened will; the guide spindle 19 is then driven by the compression spring 21 and the closing body 3 by the spring 27 brought back into the neutral starting position according to FIG

Das Schließen des Ventils in seiner Eigenschaft als elektromagnetisch zu betätigendes Sicherheitsabsperrventil erfolgt aus der neutralen Ausgangsstellung (Fig. 1) heraus dadurch, daß die untere Magnetspule 9 unter Strom gesetzt wird. Die Magnetkraft verschiebt dann die Führungsspindel 19 um den Betrag des Luftspaltes Ϊ3 in Sitzrichtung, wobei der Schließkörper 3 bereits vor Beendigung der Bewegung des Ankers 10 auf dem Site 2 zur Anlage kommt und der Anker 10 in der letzten Phase seiner Bewegung einen zusätzlichen Hub unter Zusammenpressen der Feder 27 ausführt, so daß, wie für das brummfreie Arbeiten von Wechsejstrommagneten erforderlich, der Luftspalt 13 mit Si- cherheit auf Null verkleinert wird, ohne daß dazu sorgfältige Voreinstellungen notwendig gewesen wären (F i g. 3). Das öffnen eines derartig geschlossenen Ventils erfolgt durch Ausschalten der Magnetspule 9; die Druckfeder 22 verschiebt dann über die Teile 19,20,26, 30,31, 3' den Schließkörper 3 wieder in seine in F i g. 1 gezeichnete Ausgangsstellung.Closing the valve in its capacity as Electromagnetically operated safety shut-off valve takes place from the neutral starting position (Fig. 1) in that the lower solenoid 9 is energized. The magnetic force then moves the guide spindle 19 by the amount of the air gap Ϊ3 in the seat direction, with the closing body 3 already before the end of the movement of the anchor 10 on the site 2 comes to rest and the anchor 10 in the last phase of its movement executes an additional stroke while compressing the spring 27, so that, as required for the hum-free operation of AC magnets, the air gap 13 with Si safety is reduced to zero without the need for careful presettings (Fig. 3). A valve closed in this way is opened by switching off the solenoid 9; the Compression spring 22 then moves over parts 19, 20, 26, 30,31, 3 'the closing body 3 back in its in F i g. 1 drawn starting position.

Statt das öffnen des elektromagnetisch geschlossenen Ventils nach dem Abschalten der unteren Magnetspule 9 der Druckfeder 22 zu überlassen, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die obere Magnetspule 8 hierfür benutzt, die dann nach dem Abschalten des als Schließstrom wirkenden, die Spule 9 durchlaufenden Stromes ihrerseits mit Strom gespeist wird, der dann als Öffnungsstrom wirkt Dabei wird der Schließkörper 3 mit der Glocke 20 über die Führungsstange 19 zunächst über die Mittelstellung hinaus nach oben bewegt. Nach erfolgtem öffnen kann der die obere Magnetspule 8 speisende Öffnungsstrom wieder abgeschaltet werden, so daß dann die Glocke 20, die Führungsspindel 19 und der Magnetanker 10 durch die Feder 21 wieder in die Mittelstellung zurückgcstcH* werden. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, daß die Feder 22, die bei der zuerst beschriebenen Ausführung die Rückführarbeit leisten mußte, schwächer ausgeführt und mit kleinerer Vorspannung eingebaut werden kann, weil sie nur noch die Aufgabe hat, im Zusammenwirken mit der Feder 21 die Mittelstellung der Teile zu bestimmen. Der Magnetanker 10 braucht dann beim elektromagnetischen Schließen des Ventils auch nur diese geringere Vorsp»' snung der Feder 22 zu überwinden, so daß auch die mit dem Schließstrom zu speisende Magnetspule 9 für eine kleinere Leistung ausgelegt werden und somit mit kleinerem Gewicht und Vo'»imen hergestellt werden kann.Instead of leaving the opening of the electromagnetically closed valve after the lower solenoid 9 has been switched off, the compression spring 22 is shown in FIG a development of the invention, the upper solenoid 8 is used for this purpose, which is then switched off the current acting as the closing current and passing through the coil 9 is in turn fed with current which then acts as an opening current. The closing body 3 with the bell 20 is moved over the guide rod 19 first moved up beyond the middle position. After the opening has taken place, the opening current feeding the upper magnet coil 8 can be switched off again, so that the bell 20, the guide spindle 19 and the magnet armature 10 are then actuated by the spring 21 be pulled back to the middle position *. This procedure has the advantage that the spring 22, which at the first described version had to do the return work, performed weaker and can be installed with a smaller bias, because it only nor has the task of determining the central position of the parts in cooperation with the spring 21. Of the Magnetic armature 10 then only needs this smaller one when the valve is closed electromagnetically To overcome the bias of the spring 22, so that too the solenoid 9 to be fed with the closing current can be designed for a lower power and thus can be manufactured with a smaller weight and volume.

Dem Anheben des Schließkörpers 3 mittels der oberen Magnetspule 8 läßt sich noch eine weitere vorteilhafte Wirkung zuordnen. Die Abmessungen können nämlich so gewählt sein, daß bei normalen Betriebsbedingungen der Schließkörper 3 über die Führungsspindel 19 soweit angehoben werden kann, daß er nicht mehr durch Strömungsdruckdifferenzen geschlossen werden kann, so daß also seine Wirkung als Rohrbruchventil aufgehoben wird. Das ist für bestimmte besondere Betriebszustände eines Leitungssystems vorteilhaft so bei Anfahr- und Auffüllvorgängen. Eine entsprechende Hochhubstellung des Schließkörpers 3 ist in F i g. 4 gezeigtAnother advantageous effect can be assigned to the lifting of the closing body 3 by means of the upper magnetic coil 8. The dimensions can namely be chosen so that, under normal operating conditions, the closing body 3 can be raised over the guide spindle 19 to such an extent that it cannot can be closed more by flow pressure differences, so that its effect as a pipe rupture valve is canceled. This is advantageous for certain special operating states of a line system so with start-up and filling processes. A corresponding high-lift position of the closing body 3 is shown in FIG. 4th shown

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (7)

1 2 Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Absperr- und Patentansprüche: Rohrbruchsicherheitsventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.1 2 The invention relates to a combined shut-off and patent claims: pipe burst safety valve according to the preamble of patent claim 1. 1. Kombiniertes Absperr- und Rohrbruchsicher- Ein solches kombiniertes Sperr- und Rohrbruchsiheitsventil mit einem als Rohrbruchsicherung infol- 5 cherheitsventil ist aus der DE-AS10 75 394 bekannt1. Combined shut-off and pipe rupture proof - Such a combined shut-off and pipe rupture valve with an infol- 5 safety valve as a pipe burst safety valve is known from DE-AS10 75 394 ge eines bei Rohrbruch sich einstellenden Druckab- In der chemischen Verfahrenstechnik, der Kernreak-In chemical process engineering, the nuclear reac- falles gegen die Wirkung einer Offenhaltefeder tortechnik und anderen Anwendungsbereichen werdencase against the effect of a hold-open spring gate technology and other areas of application selbsttätig mechanisch schließenden Ventil, das ei- in Rohrleitungssystemen, besonders wenn giftige, ag-Automatically mechanically closing valve, which is used in pipeline systems, especially when toxic, ag- nen auch willkürlich betätigbaren Schließkörper gressive, radioaktive, unter hohem Druck stehe ide oderNEN also arbitrarily operable closing bodies are gressive, radioactive, under high pressure ide or enthält, gekennzeichnet durch einen Ma- io auf hohe Temperaturen aufgeheizte Medien durch diecontains, characterized by a malio, media heated to high temperatures by the gnetanker (10), dessen Antriebsstange (19) einen Rohrleitung strömen, aus Sicherheitsgründen besonde-gnetanker (10), the drive rod (19) of which flows through a pipeline, for safety reasons Haltekörper (Glocke 20) trägt, der den Schließkör- re Sicherheitsarmaturen eingebaut, die in kritischen Fäl-Holding body (bell 20) carries the safety fittings in the closing body, which in critical cases per (3) führt und gegen den sich bei Betriebsstellung len, insbesondere beim Austreten des Mediums in dieper (3) leads and against which len in operating position, especially when the medium escapes into the des Sicherheitsabsperrventils die bei Rohrbruch Umgebung des Rohrleitungssystems, dieses absperrenof the safety shut-off valve which, in the event of a pipe rupture, shut off the pipeline system oder anderweitig erzeugter übermäßiger Strö- 10 und damit das weitere Austreten des Mediums unterbin-or otherwise generated excessive currents and thus prevent the further leakage of the medium. mungsdruckdifferenz zusammengedrückte Offen- den.pressure difference compressed open ends. haltefeder (28) des Schließkörpers (3) abstützt, und Bei Rohrsystemen kleinerer Nennweite und auch in der Haltekörper (20) für einen Druckausgleich der Meßleitungen derartiger Systeme werden vielfach didurch das Ventil trennbaren Räume aus der Be- rekt wirkende Magnetventile eingebaut, die vorzugstriebsstel}i?.ig in Öffnungsrichtung verschiebbar ist 20 weise in stromlos offener Bauweise ausgeführt sind und und zweife entgegengesetzte Richtungen am Halte- durch kritische Betriebszustände erfassende Signalgekörper angreifende Federn ihn im neutralen Be- . ber gesteuert werden können. Diesen elektromagnetitriebszustand in der Mittellage halten. sehen Sicherheitsabsperrventilen werden häufig nochretaining spring (28) of the closing body (3), and for pipe systems with a smaller nominal width and also in the holding body (20) for a pressure equalization of the measuring lines of such systems are often didurch the valve separable spaces from the directly acting solenoid valves installed, the vorzugstriebsstel} i? .ig can be displaced in the opening direction and are designed in a normally open design and and two opposite directions on the holding signal body that detects critical operating states attacking springs him in the neutral position. can be controlled via. This electromagnetic drive state hold in the middle position. see safety shut-off valves are still common 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- rein mechanisch wirkende Rohrbruchsicherungen vornet, daß die Offenhaltefeder (28) im Haltekörper (20) 25 geschaltet Bekannte derartige Rohrbruchsicherungen angeordnet ist, der glockenförmig ausgebildet ist (DE-PS 82 935, DE-AS 10 75 394) weisen einen meist2. Valve according to claim 1, characterized in that purely mechanically acting pipe rupture safeguards vornet, that the hold-open spring (28) is switched in the holding body (20) 25 is arranged, which is bell-shaped (DE-PS 82 935, DE-AS 10 75 394) have a mostly 3. Ventil nach Anspruch loJer 2, dadurch gekenn- strömungsgünstig geformten Schließkörper auf, der zeichnet, daß der Magnetanker (10) des Haltekör- durch die Vorspannung einer zylindrischen Feder bei pers (Glocke 20) mit zwei Magnetspulen (8, 9) zu- normalen Strömungsverhältnissen in Offenstellung zu sammenwirkt 30 einem Ventilsitz gehalten wird und der erst bei Über-3. Valve according to claim loJer 2, characterized in that the closing body has a streamlined shape shows that the magnet armature (10) of the holding body by the bias of a cylindrical spring pers (bell 20) with two magnetic coils (8, 9) to normal flow conditions in the open position cooperates 30 a valve seat is held and only when over- 4. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch schreiten einer durch die Höhe der eingestellten Federgekennzeichnet, daß die Mittellage des Haltekör- vorspannung vorgegebenen Druckdifferenz am pers (Glocke 20) durch einet Anschlag (Innenrippe Schließkörper in seine Schließstellung verschoben wird. 25) im Ventilgehäuse (1} bestimmt ist Die Federvorspannung wird dabei so eingestellt, daß4. Valve according to claims 1 to 3, characterized in that a step by the height of the set spring, that the central position of the holding body bias predetermined pressure difference on pers (bell 20) is moved into its closed position by a stop (inner rib closing body. 25) in the valve housing (1} is determined. The spring preload is set so that 5. Ventil nach Anspruch 4, c .durch gekennzeich- 35 diese Rohrbruchsicherung bei normalen Durchflußvernet, daß die von entgegengesetzten Seiten auf den hältnissen nicht anspricht, sondern erst beim Über-Haltekörper (Glocke 20) wirkenden Federn (Druck- schreiten einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit, federn 21,22) sich auf Federtellern (23,24) stützen, die z. B. bei einem Rohrbruch auftritt Bei Anfahrvordie ihrerseits, begrenzt durch eine am Haltekörper gangen oder Abschaltvorgängen (Auffüllvorgänge des (Glocke 20) vorgesehene äußere Ringrippe (20'), an 40 Rohrsystems bei Inbetriebnahme, vor allem bei Hochdem Haltekörper (Glocke 20) axial beweglich sind drucksystemen mit gasförmigen Medien) kann es je- und deren äußere Ränder mit dem als Innenrippe doch zu derart hohen Strömungsgeschwindigkeiten (25) ausgebildeten Anschlag zusammenwirken. kommen, daß die Rohrbruchsicherung ungewollt an-5. Valve according to claim 4, c. Durch gekennzeich- 35 this pipe rupture protection with normal flow network, that the from opposite sides on the holding does not respond, but only at the over-holding body (Bell 20) acting springs (pressure steps of a certain flow velocity, springs 21,22) are based on spring plates (23,24) z. B. occurs in the event of a pipe rupture on their part, limited by a walk on the holding body or shutdown processes (filling processes of the (Bell 20) provided outer annular rib (20 '), on 40 pipe systems when commissioning, especially at Hochdem Holding body (bell 20) are axially movable pressure systems with gaseous media) it can each and their outer edges, with the inner rib, lead to such high flow velocities (25) cooperate trained stop. come that the pipe rupture protection device unintentionally 6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da- spricht und dadurch die Rohrleitung abgesperrt wird, durch gekennzeichnet, daß der glockenförmige Hai- 45 Dann steht vor dem Schließkörper der Rohrbruchsichetekörper (20) auf seiner dem Schließkörper (3) züge- rung der volle Betriebsdruck an, ausgangsseitig aber ein wandten Seite durch eine eingeschraubte, mittels ei- niedrigerer Druck. Das Druckgefälle am Schließkörper ner Mittelbohrung einen Schaft (3') des Schließkör- hält diesen in seiner Schließstellung, bis es zu einer auspers (3) führende Kappe (26) verschlossen ist welche reichenden, den örfnungsvorgang einleitenden Reduzugleich den Sitz für die Offenhaltefeder (28) bildet, ja zierung der Druckdifferenz kommt. Eine Reduzierung die zwischen der Kappe (26) und einem mit dem des Drucks vor der Rohrbruchsicherung ist häufig ein Schaft (3') des Schließkörpers (3) verbundenen Tel- kostenaufwendiger und mit Zeitverlust verbundener ler (31) eingespannt ist und die eine den Weg des Vorgang. Daher kombiniert man die Rohrbruchsiche-Tellers (31) in Richtung der Schließbewegung be- rung vorzugsweise mit einem elektromagnetischen, grenzende innere Ringschulter (30) bildet, auf der 55 stromlos geschlossenen Umgehungsventil kleiner sin Federteller (29) aufgelegt ist, auf dem sich ein Nennweite (vgl. z. B. Herion-Druckschrift »Ventile mit Ende einer entgegen der Offenhaltefeder (28) wir- Elektromagnetantrieb für die Kerntechnik«, Karl Breykenden Gegenfeder (27) abstützt, deren anderes En- er, September 1975, Seite 14, Bild 4), das eine Verbinde sich am Boden des glockenförmigen Haltekör- dung der Ausgangs- mit der Eingangsseite der Rohrpers (20) abstützt 60 bruchsicherung herstellen kann, so daß durch öffnung6. Valve according to one of claims 1 to 5, there- fore speaks and thereby the pipeline is shut off, characterized in that the bell-shaped shark 45 Then stands in front of the closing body of the broken pipe (20) on its closing body (3) draws the full operating pressure, but on the output side it does turned side by a screwed in, by means of a lower pressure. The pressure drop on the closing body In a central bore a shank (3 ') of the closing body holds it in its closed position until it becomes an outbody (3) the leading cap (26) is closed which extends the opening process at the same time the seat for the hold-open spring (28) forms, yes decoration of the pressure difference comes. A reduction the one between the cap (26) and one with that of the pressure in front of the pipe burst protection is often a Shank (3 ') of the closing body (3) connected Tel- more expensive and connected with loss of time ler (31) is clamped and one the path of the process. Therefore, the broken pipe plates are combined (31) in the direction of the closing movement, preferably with an electromagnetic, bordering inner annular shoulder (30) forms, on the 55 normally closed bypass valve smaller sin spring plate (29) is placed on which there is a nominal size (see, for example, Herion publication »Valves with End of an electromagnetic drive for nuclear technology against the hold-open spring (28), ”Karl Breykenden The counter spring (27) is supported, the other end of which is, September 1975, page 14, Fig. 4), the one connecting on the bottom of the bell-shaped holding body of the outlet and the inlet side of the tubular body (20) supports 60 can produce break protection so that through the opening 7., Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dieses Ventils eine Umströmung der Rohrbruehsichegekennzeichnet durch ein in der Verbindung zwi- rung und ein Abbau des Druckgefälles an dem Schließschen dem Schließkörper (3) und dem Magnetanker körper derselben so weit ermöglicht wird, daß die Rohr-(10) über die Schließlage des Schließkörpers (3) hin- bruchsicherung durch die Federvorspannung des ausgehendes Spiel. 65 Schließkörpers selbsttätig wieder öffnet. 7. Valve according to one of the preceding claims, this valve a flow around the Rohrbruehsiche characterized by a connection between and a reduction of the pressure gradient at the closing the closing body (3) and the armature body of the same is made possible so far that the Pipe (10) over the closed position of the closing body (3) break protection through the spring preload of the outgoing play. 65 Closing body opens again automatically. Es ist ferne»· bekannt (DE-OS 25 53 011), den Schließ-It is far »· known (DE-OS 25 53 011), the locking körper der Rohrbruchsicherung unmittelbar mit dembody of the pipe rupture protection device directly with the Anker eines in Öffnungsrichtung wirkenden MagnetenArmature of a magnet acting in the opening direction