DE10034077A1 - Sicherheitsvorrichtung - Google Patents
SicherheitsvorrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung (1) mit mindestens einer Absperrvorrichtung mit mindestens einem Ventilkegel (6). Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sicherheitsvorrichtung (1) vorzuschlagen, die für die Anwendung im Haushalt und in der Kleinindustrie geeignet ist und zusätzlich kostengünstig herzustellen ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Ventilkegel (6) mit einem Auslösemechanismus (8) verbunden ist.
Description
Die Erfindung betrifft Sicherheitsvorrichtung mit
mindestens einer Absperrvorrichtung und mit mindestens
einem Ventilkegel/Ventilsitz.
In der Vergangenheit kam es durch unsachgemäßen Umgang
mit Gasgeräten, vernachlässigter Wartung von Geräten und
Einrichtungen und laienhaftes Hantieren an
Gasinstallationen zu schwerwiegenden Unfällen. Es gibt
heute in der Industrie schon anwendbare Gasalarmsysteme,
die sich jedoch für die Anwendung im Haushalt und in der
Kleingewerbeindustrie nicht eignen. Darüber hinaus ist
die Beschaffung und die Unterhaltung derartiger Systeme
sehr teuer. Die schon erhältlichen Gasmelder für den
Haushalt sind zwar preiswert, für eine wirksame
Alarmierung jedoch nicht geeignet. Auch fehlen geeignete
sicherheitsgerichtete Absperreinrichtungen völlig.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine
Sicherheitsvorrichtung vorzuschlagen, die für die
Anwendung im Haushalt und in der Kleinindustrie geeignet
ist und zusätzlich kostengünstig herzustellen ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht
darin, dass der Ventilkegel mit einem Auslösemechanismus
verbunden ist. Wird durch einen Gasdetektor ein
Gasaustritt festgestellt, wird der Auslösemechanismus
ausgelöst, wodurch der Ventilkegel die Gasleitung über
dem Ventilsitz abdichtet. So kann kein weiteres Gas in
den Haushalt bzw. in den Gewerbebetrieb gelangen.
Explosionen werden somit mit Vorteil vermieden. Der
Gasdetektor ist nicht Gegenstand der Neuentwicklung, da
hier bereits verschiedene Fabrikate mit
unterschiedlichen Intensitätsschwellen auf dem Markt
sind. Mit Vorteil wird die Sicherheitsvorrichtung
außerhalb von Gebäuden und Räumen in die Gasleitung
integriert. Dadurch wird das Explosionsrisiko weiter
vermindert.
Der oder die Gasdetektoren sind in der Lage bereits
geringste Gasleckagen zu detektieren. Die
Ansprechschwelle liegt weit unter den kritischen
Konzentrationen eines Explosionsgemisches. Mit Vorteil
werden die Gasdetektoren in Räumen installiert, in denen
Gasleckagen vermutet werden. Jeder Gasdetektor ist mit
einem Alarmauslöser verbunden, der wiederum über Kabel
oder Funk mit einer Schaltlogik im oder am
Auslösemechanismus verbunden ist. Es können mehrere
Gasdetektoren zur Überwachung mehrerer Räume mit nur
einer Schaltlogik verknüpft werden.
Es ist mit Vorteil vorgesehen, dass der
Auslösemechanismus ein Federmechanismus ist. Der
Federmechanismus hat als Auslösemechanismus die Energie
zur Betätigung des Ventils gespeichert. Zur Betätigung
des Ventils und damit zur Abdichtung der Gasleitung muß
keine elektrische Energie, beispielsweise zur Betätigung
eines Elektromotors etc. aufgewendet werden. Ein
zusätzlicher Vorteil ist, dass der Federmechanismus den
Ventilkegel ohne Verzögerung über dem Ventilsitz an die
Hauptgasleitung andrückt. Die Absperrung der Gasleitung
erfolgt in einem Bruchteil von Sekunden.
Es ist von besonderem Vorteil, dass der Federmechanismus
innerhalb einer Niederdruckkammer angeordnet ist, die
gegenüber einem Druckkanal, in der sich der Ventilkegel
zur Abdichtung der Gasleitung befindet, mittels einer
mit einem Stempel verbundenen Abdichteinheit abgedichtet
ist, wobei der Stempel eine Wirkverbindung zwischen
Ventilkegel und Federmechanismus herstellt. Im
störungsfreien Betrieb wird der Druckkanal von Gas
durchströmt. Der Druckkanal steht mit der ankommenden
Hauptgasleitung in direkter Verbindung und dient zur
Durchleitung. Der Federmechanismus befindet sich in
einer Niederdruckkammer mit geringerem Gesamtdruck als
der Druck in der Druckkammer. Die Niederdruckkammer ist
gegenüber dem Druckkanal mittels einer Abdichteinheit
abgedichtet. Die Abdichteinheit wiederum ist mit einem
Stempel, der Federmechanismus und Ventil verbindet,
verbunden. Der Druck auf die Fläche der Abdichteinheit
erzeugt eine Kraft, die größer als die Federkraft des
Federmechanismus und dieser entgegengerichtet ist. Kommt
es zu einem Druckausgleich zwischen Niederdruckkammer
und Druckkanal wird die der Federkraft entgegenwirkende
Druckkraft kompensiert. Die Einheit bestehend aus
Abdichteinheit, Stempel und Ventilkegel wird in Richtung
Abdichtstelle bewegt. Der Ventilkegel verschließt die
ankommende Gasleitung. Dadurch kann kein weiteres Gas
ausströmen. Eine Explosion kann somit vermieden werden.
Es ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Abdichteinheit
ein flacher Zylinder mit umfangseitiger Dichtung ist.
Diese Bauweise ist einfach und kostengünstig. Es kommt
jedoch auch jede andere Form von Dichtmechanismus in
Frage, die die Aufgabe der Abdichtung der
Niederdruckkammer gegenüber dem Druckkanal erfüllt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
dass Niederdruckkammer und Druckkanal mittels eines
verschließbaren Ausgleichskanals verbunden sind. Dieser
dient dazu im Falle einer Gasdetektion, einen
Druckausgleich zwischen Niederdruckkammer und Druckkanal
zu ermöglichen.
Mit Vorteil erfolgt die Abdichtung des Ausgleichkanals
mittels eines Ventils. Dieses Ausgleichventil ist
beispielsweise magnetgesteuert. Durch die kleinen
Abmessungen wird zum Öffnen wenig Energie benötigt. Die
Energieversorgung erfolgt netzunabhängig, beispielsweise
mittels Batterie.
Wenn mindestens eine Steuereinheit und mindestens eine
Schaltlogik zur Auslösung und Betätigung des
Ausgleichventils vorgesehen sind, die mit
netzunabhängiger Energie versorgt sind, kann selbst im
Falle eines Stromausfalls das Ausgleichsventil betätigt
werden. Dadurch wird Druckausgleich zwischen
Niederdruckkammer und Druckkanal hergestellt. Der
Federmechanismus wird dadurch ausgelöst und die
Gasleitung verschlossen.
Mit Vorteil besteht die Erfindung auch aus einem
Verfahren zum Betreiben einer Sicherungsvorrichtung nach
einem der vorhergehenden Ansprüche. Das Verfahren weist
folgende Schritte auf: Detektion von Gas mittels
mindestens eines Gasdetektors, Weiterleitung eines
Signals an eine Schaltlogik und Steuereinheit, Ausgabe
eines Auslösebefehls durch die Schaltlogik, Öffnung
eines Ausgleichventils in einem Ausgleichkanal zwischen
Niederdruckkammer und Druckkanal zur Auslösung eines
Federmechanismus und Abdichtung der Gaszufuhrleitung
mittels durch die Federkraft betätigtem Ventilkegel.
Gasdetektoren mit niedriger Erkennungsschwelle erzeugen
mit Hilfe eines Alarmauslösers einen entsprechenden
elektronischen Auslösebefehl. Dieser wird an eine
Steuereinheit mit Schaltlogik über Funk oder Datenkabel
weitergeleitet. Die Steuereinheit öffnet ein
Ausgleichsventil im Ausgleichskanal zwischen
Niederdruckkammer und Druckkanal, wodurch ein
Druckausgleich erreicht wird. Der Druckausgleich hat die
Auslösung eines Federmechanismus zur Folge, wodurch die
Hauptgasleitung mittels eines Ventilkegels abgedichtet
wird.
Mit Vorteil wird der Auslösebefehl solange ausgegeben,
bis kein Gas mehr detektiert wird. Sollte das
Ausgleichventil manuell oder durch eine sonstige
Vorrichtung wieder geschlossen werden, obwohl noch Gas
detektiert wird, wird das Ausgleichventil sogleich
wieder geöffnet. Ein Verschließen des Ausgleichventils
ist erst möglich, wenn kein Gas mehr detektiert wird und
dadurch kein Auslösebefehl mehr ausgegeben wird.
Um die Sicherheit weiter zu erhöhen ist mit Vorteil
vorgesehen, dass die Entlüftung der Niederdruckkammer
manuell erfolgt. Dadurch wird gewährleistet, dass die
Druckreduzierung in der Niederdruckkammer und damit die
Spannung des Federmechanismus erst erfolgt, wenn die
kritische Situation beseitigt ist.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen,
dass bei unsachgemäßer Bedienung immer ein Auslösebefehl
ausgegeben wird. Dadurch wird eine maximale Sicherheit
gewährleistet. Die Gasleitung wird also immer dann
verschlossen, wenn durch unsachgemäße Manipulation an
der Sicherheitsvorrichtung ein Risiko entsteht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass durch die
Schaltlogik Befehle zur Abschaltung weiterer,
vorzugsweise elektrischer Geräte ausgegeben werden.
Dadurch wird das Risiko einer Explosion weiter
reduziert.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass eine automatische
Nachrichtenübermittlung erfolgt. Beispielsweise können
Feuerwehr oder Instandhalter der Sicherheitsvorrichtung
automatisch alarmiert werden. Dies ist von Vorteil, da
im Falle von Abwesenheit der Hausbewohner etc., der
Fehler nicht umgehend behoben werden könnte.
Besonders hohe Sicherheit wird dadurch erreicht, dass
die Sicherheitsvorrichtung außerhalb von Gebäuden
angebracht wird.
Anhand einer Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung darstellt, wird die Erfindung näher
beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der
Sicherheitsvorrichtung.
In Fig. 1 ist die Sicherheitsvorrichtung 1 dargestellt.
Sie besteht aus einem Gehäuse 2, in das eine ankommende
Hauptgasleitung 3 mündet. Das Gas durchströmt die
Sicherheitsvorrichtung 1 und wird über eine
Versorgungsleitung 4 an die Verbraucher geleitet. Hinter
der Einmündung der Hauptgasleitung 3 befindet sich ein
Druckkanal 5. In diesem Druckkanal 5 ist ein Ventilkegel
6 zur Abdichtung der eingehenden Hauptgasleitung 3
vorgesehen. Der Ventilkegel 6 ist mittels eines Stempels
7 mit einem Federmechanismus 8 verbunden. Der
Federmechanismus 8 ist innerhalb einer Niederdruckkammer
9 angeordnet. Die Abdichtung der Niederdruckkammer 9
gegenüber dem Druckkanal 5 erfolgt über eine
Abdichteinheit 10, die als flacher Zylinder ausgebildet
und mit dem Stempel 7 verbunden ist. Umfangsseitig der
Abdichteinheit 10 befindet sich eine Ringdichtung 11.
Die der Feder abgewandte Niederdruckkammerwand 12 wird
vom Stempel 7 durchbrochen. Der Durchgang 19 hat
genügend Spiel um einen Gasdurchfluß zu ermöglichen. Der
auf die Abdichteinheit 10 wirkende Gasdruck erzeugt eine
Druckkraft, die im Betrag größer oder gleich der
Federkraft ist und dieser entgegenwirkt. Die
Niederdruckkammer 9 ist über einen Ausgleichkanal 13 mit
dem Druckkanal 5 verbunden. Der Ausgleichkanal 13 ist
mittels eines Ausgleichventils 14 abgedichtet. Das
Ausgleichventil 14 ist beispielsweise ein Magnetventil.
Wird nun mittels nicht dargestellter Gasdetektoren ein
Gasleck identifiziert, so wird ein elektronisches Signal
über Funk oder Datenkabel an die Schaltlogik 15
geleitet, die wiederum mit einer Steuereinheit 16
verbunden ist. Die Steuereinheit 16 erhält im Fall einer
Gasdetektion von der Schaltlogik 15 einen Auslösebefehl.
Die Steuereinheit 16 öffnet sogleich das Ausgleichventil
14, wodurch Gas in die Niederdruckkammer 9 strömt. Es
findet Druckausgleich statt. Die Schaltlogik 15 und die
Steuereinheit 16 werden in diesem Ausführungsbeispiel
mit elektrischer Energie aus Batterien 17 versorgt.
Wenn Druckausgleich zwischen Niederdruckkammer 10 und
Druckkanal 5 hergestellt ist, entspannt sich die Feder,
wodurch der Ventilkegel 6 gegen den Ventilsitz 18 der
Hauptgasleitung 3 gedrückt wird. Die Gaszufuhr ist somit
unterbunden. Die Sicherheitsvorrichtung 1 wird mit
Vorteil außerhalb von Gebäuden in die Gasleitung
eingebaut.
1
Sicherheitsvorrichtung
2
Gehäuse
3
Hauptgasleitung
4
Versorgungsleitung
5
Druckkanal
6
Ventilkegel
7
Stempel
8
Federmechanismus
9
Niederdruckkammer
10
Abdichteinheit
11
Ringdichtung
12
Niederdruckkammerwand
13
Ausgleichkanal
14
Ausgleichventil
15
Schaltlogik
16
Steuereinheit
17
Batterie
18
Ventilsitz
19
Durchgang
Claims (15)
1. Sicherheitsvorrichtung mit mindestens einer
Absperrvorrichtung und mit mindestens einem
Ventilkegel, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Ventilkegel (6) mit einem
Auslösemechanismus (8) verbunden ist.
2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, dass der
Auslösemechanismus ein Federmechanismus (8) ist.
3. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Federmechanismus
(8) innerhalb einer Niederdruckkammer (9)
angeordnet ist, die gegenüber einem Druckkanal (5),
in der sich der Ventilkegel (6) zur Abdichtung der
Hauptgasleitung (3) befindet, mittels einer, mit
einem Stempel (7) verbundenen Abdichteinheit (10)
abgedichtet ist, wobei der Stempel (7) eine
Wirkverbindung zwischen Ventilkegel (6) und
Federmechanismus (8) herstellt.
4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Abdichteinheit
(10) ein flacher Zylinder mit umfangseitiger
Dichtung (11) ist.
5. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Niederdruckkammer
(9) und der Druckkanal (5) mittels eines
verschließbaren Ausgleichskanals (13) verbunden
sind.
6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Ausgleichskanal
(13) mittels eines Ausgleichventils (14)
abgedichtet ist.
7. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass mindestens eine
Steuereinheit (16) und mindestens eine Schaltlogik
(15), zur Auslösung und Betätigung des
Ausgleichventils (14) vorgesehen sind, die mit
netzunabhängiger Energie versorgt sind.
8. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Niederdruckkammer
(9) eine Entlüftungsvorrichtung aufweist.
9. Verfahren zum Betreiben einer Sicherungsvorrichtung
nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekenn
zeichnet, durch folgende Verfahrenschritte:
- - Detektion von Gas mittels mindestens eines Gasdetektors;
- - Weiterleitung eines Signals an eine Schaltlogik (15) und Steuereinheit (16);
- - Ausgabe eines Auslösebefehls durch die Schaltlogik (15);
- - Öffnung eines Ausgleichventils (14) in einem Ausgleichkanal (13) zwischen Niederdruckkammer(10) und Druckkanal (5) zur Auslösung eines Federmechanismus (8);
- - Abdichtung der Hauptgasleitung (3) mittels durch die Federkraft betätigtem Ventilkegel (6).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Auslösebefehl
solange ausgegeben wird, bis kein Gas mehr
detektiert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Entlüftung der
Niederdruckkammer (9) manuell erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch ge
kennzeichnet, dass bei unsachgemäßer
Bedienung immer ein Auslösebefehl ausgegeben wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, dass durch die Schaltlogik
(15) Befehle zur Abschaltung weiterer, vorzugsweise
elektrischer Geräte ausgibt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, dass eine automatische
Nachrichtenübermittlung erfolgt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch ge
kennzeichnet, dass die
Sicherheitsvorrichtung (1) außerhalb von Gebäuden
angebracht wird.
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EP01114306A EP1167849B1 (de) | 2000-06-24 | 2001-06-13 | Sicherheitsvorrichtung |
AT01114306T ATE289395T1 (de) | 2000-06-24 | 2001-06-13 | Sicherheitsvorrichtung |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10034077A1 true DE10034077A1 (de) | 2002-01-03 |
Family
ID=7646753
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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2001
- 2001-06-13 DE DE50105347T patent/DE50105347D1/de not_active Expired - Fee Related
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