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Die
Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung zum Verschließen einer
Gasleitung, mit einem in einen Rohrleitungsabschnitt einsetzbaren,
rohrförmigen
Gehäuse,
das in seinem Inneren einen Ventilsitz aufweist, einem Ventilkörper, der
verschieblich in einem am Gehäuse
gehaltenen Führungsteil
gelagert ist, und einer Feder, die den Ventilkörper entgegen der Strömungsrichtung
S des Gases in eine vom Ventilsitz abgehobene Offenstellung beaufschlagt, wobei
auf der Außenseite
des Gehäuses
eine Dichtungseinrichtung angeordnet ist, mit der das Gehäuse dichtend
an einer Innenwandung des Rohrleitungsabschnitts anlegbar ist.
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Eine
derartige Absperrvorrichtung ist auch als sogenannter Gasströmungswächter bekannt
(
DE 100 43 811 A1 ,
DE 102 02 067 A1 )
und findet insbesondere bei Gasarmaturen und Gas-Hauseinführungen Verwendung, um eine
Gasleitung selbsttätig
abzusperren, wenn in der Gasleitung ein übermäßig hoher Gasdurchfluss beispielsweise
infolge einer verbraucherseitigen hohen Gasentnahme auftritt, die durch
einen Defekt begründet
sein kann.
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Der
bekannte Gasströmungswächter besitzt ein
rohrförmiges
Gehäuse,
das in einem von dem Gas durchströmten Rohrleitungsabschnitt
in axialer Richtung eingebaut wird. Im Inneren des Gehäuses ist
ein Ventilsitz ausgebildet, der mit einem üblicherweise tellerförmigen Ventilkörper zusammenwirkt. Der
Ventilkörper
sitzt auf einem Führungsstift,
der sich in Axialrichtung des Gehäuses, d.h. in Strömungsrichtung
des Gases erstreckt. An dem Gehäuse
ist ein Führungsteil
für den
Führungsstift
vorgesehen, so dass der Führungsstift
und somit der Ventilkörper
in axialer Richtung verschieblich gelagert sind. Durch entsprechende
Anschläge
sind die Endstellungen der möglichen
Verschiebung des Ventilkörpers
definiert. Mittels einer auf den Führungsstift aufgesetzten Feder
ist der Ventilkörper
entgegen der Strömungsrichtung
des Gases in seine Offenstellung vorgespannt, in der er sich in
einem deutlichen Abstand von dem Ventilsitz befindet.
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Im
Normalbetrieb des Gasströmungswächters kann
das Gas den Ventilkörper
umströmen
und durch den Gasströmungswächter hindurchströmen. Der
Durchflussquerschnitt, die Fläche
des Ventilkörpers
und die Vorspannung der Feder sind so aufeinander abgestimmt, dass
der Ventilkörper
beim Überschreiten
eines vorbestimmten Wertes des Gas-Staudrucks entgegen der Kraft
der Feder in seine Sperrstellung verschoben wird, in der er an dem Ventilsitz
dichtend anliegt und dadurch die Gasleitung verschließt.
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Um
eine Umströmen
des rohrförmigen
Gehäuses
zu verhindern, muss dieses dicht in den Rohrleitungsabschnitt eingebaut
sein. Zu diesem Zweck ist zwischen der radialen Außenseite
des Gehäuses
und der Innenwandung des Rohrleitungabschnittes eine Dichtungseinrichtung
vorgesehen, die üblicherweise
als Ringdichtung herkömmlichen
Aufbaus ausgebildet ist. Da mit der zwischen dem Gehäuse und
der Innenwandung des Rohrleitungsabschnitts gebildete Spalt mittels
der Ringdichtung zuverlässig
abgedichtet ist, müssen
die Abmessungen der abzudichtenden Bauteile und der Ringdichtung exakt
aufeinander abgestimmt sein. Es hat sich jedoch gezeigt, dass insbesondere
der Innendurchmesser des Rohrleitungsabschnittes relativ starken Maßschwankungen
von bis zu ± 5%
unterliegt, so dass eine sichere Abdichtung des Gehäuses gegenüber der
Innenwandung des Rohrleitungsabschnittes mit einer üblichen
Ringdichtung nicht sichergestellt ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absperrvorrichtung der
genannten Art zu schaffen, die gegenüber dem Rohrleitungsabschnitt,
in den sie eingesetzt ist, eine sichere Abdichtung zuverlässig gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer
Absperrvorrichtung der genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Dabei ist vorgesehen, dass die Dichtungseinrichtung zumindest zwei
in Strömungsrichtung
des Gases voneinander beabstandete Ringdichtungen aufweist, die
unterschiedliche Außendurchmesser besitzen.
Aufgrund dieser zumindest zwei Ringdichtungen kann der Spalt zwischen
dem Gehäuse
und der Innenwandung des umgebenden Rohrleitungsabschnittes von
einer der Ringdichtungen auch dann zuverlässig abgedichtet werden, wenn
der Innendurchmesser des Rohrleitungsabschnittes relativ großen herstellungsbedingten
Schwankungen unterliegt.
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Der
umgebene Rohrleitungsabschnitt besitzt die Form eines Zylinders
mit kreisförmigem
Innenquerschnitt. Wenn der Innendurchmesser des Rohrleitungsabschnittes
innerhalb der zulässigen
Maßtoleranzen
am oder in der Nähe
des oberen Grenzwertes liegt, d.h. relativ groß ist, sorgt diejenige Ringdichtung
für eine
Abdichtung, die den größeren Außendurchmesser
besitzt. Die andere Ringdichtung, die einen geringeren Außendurchmesser
besitzt, kann dabei auf dem Gehäuse
verbleiben, jedoch tritt sie mit der Innenwandung des umgehenden
Rohrleitungsabschnitts nicht in Anlage.
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Wenn
der Durchmesser des Rohrleitungsabschnitts an oder nahe dem unteren
Grenzwert der Maßtoleranzen
liegt, d.h. relativ gering ist, sorgt diejenige Ringdichtung, die
den geringeren Außendurchmesser
besitzt, für
eine Abdichtung zwischen dem Gehäuse
und dem Rohrleitungsabschnitt. Der Benutzer wird in diesem Fall
die andere Ringdichtung größeren Außendurchmessers üblicherweise
entfernen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Gasströmungswächter sind
somit unterschiedliche Ringdichtungen vorgesehen, die alternativ
in Abhängigkeit von
dem tatsächlichen
Innendurchmesser des Rohrleitungsabschnittes verwendet werden, den
der Benutzer bzw. Monteur auf der Baustelle vorfindet. Auf diese
Weise ist es möglich,
für eine
zuverlässige
Abdichtung zwischen der Außenwandung
des Gehäuses
und der Innenwandung des umgebenden Rohrleitungsabschnittes selbst
dann zu sorgen, wenn der Innendurchmesser des Rohrleitungsabschnittes
relativ starken Schwankungen innerhalb des üblichen Toleranzbereichen ± 5% liegt.
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In
der Praxis hat es sich als ausreichend erwiesen, wenn die Differenz
der Außendurchmesser der
Ringdichtungen im Bereich von 0,5 mm bis 2,5 mm und insbesondere
im Bereich von 0,5 mm bis 1,5 mm liegt.
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In
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede
Ringdichtung in üblicher Weise
von einem aus einem elastischen Kunststoff bestehenden Dichtungsring
gebil det ist, der in einer eigenen, im Gehäuse ausgebildeten umlaufenden Umfangsnut
angeordnet ist.
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Die
unterschiedlichen Außendurchmesser der
Ringdichtungen lassen sich auf verschiedene Weise erreichen. Einerseits
können
Dichtungsringe mit unterschiedlichem Querschnitt und insbesondere unterschiedlicher
Querschnittshöhe
verwendet werden. Mit derartigen Dichtungsringen lassen sich auch Ringdichtungen
unterschiedlichen Außendurchmessers
erreichen, wenn die zugeordneten Umfangsnuten den gleichen Abstand
von der Längsmittelachse des
Gehäuses
aufweisen. In handhabungstechnischer Hinsicht ist es jedoch bevorzugt,
dass die Ringdichtungen von gleichen Dichtungsringen, d.h. Dichtungsringen
identischer Form gebildet sind. In diesem Fall lassen sich Ringdichtungen
unterschiedlichen Außendurchmessers
am einfachsten dadurch erreichen, dass die Abstände der Nutböden der
Umfangsnuten von der Längsmittelachse
des Gehäuses unterschiedlich
sind. Die Verwendung gleichartiger Dichtungsringe bringt für den Benutzer
den Vorteil mit sich, dass er nicht aufpassen muss, welcher Dichtungsring
in welcher Nut sitzt, da eine Verwechselungsmöglichkeit nicht mehr gegeben
ist.
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Zur
Montage des Gasströmungswächters wird
das Gehäuse
von einem Ende in den Rohrleitungsabschnitt eingesetzt. Dabei kann
das Gehäuse an
seinem einen axialen Ende mit einem umlaufenden, radial hervorstehenden
Kragen vorgesehen sein, mit dem es gegen ein stirnseitiges Ende
des Rohrleitungsabschnitts anlegbar ist. Die Anlage zwischen dem
stirnseitigen Ende des Rohrleitungsabschnitts und dem umlaufenden
Kragen des Gehäuses
definiert die korrekte Einbauposition des Gasströmungswächters.
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Wenn
der Innendurchmesser des Rohrleitungsabschnitts relativ klein ist
und somit zur Abdichtung diejenige Ringdich tung verwendet wird,
die den geringeren Außendurchmesser
besitzt, kann die andere, den größeren Außendurchmesser
besitzende Ringdichtung von dem Benutzer einerseits entfernt und
insbesondere aufgeschnitten werden, andererseits ist es jedoch auch
möglich,
dass der Benutzer den entsprechenden Dichtungsring aus seiner Umfangsnut
entnimmt bzw. herauszieht und bis in Anlage an den umlaufenden Kragen
verschiebt, wobei dieser Dichtungsring dann bei dem montierten Gasströmungswächter als
zusätzliche
Dichtung zwischen dem stirnseitigen Ende des Rohrleitungsabschnittes
und dem Kragen des Gehäuses
dient.
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In
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Ringdichtung geringeren Durchmessers am vorderen Einführende des
Gehäuses
angeordnet ist, während
die Ringdichtung größeren Durchmessers
im mittleren Bereich des Gehäuses
angeordnet ist.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Absperrvorrichtung,
die in einen Rohrleitungsabschnitt relativ großen Innendurchmesser eingebaut
ist, und
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2 einen
Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Absperrvorrichtung,
die in einen Rohrleitungsabschnitt relativ geringen Innendurchmessers
eingebaut ist.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Absperrvorrichtung
in Form eines Gasströmungswächters 10,
der in einen umgebenden Rohrleitungsabschnitt 16 eingesetzt
ist, der über
aufzu bringende, nicht dargestellte Schweißmuffen in bekannter Weise
mit einer weiterführenden
Rohrleitung verschweißt
werden kann. Der Rohrleitungsabschnitt 16 besitzt einen kreisförmigen Querschnitt,
der sich zumindest über den
Bereich, in dem der Gasströmungswächter 10 angeordnet
ist, nicht ändert.
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Der
Gasströmungswächter 10 weist
ein im Wesentlichen rohrförmiges
Gehäuse 11 auf,
das an seinem einen axialen Ende einen umlaufenden, radial nach
außen
hervorstehenden Kragen 23 besitzt, mit dem der Gasströmungswächter 10 beim
Einsetzen in den Rohrleitungsabschnitt 11 in Anlage mit dem
stirnseitigen Ende 16b des Rohrleitungsabschnittes 16 kommt.
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Das
Gehäuse 11 besitzt
einen inneren axialen Durchlass, der gemäß 1 von links
nach rechts von Gas durchströmt
ist, wie es durch den Pfeil S angedeutet ist. Im Inneren des Gehäuses 11 ist
an einer Querschnittsverengung des Durchlasses ein ringförmiger Ventilsitz 12 ausgebildet.
Auf der dem Gaseintritt abgewandten Seite ist im Inneren des Gehäuses 11 ein
Führungsteil 14 angeordnet, das
einen Ringkörper 14a aufweist,
mit dem es am Gehäuse 11 gehalten
und insbesondere verrastet ist. Das Führungsteil 14 umfasst
des Weiteren eine sich in Axialrichtung des Gehäuses 11 und somit
parallel zur Strömungsrichtung
S erstreckende, mittige Lagerbuchse 14b, die über mehrere über den
Umfang verteilte Stege 14c mit dem Ringkörper 14a des
Führungsteils 14 einstückig verbunden
sind.
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Ein
sich entlang der axialen Längsmittelachse
L des Gehäuses 11 erstreckender
Führungsstift 24 durchdringt
die Lagerbuchse 14b an einer mittigen axialen Führungsbohrung.
An dem der Gasströmung abgewandten
Ende des Führungsstiftes 24,
d.h. am stromab gelegenen Ende des Führungsstiftes 24 ist ein
Kopf 25 vergrößerten Durchmessers
angebracht, der die Bewegung des Führungsstiftes 24 entgegen der
Strömungsrichtung
S, d.h. gemäß 1 nach links
beschränkt.
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An
dem der Gasströmung
zugewandten Ende des Führungsstiftes 24,
d.h. am stromauf gelegenen Ende des Führungsstiftes 24,
ist an diesem ein tellerförmiger
Ventilkörper 13 angebracht,
der eine umlaufende Dichtung 26 trägt, die in einer umlaufenden
Ringnut des Ventilkörpers 13 sitzt.
Gemäß der Darstellung
in der oberen Hälfte
der 1 befindet sich der Ventilkörper 13 in seiner
Offenstellung, die durch die Anlage des als Anschlagkörper dienenden
Kopfes 25 an der Lagerbuchse 14b definiert ist. In
einer in der unteren Hälfte
der 1 dargestellten Sperrstellung liegt der Ventilkörper 13 über seine Ringdichtung 26 an
dem Ventilsitz 12 des Gehäuses 11 in abdichtender
Weise an.
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Der
Führungsstift 24 durchdringt
den Ventilkörper 13 und
steht auf der der Gasströmung
zugewandten Seite aus diesem hervor. Auf das hervorstehende Ende
des Führungsstiftes 25 ist
eine Leitkappe 27 aufgesetzt, mit der das ausströmende Gas
um den sich in der Offenstellung befindlichen Ventilkörper 26 herumgeleitet
wird.
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Auf
dem Führungsstift 24 sitzt
des Weiteren eine gewendelte Feder 15, die sich mit ihrem
einen Ende am Boden einer in der Lagerbuchse 14b ausgebildeten
Kammer abstützt
und mit ihrem anderen Ende auf einem axialen Vorsprung des Ventilkörpers 13 sitzt.
Die Feder 15 übt
auf den Ventilkörper 13 eine Vorspannung
aus, wodurch dieser entgegen der Strömungsrichtung S des Gases in
seiner Offenstellung vorgespannt ist.
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Das
Gehäuse 11 ist
auf seiner Außenseite gegenüber einer
Innenwandung 16a des umgebenden Rohrleitungsabschnittes 16 abgedichtet.
Zu diesem Zweck sind auf der Außenseite
des Gehäuses 11 zwei
in dessen Längsrichtung
voneinander beabstandete Ringdichtungen 17 und 18 ausgebildet,
die unterschiedliche Außendurchmesser
besitzen. Die erste Ringdichtung 17 sitzt nahe dem Einführende des
Gehäuses 11,
d.h. an dem dem Kragen 23 abgewandten Ende des Gehäuses 11.
Die erste Ringdichtung 17 umfasst eine außenseitig
um das Gehäuse 11 umlaufende
erste Umfangsnut 19, in die ein erster flexibler Dichtungsring 21 eingesetzt
ist, der radial nach außen
aus der Umfangsnut 19 hervorsteht.
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Die
zweite Ringdichtung 18 ist im axialen Mittelbereich des
Gehäuses 11 angeordnet
und umfasst eine zweite, außenseitig
um das Gehäuse 11 umlaufende
Umfangsnut 20, in die ein zweiter flexibler Dichtungsring 22 eingesetzt
ist und radial nach außen
aus dieser hervorsteht. Die beiden Dichtungsringe 21 und 22 sind
von identischen Bauteilen gebildet, jedoch ist der Abstand des Nutbodens 19a der
ersten Umfangsnut 19 von der Längsmittelachse L des Gehäuses 11 geringer
als der Abstand des Nutbodens 20a der zweiten Umfangsnut 19 von
der Längsmittelachse
L, so dass der Außendurchmesser
des zweiten Dichtungsrings 22 der zweiten Ringdichtung 18 in montiertem
Zustand größer als
der Außendurchmesser
des ersten Dichtungsrings 21 der ersten Ringdichtung 17 ist.
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1 zeigt
den Fall, dass der Innendurchmesser des umgebenden Rohrleitungsabschnittes 16 im
oberen Bereich des zulässigen
Toleranzbereichs liegt, d.h. relativ groß ist. In diesem Fall wird die
Abdichtung zwischen der Außenseite
des Gehäuses 11 und
der Innenwandung 16a des Rohrleitungsabschnittes 16 allein
durch die zweite Ringdichtung 18 bewirkt, die den größeren Außendurchmesser
besitzt, während
die erste Ringdichtung 17 mit der Innenwandung 16a des Rohrleitungsabschnittes 16 nicht
in dichtender Anlage steht.
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2 zeigt
den Fall, dass der Innendurchmesser des umgebenden Rohrleitungsabschnitts 16 im
unteren Bereich des Toleranzbereiches liegt, d.h. relativ klein
ist. Die Abdichtung zwischen dem Gehäuse 11 und der Innenwandung 16a des
umgebenden Rohrleitungsabschnitts 16 wird hierbei durch
die erste Ringdichtung 17 geringeren Durchmessers erreicht.
Damit die zweite Ringdichtung 18 das Einführen des
Gehäuses 11 in
den Rohrleitungsabschnitt 16 nicht behindert, wird der
zweite Dichtungsring 22 von dem Benutzer oder Monteur aus
der zweiten Umfangsnut 20 entnommen und vor dem Einsetzen
des Gasströmungswächters 10 bis
zu dem endseitigen Kragen 23 verschoben, so dass der zweite
Dichtungsring 22 im montierten Zustand des Gasströmungswächters,
wie er in 2 gezeigt ist, zwischen dem
Kragen 23 des Gehäuses 11 und
dem stirnseitigen Ende 16b des Rohrleitungabschnitts 16 angeordnet
ist und für
eine zusätzliche
Abdichtung sorgt.