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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betrifft einen Gasströmungswächter zum
automatischen Absperren von Gasleitungen beim Auftreten einer unzulässigen Durchflusserhöhung.
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Gasströmungswächter, die
in Rohrleitungen, wie zum Beispiel vor Gasarmaturen, Gasgeräten, bei Hauseinführungen
usw., eingesetzt werden, gibt es in einer Vielzahl von Ausführungen.
Sie dienen dazu, bei einer Erhöhung
des Gasflusses über
einen vorgegebenen Wert, wie es bei Havarien der Fall ist, die Gasleitung
zu verschließen
und damit die Gaszufuhr zu unterbrechen.
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So
ist in der WO 92/01184 A1 ein als Sicherheitsschließvorrichtung
bezeichneter Gasströmungswächter der
eingangs genannten Art beschrieben. Wie aus der 1 ersichtlich ist, besteht das Gehäuse aus
einem Rohrstück,
das an beiden Enden mit einem Gewinde versehen ist. Mit Hilfe dieses
Gewindes wird der Gasströmungswächter während des Verlegens
der Gasleitung an der vorgesehenen Stelle zwischengeschraubt.
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Ein
nachträglicher
Einbau dieser Sicherheitsschließvorrichtung
in eine vorhandene Gasarmatur ist in dieser Ausführung nicht möglich.
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In
der
DE 299 05 035
U1 ist in
1 ein
Gaskugelhahn dargestellt, in dem eingangsseitig eine an sich bekannte
Sicherheitsschließvorrichtung
zum automatischen Absperren von Gasleitungen angeordnet ist. Dazu
ist die Eingangsseite des Gaskugelhahnes derart ausgeführt, dass
sie den Sitz für
den Schließkörper der
Sicherheitsschließvorrichtung
bildet.
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Auch
hier ist ein nachträglicher
Einbau nicht möglich,
da das Gehäuse
des Gaskugelhahnes entsprechend angepasst sein muss.
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Ein
weiterer Gasströmungswächter ist
aus der
DE 298 18
904 U1 bekannt. Bei diesem Gasströmungswächter ist das Gehäuse so ausgeführt, dass mittels
eines auf dem rohrförmigen
Gehäuse
in einer umlaufenden Nut angeordneten O-Ringes die innere Gasdichtheit,
die bei geschlossenem Gasströmungswächter erforderlich
ist, gewährleistet
wird.
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Diese
Ausführung
weist den Nachteil auf, dass an den Innendurchmesser des Einbauortes sehr
enge Toleranzforderungen gestellt werden müssen, um die Gasdichtheit zwischen
dem Gehäuse und
der Gasleitung zu erreichen. Das führt dazu, dass der Einbau erst
nach einer erfolgten zusätzlichen
Bearbeitung des vorgesehenen Aufnahmebereichs der Gasarmatur erfolgen
kann.
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Eine ähnliche
Ausführung
eines Gasströmungswächters ist
in der
DE 100 43 811
A1 beschrieben. Bei dieser Ausführung, die zur Abdichtung ebenfalls
einen O-Ring besitzt, ist ein Teil des äußeren Durchmessers des Gehäuses maßlich so
festgelegt, dass er mit dem Innendurchmesser der Gasleitung eine
Pressverbindung ergibt.
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Damit
bestehen auch hier die weiter oben genannten Nachteile, d.h. hohe
Toleranzforderungen und damit eine zusätzliche Bearbeitung des Innendurchmessers
im Einbaubereich der Gasarmatur.
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Auch
in der
DE 102 02 067
A1 ist ein Gasströmungswächter gezeigt,
der zwischen zwei Rohrstücken
einer Gasleitung eingesetzt wird. Der Gasströmungswächter umfasst einen Ventilkörper, der
einen Bund aufweist, der als Anschlagfläche für die Stirnflächen an
den Enden der Rohrstücke
dient. Auf seiner zylindrischen Außenfläche weist der Ventilkörper eine
Ausnehmung auf, in der eine ringförmige Dichtung angeordnet ist.
Zur Montage des Gasströmungswächters wird
zunächst
der Ventilkörper
in das erste Rohrstück
der Rohrleitung eingesetzt. Das erste Rohrstück, der Ventilkörper und
das zweite Rohrstück
werden dann durch Schweißen
im Bereich des Bundes des Ventilkörpers miteinander verbunden.
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Eine
weitere Einrichtung, die zur Durchflusssteuerung eines Kühlmittels
dient, ist in der
US 4,800,925 beschrieben.
Auch hier ist die Steuerung zwischen zwei rohrförmigen Endstücken angeordnet, wobei
das eingangsseitige Rohrstück
für diesen Zweck
entsprechend aufgeweitet ist.
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Unabhängig von
der Anforderung an die Einhaltung sehr enger Toleranzen zwischen
dem Innendurchmesser des aufzunehmenden Rohrteiles und der Ausnehmung
für das
Dichtmittel, um die erforderliche Gasdichtheit zu gewährleisten,
ist es sofort ersichtlich, dass diese Ausführungen nicht für den Einbau
in eine Gasarmatur geeignet sind.
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In
der
DE 198 12 282
A1 ist eine thermisch auslösbare Absperreinrichtung beschrieben,
bei der ein Halteelement mittels eines Sprengringes in einem Gehäuse lösbar befestigt
ist. Dabei ist das Halteelement als gasdurchlässiges Kunststoffteil ausgebildet. Mit
diesem Halteelement ist formschlüssig
ein Auslöseelement
verriegelt, das gleichzeitig als Träger eines Verschlusselementes
ausgebildet ist. Der Dichtsitz für
das Verschlusselement wird durch eine im Gehäuse befindliche Innenkontur
gebildet.
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Neben
der Tatsache, dass diese thermisch auslösbare Absperreinrichtung nur
für das
einmalige Absperren des Gasdurchflusses bei dem Auftreten einer
höheren
thermischen Beanspruchung vorgesehen ist, muss die notwendige Sitzkontur
in das Gehäuse
eingearbeitet werden.
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Um
einen Gasströmungswächter in
einer Gasleitung an einer für
die Sicherheitsfunktion optimalen Stelle zu platzieren, ist in der
DE 103 24 041 A1 nachfolgende
Lösung
beschrieben. Das Gehäuse des
Gasströmungswäch ters ist
in einem in die Gasleitung einführbaren
rohrförmigen
Schubstück
befestigt, das auf seinem äußeren Umfang
einen einseitigen abgesetzten Bereich aufweist, der teilweise mit einem
Gewinde versehen ist. Auf dem abgesetzten Bereich ist ein aus einem
dehnfähigem
Material bestehender Dehnring angeordnet. Das Schubstück ist mit
einem Klemmring verschraubbar. Der Klemmring weist auf seiner dem
Dehnring abgewandten Seite federelastische Elemente auf. Die federelastischen Elemente
verhindern ein Verdrehen des Klemmringes, lassen jedoch andererseits
eine Längsbewegung
des Klemmringes in Einführungsrichtung
des Gasströmungswächters in
die Gasleitung zu. Durch die Verschraubung des Schubstückes mit
dem Klemmring ist der Dehnring unter Auftreten einer Durchmesservergrößerung verformbar.
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Diese
Lösung
ist zwar für
den Einbau in eine Gasleitung geeignet, jedoch der nachträgliche Einbau
in eine Gasarmatur ist auf Grund der erforderlichen Abmessungen
des notwendigen Einbauraumes nicht oder nur in einem sehr beschränkten Umfang möglich.
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Darstellung
der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gasströmungswächter in
einen annähernd
einen kreisförmigen
Querschnitt aufweisenden Hohlraum einer Gasarmatur einzubringen,
ohne dass eine zusätzliche
Bearbeitung des in der Gasarmatur vorgesehenen Einbaubereiches erforderlich
ist. Weiterhin soll der Gasströmungswächter nach
dem erfolgten Einbringen in die Gasarmatur bis zur erfolgten fertigen
Montage der Gasarmatur in seiner Lage fixiert werden.
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Erfindungsgemäß wird das
Problem dadurch gelöst,
dass eine rohrförmige
Hülse,
in der das Gehäuse
des Gasströmungswächters gasdicht
befestigt ist, auf ihrer Mantelfläche eine umlaufende Nut aufweist,
in der ein Sprengring gelagert ist, dessen Außendurchmesser im entspannten
Zustand größer als der
durch den Querschnitt des Hohlraumes gebildete wirksame Innendurchmesser
ist. Dabei ist der Sprengring so ausgeführt, dass er im entspannten
Zustand einen gegenüber
dem Außendurchmesser
der Mantelfläche
der Hülse
um mindestens einen Drittel der Drahtstärke des Sprengringes kleineren
Innendurchmesser besitzt, wohingegen der Innendurchmesser des Sprengringes
im gespannten Zustand größer als der
die Tiefe der Nut bestimmende Durchmesser der Hülse ist. Weiterhin weist die
rohrförmige
Hülse an
ihrem dem Hohlraum abgewandten Ende einen umlaufenden Bund auf,
der sich an der Stirnfläche
der Gasarmatur abstützt.
Zwischen dem Bund und der Stirnfläche befindet sich eine Dichtung
zur Erzielung der Gasdichtheit.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung geht aus dem Unteranspruch
hervor. Der Aufbau des Gasströmungswächters kann
beispielsweise vereinfacht werden, indem das Gehäuse und die Hülse einstückig ausgeführt sind.
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Ausführungsbeispiel
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Die
Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt einen in ein Armaturengehäuse 1 einer Gasarmatur
eingesetzten Gasströmungswächter vor dem
endgültigen
Wiedereinbau in eine Gasleitung.
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Als
Gasarmatur findet in diesem Ausführungsbeispiel
ein in der Gasinstallation übliches
und bekanntes Regleranschlussstück
Verwendung, das zur Einbindung beispielsweise eines Gaszählers oder
eines Gasdruckreglers in eine Gasleitung dient.
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Das
Armaturengehäuse 1 wird über an ihm befindliche
eingangs-, ausgangs- und anschlussseitige Außengewinde 2 mittels üblicher
Rohrverschraubungen mit dem Gasnetz bzw. dem Gaszähler verbunden.
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In
den einen kreisförmigen
Querschnitt aufweisenden und einen Hohlraum 15 bildenden
Gaseingang 3 des Armaturengehäuses 1 ist eine rohrförmige Hülse 4 bis
zum Anschlag eines die Hülse 4 abschließenden Bundes 5 an
der Stirnfläche 16 des Gaseinganges 3 hineingeschoben.
Um die Gasdichtheit zu gewährleisten
ist zwischen dem Bund 5 und der Stirnfläche 16 eine Dichtung 6 angeordnet.
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Im
Inneren weist die Hülse 4 eine
Kontur auf, die an beiden Seiten durch jeweils eine Ausdrehung begrenzt
wird. In die eingangs- bzw. ausgangsseitige Ausdrehung ist eine
Eingangsführung 7 bzw.
Ausgangsführung 8 eingepresst.
Um die den Strömungsquerschnitt
verringernde Fläche
der beiden Führungen 7, 8 möglichst
gering zu halten, sind diese als Blechformteile ausgestaltet, wobei
diese drei radiale Stege aufweisen, die gleichmäßig auf dem Umfang verteilt
sind.
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Zwischen
den beiden Ausdrehungen weist die Kontur eine Einschnürung auf,
die auf ihrer dem Gaseingang 3 zugewandten Seite als Ventilsitz 9 ausgebildet
ist. Die Eingangsführung 7 ist
mittig mit einer Lagerstelle für
einen Stift 10 versehen, dessen zweite Lagerstelle durch
eine mittig in die Ausgangsführung 8 eingeschraubte
Auflage 11 gebildet wird. In den beiden Lagerstellen wird
der Stift 10 längsbeweglich
geführt,
auf dem ein Schließkörper 12 beispielsweise
mittels Presspassung befestigt ist. Zum Erzielen der gewünschten
Dichtheit bei der Geschlossenstellung des Gasströmungswächters besitzt der Schließkörper 12 eine
ringförmige
Aufnahme für
einen als elastisches Dichtelement dienenden O-Ring 13.
Auf der gleichzeitig als Justierelement zur Einstellung des Schließdurchflusses
dienenden Auflage 11 stützt
sich eine Schließfeder 14 ab,
die mit ihrem anderen Ende den Schließkörper 12 in seiner
Offenstellung hält.
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Die
Hülse 4 ist
auf ihrer Mantelfläche 17 mit einer
umlaufenden Nut 18 versehen, in der ein Sprengring 19 beweglich
gelagert ist, dessen Außendurchmesser
im entspannten Zustand größer als
der durch den Querschnitt des Hohlraumes 15 gebildete wirksame
Innendurchmesser ist. Weiterhin ist der Sprengring 19 maßlich so
festgelegt, dass er im entspannten Zustand einen gegenüber dem
Außendurchmesser
der Mantelfläche 17 der
Hülse 4 um mindestens
einen Drittel seiner Drahtstärke
kleineren Innendurchmesser besitzt, während der Innendurchmesser
des Sprengringes 19 im dargestellten eingebauten, d.h.
gespannten Zustand größer als
der die Tiefe der Nut 18 bestimmende Durchmesser der Hülse 4 sein
muss.
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Der
Einbau und die Wirkungsweise des in diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen
Gasströmungswächters ist
wie folgt:
Der im Ausführungsbeispiel
dargestellte Gasströmungswächter wird
wie weiter oben beschrieben unter Zusammenpressung des Sprengringes 19 durch den
Gaseingang 3 in den Hohlraum 15 eingeführt, bis der
Bund 5 mit der auf ihm befindlichen Dichtung 6 an der
Stirnfläche 16 anliegt.
Der Sprengring 19, der nunmehr kraftschlüssig an
der inneren Wandung des Hohlraumes 15 anliegt, ist in der
Nut 18 formschlüssig
gelagert. Unabhängig
von der Einbaulage des Armaturengehäuses 1 bleibt der
Gasströmungswächter im
Hohlraum 15 in axialer Richtung lagefixiert, so dass mittels
der nicht dargestellten Rohrverschraubung in fachüblicher
Weise die Verbindung mit der Gasleitung hergestellt werden kann.
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Durch
das vorhandene Spiel zwischen dem Sprengring 19 und dem
Nutgrund der Nut 18 wird der mögliche Versatz zwischen dem
Außengewinde 2 des
Armaturengehäuses 1 und
dem Hohlraum 15 ausgeglichen, so dass unter Bestehen bleiben
der Lagefixierung ein problemloses Herstellen der Verbindung ermöglicht wird.
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Der
Gasströmungswächter befindet
sich im Normalfall in der dargestellten Stellung. Dabei wird der
Schließkörper 12 unter
der Einwirkung der gegen die Strömung
wirkenden Schließfeder 14 in
Offenstellung gehalten. Tritt auf Grund einer Beschädigung der
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 14 überwunden,
und der Schließkörper 12 nimmt
die Schließstellung
ein. Die Gaszufuhr ist unterbrochen.
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Es
versteht sich, dass das erläuterte
Ausführungsbeispiel
auch variiert werden kann. So kann die Ausführung des Gasströmungswächters in
der Art erfolgen, dass sich die Kontur mit dem Ventilsitz 9 in
einem separaten Gehäuse
befindet, das dann in die Hülse 4 eingepresst
oder eingeschoben wird, wobei die notwendige Gasdichtheit zwischen
der Hülse 4 und
dem Gehäuse
des Gasströmungs wächters mittels
eines O-Ringes erfolgen kann. Möglich
ist auch, dass das Armaturengehäuse 1 mittels
einer Flanschverbindung mit der Gasleitung verbunden wird.
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- 1
- Armaturengehäuse
- 2
- Außengewinde
- 3
- Gaseingang
- 4
- Hülse
- 5
- Bund
- 6
- Dichtung
- 7
- Eingangsführung
- 8
- Ausgangsführung
- 9
- Ventilsitz
- 10
- Stift
- 11
- Auflage
- 12
- Schließkörper
- 13
- O-Ring
- 14
- Schließfeder
- 15
- Hohlraum
- 16
- Stirnfläche
- 17
- Mantelfläche
- 18
- Nut
- 19
- Sprengring