DE202005008794U1

DE202005008794U1 - Ventilvorrichtung mit Sicherheitsmechanismus

Info

Publication number: DE202005008794U1
Application number: DE200520008794
Authority: DE
Original assignee: Max Widenmann KG Armaturenfabrik
Current assignee: Max Widenmann KG Armaturenfabrik
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2015-06-07
Also published as: DE112006001460A5; US20080290310A1; WO2006131305A1

Abstract

Ventilvorrichtung, insbesondere für den Einsatz bei der Brandbekämpfung, mit einem Ventil und einem Sicherheitsmechanismus, mit dem das Ventil geschlossen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein pilotgesteuertes Kolbenventil ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung, insbesondere für den Einsatz bei der Brandbekämpfung, mit einem Ventil und einem Sicherheitsmechanismus, mit dem das Ventil geschlossen werden kann.
Für Löscharbeiten müssen allgemein große Wasser- oder Löschmittelmengen bereitgestellt werden, die unter hohem Druck stehen. Aufgrund des hohen Drucks besteht ein gewisses Gefahrenpotential für Menschen, die sich in der Nähe von Brandbekämpfungsgeräten, zuführenden Schlauchleitungen oder Verteilern befinden. Beispielsweise kann ein versehentlich umgestoßener oder aufgrund von Druckschwankungen umgefallener tragbarer Wasserwerfer möglicherweise nicht rechtzeitig abgeschaltet werden, bevor er Schaden anrichtet.
Aus der WO 01/64292 A1 ist eine gattungsgemäße Ventilvorrichtung für einen tragbaren Wasserwerfer bekannt. Es werden verschiedene beschleunigungssensitive Sicherheitsmechanismen einschließlich aufwendiger Auslöseeinrichtungen vorgeschlagen, mit denen die Ventilvorrichtung im Falle eines Umfallens des Wasserwerfers automatisch gesperrt werden kann. Die Sperrung des Ventils erfolgt entweder durch Verschieben eines Rohrstücks auf einen Stopfen oder durch eine Absperrklappe.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige Ventilvorrichtung mit einem Sicherheitsmechanismus zu schaffen, die für Löscheinrichtungen geeignet ist und mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Sperrung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Ventilvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich ein pilotgesteuertes Ventil, das mit geringer Schaltkraft bedient werden kann, optimal für eine Kopplung an einen beschleunigungssensitiven Sicherheitsmechanismus eignet. Eine aufwendige Auslöseeinrichtung ist nicht erforderlich. Der Sicherheitsmechanismus muß lediglich die Pilotsteuerung des Kolbenventils aktivieren, d.h. es sind keine zusätzlichen Maßnahmen zur Bereitstellung von großen Vorspannkräften oder dergleichen notwendig. Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung eröffnet universelle Einsatzmöglichkeiten und kann z.B. auch bei Feuerwehrverteilern Anwendung finden.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine geschnittene Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Ventilvorrichtung in einem ersten Zustand;
2 eine teilweise geschnittene Ansicht der Einstellschraube;
3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 1;
4 eine teilweise geschnittene Ansicht der Schaltstange;
5 eine Schnittansicht des Zwischenstücks;
6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 1 ohne Schalthebel;
7 die Ventilvorrichtung aus 1 in einem zweiten Zustand;
8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in 7;
9 die Ventilvorrichtung aus 1 in einem dritten Zustand; und
10 eine Schnittansicht entlang der Linie X-X in 9 ohne Schalthebel.
Die in 1 dargestellte Ventilvorrichtung 10 umfaßt ein Kolbenventil mit einem langgestreckten Ventilgehäuse 12, an dem an einer ersten Stellungsseite ein Ventileinlaß 14 gebildet ist. An der entgegengesetzten zweiten Stirnseite ist ein Muffennippel 16 eingesetzt, der einen Ventilauslaß 18 bildet. Im Ventilgehäuse 12 ist eine Kolbenführung 20 mit drei Befestigungsschrauben 22, 24, 26 montiert. Die Kolbenführung 20 ist an der dem Auslaß 18 zugewandten Seite durch einen Deckel 28 verschlossen. In der Kolbenführung 20 ist ein Kolben 30 verschiebbar gelagert.
Der Kolben 30 hat einen U-förmigen Querschnitt, wobei die beiden Schenkel einen Druckraum 32 seitlich begrenzen. An der dem Einlaß 14 zugewandten Stirnseite des Kolbens 30 ist eine Einstellschraube 34 mit einer axialen Bohrung 36 und radialen Bohrungen 38 eingesetzt, die in 2 genauer zu erkennen sind. Über eine Kontermutter 40 kann der effektive Querschnitt, durch den das Wasser in den Druckraum 32 eindringen kann, sehr fein eingestellt werden. Zwischen einem Kragen 42 des Kolbens 30 und einer Stufe 44 in der Kolbenführung 20 ist ein Ringraum 46 gebildet, der über nach außen führende Bohrungen 48 in den beiden Befestigungsschrauben 22 und 24 auf Umgebungsdruck gehalten wird.
Der Kolben 30 kann zwischen der in 1 gezeigten ersten Position und der in 7 gezeigten zweiten Position verschoben werden. In der ersten Position kann das Wasser am Kolben 30 und an der Kolbenführung 20 vorbei zum Auslaß 18 strömen, d.h. das Ventil ist geöffnet. In der zweiten Position, in der der Kolben 30 an einen am Einlaß 14 gebildeten Ventilsitz 50 gepreßt wird, ist das Ventil geschlossen.
Die Ventilvorrichtung 10 umfaßt ferner eine Bedieneinrichtung 52, mit der das Kolbenventil geöffnet und geschlossen werden kann. In die Bedieneinrichtung 52 ist ein Sicherheitsmechanismus integriert, der im Falle einer Erschütterung dafür sorgt, daß das Kolbenventil automatisch sperrt. Die Bedieneinrichtung 52, deren Bauteile aus 3 ersichtlich sind, weist ein Gehäuseteil 54, einen Schalthebel 56, eine mit dem Schalthebel 56 verbundene Schaltstange 58 (in 4 einzeln gezeigt) mit einer durchgehenden radialen Bohrung 60 und einer mit dieser verbundenen axialen Bohrung 62, einen axial verschiebbaren Drücker 64, einen mit dem Drücker 64 verbundenen Zentrierkörper 66, eine Stahlkugel 68, ein fest mit dem Gehäuseteil 54 verbundenes Zwischenstück 70 (in 5 einzeln gezeigt) mit einer Bohrung 72, die in einem Ventilsitz 74 für die Kugel 68 mündet, und einen Steuerkolben 76 auf.
Die Anbindung der Bedieneinrichtung 52 an das Ventilgehäuse 12 geht aus 6 hervor. Die Befestigungsschraube 26 fixiert die Kolbenführung 20 an ein in das Ventilgehäuse 12 eingeklebtes Segment 78. Die Befestigungsschraube 26 hat eine zentrale Bohrung 80, die den Druckraum 32 mit einer Aussparung 82 des Segments 78 verbindet. An der dem Segment 78 zugewandten Seite hat das Zwischenstück 70 ebenfalls eine Aussparung 84. Somit steht der Druckraum 32 sowohl mit dem die Kugel 68 umgebenden Raum als auch mit den sich unter dem Steuerkolben kreuzenden Kanälen 86 und 88 in Strömungsverbindung.
Im folgenden werden die Bedienung und die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung beschrieben. In der in den 1 und 3 gezeigten ersten Stellung des Schalthebels 56 ist das Kolbenventil geöffnet und der Sicherheitsmechanismus außer Kraft gesetzt. Der Schalthebel 56 hält den Drücker 64 in einer unteren Stellung, so daß der Zentrierkörper 66 die Kugel 68 auf dem Ventilsitz 74 zentriert. Da in diesem Zustand die Bohrung 72 des Zwischenstücks 70 durch die Kugel 68 verschlossen ist, wirkt kein Druck von oben auf den Steuerkolben 76. Vielmehr drückt das durch den ersten Kanal 86 fließende Wasser den Steuerkolben 70 nach oben und kann so in den zweiten Kanal 88 fließen. Die Schaltstange 58 nimmt in der ersten Stellung des Schalthebels 56 eine Position ein, in der das Wasser aus dem zweiten Kanal 88 über die radiale Bohrung 60 in die axiale Bohrung 62 strömen kann, aus der es schließlich ins Freie austritt. Somit ist dafür gesorgt, daß sich im Druckraum 32 trotz des durch die Einstellschraube 34 einströmenden Wassers kein Druck aufbaut. Der Kolben 30 verbleibt daher in der in 1 gezeigten Position. Die Menge des aus der axialen Bohrung 62 austretenden Wassers ist dabei so gering, daß dies keine nennenswerte Störung bedeutet.
Zum Schließen des Kolbenventils wird der Schalthebel 56 um 90° in die in den 7 und 8 gezeigte zweite Stellung gedreht. Die Schaltstange 58 nimmt dadurch eine Position ein, in der der Eintritt aus dem zweiten Kanal 88 in die axiale Bohrung 62 versperrt ist. Da das Wasser somit nicht ins Freie austreten kann, baut sich im Druckraum 32 ein Druck auf, der schließlich dazu führt, daß der Kolben 30 gegen den Ventilsitz 50 gepreßt wird und den Einlaß 14 sperrt.
In der in 9 gezeigten dritten Stellung des Schalthebels 56 ist das Kolbenventil geöffnet und der Sicherheitsmechanismus aktiviert. Die Schaltstange 58 läßt wie in der ersten Stellung einen Wasseraustritt aus dem zweiten Kanal 88 zu, so daß der Kolben 30 den Ventilsitz 50 freigibt. Der Drücker 64 wird aber im Gegensatz zur ersten Stellung des Schalthebels 56 (wie auch in der zweiten Stellung) nicht niedergehalten; vielmehr schiebt das durch die Aussparung 84 eintretende Wasser den Zentrierkörper 66 mitsamt dem Drücker 64 nach oben. Die Kugel 68 wird in diesem Zustand also nicht vom Zentrierkörper 66 gehalten. Erfährt die Kugel 68 nun infolge einer Erschütterung der Ventilvorrichtung 10 eine bestimmte Beschleunigung, bewegt sie sich vom Ventilsitz 74 weg. Diese Situation ist in 10 dargestellt. Vorteilhaft ist hierbei, daß die Freigabe der Bohrung 72 im wesentlichen unabhängig von der Richtung der Beschleunigung erfolgt. Das in die Bohrung 72 eintretende Wasser gibt einen Druck auf den Steuerkolben 76, so daß sich dieser nach unten bewegt und die Strömungsverbindung zur Schaltstange 58 blockiert. Daraufhin baut sich, wie bereits beschrieben, ein Druck im Druckraum 32 auf und der Kolben 30 sperrt den Einlaß 14.
Die Bedieneinrichtung 52 mit dem integrierten Sicherheitsmechanismus stellt somit eine Pilotsteuerung für das Kolbenventil dar, dessen Schließgeschwindigkeit sehr empfindlich über die Einstellschraube 34 eingestellt werden kann.
Der Schalthebel 56 und der Drücker 64 sind so ausgelegt, daß auch eine Fußbetätigung grundsätzlich möglich ist.
Die als Sensorelement dienende Kugel 68 kann auch aus einem anderen Material als Stahl bestehen, z.B. aus einem PA-, POM- oder PUR-Kunststoff.

Claims

Ventilvorrichtung, insbesondere für den Einsatz bei der Brandbekämpfung, mit einem Ventil und einem Sicherheitsmechanismus, mit dem das Ventil geschlossen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein pilotgesteuertes Kolbenventil ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsmechanismus beschleunigungssensitiv ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsmechanismus in eine Bedieneinrichtung (52) zum Bedienen des Kolbenventils integriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinrichtung (52) einen Schalthebel aufweist, der zwischen einer ersten Stellung, in der das Kolbenventil geöffnet ist, einer zweiten Stellung, in der das Kolbenventil geschlossen ist, und einer dritten Stellung, in der das Kolbenventil geöffnet und der Sicherheitsmechanismus aktiviert ist, bewegt werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsmechanismus durch einen Drücker (64) aktiviert und deaktiviert werden kann.