DE19835375A1 - Gas-Absperrarmatur - Google Patents
Gas-AbsperrarmaturInfo
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Abstract
Eine Gas-Absperrarmatur für eine Gasleitung besitzt ein Gehäuse, das einen Einlaß und einen Auslaß aufweist, sowie einen Ventilkörper, der mittels einer Betätigungseinrichtung zwischen einer die Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß freigebenden Öffnungsstellung und einer die Verbindung unterbrechenden Schließstellung bewegbar ist. Eine Sicherheitsvorrichtung für den Brandfall bringt den Ventilkörper bei Überschreiben eines vorbestimmten Temperatur-Grenzwertes in die Schließstellung. Dabei ist der Ventilkörper mittels der Betätigungseinrichtung zwischen der Schließstellung, in der er an einem Ventilsitz anliegt, und der Öffnungsstellung, in der er von dem Ventilsitz abgehoben ist, linear verstellbar und mittels einer Feder gegen den Ventilsitz vorgespannt. Die Betätigungseinrichtung weist eine bei Erreichen des vorbestimmten Temperatur-Grenzwertes versagende Sollbruchstelle auf.
Description
Die Erfindung betrifft eine Gas-Absperrarmatur für eine
Gasleitung, mit einem Gehäuse, das einen Einlaß und einen
Auslaß aufweist, und mit einem Ventilkörper, der mittels
einer Betätigungseinrichtung zwischen einer die Verbin
dung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß freigebenden
Öffnungsstellung und einer die Verbindung unterbrechenden
Schließstellung bewegbar ist, wobei eine Sicherheitsvor
richtung für den Brandfall vorgesehen ist, die den Ven
tilkörper bei Überschreiten eines vorbestimmten Tempera
tur-Grenzwertes in die Schließstellung bringt.
Beim Anschluß eines Gebäudes an das Gasversorgungsnetz
wird von der Netzleitung eine Hausabzweigleitung bis zu
einer Gebäudewand geführt. An die Hausabzweigleitung
schließt sich eine Hauseinführung an, die die Gebäudewand
durchdringt und innerhalb des Gebäudes an ein gebäudesei
tiges Hausleitungssystem angeschlossen ist. Auf der
Innen- oder Außenseite der Gebäudewand ist in der Gaslei
tung eine Absperrarmatur insbesondere in Form eines
Kugelhahns vorgesehen, mittels dessen die Gasleitung bei
Bedarf abgesperrt werden kann.
Der Kugelhahn weist ein Gehäuse auf, das über einen
Einlaß sowie einen Auslaß mit der Gasleitung verbunden
und somit von Gas durchströmt ist. Innerhalb des Gehäuses
ist eine mit einer Bohrung versehene Kugel drehbar gela
gert und gegenüber dem Gehäuse über Ringdichtungen abge
dichtet. Mit der Kugel ist eine die Gehäusewandung durch
dringende Stellwelle verbunden, die außenseitig einen
Handgriff trägt. Bei Drehung des Handgriffs und somit der
Stellwelle kann die Kugel zwischen einer Öffnungsstel
lung, in der der Einlaß mit dem Auslaß des Gehäuses über
die Bohrung in Fluidverbindung steht, und einer Schließ
stellung gedreht werden, in der die Fluidverbindung
unterbrochen ist.
Um im Brandfall sicherzustellen, daß die Kugel in die
Schließstellung gebracht wird, kann auf die Stellwelle
außenseitig ein sogenannter Sicherheitsschlüssel aufge
setzt werden. Innerhalb des Sicherheitsschlüssels ist
eine Drehfeder angeordnet, die über einen aus einem
schmelzbaren Material bestehenden Bolzen in einer vorge
spannten Stellung gehalten wird und mit der Stellwelle
gekoppelt ist. Im Brandfall versagt der Bolzen, so daß
die Drehkraft der Drehfeder freigegeben ist und die
Stellwelle dreht, wodurch die Kugel in die Sperrstellung
gebracht wird.
Ein Kugelhahn gewährleistet zwar eine sichere Absperrung
einer Gasleitung, jedoch ist er konstruktiv aufwendig und
somit teuer. Die Kugel des Kugelhahns befindet sich
sowohl in der Öffnungs- als auch der Schließstellung in
stetiger Anlage an der Ringdichtung, wodurch das Problem
auftritt, daß die Kugel im Laufe der Zeit an der Ring
dichtung anhaftet und bei der Verstellung im Brandfall
zunächst von der Ringdichtung gelöst bzw. losgebrochen
werden muß. Die dazu notwendige Losbrechkraft muß der
Sicherheitsschlüssel zuverlässig bereitstellen, so daß er
für eine relativ große Federkraft ausgelegt werden muß,
was wiederum kostenmäßig ungünstig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gas-Ab
sperrarmatur der genannten Art zu schaffen, die in kon
struktiv einfacher Weise eine sichere Absperrung im
Brandfall gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Gas-Absperr
armatur dadurch gelöst, daß der Ventilkörper mittels der
Betätigungseinrichtung zwischen der Schließstellung, in
der er an einem Ventilsitz anliegt, und der Öffnungsstel
lung, in der er vom Ventilsitz abgehoben ist, linear
verstellbar ist, daß der Ventilkörper mittels einer Feder
gegen den Ventilsitz vorgespannt ist und daß die Betäti
gungseinrichtung eine bei Erreichen des vorbestimmten
Temperatur-Grenzwertes versagende Sollbruchstelle auf
weist.
Die lineare Verstellbewegung des Ventilkörpers ermöglicht
es, diesen in der Öffnungsstellung abgehoben vom Ventil
sitz zu halten, wodurch ein Anhaften des Ventilkörpers am
Ventilsitz auch nach langer Gebrauchsdauer vermieden ist.
Somit muß die für den Brandfall vorgesehene Sicherheits
vorrichtung keine zusätzlichen Losbrechkräfte überwinden,
so daß insgesamt nur geringe Verstellkräfte aufzubringen
sind, wodurch der konstruktive Aufwand verringert ist.
Eine lineare Verstellbewegung des Ventilkörpers ist
insbesondere bei sogenannten Eck-Absperrarmaturen vor
teilhaft, bei denen der Einlaß und der Auslaß des Gehäu
ses unter einem Winkel von in der Regel 90° angeordnet
sind.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese
hen, daß der Ventilkörper an einem Ende einer im Gehäuse
verschieblich gelagerten Spindel angeordnet ist, die das
Gehäuse durchdringt und außenseitig mit der Betätigungs
einrichtung verbunden ist. Die axiale Verschiebung der
Spindel führt somit zu einer entsprechenden axialen
Verstellung des Ventilkörpers zwischen der Öffnungs- und
der Schließstellung, wobei die Lagerung der Spindel im
Gehäuse eine präzise, reproduzierbare Verstellbewegung
des Ventilkörpers sicherstellt.
Die Spindel ist außenseitig mit der Betätigungseinrich
tung verbunden oder versehen. Da die Spindel axial ver
schoben werden muß, kann die Betätigungseinrichtung aus
einem entsprechend axial verschieblichen Betätigungsele
ment insbesondere mit Handgriff gebildet sein. In der
Praxis hat sich bei Gas-Absperrarmaturen jedoch eine
Betätigungsvorrichtung in Form eines drehbaren Handgriffs
oder Handrads durchgesetzt. Erfindungsgemäß ist deshalb
eine entsprechende, drehbare Betätigungseinrichtung
vorgesehen, deren Drehbewegung über ein Getriebe in eine
Axialverstellung der Spindel und somit des Ventilkörpers
umgesetzt wird. Für die Ausgestaltung eines entsprechen
den Getriebes wird vorzugsweise eine am Gehäuse ausgebil
dete Rampe vorgesehen, mit der der drehbare Handgriff
insbesondere über entsprechende Führungsflächen in Anlage
steht. Wenn der Handgriff somit gedreht wird, laufen die
Führungsflächen an der Rampe empor oder hinab, wodurch
dem Handgriff zusätzlich zu seiner Drehung eine axiale
Verstellung aufgezwungen wird. Vorzugsweise fällt die
Drehachse des Handgriffs mit der Längsachse der Spindel
zusammen, so daß bei Drehung des Handgriffs gleichzeitig
auch die Spindel axial verstellt wird.
Die Schließstellung ist dadurch definiert, daß der Ven
tilkörper sich am Ventilsitz anlegt. Für die Öffnungs
stellung, in der der Ventilkörper vom Ventilsitz abgeho
ben und frei über diesem gehalten ist, sollte ein diese
Stellung definierender Anschlag vorgesehen sein. Um den
drehbaren Handgriff sicher in der Öffnungsstellung zu
halten, ist vorzugsweise am oberen Ende der Rampe eine
ebene, im wesentlichen senkrecht zur axialen Verstellbe
wegung des Handgriffs ausgerichtete Stützfläche vorgese
hen, auf die der Handgriff in der Öffnungsstellung mit
seinen Führungsflächen aufgelagert ist. Beim Drehen des
Handgriffs erfährt dieser über die Rampe zunächst auch
eine Axialverschiebung, bis seine Führungsflächen die
ebene Stützfläche erreichen. Der Handgriff kann dann noch
um ein geringes Maß weitergedreht werden, ohne daß eine
weitere Axialverschiebung erfolgt. Auf diese Weise ist
eine Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Herabrutschen
des Handgriffs entlang der Rampe gebildet.
Vorzugsweise ist der Handgriff direkt mit der Spindel
verbunden, wobei diese über den Handgriff am Gehäuse
abgestützt ist. Dabei kann in Weiterbildung der Erfindung
die Sollbruchstelle von einer im Handgriff ausgebildeten
Nut gebildet sein. Wenn die Temperatur im Brandfall
ansteigt und der Temperatur-Grenzwert überschritten wird,
schmilzt der aus Kunststoff bestehende Handgriff im
Bereich der Nut ab, wodurch die Spindel von den an der
Rampe abgestützten Führungsflächen des Handgriffs frei
kommt und infolge der Kraft der Feder soweit verschoben
wird, bis der Ventilkörper am Ventilsitz anliegt. Um ein
zuverlässiges Lösen der Spindel vom Handgriff zu gewähr
leisten, sollte die Nut um die Drehachse des Handgriffs
und somit die Längsachse der Spindel umlaufen.
Eine gute Dichtwirkung zwischen dem Ventilkörper und dem
Ventilsitz ist gewährleistet, wenn der Ventilkörper
konisch ausgebildet ist und zumindest eine Ringdichtung
trägt. Bei normalem Betrieb wird die Dichtwirkung zwi
schen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz über die Anlage
der Ringdichtung am Ventilsitz erreicht. Wenn im Brand
fall die Ringdichtung schmelzen oder wegbrennen sollte,
kommt der Ventilkörper direkt mit dem Ventilsitz in
Anlage, wobei auch in diesem Fall aufgrund der konischen
Ausgestaltung des Ventilkörpers eine sichere Dichtwirkung
gewährleistet ist.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist der
Ventilkörper fest an einem Ende der Spindel gehalten und
nur mit dieser zusammen bewegbar. In Weiterbildung der
Erfindung kann jedoch vorgesehen sein, daß der Ventilkör
per unter Zwischenschaltung eines Schmelzteils an der
Spindel gehalten ist. Dies bringt den Vorteil mit sich,
daß der Ventilkörper auch dann eine axiale Verschiebung
erfahren kann, wenn die Spindel festsitzen sollte, da
dann bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur das
Schmelzteil wegschmilzt und den Ventilkörper von der
Spindel freigibt. In diesem Fall sollte die Feder einer
seits am Gehäuse und andererseits am Ventilkörper abge
stützt sein, um den Ventilkörper auch ohne Spindel in
Richtung des Ventilsitzes vorzuspannen.
Die Schmelztemperatur des Schmelzteils kann der Tempera
tur entsprechen, bei der die im Handgriff ausgebildete
Sollbruchstelle wegschmilzt, alternativ ist es jedoch
auch möglich, für das Schmelzteil einen höheren Tempera
tur-Grenzwert vorzusehen.
Mit dieser Ausgestaltung ist sichergestellt, daß die
Gas-Absperrarmatur auch dann zuverlässig geschlossen
wird, falls die Sollbruchstelle des Handgriffs unerwarte
terweise nicht wegschmelzen sollte.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus
der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zei
gen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine
Gas-Absperrarmatur;
Fig. 2 eine Außenansicht der Absperrarmatur
gemäß Fig. 1 in geschlossenem Zustand
und
Fig. 3 den Handgriff der Absperrarmatur
gemäß Fig. 2 in geöffnetem Zustand.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Gas-Absperrarmatur
10 besitzt ein Gehäuse 11 mit einem Innenraum 29, der
einen Einlaß 11a besitzt, an den im dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel ein Gasführungsrohr 25 angeschlossen ist.
Darüber hinaus besitzt der Innenraum 29 des Gehäuses 11
einen Auslaß 11b, der in einem Winkel 90° zum Einlaß 11a
verläuft und an den ein nicht dargestelltes, weiterfüh
rendes Gasrohr anschließbar ist. In dem Auslaß 11b ist
ein rohrförmiger Ventilsitz 24 montiert.
An dem dem Auslaß 11b gegenüberliegenden Ende des Gehäu
ses 11 ist eine Montageöffnung ausgebildet, die mittels
eines Deckels 12 verschlossen ist, der über eine Schweiß
naht 13 am Gehäuse 11 festgelegt ist. Der Deckel 12 ist
von einer Spindel 14 durchdrungen, die in dem Deckel 12
vertikal verschiebbar gelagert ist und mittels Dichtungs
elementen 16 und 17 gegenüber dem Deckel 12 abgedichtet
ist. Am unteren, dem Ventilsitz 24 zugewandten Ende der
Spindel 14 ist ein kegelstumpfförmiger Ventilkörper 21
unter Zwischenschaltung einer als Schmelzteil dienenden
Buchse 23 montiert. Der Ventilkörper 21 trägt eine Ring
dichtung 22, die mit dem Ventilsitz 24 in dichtende
Anlage treten kann.
Entlang der Spindel 14 erstreckt sich eine Spiralfeder
15, die sich an ihrem unteren Ende an dem Ventilkörper 21
abstützt und am oberen Ende an der Unterseite des Deckels
12 anliegt. Die Spiralfeder 15 spannt den Ventilkörper 21
in Richtung des Ventilsitzes 24 vor.
Am oberen, außerhalb des Gehäuses 11 angeordneten Ende
der Spindel 14 ist mittels einer Mutter 19 ein Handgriff
18 aus Kunststoff montiert, der zusammen mit der Spindel
14 drehbar ist, wobei die Dreh- und Mittelachse des
Handgriffs 18 mit der Längsachse der Spindel 14 zusammen
fällt.
Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, sind an dem Handgriff 18
nach unten weisende Finger 18a angeformt, die mit einer
auf der Oberseite des Deckels 12 ausgebildeten Rampe 26
in Anlage treten. Am oberen Ende der Rampe 26 ist eine
ebene, im wesentlichen senkrecht zur Drehachse des Hand
griffs 18 verlaufende Stützfläche 27 vorgesehen, auf der
die Finger 18a in einer Endstellung aufgelagert sind.
In seinem nahe der Spindel 14 angeordneten Bereich ist
der Handgriff 18 mit einer um die Drehachse umlaufenden
Nut oder Vertiefung 20 versehen, die eine Sollbruchstelle
definiert.
In der Schließstellung, die auf der linken Seite der
Schnittdarstellung gemäß Fig. 1 sowie in Fig. 2 gezeigt
ist, liegt die Ringdichtung 22 des Ventilkörpers 21 am
Ventilsitz 24 an, wobei diese Anlage durch die Kraft der
Spiralfeder 15 bewirkt wird. Der Handgriff 18 übernimmt
in dieser Stellung keine Abstützfunktion des Ventilkör
pers 21, was auch durch den zwischen dem Finger 18a und
der Oberfläche des Deckels 12 gebildeten Spalt 28 deut
lich wird (Fig. 2).
Wenn die Gas-Absperrarmatur 10 geöffnet werden soll, muß
ein Benutzer den Handgriff 18 drehen. Dabei kommen die
Finger 18a des Handgriffs 18 mit den Rampen 26 in Anlage
und laufen an diesen hoch, wodurch dem Handgriff 18 neben
einer Drehung auch eine axiale Verschiebung aufgezwungen
wird. Diese axiale Verschiebung des Handgriffs 18 führt
gleichermaßen zu einer Verschiebung bzw. einem Anheben
der Spindel 14 sowie des daran angebrachten Ventilkörpers
21, wodurch dieser vom Ventilsitz 24 abgehoben wird und
in seine in der Schnittdarstellung gemäß Fig. 1 auf der
rechten Seite dargestellte Öffnungsstellung kommt. Am
Ende der Drehbewegung des Handgriffs 18 erreichen die
Finger 18a die ebene Stützfläche 27 und laufen bei einer
weiteren Drehung des Handgriffs 18 auf dieser eine kurze
Strecke entlang, ohne daß der Handgriff 18 weiter angeho
ben wird. Die ebene Stützfläche 27 soll ein unbeabsich
tigtes Herunterrutschen der Finger 18a entlang der Rampe
26 und somit ein Schließen der Absperrarmatur verhindern.
Wenn der Benutzer der Gas-Absperrarmatur schließen möch
te, dreht er den Handgriff entsprechend in die Gegenrich
tung, wobei die Finger 18a die Rampe 26 hinabgleiten,
wodurch der Handgriff 18, die Spindel 14 und der Ventil
körper 21 abgesenkt werden, bis die Ringdichtung 22 mit
dem Ventilsitz 24 in dichtende Anlage kommt.
Wenn sich die Gas-Absperrarmatur 10 in der Öffnungsstel
lung befindet und der Brandfall eintritt, schmilzt der
aus Kunststoff bestehende Handgriff 18 insbesondere im
Bereich der umlaufenden Nut 20 ab, wodurch die Spindel 14
von den abstützenden Fingern 18a freikommt und infolge
der Kraft der Spiralfeder 15 nach unten gegen den Ventil
sitz 24 gedrückt wird. Falls die Temperatur soweit an
steigt, daß die Ringdichtung 22 wegschmilzt, ist die
Dichtwirkung aufgrund der direkten Anlage des konischen
Ventilkörpers 21 am Ventilsitz 24 sichergestellt.
Falls aus irgendwelchen, unvorhersehbaren Gründen die
Spindel 14 sich im Brandfall nicht vom Handgriff 18 lösen
sollte, ist die Dichtung trotzdem dadurch sichergestellt,
daß die Schmelzbuchse 23 wegschmilzt und somit die Ver
bindung zwischen dem Ventilkörper 21 und der Spindel 14
aufgehoben ist. In diesem Fall wird der Ventilkörper 21
durch die Kraft der Spiralfeder 15 relativ zur Spindel 14
nach unten gegen den Ventilsitz 24 gedrückt.
Claims (10)
1. Gas-Absperrarmatur für eine Gasleitung mit einem
Gehäuse, das einen Einlaß und einen Auslaß aufweist,
und mit einem Ventilkörper, der mittels einer Betä
tigungseinrichtung zwischen einer die Verbindung
zwischen dem Einlaß und dem Auslaß freigebenden
Öffnungsstellung und einer die Verbindung unterbre
chenden Schließstellung bewegbar ist, wobei eine
Sicherheitsvorrichtung für den Brandfall vorgesehen
ist, die den Ventilkörper bei Überschreiten eines
vorbestimmten Temperatur-Grenzwertes in die Schließ
stellung bringt, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ventilkörper (21) mittels der Betätigungseinrichtung
(18) zwischen der Schließstellung, in der er an
einem Ventilsitz (24) anliegt, und der Öffnungsstel
lung, in der er vom Ventilsitz (24) abgehoben ist,
linear verstellbar ist, daß der Ventilkörper (21)
mittels einer Feder (15) gegen den Ventilsitz (24)
vorgespannt ist und daß die Betätigungseinrichtung
(18) eine bei Erreichen des vorbestimmten Tempera
tur-Grenzwertes versagende Sollbruchstelle (20)
aufweist.
2. Absperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Einlaß (11a) und der Auslaß (11b) des
Gehäuses (11) unter einem Winkel von 90° angeordnet
sind.
3. Gas-Absperrarmatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (21) an einem
Ende einer im Gehäuse (11, 12) verschieblich gela
gerten Spindel (14) angeordnet ist, die das Gehäuse
(11, 12) durchdringt und außenseitig mit der Betäti
gungseinrichtung (18) verbunden ist.
4. Gas-Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrich
tung ein drehbarer Handgriff (18) ist, der mit einer
am Gehäuse (11, 12) ausgebildeten Rampe (26) in
Anlage steht und bei seiner Drehung axial verstell
bar ist.
5. Gas-Absperrarmatur nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß am oberen Ende der Rampe (26) eine
ebene Stützfläche (27) anschließt, auf die der
Handgriff (18) in der Öffnungsstellung aufgelagert
ist.
6. Gas-Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle von
einer im Handgriff (18) ausgebildeten Nut (20)
gebildet ist.
7. Gas-Absperrarmatur nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Nut (20) um die Drehachse des
Handgriffs (18) umläuft.
8. Gas-Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (21)
konisch ausgebildet ist und eine Ringdichtung (22)
trägt.
9. Gas-Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (21)
unter Zwischenschaltung eines Schmelzteils (23) an
der Spindel (14) gehalten ist.
10. Gas-Absperrarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (15) einer
seits am Gehäuse (11, 12) und andererseits am Ven
tilkörper (21) abgestützt ist.
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ID=7876552
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DE1998135375 Expired - Lifetime DE19835375C2 (de) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | Gas-Absperrarmatur |
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