DE2915505C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stellvorrichtung für ein Ventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zum Schließen großer Ventile in Speisewasser- und Dampfsystemen von Kraftwerken werden Stellvorrichtungen verwendet. Gegenwärtig ist man der Auffassung, daß eine mit einem Hydraulikzylinder und einem Gasdruckspeicher arbeitende Stellvorrichtung eine ausgezeichnete Einrichtung zum schnellen Schließen dieser Ventile darstellt. Dabei bewegt sich ein mittels Hydrauliköl betriebener, in dem Hydraulikzylinder angeordneter Kolben zum Öffnen des Ventils gegen ein Hochdruckgas, das auf die andere Seite des Kolbens wirkt. Eine bestimmte Menge Hochdruckgas wird in einem Druckspeicher bereitgehalten, um eine ausreichende Menge zur Betätigung des Kolbens zum schnellen Schließen des Ventils zur Verfügung zu haben, wenn der Hochdruck abfällt.

Die in Fig. 1 der beigefügten Zeichnung gezeigte bekannte Stellvorrichtung 10 enthält einen Hydraulikzylinder 12, der auf einem Kragen 14 eines Ventils 16 befestigt ist. In dem Hydraulikzylinder 12 ist ein Kolben 18 mit einer sich von einer ersten Seite 22 des Kolbens 18 durch eine Öffnung 24 in einem ersten Endabschnitt 26 des Zylinders 12 erstreckenden Kolbenstange 20 gleitend angeordnet. Die Kolbenstange 20 hat einen darüber hinausgehenden Endabschnitt 28, der mittels einer Kupplung 30 mit einem Ventilschaft 32 verbunden ist.

Der Ventilschaft 32 erstreckt sich zur Bedienung eines Verschlußkörpers 36 durch eine Dichtung 33 in einen Deckel 34 des Ventils 16. In dem gezeigten Zustand befinden sich der Kolben 18 und damit der Verschlußkörper 36 in der geöffneten Stellung.

Die bekannte Stellvorrichtung weist weiter einen Druckspeicher 38 auf, der sphärisch ausgebildet ist und eine Druckspeicherwand 40 aufweist, die von dem Zylinder 12 an einer Öffnung 42 geschnitten wird. Der Zylinder 12 ist fest, dichtend mit der Druckspeicherwand 40 verbunden und relativ zu ihr so angeordnet, daß ein zweiter Endabschnitt 44 des Zylinders 12 im Innern des Druckspeichers angeordnet ist. Der zweite Endabschnitt 44 des Zylinders 12 ist offen, damit das im Inneren 46 des Druckspeichers 38 befindliche Hochdruckgas auf eine Stirnseite bzw. zweite Seite 48 des Kolbens 18 einwirken kann.

Wenn das Ventil normal arbeitet, wird durch eine Eintrittsöffnung 50 ins Innere des Zylinders 12 ein Hydraulikfluid zugeführt, das auf die erste Stirnfläche bzw. Seite 22 des Kolbens 18 zur Bewegung des Kolbens gegen die Wirkung des Hochdruckgases in dem Druckspeicher 28 einwirkt, bis sich das Ventil 16 in der in Fig. 1 gezeigten, geöffneten Stellung befindet. Wenn man das Ventil 16 schließen will, läßt man das Hydraulikfluid durch die Eintrittsöffnung 50 schnell aus dem Zylinder 12 herausströmen, wodurch das Hochdruckgas auf die zweite Stirnfläche 48 des Kolbens 18 wirkt und damit den Kolben axial in Schließrichtung bewegt.

Der Kolben der Stellvorrichtung 10 ist mit einem Paar Dichtringen 52 versehen, die dafür sorgen, daß kein Hydrauliköl ins Innere 46 des Druckspeichers 38 infolge einer Leckage gelangt. Für den Fall, daß der der ersten Stirnfläche 22 benachbarte Dichtring 52 leckt, ist eine Einrichtung vorgesehen, die verhindert, daß das Hydraulikfluid auch über den anderen Dichtring 52 hinausgelangt. Hierzu sind radial sich erstreckende Kanäle 54 mit dem Raum zwischen dem Dichtring 52 und einem axialen Kanal 56 der Kolbenstange 20 verbunden. Der Kanal 56 erstreckt sich bis zu dem entfernten Endabschnitt 28 der Kolbenstange 20 und mündet in einem Anschlußstück 58, das zur Atmosphäre geöffnet werden kann. Sollte daher eine Leckage, wie oben beschrieben, auftreten, gelangt das Hydraulikfluid in die Kanäle 54 und 56 und kann durch das Anschlußstück 58 zur Atmosphäre abgegeben werden. Da das Innere 46 des Druckspeichers 48 unter einem wesentlich höheren Druck steht als der, der in diesen Kanälen herrscht, kann das Hydraulikfluid nicht über den dem zweiten Endabschnitt 48 des Kolbens 18 benachbarten Dichtring 52 hinausgelangen.

Die bekannte Stellvorrichtung 10 arbeitet normalerweise zuverlässig, wobei jedoch eine relativ starre Kupplung 30 bewirkt, daß die gesamte auf den Kolben 18 wirkende Kraft auf den Verschlußkörper 36 wirkt, wodurch eine Beschädigung des Ventils während der Rückstellung auftreten kann, wenn der Druck des Hydraulikfluids und der des Hochdruckgases nicht genau eingestellt sind. Eine Einrichtung zur Begrenzung der bei der Rückstellung aufgebrachten Kraft ist für den Fall äußerst bedenklich, daß das Hochdruckgas in dem Druckspeicher infolge einer Leckage oder eines Bruchs des Druckspeichers entweichen kann. Zur Verbesserung hat man eine teilweise Abdeckung des zweiten Endabschnitts 44 des Zylinders 12 zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Kolbens 18 beim Öffnen des Ventils vorgesehen.

Der Abstand zwischen der Abdeckung am zweiten Ende 44 und der Rückstellung des Ventils 16 kann jedoch aus Toleranzgründen nur schwer so genau eingehalten werden, daß mit Sicherheit eine übermäßige Kraft auf den Rückdichtsitz des Ventils verhindert wird. Dementsprechend kann eine Dehnung oder Stauchung der Kolbenstange 20 und des Ventilschaftes 32 auftreten, so daß entweder der Rückdichtsitz die gesamte Kraft des Hydraulikfluids aufnehmen muß oder möglicherweise keine Kraft auf den Rückdichtsitz wirkt, wenn der Kolben 18 gegen die Abdeckung anliegt und die Kolbenstange und der Ventilschaft zu lang sind, um den Verschlußkörper 36 zur Anlage an den Rückdichtsitz zu bringen.

Aus diesem Grund wurden bereits Kupplungen mit Federn oder solche mit Spanneinrichtungen, die einen Totgang aufweisen, verwendet, damit der Kolben 18 voll gegen die Abdeckung am zweiten Endabschnitt 44 des Zylinders 12 anliegen kann, dabei jedoch eine vorbestimmte Kraft auf den Ventilschaft 32 zur Schaffung eines geeigneten Spielraums und einer geeigneten Druckbelastung für den Rückdichtsitz überträgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Stellvorrichtung der oben beschriebenen Art mit einfachen Maßnahmen eine zuverlässige Begrenzung der vom Kolben/Zylinder-Antrieb auf den Ventilschaft in Öffnungsrichtung ausgeübten Stellkraft zu erreichen.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Stellvorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Stellvorrichtung wird, nachdem der Verschlußkörper von dem Ventilsitz abgehoben ist, die Weiterbewegung des Verschlußkörpers unter der Wirkung einer verminderten Kraft ausgeführt, die der Kolbenkopf aufgrund seiner relativ kleinen, druckbeaufschlagten Stirnfläche erzeugt, nachdem der Kolben gegen seinen Anschlag gefahren ist. Eine Überbeanspruchung wird daher zuverlässig vermieden.

Aus der FR-OS 23 02 430 ist an sich bereits eine Stellvorrichtung bekannt, die einen Kolben/Zylinder-Antrieb mit einem Hauptzylinder, einem darin verschiebbaren Kolben und einem durch einen Hohlraum im Kolben gebildeten Hilfszylinder aufweist. Mit dieser Stellvorrichtung wird aber angestrebt, mehrere genau bemessene Arbeitshübe selektiv ausführen zu können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine geschnittene Ansicht einer bekannten Stellvorrichtung;

Fig. 2 eine geschnittene Teilansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stellvorrichtung, wobei die einzelnen Bauteile im Verlaufe der Öffnung des Ventils dargestellt sind;

Fig. 3 eine geschnittene Teilansicht der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform in einer Stellung kurz vor der Rückstellung, wobei nur eine geringe oder keine Strömungsdruckdifferenz über dem Ventil vorhanden ist;

Fig. 4 eine geschnittene Teilansicht der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform in einer rückgestellten Stellung; und

Fig. 5 eine geschnittene Teilansicht einer zweiten Ausführungsform der Stellvorrichtung, wobei die einzelnen Bauteile in der rückgestellten Stellung dargestellt sind.

In Fig. 2 ist mit 60 ein Kraftbegrenzer bezeichnet, der in einer Stellvorrichtung 62 gebildet ist, welche einen dem Zylinder 12 in Fig. 1 ähnlichen Zylinder 64 aufweist. Die Bezugszeichen der einzelnen Elemente der Stellvorrichtung 62 entsprechen, wenn nicht anders angegeben, den Elementen der bekannten Stellvorrichtung 10.

Der Kraftbegrenzer 60 weist einen Hauptzylinder 64 mit einem darin für eine axial gleitende Bewegung angeordneten Kolben 66 auf, der zur Einstellung des Verschlußkörpers dient. Der Kolben 66 umfaßt jedoch einen mittleren Hohlraum 68 mit einer zylindrischen Bohrung 70, die einen Hilfszylinder bildet und einen Durchmesser D hat, der sich zu einer Öffnung 72 auf der ersten Seite 74 des Kolbens 66 verengt, d. h. die Öffnung 72 weist einen geringeren Querschnitt als die Bohrung 70 auf. Eine sich durch die Öffnung 72 erstreckende Kolbenstange 76 erstreckt sich weiter von der ersten Seite 74 durch eine Öffung 78 am ersten Endabschnitt 80 des Hauptzylinders 64 und endet an einem darüber hinausgehenden Endabschnitt, der außerhalb des Hauptzylinders 64 liegt, wo sie mit einem Ventilschaft verbunden ist. In der zylindrischen Bohrung 70 ist ein Kolbenkopf 82 angeordnet, der mit seiner ersten Stirnfläche 84 mit dem anderen Ende 86 der Kolbenstange 76 verbunden ist und mittels eines Abschnitts des Kolbens 66 um die Öffnung 72 gehalten wird. Der Kolbenkopf 82 hat einen Dichtungsring 88 und steht für eine begrenzte, axiale Bewegung in gleitender, dichtender Berührung mit dem Innern der Bohrung 70.

In der dargestellten Ausführungsform des Kraftbegrenzers 60 haben die Kolbenstange 76 und die Öffnung 72 einen kreisförmigen Querschnitt; es können jedoch auch andere Querschnittsformen ohne Beeinträchtigung der Wirkungsweise verwendet werden.

Der Kolben 66 besteht allgemein aus zwei Teilen, einem ersten Kolbenteil 90 mit dem mittleren Hohlraum 68 und einem zweiten mit mehreren Schrauben 94 daran angeschraubten Kolbenteil 92, um die zylindrische Bohrung 70 abzuschließen. Zur Schaffung eines Kolbens 66, der dem der bekannten Stellvorrichtung 10 in bezug auf die Dichtwirkung entspricht, weist jedes Kolbenteil 90, 92 einen Dichtring 96 auf. Auch hier ist die Kolbenstange 76 mit einem axialen Kanal 98 versehen, der einen Weg für eine Leckage aus dem Raum zwischen den Dichtringen 96 über radial verlaufende Kanäle 100 und der zylindrischen Bohrung 70 zur Verbindung mit der Atmosphäre schafft (siehe Fig. 3).

In Fig. 3 und 4 sind die beschriebenen Bauteile zum besseren Verständnis des Kraftbegrenzers des Kolbens 66 in von Fig. 2 unterschiedlichen Stellungen gezeigt. Im folgenden wird dementsprechend jede dieser Figuren zum besseren Verständnis der auf den Kolben 66 und den Kolbenkopf 82 wirkenden Kräfte einzeln erläutert. In der in Fig. 2 gezeigten Stellung befindet sich das Ventil noch in der geschlossenen Stellung, wobei Hydraulikfluid durch eine Eintrittsöffnung 102 in den Hauptzylinder 64 zur Erzeugung einer nach oben gerichteten Kraft auf den Kolben 66 strömt. Das durch die Öffnung 72 an der Kolbenstange 76 vorbeifließende Hydraulikfluid wirkt auf die erste Stirnfläche 84 des Kolbenkopfes 82, wobei jedoch die zum Anheben des Verschlußkörpers aus seinem Sitz benötigte Kraft so groß ist, daß die dafür tatsächliche benötigte Kraft durch die Wirkung des Hydraulikfluids auf den Kolben 66 und nicht durch die Wirkung auf den Kolbenkopf 82 erzeugt wird. Dies hat zur Folge, daß der Kolbenkopf 82 axial innerhalb der Bohrung 70 direkt an dem Kolbenteil 90 anliegt. Dabei wird mittels der über den Kolbenkopf 82 und die Kolbenstange 76 übertragenen Kraft das Ventil geöffnet. Die auf den Kolben 66 wirkende resultierende Kraft ist gleich dem Druck des Hydraulikfluids multipliziert mit der wirksamen Querschnittsfläche der ersten Stirnfläche 74 des Kolbens 66 minus dem Druck des Hochdruckgases in dem Druckspeicher multipliziert mit der effektiven Querschnittsfläche einer zweiten Stirnfläche bzw. Seite 104 der Kolbenanordnung 66. Ähnlich ist die auf den Kolbenkopf 82 aufgrund des Druckfluids wirkende resultierende Kraft gleich dem Druck des Druckfluids multipliziert mit der effektiven Querschnittsfläche der ersten Stirnfläche 84 des Kolbenkopfes 82 minus dem Druck (normalerweise der Atmosphärendruck) in der Bohrung 70 multipliziert mit der Querschnittsfläche einer zweiten Stirnfläche bzw. Seite 106 des Kolbenkopfes 82. Während der Zuführung des zum anfänglichen Öffnen des Ventils erforderlichen Hydraulikfluids ändert sich die Resultierende in jedem Fall in Abhängigkeit von der mittels des Hydraulikfluids aufgebrachten Kraft, d. h., daß die resultierende Kraft auf die Kolbenanordnung größer ist. Aus diesem Grund wird über die direkte Berührung zwischen dem Kolben 66 und dem Kolbenkopf 82 die für die anfängliche Öffnung des Ventils benötigte Kraft auf die Ventilspindel übertragen. Wenn die anfangs erforderliche Öffnungskraft nicht mehr benötigt wird, nimmt auch der Druck des Hydraulikfluids ab, während sich der Kolben 66 axial in dem Zylinder 64 nach oben bewegt. Bei diesem verminderten Druck des Hydraulikfluids wird aufgrund der resultierenden Flächen und Drücke die Kraft zur Bewegung des Ventilschaftes und des Verschlußkörpers hauptsächlich an dem Kolbenkopf 82 erzeugt. Dementsprechend bewegt sich der Kolbenkopf 82 in der Bohrung 70 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung axial nach oben. Die während dieser Bewegung des Ventilschaftes und des Verschlußkörpers benötigte Kraft entspricht im allgemeinen der Kraft, die zur Überwindung der Reibung zwischen der Dichtung und dem Ventilschaft erforderlich ist, wenn man annimmt, daß die Strömungsdruckunterschiede relativ gering sind.

In der in Fig. 3 gezeigten Stellung hat das Hydraulikfluid den Kolben 66 axial in dem Hauptzylinder 64 in Richtung des zweiten Endabschnitts 108 des Zylinders zu einer rückgestellten Stellung des Ventils bewegt. In dieser Stellung kurz vor der Rückdichtstellung erzeugt das Hydraulikfluid immer noch eine Resultierende auf den Kolbenkopf 82 und die Kolben 76, die größer als die auf den Kolben 66 wirkende Resultierende ist. Dies hat zur Folge, daß der Kolbenkopf 82 sich immer nach oben in der zylindrischen Bohrung 70 befindet.

Wenn die Aufwärtsbewegung der Kolben 76 dadurch begrenzt wird, daß der Verschlußkörper gegen den Rückdichtsitz anschlägt (siehe Fig. 4), steigt der Druck des dem Hauptzylinder 64 zugeführten Hydraulikfluids, wodurch sichergestellt ist, daß eine geeignete Rückstellkraft auf das Ventil aufgebracht wird. Diese Kraft auf den Kolbenkopf 82 und die Kolbenstange 76 ergibt sich wieder durch die Querschnittsflächen der ersten Stirnfläche 84 des Kolbenkopfes 82, der zweiten Stirnfläche 106 des Kolbenkopfes 82 und die entsprechenden, darauf wirkenden Drücke. Der auf den Kolbenkopf 82 von unten wirkenden Kraft wirkt die auf die zweite Stirnfläche 104 des Kolbens 66 wirkende Kraft des Hochdruckgases entgegen, wobei sich jedoch an dem Kolbenkopf 82 eine nach oben wirkende resultierende Kraft einstellt, die die Kolbenanordnung weiter in dem Hauptzylinder 64 nach oben bewegt, bis sie einen Kolbenanschlag 110 am zweiten Ende 108 des Zylinders 64 berührt.

Die bevorzugte Ausführungsform des Kraftbegrenzers 60 kann grundsätzlich unabhängig von der Ventilgröße für alle Ventile verwendet werden, im vorliegenden Fall wird sie jedoch für Kugelventile und Absperrschieber mit einem Durchmesser zwischen 15,24 cm bis 81,28 cm beschrieben. Zum besseren Verständnis sollen einige Parameter einer typischen Ventilanordnung angegeben werden. Man fand z. B., daß für ein 40,64 cm Absperrschieber die Rückstellkraft zwischen 49887 N und 54482 N liegt. Ein hydraulisches System zur Bedienung eines 40,64 cm Absperrschiebers arbeitet bei einem Druck von 3160 N/cm². Dieser Druck ist ausreichend, um eine Öffnungskraft (das ist die Kraft, die notwendig ist, um den Schieber anfangs aus dem Sitz zu bewegen) in einem Bereich von 589570 N bis 634920 N zu schaffen. Es liegt auf der Hand, daß eine derart hohe Zugkraft auf der Kolbenstange in der Rückdichtstellung des Ventils nicht zulässig ist. Diese hohe Kraft wird daher nur verwendet, wenn sich die Bauteile der Stellvorrichtung in der in Fig. 2 gezeigten Stellung befinden. Wenn jedoch das Ventil - wie in Fig. 4 - rückgestellt ist, wird der Kolben 66 durch den Druck des Hydraulikfluids zwar mit dieser hohen, nach oben gerichteten Kraft gegen den Kolbenanschlag 110 gepreßt, auf die Kolbenstange 76 wirkt jedoch nur die vom Hydraulikfluid allein auf den Kolbenkopf 82 ausgeübte Kraft abzüglich der aus dem auf die andere Seite des Kolbenkopfes wirkenden Gegendruck (hier: der Atmosphärendruck) sich ergebenden Kraft. In diesem Zustand erzeugt das Hydraulikfluid auf den Kolbenkopf 82 einen Druck, der einem vorbestimmten Fluiddruck, dem Atmosphärendruck in dieser Ausführungsform, entgegengesetzt ist, um eine maximale Zugkraft auf die Kolbenstange 76 aufzubringen, also eine wesentlich geringere Kraft als die, die das Hydraulikfluid insgesamt am Kolben 66 erzeugen kann und auch tatsächlich während des anfänglichen Öffnens des Ventils erzeugt.

Die jeweiligen Abmessungen und Querschnittsflächen der verschiedenen oben erwähnten Flächen müssen entsprechend den besonderen Anforderungen an das Ventil, mit dem die Stellvorrichtung verbunden wird, bestimmt werden. Es muß daher für jedes Ventil der Kraftbegrenzer besonders in Abhängigkeit von den zu erwartenden zur Öffnung des Ventils, zur Rückstellung des Ventils und zum schnellen Schließen des Ventils erforderlichen Kräften, ausgelegt werden.

Man sieht, daß der Kraftbegrenzer 60 zur Begrenzung der während des Rückstellvorgangs auf eine Kolbenstange aufgebrachten Zugkraft geeignet ist und daß er ferner eine Leckagesicherung der oben beschriebenen Art schafft, die verhindert, daß das Hydraulikfluid durch beide Dichtungen 96 in das Innere 46 des Druckspeichers 38 gelangt.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform einer Stellvorrichtung 120 dargestellt. Ein Hochdruckgas befindet sich in einem Druckspeicher 122. Die Stellvorrichtung 120 verwendet jedoch ein Paar Kolben 124, 126, die unabhängig, gleitend innerhalb eines Zylinders 128 angeordnet sind. Während des normalen Betriebs bewegen sich die Kolben innerhalb des Zylinders 128, wobei ein Hydraulikfluid eine erste Stirnfläche bzw. Seite 130 des Kolbens 124 und das Hochdruckgas auf eine erste Stirnfläche bzw. Seite 132 des Kolbens 126 über Eintrittsöffnungen 134 wirkt, die sich durch einen fest an dem Ende des Zylinders 128 befestigten Deckel bzw. Abschlußeinrichtung 136 erstrecken.

Diese Stellvorrichtung 120 weist jedoch eine Konstruktion auf, mit der das Ventil mittels Hydraulikfluid für den Fall geschlossen werden kann, wenn der Druckspeicher 122 ein Leck oder einen Riß aufweisen sollte, wodurch der Druck des Hochdruckgases auf ein Niveau abfallen würde, der ein Schließen des Ventils nicht mehr möglich machen würde.

Zu diesem Zweck weist die Stellvorrichtung 120 ein an dem Deckel 136 angeordnetes rohrförmiges Gehäuse 138 auf, das sich in den oberen Abschnitt des Druckspeichers 122 erstreckt. Das rohrförmige Gehäuse 138 hat ein bis über den Druckspeicher 122 hinausgehendes äußeres Anschlußstück 140, das mit einem Rohrleitungssystem verbunden ist, das zur Atmosphäre hin entlüftet werden kann. Der Kolben 126 weist weiter ein sich von seiner ersten Seite 132 erstreckendes hohles Rohr 142 auf, das im Innern des rohrförmigen Gehäuses 138 aufgenommen wird. Zwischen dem rohrförmigen Gehäuse 138 und dem hohlen Rohr 142 ist zur Abdichtung in dem Deckel 136 eine Dichtung 144 vorgesehen, die eine abdichtende, gleitende Berührung zwischen dem hohlen Rohr 142 und dem rohrförmigen Gehäuse 138 erlaubt. Das hohle Rohr 142 ist von ausreichender Länge, um diese Berührung während der gesamten axialen Bewegung des Kolbens 126 beizubehalten.

In zumindest einer der sich berührenden Oberflächen der Kolben 124, 126 ist eine sich radial erstreckende Nut 146 vorgesehen. Somit kann, wenn kein Hochdruckgas zum Schließen des Ventils zur Verfügung steht, Hydraulikfluid dem rohrförmigen Gehäuse 138 über den Anschlußstutzen 140 zugeführt werden. Das Hydraulikfluid strömt durch das Rohr 142 und kann auf die obere Stirnfläche des Kolbens 124 einwirken. Der Kolben 126 wird fest gegen den Deckel 136 gehalten, und der Kolben 124 wird zum Schließen des Ventils nach unten bewegt, wenn das Hochdruckfluid zwischen die Kolben 124, 126 gelangt.

Man sieht, daß mit der Stellvorrichtung 120 auch dann ein Ventil geschlossen werden kann, wenn kein Hochdruckgas vorhanden ist und wenn die Kolbenstange, abweichend von der Erfindung, starr an dem Kolben befestigt ist.

In dem in Fig. 5 gezeigten Ventilstellglied ist jedoch ein Kraftbegrenzer 150 in dem Kolben 124 eingebaut, der eine Kolbenstange 152 mit einem Kolbenkopf 154 aufweist. Der Kolbenkopf 154 ist dichtend und gleitbar in einer zylindrischen Bohrung 156 des Kolbens 124 angeordnet, der an seiner ersten Seite 130 eine kleinere Öffnung 158 aufweist. Während des normalen Betriebs ist das mit dem Anschlußstutzen 140 verbundene Rohrleitungssystem zur Atmosphäre hin entlüftet, so daß der Raum zwischen den mit den Kolben 124, 126 verbundenen Dichtringen für eine mögliche Leckage entlüftet ist, so daß atmosphärischer Druck auf die obere Stirnfläche bzw. Seite 160 des Kolbenkopfes 154 wirkt. Die relative Anordnung des Kolbenkopfes 154 innerhalb der zylindrischen Bohrung 156 ist während der Bewegung der Kolben 124, 126 die gleiche, wie sie in der in Verbindung mit der in Fig. 2-4 beschriebenen Ausführungsform gezeigt wurde.

Wenn kein Hochdruckgas der Stellvorrichtung 120 zur Verfügung steht, kann das Ventil durch Schließen der mit dem Anschlußstutzen 140 verbundenen Entlüftung geschlossen werden, indem man Hydraulikfluid dem rohrförmigen Gehäuse 138 zuführt. Durch das zwischen die Kolben 124 und 126 gelangende Hydraulikfluid wird der Kolben 126 zum Schließen des Ventils axial verschoben. Das Hydraulikfluid bewirkt, daß der Kolben 124 in bezug auf den Kolbenkopf 154 nach unten bewegt wird, wodurch ein in der Bohrung 156 eingeschraubter Anschlagskragen 170 mit dem Kolbenkopf 154 und die Kolbenstange 152 eine zum Schließen des Ventils ausreichende Kraft ausübt.

Auch von den zwei beschriebenen Ausführungsformen abweichende Stellvorrichtungen können in analoger Weise mit einem Kraftbegrenzer ausgestattet werden.

Beispielweise kann ein Kraftbegrenzer in ähnlicher Weise zur Begrenzung der auf den Ventilschaft während der Rückführung aufgebrachten Zugkraft bei einer Stellvorrichtung verwendet werden, das einfach einen Hydraulikzylinder aufweist, dem wahlweise Hydraulikfluid von entgegengesetzten Seiten eines in dem Zylinder angeordneten Kolbens zugeführt wird. Wenn Hydraulikfluid von beiden Seiten des Kolbens zugeführt wird, kann ein mittlerer Hohlraum vorgesehen sein, der zur Atmosphäre hin entlüftet ist, um den auf den Ventilschaft wirkenden Betrag der Zugkraft zu steuern, wenn der Kolben kraftschlüssig an einem Zylinderendanschlag in der Richtung zum Öffnen des Ventils zur Anlage kommt.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der dem Kolbenkopf zugeführte Fluid Luft von atmosphärischem Druck; es kann jedoch irgendein anderes System mit einem vorbestimmten Gas- oder Fluiddruck zur Erzielung der gleichen Ergebnisse verwendet werden.

Claims (5)

1. Stellvorrichtung für ein Ventil, dessen Verschlußkörper über einen Ventilschaft zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung mittels eines Kolben/Zylinder-Antriebs bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Kolben/Zylinder-Antrieb aus einem Hauptzylinder (64; 128) mit darin verschiebbarem Kolben (66; 124) und einem durch einen Hohlraum (68) im Kolben gebildeten Hilfszylinder gebildet ist, in dem ein Kolbenkopf (82; 154) am vom Verschlußkörper abgewandten Ende des Ventilschaftes (76; 152) zwischen Anschlägen begrenzt gleitverschiebbar ist,
• b) die auf der Seite des Verschlußkörpers liegenden Stirnflächen von Kolben (66, 124) und Kolbenkopf (82; 154) durch dasselbe Druckmedium beaufschlagbar sind und
• c) der Hub des Kolbens (66, 124) auf seiner vom Verschlußkörper abgewandten Seite durch einen Anschlag (110, 136) begrenzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddruckzuführung unter den Kolbenkopf (82) über einen Durchlaß (98) im Kolben (66) erfolgt, welcher das Innere des Hauptzylinders (64) mit dem Inneren des Hilfszylinders (68) verbindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Spiel zwischen der Kolbenstange (76) und deren Durchtrittsöffnung im Kolben (66) den Durchlaß bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fluiddruck auf die eine Seite des Kolbens ein hydraulisches Fluid Verwendung findet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen mit Druckgas gefüllten Druckspeicher (38; 122), dessen Innenraum mit der anderen Seite des Kolbens in Verbindung steht.