CZ294336B6

CZ294336B6 - Kontrolní přístroj proudění plynu

Info

Publication number: CZ294336B6
Application number: CZ20004308A
Authority: CZ
Inventors: Klaus Schulze
Original assignee: Mertik Maxitrol Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2004-12-15
Also published as: EP1082565B1; PL344479A1; DE29809839U1; CA2333904A1; HK1035764A1; ATE237768T1; HUP0102078A2; HUP0102078A3; KR20010052497A; EP1082565A1; HU222389B1; TR200003568T2; US6308730B1; JP4495341B2; WO1999063254A1; DE59905085D1; BR9910935A; ES2195578T3; CA2333904C; JP2002517684A

Abstract

Kontrolní přístroj proudění plynu sestává z plynotěsné skříně (1), která obsahuje uvnitř sedlo (16) ventilu pro uzavírací těleso (15) pohyblivé ve skříni (1) a držené v otevřené poloze vlastní vahou a/nebo silou pružiny proti směru průtoku. Průtočný průřez, plocha a váha uzavíracího tělesa (15) a síly vložených pružin jsou nastaveny pro uzavření průtoku plynu uzavíracím tělesem (15) při stanovené hodnotě uzavíracího průtoku plynu, přičemž v uzavřené poloze je uzavřen výstup (2) plynu. Rukojeť (8) je uspořádaná vně skříně (1) se zdvihátkem (7) vedoucím dovnitř skříně (1) pro nastavení předpětí pružiny a/nebo zdvihu uzavíracího tělesa (15), přičemž rukojeť (8) se opírá svými rameny (25) o kulisovou dráhu (12).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká kontrolního přístroje proudění plynu pro automatické uzavření plynového vedení při vzniku nepřípustného zvýšení průtoku, sestávajícího z plynotěsné skříně, která obsahuje uvnitř ventilové sedlo pro uzavírací těleso pohyblivé ve skříni a udržované proti směru průtoku v otevřené poloze vlastní vahou a/nebo silou pružiny, přičemž průtočný průřez, plocha a váha uzavíracího tělesa a síly vložených pružin jsou nastaveny pro uzavření průtoku plynu uzavíracím tělesem při stanovené hodnotě uzavíracího průtoku plynu, přičemž v uzavřené poloze je uzavřen výstup plynu, a opatřený rukojetí uspořádanou vně skříně se zdvihátkem vedoucím dovnitř skříně pro nastavení předpětí pružiny a/nebo zdvihu uzavíracího tělesa.

Dosavadní stav techniky

Takovéto kontrolní přístroje, které jsou vsazeny do potrubí, jako např. plynových armatur, plynových přístrojů atd. existují ve velkém počtu provedení. Slouží ktomu, aby přerušily přívod při zvýšení spotřeby plynu nad předem stanovenou hodnotu.

Ve spisu WO 92/01184 je popsán kontrolní přístroj proudění plynu tohoto druhu, který uzavírá potrubní systém při jeho poškození, aniž by způsobil předčasné uzavření přívodu, pokud spotřebič v delším časovém úseku potřebuje množství plynu odpovídající jeho výkonu. U tohoto tak zvaného bezpečnostního uzavíracího zařízení je ventil vytvořen v podobě talířového ventilu.

Přitom je těleso ventilu upevněno na dříku ventilu, který je na obou stranách v axiálním směru posuvně uložen v kluzných ložiscích proti síle pružiny. Talíř ventilu působí přitom společně se sedlem ventilu nacházejícím se mezi prstencovými kotouči, přičemž prstencové kotouče slouží současně jako uložení pro výše již zmíněná kluzná ložiska. Prstencové kotouče jsou opatřeny vybráními, případně prolomeními. Aby se mohl přesně nastavit uzavírací průtok podle druhu, povahy a množství spotřebičů, je síla pružiny a/nebo uzavírací cesta ventilu nastavitelná. Pro přestavení uzavírací cesty ventilu je pro toto na volném konci dříku ventilu matice, která je našroubována na závit nacházející se na dříku ventilu. Pro nastavení síly pružiny slouží přestavovací zařízení uspořádané v oblasti mezi oběma kluznými ložisky a tvořené např. druhou maticí.

Rovněž je znám z GB-PS 556 863 automaticky působící uzavírací ventil. Tento ventil sestává z trubkovité skříně, obsahující na obou stranách napojovací závit. Ve skříni je uspořádán prstencový kotouč opatřený prolomeními, který obsahuje uprostřed kluzné ložisko pro podélně se pohybující dřík ventilu, který má na jednom konci těleso ventilu, které spolupůsobí s ventilovým sedlem, nacházejícím se ve skříni. Tlačná pružina, opírající se na jedné straně o těleso ventilu a na druhé straně na prstencový kotouč, udržuje těleso ventilu do dosažení nastaveného uzavíracího průtoku v otevřené poloze. Změna uzavíracího průtoku následuje rovněž u tohoto provedení změnou nastavení síly pružiny, kdy hloubka zašroubování dříku ventilu do krytu a tudíž stavební délka pružiny se mění.

Obdobné provedení má ventil popsaný v US 3 794 077. Tlačná pružina, opírající se jednak na kluzném ložisku, obsahujícím rovněž prolomení a nacházejícím se ve skříni, a jednak na matici, našroubované na dříku ventilu, udržuje těleso ventilu v otevřené poloze do dosažení nastaveného uzavíracího průtoku. Změnou polohy matice na dříku ventilu, která je však zajištěna kolíkem proti pootočení, se změní rovněž stavební délka tlačné pružiny a tím změnou síly pružiny uzavírací průtok.

U všech těchto řešení je nevýhodou, že nastavení uzavíracího průtoku je možné pouze zásahem ve vnitřku kontrolního zařízení proudění plynu a tím již při jeho zhotovování. To znamená však,

-1 CZ 294336 B6 že již v okamžiku použití se musejí znát technické parametry spotřebičů zařazených v místě vestavení. Pro každá případ použití existuje doposud speciální kontrolní přístroj proudění plynu.

U dosud známých kontrolních přístrojů proudění plynu po uzavření v důsledku spotřeby plynu ležící nad uzavíracím průtokem, např. při poškození plynového vedení nebo poškozeném spotřebiči, se kontrolní přístroj proudění plynu po odstranění chyby znovu otevře tím, že se vytvoří na straně spotřebiče tlak, až se talíř ventilu zvedne z ventilového sedla a tím se znovu uvolní průtočný průřez. Tento způsob je však většinou časově náročný.

Je rovněž možné použití přetokového otvoru, který se nachází v talíři ventilu. Zde dochází do odstranění chyby a zavření všech spotřebičů ke snížení tlaku přes přetokový otvor v plynovém vedení na straně spotřebičů, až se dosáhne tlakového vyrovnání a kontrolní přístroj proudění plynu opět otevře. Nevýhodou je, že i při uzavření kontrolního přístroje proudění plynu při havárii proudí kontrolním přístrojem proudění plynu odpovídající zbytkové množství plynu.

Cílem vynálezu je vyvinout kontrolní přístroj proudění plynu tohoto druhu, u kterého je možné/á nastavení/změna uzavíracího průtoku také ještě po jeho zhotovení. Zvláště se má umožnit provedení změny uzavíracího průtoku i ještě v zabudovaném stavu.

Podstata vynálezu

Podstata kontrolního přístroje proudění plynu podle vynálezu spočívá v tom, že kontrolní přístroj, který sestává z plynotěsné skříně, obsahuje ve vnitřku sedlo ventilu pro uzavírací těleso pohyblivé ve skříni a držené v otevřené poloze proti směru proudění vlastní vahou a/nebo silou pružiny, přičemž průtočný průřez, plocha a váha uzavíracího tělesa a síly vložených pružin jsou tak stanoveny, že kontrolní přístroj proudění plynu při definované hodnotě uzavíracího průtoku svoji otevřenou polohu opustí a pohybuje se proti sedlu ventilu, takže v uzavřené poloze je vedení plynu uzavřeno, a mimo skříň obsahuje alespoň jednu rukojeť se zdvihátkem vedoucím do vnitřku skříně pro nastavení předpětí pružiny a/nebo zdvihu uzavíracího tělesa, přičemž rukojeť se opírá svými rameny o kulisovou dráhu.

Tím bylo nalezeno řešení, kterým se odstraňují dosavadní nevýhody stavu techniky, kdy nastavení uzavíracího průtoku je možné pouze uvnitř kontrolního přístroje proudění plynu a tedy již při zhotovování přístroje.

Další výhodná provedení vynálezu vycházejí z dalších patentových nároků. Tak je např. možné, že jsou ve skříni uspořádány paralelně dva nebo více uzavíracích těles, přičemž každému uzavíracímu tělesu je přisazena jedna rukojeť se zdvihátkem vedoucím do vnitřku skříně, která umožňuje nastavení předpětí pružiny a/nebo zdvihu uzavíracího tělesa.

Jako zvlášť výhodné se ukazuje, pokud s rukojetí sloužící k nastavení předpětí pružiny a/nebo zdvihu uzavíracího tělesa může být také nastavena poloha uzavření uzavíracího tělesa. Tím se umožní, že s tímto kontrolním přístrojem proudění plynu může být převzata rovněž funkce uzavíracího ventilu.

Pro nastavení/změnu uzavíracího průtoku kontrolního přístroje proudění plynu se s výhodou opírá rukojeť na kulisové dráze, která může být opatřena pro přednostní hodnoty uzavíracího průtoku zarážkami.

Další vytvoření vynálezu spočívá vtom, že uzavírací těleso, nacházející se uzavírací poloze, může být ze své uzavírací polohy pohybového prostřednictvím z vnějšku ovládaného tlačítka. Tím je možné po odstranění chyby a uzavření všech spotřebičů docílit natlakování v plynovém vedení na straně spotřebiče, až se dosáhne tlakové vyrovnání a kontrolní přístroj proudění plynu zůstane otevřen. Může tak odpadnou přetokový otvor a tím je možné realizovat těsné uzavření.

-2CZ 294336 B6

Zvláště výhodné je provedení, u kterého kulisová dráha obsahuje řídicí zešikmení, přičemž současně zdvihátko je v záběru s hřídelem uzavíracího tělesa tak, že ovládáním rukojeti se pohybuje uzavírací těleso vlivem řídicího zešikmení ze své uzavírací polohy apo dokončení ovládání rukojeť samočinně opustí účinnou oblast řídicího zešikmení. U tohoto řešení není nutné žádné separátní tlačítko, funkce tlačítka je integrována do rukojeti. Dále pak tím odpadá jinak nutné průtokové vrtání ve skříni.

Aby se mohla změnit nastavovací hodnota uzavíracího průtoku, může se změnit namísto změny síly pružiny uzavírací zdvih. To je možné tím, že spojení mezi rukojetí a zdvihátkem je nastavovatelné, tzn. například se změní hloubka zatlačení nebo zašroubování zdvihátka.

Přehled obrázků na výkresech

Na přirozených výkresech je znázorněn příklad provedení kontrolního přístroje prouděni plynu podle vynálezu, kde obr. 1 znázorňuje schematicky v řezu kontrolní přístroj proudění plynu v otevřené poloze, obr. 2 znázorňuje schematicky v řezu kontrolní přístroj proudění plynu v uzavřené poloze, obr. 3 znázorňuje schematicky v řezu kontrolní přístroj proudění plynu v uzavřené poloze při ovládaném tlačítku, obr. 4 znázorňuje schematicky v řezu kontrolní přístroj proudění plynu v uzavřené poloze s jiným provedením tlačítka, obr. 5 znázorňuje schematicky v řezu kontrolní přístroj proudění plynu jako uzavírací ventil v uzavřené poloze.

Příklady provedení vynálezu

Kontrolní přístroj proudění plynu podle obr. 1 má hmcovitou skříň J s výstupem 2 plynu, uspořádaným ve dnu a se vstupem 3 plynu, uspořádaným v tomto provedení kolmo k výstupu 2 plynu. Jak vstup 3, tak výstup 2 obsahují napojení na vedení plynu, v tomto provedení je to u výstupu 2 plynu představováno závitovým spojem. Rozumí se však, že může být použito jiné napojeni.

Skříň 1 je plynotěsně pevně spojena s víkem 4, např. prostřednictvím plošného těsnění 5. Uprostřed obsahuje víko 4 objímkovitý výstupek 6, vyčnívající do skříně 1 a vytvořený přednostně jako jeden kus s víkem 4, v objímkovitém výstupku 6 je vedeno podélně pohyblivě a otočně zdvihátko 7, na jehož konci, vyčnívajícím z víka 4, se nachází rukojeť 8 pevně spojená se zdvihátkem 7. Pro zajištění plynotěsnosti je na místě průchodu zdvihátka 7 víkem 4, uspořádán kruhový prstenec 9.

Na svém obvodu nacházejícím se mimo objímkovitý výstupek 6 má zdvihátko 7 obvodové osazení 10, o které se opírá tlačná pružina 11, která doléhá svým druhým koncem na víko 4. Tím se rukojeť 8, která obsahuje dvě protilehlá ramena 25, přivrácená k víku 4, pevně spojí čelními stranami ramen 25 proti prstencovitému nákružku sloužícímu jako doraz a nacházejícímu se na straně víka 4 odvrácené od skříně. Tento nákružek je vytvořen ve své výšce tak, že tvoří vždy kulisovou dráhu 12 pro každé rameno 25 rukojeti 8. Obě kulisové dráhy 12 jsou od sebe odděleny neznázorněnou příčnou spárou, jejíž funkce je vysvětlena níže.

-3 CZ 294336 B6

Zdvihátko 7 je na svém konci, nacházejícím se ve skříni £, opatřeno vývrtem 13, ve kterém je veden podélně pohyblivý hřídel 14 uzavíracího tělesa 15, kterému je přisazeno sedlo 16 ventilu, vytvořené v jednom kuse se dnem skříně £, čímž je v uzavřené poloze těsně uzavřen výstup 2 plynu (obr. 2). Pro zaručení plynotěsnosti v každém případě obsahuje uzavírací těleso 15 alespoň v oblasti těsnění přídavné těsnění 17. Ve výstupu 2 plynu opírá se na obvodové osazení 18 tlačná pružina 19, která svým druhým koncem zatěžuje uzavírací těleso 15 ve směru otevíráni.

Skříň 1 obsahuje na svém obvodu ve výšce uzavíracího tělesa 15, nacházejícího se v poloze uzavření, radiálně vrtání 20, ve kterém je těsně vedeno, např. v tomto případě použitím kruhového prstence 24, zdvihátko 21, které je v podélném směru, z vnějšku ovladatelným tlačítkem 22, pohybovatelné proti síle tlačné pružiny 23 tak daleko, že bočním, vychýlením uzavíracího tělesa 15 i přes jeho polohu uzavření vzniká otevírací spára (obr. 3).

Délka zdvihátka 7 je navržena tak, že jeho čelní strana přichází do styku s uzavíracím tělesem 15 a tlačí jej do polohy uzavření, pokud se ramena 25 nacházejí ve výše uvedené spáře víka 4. Oblast uzavíracího tělesa 15, kde dochází ke styku se zdvihátkem 7, tzn. v tomto případě přechod uzavíracího tělesa 15 k hřídeli 14, je tak vytvořena, že v takovéto uzavřené poloze se bezpečně zamezí bočnímu vychýlení uzavíracího tělesa 15 prostřednictvím tlačítka 22 tím, že mezi zdvihátkem 7 a uzavíracím tělesem 15 není vůle.

Na obr. 4 je znázorněn kontrolní přístroj proudění plynu s odlišným provedením tlačítka. Pro zamezení nutného vrtání 20 ve skříni 1 u dále uvedeného provedení je tlačítková funkce integrována do rukojeti 8. K tomu byl hřídel 14 uzavíracího tělesa 15 opatřen v místě přechodu zúžením 26, do kterého mohou vést dovnitř zalomené konce 27 zdvihátka 7. Současně je kulisová dráha 12 přesazena do rukojeti 8. Do kulisové dráhy 12 vyčnívá příčka 28, nacházející se na víku 4.

Přídavně k uzavírací poloze 29, a v tomto příkladu provedení s ohledem na přehlednost jediné normální poloze 30 pro sledovaný průtok, má kulisová dráha 12 řídicí zešikmení 31.

Činnost kontrolního přístroje proudění plynu podle vynálezu je následující:

Kontrolní přístroj proudění plynu se nachází v normálním případě v poloze zobrazené na obr. 1. přitom se uzavírací těleso 15 udržuje působením tlačné pružiny 19 a tlakovou diferencí za kontrolním přístrojem proudění plynu v otevřené poloze. Vznikne-li v plynovém vedení za uzavíracím průtokem jeho poškození nebo poškození zařazeného spotřebiče, tak se překoná zvýšením tlakového rozdílu síla tlačné pružiny 19 a uzavírací těleso 15 zaujme uzavírací polohu (obr. 2). Přívod plynu je přerušen. Po odstranění chyby a zavření všech zařazených spotřebičů, vychýlí se bočně uzavírací těleso 15 ovládáním tlačítka 22 a vznikne tak otevírací spára, zvedne se tlak na straně spotřebičů a následkem toho se zvedne ze sedla 16 ventilu uzavírací těleso £5.

U provedení podle obr. 4 je namísto tlačítka 22 ovládána rukojeť 8, tak, že příčka 28 přivádí do účinku řídicí zešikmení 31. Tím se pohne uzavírací těleso 15 ze své uzavírací polohy prostřednictvím konce 27 zdvihátka 7 nacházejícího se v zúžení 26, takže vznikne rovněž otevírací spára s účinkem výše popsaným. Při opuštění rukojeti 8 se vlivem síly tlačné pružiny 11 řídicí zešikmení 31 dostane mimo záběr a rukojeť 8 do normální polohy 30.

Pro změnu nastaveného uzavíracího průtoku se musí změnit poloha ramen 25 na jim přiřazené kulisové dráze 12. Na základě zdvihu zdvihátka 7, vznikajícího pootočením rukojeti 8, posune se poloha otevření uzavíracího tělesa 15 a tím se změní působící síla tlačné pružiny 19, což vede ke korektuře uzavíracího průtoku.

Aby se plynové vedení uzavřelo nezávisle na spotřebě, tzn. převzetí funkce uzavíracího ventilu, pootočí se rukojeť 8 tak dalece, až ramena 25 opustí svoji kulisovou dráhu 12 a zapadnou do příčné drážky. Tím se pohne zdvihátko 7 působením tlačné pružiny 11 tak daleko, až dosedne na

-4CZ 294336 B6 uzavírací těleso 15 a to zase na sedlo 16 ventilu. Přechodovým zešikmením, nacházejícím se mezi uzavíracím tělesem 15 a hřídeli 14, se zamezí současně jinak požadované boční vůli, takže nemůže dojít k otevření působením tlačítka 22 (obr. 5).

Kontrolní přístroj proudění plynu podle vynálezu není omezen pouze na uvedený příklad provedení. Jsou možné změny a obměny, aniž se vybočí z rámce vynálezu. Tak např. mohou být změněna napojení na přístroj nebo změna uzavíracího průtoku se neprovede změnou zdvihu, ale změnou polohy tlačné pružiny 19. Dále může být v jedné skříni více kontrolních přístrojů proudění oplynu s vlastními výstupy plynu, nebo může být kulisová dráha 12 vytvořena se zaskakovacími polohami.

Rovněž se může měnit nastavovací hodnota uzavíracího průtoku tak, že místo změny síly pružiny se změní uzavírací zdvih. To je možné tím, že spojení mezi rukojetí a zdvihátkem je nastavitelné, tzn. například, že se změní hloubka zatlačení nebo zašroubování zdvihátka.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Kontrolní přístroj proudění plynu pro automatické uzavření plynového vedení, sestávající zplynotěsné skříně (1) se vstupem (2) a výstupem (3) plynu, která obsahuje uvnitř sedlo (16) ventilu pro uzavírací těleso (15) pohyblivé ve skříni (1) a držené v otevřené poloze vlastní vahou a/nebo silou pružiny proti směru průtoku, přičemž průtočný průřez, plocha a váha uzavíracího tělesa (15) a síly vložených pružin jsou nastaveny pro uzavření průtoku plynu uzavíracím tělesem (15) při stanovené hodnotě uzavíracího průtoku plynu, přičemž v uzavřené poloze je uzavřen výstup (2) plynu, opatřený rukojetí (8) uspořádanou vně skříně (1) se zdvihátkem (7) vedoucím dovnitř skříně (1) pro nastavení předpětí pružiny a/nebo zdvihu uzavíracího tělesa (15), vyznačený tím, že rukojeť (8) se opírá o kulisovou dráhu (12).

2. Kontrolní přístroj proudění plynu pro automatické uzavření plynového vedení podle nároku 1,vyznačený tím, že kulisová dráha (12) je opatřena zarážkami.

3. Kontrolní přístroj proudění plynu pro automatické uzavření plynového vedení podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že kulisová dráha (12) je opatřena řídicím zešikmením (31) a zdvihátko (7) je v záběru s hřídelem (14) uzavíracího tělesa (15), přičemž pro ovládání rukojeti (8) je uzavírací těleso (15) řídicím zešikmením (31) posunuto ze své uzavírací polohy, kdy rukojeť (8) po skončení ovládání samočinně opustí rozsah působení řídicího zešikmení (31).

4. Kontrolní přístroj proudění plynu pro automatické uzavření plynového vedení podle nároků 1 až 3, vyznačený tím, že spojení mezi rukojetí (8) a zdvihátkem (7) je nastavitelné.

5. Kontrolní přístroj proudění plynu pro automatické uzavření plynového vedení podle nároků 1 až 4, v y z n a č e n ý t í m , že rukojetí (8) je přes zdvihátko (7) vedoucí dovnitř skříně (1) nastavitelná uzavírací poloha tělesa (15).

6. Kontrolní přístroj proudění plynu pro automatické uzavření plynového vedení podle nároků 1 až 5, v y z n a č e n ý t í m , že ve skříni (1) jsou paralelně uspořádány dvě nebo více uzavíracích těles (15), přičemž každému uzavíracímu tělesu (15) je přiřazena rukojeť (8) se zdvihátkem (7) vedoucím dovnitř skříně (1) pro nastavení předpětí pružiny a/nebo zdvihu uzavíracího tělesa (15).