DE10043811A1

DE10043811A1 - Gasströmungswächter

Info

Publication number: DE10043811A1
Application number: DE10043811A
Authority: DE
Inventors: Klaus Schulze
Original assignee: Mertik Maxitrol GmbH and Co KG
Current assignee: Maxitrol GmbH and Co KG
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2020-09-07
Also published as: EP1315928A1; CA2421346C; CA2421346A1; US20040031524A1; US6892756B2; DE10043811B4; WO2002021030A1

Abstract

Es soll ein Gasströmungswächter geschaffen werden, bei dem die Einstellung/Änderung des Schließdurchflusses ohne konstruktive Veränderungen und somit auch noch nach der Fertigung möglich ist. Insbesondere soll es ermöglicht werden, dass die Einstellung des Schließdurchflusses erst zum Zeitpunkt der Installation erfolgt. DOLLAR A Der Gasströmungswächter besteht aus einem gasdichten Gehäuse (1), das im Inneren einen Ventilsitz (6) für einen im Gehäuse (1) beweglichen Schließkörper (14) aufweist. Der Schließkörper (14) ist auf einem Stift (11) befestigt, der in einer Eingangsführung (7) und einer Ausgangsführung (8) gelagert wird. Durch eine Schließfeder (16), die sich einerseits an der Ausgangsführung (8) und andererseits an dem Schließkörper (14) abstützt, wird dieser in Offenstellung gehalten. Auf der Eingangsführung (7) ist ein Distanzstück (17) angeordnet, das in Offenstellung des Gasströmungswächters einen Anschlag (18) für den Schließkörper (14) bildet. DOLLAR A Der Gasströmungswächter dient zum automatischen Absperren von Gasleitungen beim Auftreten einer unzulässigen Druchflusserhöhung.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Gasströmungswächter zum automatischen Absperren von Gasleitungen beim Auftreten einer unzulässigen Durchflusserhöhung.

Stand der Technik

Solche Gasströmungswächter, die in Rohrleitungen, wie zum Beispiel vor Gasar maturen, Gasgeräten usw., eingesetzt werden, gibt es in einer Vielzahl von Aus führungen. Sie dienen dazu, bei einer Erhöhung des Gasverbrauches über einen vorgegebenen Wert die Gaszufuhr zu unterbrechen.

So ist in der WO 92/01184 ein als Sicherheitsschließvorrichtung bezeichneter Gasströmungswächter der eingangs genannten Art beschrieben, der bei einer auf tretenden Beschädigung des Rohrleitungssystems dieses verschließt, ohne jedoch ein vorzeitiges Verschließen der Zuleitung zu bewirken, wenn ein Verbraucher über einen längeren Zeitraum die seiner Leistung entsprechende Gasmenge benötigt. Bei dieser Sicherheitsschließvorrichtung ist ein Ventil als Tellerventil ausgebildet.

Dabei ist der Ventilkörper auf einem Ventilschaft befestigt, der beidseitig in Gleitla gern in axialer Richtung des Ventils entgegen der Kraft einer Feder verschiebbar gelagert ist. Der Ventilteller wirkt dabei mit einem, in einer von zwei Ringscheiben befindlichen Ventilsitz zusammen, wobei die Ringscheiben gleichzeitig als Lage rung für die weiter oben bereits genannten Gleitlager dienen. Die Ringscheiben sind mit Ausnehmungen bzw. Durchbrüchen versehen.

Da jedem Durchflusswert ein definierter Wert des Druckverlustes am geöffneten Ventil zugeordnet ist, ist eine Verschiebung des Arbeitspunktes auf der Druckver lustkennlinie oder/und eine Verschiebung der Druckverlustkennlinie der Sicher heitsschließvorrichtung erforderlich, um den Schließdurchfluss an die Art, Natur und Menge der Verbraucher exakt anpassen zu können.

Dazu ist die Federkraft der Feder und/oder der Schließweg des Ventils einstellbar. Für eine Verstellung des Schließweges des Ventils ist am freien Ende des Ventil schaftes eine Mutter vorgesehen, die auf einem auf dem Ventilschaft befindlichen Gewinde aufgeschraubt ist. Für die Einstellung der Federkraft dient eine im Be reich zwischen den beiden Gleitlagern angeordnete, beispielsweise von einer zweiten Mutter gebildete Verstelleinrichtung.

Desweiteren ist aus der GB - PS 556,863 ein automatisch wirkendes Absperrventil bekannt. Dieses Absperrventil besteht aus einem, beidseitig ein Anschlussgewinde aufweisendes, rohrförmigen Gehäuse. Im Gehäuse ist eine mit Durchbrüchen versehene Ringscheibe angeordnet, die mittig ein Gleitlager für einen längsbeweglichen Ventilschaft aufweist, der an einem Ende einen Ventilkörper besitzt, der mit einem im Gehäuse befindlichen Ventilsitz zusammenwirkt. Eine sich einerseits am Ventilkörper und andererseits an der Ringscheibe abstützende Druckfeder hält den Ventilkörper bis zum Erreichen des eingestellten Schließdurchflusses in Offenstellung. Zur Änderung des Schließdurchflusses erfolgt bei dieser Ausführung eine Veränderung der Einstellung der Federkraft, indem die Einschraubtiefe des Ventilschaftes in eine Haube, und damit die Einbaulänge der Feder verändert wird.

Einen ähnlichen Aufbau besitzt ein in der US - PS 3,794,077 beschriebenes Ventil. Eine sich einerseits an einem im Gehäuse befindlichen, und ebenfalls Durchbrüche aufweisendes, Gleitlager und andererseits an einer auf dem Ventilschaft aufgeschraubten Mutter sich abstützende Druckfeder hält den Ventilkörper bis zum Erreichen des eingestellten Schließdurchflusses in Offenstellung. Durch ein Verändern der Lage der Mutter, die jedoch durch einen Stift gegen ein Verdrehen gesichert ist, auf dem Ventilschaft, wird auch hier die Einbaulänge der Druckfeder und damit über die Änderung der Federkraft der Schließdurchfluss verändert.

Bei diesen Lösungen ist es von Nachteil, dass die Einstellung eines definierten Wertes des Schließdurchflusses eine entsprechende Justier- und Prüfvorrichtung erfordert und somit vorrangig durch den Hersteller solcherart Sicherheitseinrich tungen im Rahmen der Fertigung erfolgt. Eine gewünschte Einstellung direkt am Einbauort, beispielsweise durch den jeweiligen Installationsbetrieb, ist praktisch nicht möglich. Da zur Erzielung einer größtmöglichen Sicherheit eine Abhängigkeit des Schließdurchflusses der eingesetzten Sicherheitseinrichtung vom möglichen Nenndurchfluss wünschenswert und zum Teil auch gefordert ist, muss eine ver hältnismäßig hohe Anzahl von Varianten zur Verfügung stehen. Das hat wiederum einen erhöhten Fertigungs- und Lageraufwand zur Folge Darstellunqder Erfindung Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Gasströmungswächter der ge nannten Art zu entwickeln, bei dem die Einstellung/Änderung des Schließdurch flusses ohne konstruktive Veränderungen, wie beispielsweise dem Einsatz unter schiedlicher Federn in Abhängigkeit vom gewünschten Schließdurchfluss, und so mit auch noch nach der Fertigung möglich ist. Insbesondere soll es ermöglicht werden, dass die Einstellung des Schließdurchflusses auch außerhalb der Ferti gungsstätte, vorteilhafterweise erst zum Zeitpunkt der Installation, erfolgt. Erfin dungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, dass auf der Eingangsführung ein Distanzstück angeordnet ist, das in Offenstellung des Gasströmungswächters ei nen Anschlag für den Schließkörper bildet.

Damit wurde eine Lösung gefunden, mit der der bisherige Nachteil des Standes der Technik, dass die Einstellung eines definierten Wertes des Schließdurchflus ses auf Grund des dazu notwendigen Aufwandes vorrangig nur durch den Hersteiler solcherart Sicherheitseinrichtungen im Rahmen der Fertigung erfolgt, besei tigt wurde.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den anderen Pa tentansprüchen hervor. So erweist es sich als besonders günstig, wenn das Dis tanzstück Rastbereiche aufweist, die hinter die Stege der Eingangsführung fassen und dabei das Distanzstück unter der Einwirkung einer Feder, die sich einerseits an der dem Schließkörper abgewandten Seite der Eingangsführung und anderer seits am Distanzstück selber abstützt, in seiner Lage gehalten wird.

Um mit einem Distanzstück mehrere unterschiedliche Werte des Schließdurchflusses einstellen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung beispielsweise möglich, dass jeder Rastbereich unterschiedliche Raststellungen aufweist, deren jeweiliger Eingriff durch Verdrehen des Distanzstückes um einen den Raststellungen zugeordneten Verdrehwinkel realisierbar ist, wobei in Abhängigkeit von der Raststellung die Lage des Anschlages für den Schließkörper in Offenstellung in Längsrichtung des Stiftes veränderbar ist.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich in diesem Zusammenhang, wenn bei die ser Ausführung eine ungewollte Verstellung des eingestellten Wertes vermieden wird, indem das Distanzstück eine Verdrehsicherung aufweist, die jedoch bei ge gen die Kraft der Feder bewegtem Distanzstück außer Kraft gesetzt ist, um eine gewollte Veränderung des eingestellten Wertes zu ermöglichen.

Desweiteren erweist sich eine Ausführung als vorteilhaft, bei der das Distanzstück unverlierbar auf der Eingangsführung gehalten wird, indem es eine jedem Steg der Eingangsführung zugeordnete federnde Lippe aufweist, die ein Überschnappen des Steges erlaubt, wohingegen durch ebenfalls jedem Steg der Eingangsführung zugeordnete Zapfen ein Herausdrücken verhindert ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Gasströmungswächter in geschnittener Darstellung in Offenstellung

Fig. 2 eine Ansicht A des Gasströmungswächters aus Fig. 1

Fig. 3 eine Ansicht des Distanzstückes aus Fig. 1

Fig. 4 eine Ansicht B des Distanzstückes aus Fig. 3.

Das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gasströmungswächters besitzt ein rohrförmiges Gehäuse 1, das in eine nicht dar gestellte Gasleitung eingedrückt werden kann. Vorteilhafterweise ist das Gehäuse 1 dazu mit einer Einführungsschräge 2 versehen. Um die notwendige Dichtheit zwischen der Gasleitung und dem Gehäuse 1 zu garantieren, weist das Gehäuse 1 eine umlaufende Nut 3 auf, die als Aufnahme für einen nicht dargestellten O- Ring dient. Es versteht sich von selbst, daß auch ein anderer Anschluß möglich ist.

Eingangs- und ausgangsseitig ist das Gehäuse 1 jeweils mit einer Ausdrehung 4 versehen. Zwischen beiden Ausdrehungen 4 besitzt das Gehäuse 1 eine Ein schnürung 5, die auf ihrer dem Eingang zugewandten Seite als Ventilsitz 6 ausge bildet ist. In die eingangs- bzw. ausgangsseitige Ausdrehung 4 ist eine. Eingangs führung 7 bzw. Ausgangsführung 8 eingepresst. Um die den Strömungsquerschnitt verringernde Fläche der Eingangsführung 7 und der Ausgangsführung 8 möglichst gering zu halten, sind diese günstigerweise als Blechformteile ausgestaltet, die drei radiale Stege 10 aufweisen, die gleichmäßig auf dem Umfang verteilt sind (Fig. 2 und 4). Die Eingangsführung 7 ist mittig mit einer Lagerstelle 9 für einen Stift 11 versehen, dessen zweite Lagerstelle 12 durch ein mittig in die Ausgangsführung 8 eingeschraubtes Justierelement 13 gebildet wird. In den Lagerstellen 9 und 12 wird der Stift 11 längsbeweglich geführt, auf dem ein Schließkörper 14 beispielsweise mittels Presspassung befestigt ist. Zum Erzielen der gewünschten Dichtheit bei der Geschlossenstellung des Gasströmungswächters besitzt der Schließkörper 14 eine ringförmige Aufnahme für einen als elastisches Abdichtelement dienenden O-Ring 15. Auf dem Justierelement 13 stützt sich eine Schließfeder 16 ab, die mit ihrem anderen Ende den Schließkörper 14 in seiner Offenstellung hält. Dabei wird die Offenstellung durch den Anschlag des Schließkörpers 14 an einem auf der Ein gangsführung 7 befestigten Distanzstück 17 festgelegt, das zu diesem Zweck An schlagpunkte 18 aufweist.

Zur Befestigung auf der Eingangsführung 7 ist das Distanzstück 17 mit jedem Steg 10 zugeordneten Rastbereichen 19 versehen, die hinter die Stege 10 fassen (Fig. 2). Dabei erlaubt eine jedem Steg 10 zugeordnete federnde Lippe 20 beim Montieren des Distanzstückes 17 ein Überschnappen des Steges 10. Die Lage des Steges 10 vor dem Überschnappen ist in Fig. 3 dargestellt. Nach dem ebenfalls in Fig. 3 aber diesmal in gestrichelter Form gezeigten Überschnappen wird ein Herausdrücken des Steges 10 aus dem Distanzstück 17 mittels ebenfalls den Stegen 10 zugeordneten Zapfen 21 verhindert. Unter der Einwirkung einer Feder 22 die sich einerseits an der dem Schließkörper 14 abgewandten Seite der Eingangsführung 7 und andererseits am Distanzstück 17 abstützt, wird das Distanzstück 17 in seiner Lage gehalten.

Um unterschiedliche Schließdurchflüsse einstellen zu können, weist jeder Rastbe reich 19 unterschiedliche Raststellungen, in diesem Ausführungsbeispiel drei, auf, die durch ein entsprechendes Verdrehen des Distanzstückes 17 realisiert werden. In den gezeigten Darstellungen befinden sich die Stege in der Rastebene E1, die günstigerweise gleich durch den Zapfen 21 gebildet wird. Die beiden anderen Rastebenen sind in den Fig. 2 und 3 mit E2 und E3 für jeweils zumindest einen Steg 10 gekennzeichnet. Damit wird in Abhängigkeit von der gewählten Raststellung die Lage der Anschlagpunkte 18 für den Schließkörper 14 bei dessen Offenstellung in Längsrichtung des Stiftes 11 verändert. Durch auf dem Distanzstück 17 aufgebrachte Markierungen 24 ist die jeweilige Einstellung sofort erkennbar.

Um ein ungewolltes Verstellen des gewählten Schließdurchflusses zu verhindern, ist jeder einzelnen Rastebene eine Erhöhung zugeordnet, die auf Grund der Wir kung der Feder 22 als Verdrehsicherung 23 dient. Erst durch eine äußere gegen die Feder 22 gerichtete Krafteinwirkung wird das Distanzstück 17 so weit in Längsrichtung bewegt, dass sich jeder Steg 10 außerhalb der Einwirkung der Verdrehsicherung 23 befindet.

Die Wirkungsweise des in diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen Gasströ mungswächters ist wie folgt:

Der Gasströmungswächter wird werksseitig mittels Verstellung des Justierele mentes 13 und unter Verwendung entsprechender Justier- und Prüfvorrichtungen auf einen bestimmten Wert des Schließdurchflusses eingestellt. Um vor Ort den Schließdurchfluss an die Art, Natur und Menge der Verbraucher exakt anpassen zu können, kann zur Einstellung des gewünschten Schließdurchflusses nun die Lage des Schließkörpers 14 in Offenstellung durch die Verwendung der entspre chenden Raststellung des Distanzstückes 17 verändert werden. Dadurch werden die Druckverlustkennlinie des Gasströmungswächters und in Abhängigkeit von der Federkonstanten der Schließfeder 16 auch der Arbeitspunkt um einen mehr oder weniger großen Betrag verschoben, wodurch der Schließdurchfluss verändert wird. Anschließend wird der Gasströmungswächter so in eine Gasleitung eingebaut, dass die durch Pfeile in der Darstellung der Fig. 1 angegebene Strömungsrichtung des Gases eingehalten wird. Im Normalfall befindet er sich dann in der in Fig. 1 dargestellten Stellung. Dabei wird der Schließkörper 14 unter der Einwirkung der gegen die Strömung wirkenden Schließfeder 16 in Offenstellung gehalten. Tritt auf Grund einer Beschädigung einer nachgeordneten Gasleitung oder eines nachgeordneten schadhaften Verbrauchers ein über dem Schließdurchfluss liegender Gasverbrauch auf, so wird durch die Erhöhung der Strömung die Kraft der Schließfeder 16 überwunden, und der Schließkörper 14 nimmt die Schließstellung ein. Die Gaszufuhr ist unterbrochen.

Aufstellung der Bezucjszeichen

1

Gehäuse

2

Einführungsschräge

3

Nut

4

Ausdrehung

5

Einschnürung

6

Ventilsitz

7

Eingangsführung

8

Ausgangsführung

9

Lagerstelle

10

Steg

11

Stift

12

Lagerstelle

13

Justierelement

14

Schließkörper

15

O - Ring

16

Schließfeder

17

Distanzstück

18

Anschlagpunkt

19

Rastbereich

20

Lippe

21

Zapfen

22

Feder

23

Verdrehsicherung

24

Markierung
E1 Rastebene

1

E2 Rastebene

2

E3 Rastebene

3

Claims

1. Gasströmungswächter zum automatischen Absperren von Gasleitungen mit einem gasdichten Gehäuse (1), das im Inneren einen Ventilsitz (6) für einen im Gehäuse (1) beweglichen Schließkörper (14) aufweist, mit einem den Schließ körper (14) führenden Stift (11), mit einer in Strömungsrichtung eingangsseitig im Gehäuse (1) angeordneten Eingangsführung (7), die eine Lagerstelle (9) für den Stift (11) und mehrere radiale Stege (10) aufweist, mit einer in Strömungs richtung ausgangsseitig im Gehäuse (1) angeordneten Ausgangsführung (8), die eine Lagerstelle (12) für den Stift (11) und mehrere radiale Stege (10) auf weist, und mit einer Schließfeder (16), die sich einerseits an der Ausgangsfüh rung (8) und andererseits an dem Schließkörper (14) abstützt, der durch die Federkraft gegen die Durchströmrichtung in Offenstellung gehalten ist, wobei Durchflussquerschnitt, Fläche des Schließkörpers (14) und Kräfte so festgelegt sind, dass der Schließkörper (14) bei einem definierten Wert des Schließ durchflusses seine Offenstellung verlässt und gegen den Ventilsitz (6) des Ge häuses (1) bewegt wird, so dass in der Schließstellung die dem Gasströ mungswächter nachgeordnete Gasleitung verschlossen ist, dadurch gekenn zeichnet, dass auf der Eingangsführung (7) ein Distanzstück (17) angeordnet ist, das in Offenstellung des Gasströmungswächters einen Anschlag (18) für den Schließkörper (14) bildet.

2. Gasströmungswächter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzstück (17) mittels an ihm befindlicher Rastbereiche (19), die hinter die Stege (10) der Eingangsführung (7) fassen und unter der Einwirkung einer Feder (22), die sich einerseits an der dem Schließkörper (14) abge wandten Seite der Eingangsführung (7) und andererseits am Distanzstück (17) abstützt, in seiner Lage gehalten wird.

3. Gasströmungswächter nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rastbereich (19) unterschiedliche Raststellungen aufweist, deren jeweiliger Eingriff durch Verdrehen des Distanzstückes (17) um einen den Raststellungen zugeordneten Verdrehwinkel realisierbar ist, und dass in Ab hängigkeit von der Raststellung die Lage des Anschlages (18) für den Schließ körper (14) bei dessen Offenstellung in Längsrichtung des Stiftes (11) verän derbar ist.

4. Gasströmungswächter nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzstück (17) eine Verdrehsicherung (23) aufweist, die bei ge gen die Kraft der Feder (22) bewegtem Distanzstück (17) außer Kraft gesetzt ist.

5. Gasströmungswächter nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass das Distanzstück (17) eine jedem Steg (10) der Ein gangsführung (7) zugeordnete federnde Lippe (20) aufweist, die ein Über schnappen des Steges (10) erlaubt, wohingegen durch ebenfalls jedem Steg (10) der Eingangsführung (7) zugeordnete Zapfen (21) ein Herausdrücken desselben verhindert ist.