DE102007008285B4 - Flow monitor and corresponding connection arrangement - Google Patents

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Abstract

Strömungswächter (1), insbesondere Gasströmungswächter, zum automatischen Absperren einer von einem Medium durchströmbaren Leitung, – mit einem Strömungskanal (2), der von dem Medium in einer Strömungsrichtung (S) durchströmbar ist, – mit einem den Strömungskanal (2) umschließenden Gehäu (2) aufweist, und – mit einem Absperrkörper (5), der im Strömungskanal (2) relativ zum Ventilsitz (4) zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse als ein Mittel (6) zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit des im Strömungskanal (2) strömenden Mediums eine Querschnittsreduzierung des Strömungskanals vorgesehen ist, bei der der Querschnitt des Strömungskanals um 10 bis 50% verringert wird.Flow monitor (1), in particular gas flow monitor, for automatically shutting off a line through which a medium can flow, - with a flow channel (2) through which the medium can flow in a flow direction (S), - with a housing (2) surrounding the flow channel (2) 2), and - with a shut-off body (5), which is movably mounted in the flow channel (2) relative to the valve seat (4) between an open position and a closed position, characterized in that in the housing as a means (6) for increasing the Flow velocity of the medium flowing in the flow channel (2) a cross-sectional reduction of the flow channel is provided, in which the cross section of the flow channel is reduced by 10 to 50%.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Strömungswächter, insbesondere Gasströmungswächter, zum automatischen Absperren einer von einem Medium durchströmbaren Leitung, mit einem Strömungskanal, der von dem Medium in einer Strömungsrichtung durchströmbar ist, mit einem den Strömungskanal umschließenden Gehäuse, das einen Ventilsitz im Strömungskanal aufweist, und mit einem Absperrkörper, der im Strömungskanal relativ zum Ventilsitz zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar gelagert ist. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Verbindungsanordnung mit einer von einem Medium durchströmbaren Leitung und mit einem mit der Leitung verbundenen Strömungswächter, insbesondere Gasströmungswächter. Ein solcher Strömungswächter und eine entsprechende Verbindungsanordnung ist aus der DE 10 2004 041 499 B4 bekannt.The present invention relates to a flow monitor, in particular gas flow monitor, for automatically shutting off a flow-through medium, with a flow channel, which is flowed through by the medium in a flow direction, with a flow channel enclosing housing having a valve seat in the flow channel, and with a shut-off body which is movably mounted in the flow channel relative to the valve seat between an open position and a closed position. Furthermore, the invention relates to a corresponding connection arrangement with a medium permeable by a medium line and with a line connected to the flow monitor, in particular gas flow monitor. Such a flow switch and a corresponding connection arrangement is from the DE 10 2004 041 499 B4 known.

Mit dem Begriff Leitung ist im erfindungsgemäßen Sinne jegliches Element einer beliebigen Form und aus einem beliebigen Material gemeint, durch das ein Medium, insbesondere ein Fluid, beispielsweise ein Gas, hindurchgeleitet werden kann. Ein solches Element kann beispielsweise ein Rohr bzw. eine Rohrleitung oder ein Bestandteil eines Rohres bzw. einer Rohrleitung sein. Mit einem solchen Element kann auch eine Armatur oder ein durchströmbares Gerät oder ein Bestandteil davon gemeint sein.By the term line is meant in the context of the invention any element of any shape and of any material through which a medium, in particular a fluid, for example a gas, can be passed therethrough. Such an element can be for example a pipe or a pipe or a component of a pipe or a pipe. By such an element may also be meant a fitting or a device through which it can flow or a component thereof.

Strömungswächter, die in von einem Medium, insbesondere einem Fluid, beispielsweise einem Gas, durchströmten Leitungen, insbesondere in Rohren oder den damit verbundenen Armaturen und Geräten, eingesetzt werden, sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Sie dienen dazu, bei einer unzulässigen Durchflusserhöhung des Mediums über einen vorgegebenen Wert die Zufuhr des Mediums zu unterbrechen. Dieses tritt insbesondere dann auf, wenn aufgrund von Beschädigungen des Leitungssystems der Fluss des Mediums übermäßig ansteigt. Bei normalen konstanten Höchstflussmengen, beispielsweise aufgrund eines unter Volllast betriebenen Gasverbrauchers, wird hingegen der Strömungswächter nicht ausgelöst.Flow monitors, which are used in of a medium, in particular a fluid, such as a gas, through-flow lines, especially in pipes or the associated fittings and equipment, are known in a variety of designs. They serve to interrupt the supply of the medium at an impermissible flow rate increase of the medium above a predetermined value. This occurs especially when due to damage to the piping system, the flow of the medium increases excessively. At normal constant maximum flow rates, for example, due to a gas load operated at full load, however, the flow switch is not triggered.

Ein mit einer Leitung verbindbarer Strömungswächter ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 201 16 899 U1 bekannt. Hierbei ist ein Absperrkörper auf einem Führungsstift unter Vorspannung gelagert, wobei der Absperrkörper relativ zu einem Ventilsitz gegen die Vorspannung von einer Offenstellung in eine Schließstellung bewegbar ist. Wird der im Normalfall in Offenstellung befindliche Strömungswächter bei einer unzulässigen Durchflusserhöhung ausgelöst, so bewegt sich der Absperrkörper in Strömungsrichtung entgegen einer Federkraft auf den Ventilsitz zu, bis der Absperrkörper mit dem Ventilsitz abdichtend verbunden ist und dadurch die Leitung absperrt.A connectable with a line flow switch is for example from the German utility model DE 201 16 899 U1 known. Here, a shut-off body is mounted on a guide pin under bias, wherein the shut-off body is movable relative to a valve seat against the bias of an open position into a closed position. If the flow switch normally located in open position triggered at an inadmissible increase in flow, so the shut-off moves in the flow direction against a spring force on the valve seat until the shut-off is sealingly connected to the valve seat and thereby shuts off the line.

Problematisch bei einem Strömungswächter gemäß dem Stand der Technik ist, dass aufgrund des relativ hohen Eigengewichts des Absperrkörpers der Strömungswächter in seiner Einbaulage begrenzt ist. So weist ein Strömungswächter bei einer horizontalen Einbaulage, bei der also der Strömungskanal senkrecht zur Richtung der Erdanziehungskraft verläuft, einen charakteristischen Schließfaktor auf. Wird der Strömungswächter allerdings in einer anderen als der horizontalen Einbaulage angeordnet, im Extremfall in einer vertikalen Einbaulage, bei der der Strömungskanal parallel zur Richtung der Erdanziehungskraft verläuft, ändert sich aufgrund der auf den Absperrkörper wirkenden Erdanziehungskraft der Schließfaktor. Die Änderung des Schließfaktors gegenüber der horizontalen Einbaulage ist dabei unter anderem abhängig vom Eigengewicht des Absperrkörpers sowie dem Grad der Abweichung von der horizontalen Einbaulage.A problem with a flow switch according to the prior art is that due to the relatively high weight of the shut-off the flow switch is limited in its installed position. Thus, in a horizontal installation position, ie in which the flow channel is perpendicular to the direction of gravitational force, a flow monitor has a characteristic closing factor. If, however, the flow switch is arranged in a position other than horizontal, in extreme cases in a vertical installation position in which the flow channel is parallel to the direction of gravitational force, the closing factor changes due to the gravitational force acting on the shut-off element. The change of the closing factor with respect to the horizontal mounting position is dependent inter alia on the weight of the shut-off and the degree of deviation from the horizontal mounting position.

Ein Strömungswächter ist häufig für eine horizontale Anwendung ausgelegt, wobei der entsprechende Schließfaktor den einschlägigen Vorschriften der Deutschen Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e. V. (DVGW) entsprechen muss. Da sich aufgrund des Eigengewichts des Absperrkörpers der Schließfaktor bei einer von der horizontalen Einbaulage abweichenden Einbaulage ändert, sind entsprechend um einen bestimmten Winkel abweichende Einbaulagen in der Regel nicht zulässig, es sei denn, man akzeptiert die Änderung des Schließfaktors und ein damit gegebenenfalls verbundenes Sicherheitsrisiko.A flow switch is often designed for horizontal application, with the appropriate closing factor the relevant provisions of the German Association of Gas and Water e. V. (DVGW). Since changes due to the dead weight of the shut-off of the closing factor at a deviating from the horizontal mounting position mounting positions corresponding to a certain angle deviating mounting positions are usually not allowed, unless you accept the change in the closing factor and thus possibly associated security risk.

Gemäß den Vorschriften des DVGW sind zwar auch bestimmte Strömungswächter für andere Einbaulagen, insbesondere vertikale Einbaulagen, ausgelegt. Dies verkompliziert allerdings die Lagerhaltung und Logistik und erhöht den Platzbedarf bei der Lagerung, da verschiedene Strömungswächter für unterschiedliche Einbaulagen zu lagern sind.In accordance with the regulations of the DVGW, certain flow switches are also designed for other mounting positions, in particular vertical mounting positions. However, this complicates the warehousing and logistics and increases the space required for storage, since different flow monitors are to be stored for different mounting positions.

Aus der DE 10 2004 006 632 A1 ist ferner ein Rückschlagventil bekannt.From the DE 10 2004 006 632 A1 Furthermore, a check valve is known.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Strömungswächter der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass er lageunabhängig in einer entsprechenden Verbindungsanordnung montiert werden kann.It is therefore an object of the present invention to develop a flow monitor of the type mentioned in such a way that it can be mounted independently of position in a corresponding connection arrangement.

Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Strömungswächter der eingangs genannten Art im Gehäuse als ein Mittel zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit des im Strömungskanal strömenden Mediums eine Querschnittsreduzierung des Strömungskanals vorgesehen ist, bei der der Querschnitt des Strömungskanals um 10 bis 50% verringert wird.The previously derived and indicated object is achieved in that in a flow switch of the type mentioned in the housing as a means for increasing the flow velocity of the flow channel flowing medium, a cross-sectional reduction of the flow channel is provided, in which the cross-section of the flow channel is reduced by 10 to 50%.

Gleichzeitig kann die auf den Absperrkörper wirkende Vorspannung so weit erhöht werden, dass das Eigengewicht des Absperrkörpers gegenüber dem auf diese Weise erhöhten Schaltsignal vernachlässigbar wird. Mit anderen Worten, im Vergleich zum Stand der Technik wird erfindungsgemäß das Schaltsignal, also die den Strömungswächter auslösende Kraft auf den Absperrkörper, durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit so verstärkt, dass das Gewicht des Absperrkörpers im Vergleich zum Schaltsignal klein ist. Wird der Absperrkörper in einem Bereich einer erhöhten Strömungsgeschwindigkeit angeordnet, vorzugsweise an einer Position, an der die Strömungsgeschwindigkeit einen Maximalwert erreicht, führt dies dazu, dass der Strömungswächter früher schaltet, also empfindlicher ist.At the same time acting on the shut-off bias can be increased so much that the weight of the shut-off against the thus increased switching signal is negligible. In other words, compared to the prior art, according to the invention, the switching signal, ie the force triggering the flow switch on the shut-off, amplified by increasing the flow rate so that the weight of the shut-off in comparison to the switching signal is small. If the shut-off body is arranged in a region of increased flow velocity, preferably at a position at which the flow velocity reaches a maximum value, this will cause the flow switch to switch earlier, ie be more sensitive.

Die Federkonstante der Feder, welche die Vorspannung auf den Absperrkörper in Offenstellung ausübt und welche zur Schaltpunkteinstellung dient, ist vorzugsweise so zu wählen, dass der Einfluss der Gewichtskraft des Absperrkörpers auf den Strömungswächter vernachlässigbar ist. Damit die Gewichtskraft des Absperrkörpers vernachlässigt werden kann, hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Verhältnis des Gewichts (in g) des Absperrkörpers – dieser kann aus Kunststoff bestehen und beispielsweise ein Gewicht von 0,5 bis 1,5 g haben – zur Federkonstante (in N/mm) einer den Absperrkörper in Offenstellung unter Vorspannung haltenden Feder kleiner als 200 ist, insbesondere zwischen 70 und 160 und vorzugsweise zwischen 100 und 110 liegt.The spring constant of the spring, which exerts the bias on the shut-off body in the open position and which serves for switching point adjustment, is preferably to be chosen so that the influence of the weight of the shut-off on the flow monitor is negligible. So that the weight of the shut-off can be neglected, has proved to be advantageous if the ratio of the weight (in g) of the shut-off - this can be made of plastic and, for example, have a weight of 0.5 to 1.5 g - to the spring constant ( in N / mm) of a shut-off spring in the open position under bias holding spring is less than 200, in particular between 70 and 160, and preferably between 100 and 110.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Strömungswächters ist das Mittel derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass es die Strömungsgeschwindigkeit zumindest unmittelbar vor dem Absperrkörper, bezogen auf die Strömungsrichtung, erhöht.According to one embodiment of the flow monitor according to the invention, the means is designed and / or arranged such that it increases the flow velocity at least immediately before the shut-off body, relative to the flow direction.

Vorzugsweise ist das Mittel zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit vor dem Absperrkörper, bezogen auf die Strömungsrichtung, angeordnet. Insbesondere ist das Mittel eine Querschnittsreduzierung des Strömungskanals, wobei der Querschnitt des Strömungskanals vorzugsweise um 20 bis 50% verringert wird. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Mittel eine Düse.Preferably, the means for increasing the flow velocity before the shut-off, with respect to the flow direction, arranged. In particular, the means is a cross-sectional reduction of the flow channel, wherein the cross-section of the flow channel is preferably reduced by 20 to 50%. According to a particularly preferred embodiment, the means is a nozzle.

Das Mittel, insbesondere die Düse, hat insbesondere einen Auslass, der zu dem Absperrkörper weist. Auf diese Weise wird eine optimale Anströmung des Absperrkörpers erreicht.The means, in particular the nozzle, in particular has an outlet which faces the shut-off body. In this way an optimal flow of the shut-off is achieved.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Strömungswächters ist die Düse konusförmig ausgebildet. Eine konusförmige Ausbildung führt zu einer homogenen und weitestgehend wirbelfreien Strömung in und in Strömungsrichtung hinter der Düse.According to a further embodiment of the flow monitor according to the invention, the nozzle is cone-shaped. A cone-shaped design leads to a homogeneous and largely vortex-free flow in and downstream of the nozzle.

Um die Anströmung weiter zu optimieren, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass die Längsmittelachse der Querschnittsreduzierung, insbesondere Düse, koaxial zur Längsmittelachse des Absperrkörpers verläuft.In order to further optimize the flow, it is provided according to a further embodiment that the longitudinal central axis of the cross-section reduction, in particular nozzle, extends coaxially to the longitudinal central axis of the shut-off body.

Gemäß wiederum einer anderen Ausgestaltung ist der Abstand zwischen dem Auslass und der bezogen auf die Strömungsrichtung vorderen Oberfläche des Absperrkörpers in der Offenstellung so gewählt, dass die vordere Oberfläche an einer Position im Strömungskanal angeordnet ist, an der die Strömungsgeschwindigkeit einen Maximalwert erreicht. Auf diese Weise wird die Empfindlichkeit des Strömungswächters weiter erhöht.According to yet another embodiment, the distance between the outlet and with respect to the flow direction front surface of the shut-off in the open position is selected so that the front surface is disposed at a position in the flow channel at which the flow rate reaches a maximum value. In this way, the sensitivity of the flow monitor is further increased.

Eine Reduzierung der Abmessungen des Strömungswächters und damit eine platzsparende Bauweise wird dadurch erreicht, dass gemäß noch einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Strömungswächters das Mittel zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit im Innern des Gehäuses angeordnet ist. Dabei wird die Herstellung des Strömungswächters dadurch vereinfacht, dass das Mittel, beispielsweise die Düse, einstückig mit dem Gehäuse ausgeführt ist, also das Gehäuse und das die Strömungsgeschwindigkeit erhöhende Mittel ein einstöckiges Bauteil bilden.A reduction in the dimensions of the flow monitor and thus a space-saving design is achieved in that, according to yet another embodiment of the flow monitor according to the invention, the means for increasing the flow rate is arranged in the interior of the housing. In this case, the production of the flow monitor is simplified in that the means, such as the nozzle, is integral with the housing, so the housing and the flow rate increasing means form a one-piece component.

Die Aufgabe wird ferner bei einer Verbindungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Strömungswächter wie zuvor beschrieben ausgebildet ist. Insbesondere verläuft bei einer solchen Verbindungsanordnung der Strömungskanal parallel zur Richtung der Erdanziehungskraft. Alternativ ist auch denkbar, dass der Strömungskanal winkelig, insbesondere senkrecht, zur Erdanziehungskraft verläuft.The object is further achieved in a connection arrangement of the type mentioned above in that the flow monitor is designed as described above. In particular, in such a connection arrangement, the flow channel is parallel to the direction of gravitational force. Alternatively, it is also conceivable that the flow channel extends at an angle, in particular perpendicular, to the gravitational force.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Strömungswächter und die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird beispielsweise verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:There are now a variety of ways to design and further develop the flow monitor according to the invention and the connection arrangement according to the invention. For this purpose, for example, referenced on the one hand to the claims subordinate to claim 1, on the other hand to the description of an embodiment in conjunction with the drawing. In the drawing shows:

1 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strömungswächters in Offenstellung, und 1 a sectional view of an embodiment of a flow switch according to the invention in the open position, and

2 eine Schnittansicht des Strömungswächters aus 1 in Schließstellung. 2 a sectional view of the flow switch off 1 in closed position.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Strömungswächters 1 gemäß der vorliegenden Erfindung in Offenstellung. Der Strömungswächter 1 dient zum automatischen Absperren von einer mit einem Medium durchströmbaren Leitung. Wesentliche Merkmale des Strömungswächters 1 sind ein Strömungskanal 2, der von dem Medium in einer Strömungsrichtung S durchströmbar ist, ein den Strömungskanal 2 umschließendes Gehäuse 3, das einen Ventilsitz 4 im Strömungskanal 2 aufweist, und ein Absperrkörper 5, der im Strömungskanal 2 relativ zum Ventilsitz 4 zwischen besagter Offenstellung und einer in 2 dargestellten Schließstellung bewegbar gelagert ist. 1 shows an embodiment of a flow monitor 1 in accordance with the present invention in the open position. The flow switch 1 is used for automatic shut-off of a medium through which a medium can flow. Essential features of the flow monitor 1 are a flow channel 2 , which can be traversed by the medium in a flow direction S, a flow channel 2 enclosing housing 3 that has a valve seat 4 in the flow channel 2 has, and a shut-off 5 in the flow channel 2 relative to the valve seat 4 between said open position and one in 2 shown closed position is movably mounted.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eines Strömungswächters 1 handelt es sich um einen Gasströmungswächter, der ausgelegt ist, um beispielsweise Erdgas mit einem Dichteverhältnis von 0,64 oder gasförmiges Flüssiggas mit einem Dichteverhältnis von 1,2 als Medium zu führen. Der im folgenden anhand der 1 und 2 noch näher beschriebene Strömungswächter 1 eignet sich insbesondere für Strömungsgeschwindigkeiten von 2 bis 10 m/s (diese Werte gelten am Eingang des Strömungswächters).In the present embodiment of a flow monitor 1 it is a gas flow monitor designed to carry, for example, natural gas with a density ratio of 0.64 or gaseous liquid gas with a density ratio of 1.2 as the medium. The following on the basis of 1 and 2 flow switch described in more detail 1 is particularly suitable for flow velocities of 2 to 10 m / s (these values apply at the inlet of the flow switch).

Um das Schaltsignal bzw. die zum Schalten erforderliche Kraft zu verstärken, ist ein Mittel 6 zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit des im Strömungskanals 2 strömenden Mediums vorgesehen. Das Mittel 6, bei dem es sich um eine Querschnittsreduzierung 7 in Form einer Düse 8 handelt, ist derart ausgebildet und im Strömungskanal 2 angeordnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit unmittelbar vor dem Absperrkörper 5, bezogen auf die Strömungsrichtung S, erhöht wird.To amplify the switching signal or the force required for switching, is a means 6 for increasing the flow velocity of the flow channel 2 provided flowing medium. The middle 6 , which is a cross-section reduction 7 in the form of a nozzle 8th is, is formed and in the flow channel 2 arranged that the flow rate immediately in front of the shut-off 5 , with respect to the flow direction S, is increased.

Wie die 1 und 2 zeigen, ist die Düse 8 vor dem Absperrkörper 5, bezogen auf die Strömungsrichtung S, angeordnet, wobei die Längsmittelachse der Düse 8 koaxial zur Längsmittelachse des Absperrkörpers 5 verläuft.As the 1 and 2 show is the nozzle 8th in front of the shut-off body 5 , with respect to the flow direction S, arranged, wherein the longitudinal center axis of the nozzle 8th coaxial with the longitudinal central axis of the shut-off body 5 runs.

Ferner ist der Abstand zwischen dem Auslass 9 der Düse 8 und der bezogen auf die Strömungsrichtung vorderen Oberfläche 10 des Absperrkörpers 5 in der Offenstellung (1) so gewählt, dass die vordere Oberfläche 10 an einer Position im Strömungskanal angeordnet ist, an der die Strömungsgeschwindigkeit einen Maximalwert erreicht. Im in 1 dargestellten Fall liegt diese Position etwa auf der Hälfte zwischen Auslass 9 und Ventilsitz 4. Es sind aber auch Bauformen des Strömungswächters 1 denkbar, bei denen das Mittel 6, insbesondere die Düse 8, derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass die Position, in der die Strömungsgeschwindigkeit einen Maximalwert erreicht, näher am Ventilsitz 4 als am Auslass 9 liegt oder umgekehrt.Further, the distance between the outlet 9 the nozzle 8th and the front surface with respect to the flow direction 10 of the shut-off 5 in the open position ( 1 ) so chosen that the front surface 10 is disposed at a position in the flow channel at which the flow velocity reaches a maximum value. Im in 1 As shown, this position is approximately halfway between the outlet 9 and valve seat 4 , But there are also designs of the flow monitor 1 conceivable in which the means 6 , in particular the nozzle 8th is formed and / or arranged such that the position in which the flow velocity reaches a maximum value closer to the valve seat 4 as at the outlet 9 lies or vice versa.

Als vorteilhaft für die Anwendung des Strömungswächters bei Gasen mit einem Dichteverhältnis zwischen 0,5 und 1,5 hat sich bei Strömungsgeschwindigkeiten von 2 bis 10 m/s (am Einlass des Strömungswächters) eine Düse erwiesen, welche eine konusförmige Wandung aufweist, deren gegenüberliegende Wandoberflächen relativ zueinander in einem Winkel von 50 bis 70° angestellt sind. Die Düse bewirkt vorzugsweise eine Reduzierung des Querschnitts des Strömungskanals um 50 bis 70%. Wird dann der Absperrkörper im Bereich der höchsten Strömungsgeschwindigkeit angeordnet, so erhöht sich die Kraft auf den Absperrkörper deutlich.As advantageous for the application of the flow switch for gases with a density ratio between 0.5 and 1.5 has at flow rates of 2 to 10 m / s (at the inlet of the flow switch) a nozzle proved, which has a cone-shaped wall, the opposite wall surfaces are employed at an angle of 50 to 70 ° relative to each other. The nozzle preferably causes a reduction of the cross section of the flow channel by 50 to 70%. If the shut-off body is then arranged in the region of the highest flow velocity, the force on the shut-off body increases significantly.

Wird nun die Federkonstante (Federrate) bei der den Absperrkörper 5 in Offenstellung unter Vorspannung haltenden Feder, hier der Schraubendruckfeder 11, entsprechend gegenüber dem Stand der Technik erhöht und an die erfindungsgemäße Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit angepasst, so wird dadurch erreicht, dass die durch das Eigengewicht des Absperrkörpers 5 bedingte Gewichtskraft im Falle einer nichthorizontalen Anordnung des Strömungswächters 1 vernachlässigbar wird. Mit anderen Worten, wird gegenüber dem Stand der Technik einerseits im Bereich des Absperrkörpers 5 in Offenstellung die Strömungsgeschwindigkeit erhöht und andererseits die Federkonstante der Feder 11, welche zur Schaltpunkteinstellung dient, entsprechend erhöht, so wird das Schaltsignal, das heißt die das Schalten des Absperrkörpers 5 auslösende Kraft, so hoch, dass die Gewichtskräfte des Absperrkörpers vernachlässigt werden können.Will now the spring constant (spring rate) at the shut-off 5 in open position under bias holding spring, here the helical compression spring 11 Increased accordingly over the prior art and adapted to the inventive increase in the flow velocity, it is thereby achieved that by the weight of the shut-off 5 Conditional weight force in the case of a non-horizontal arrangement of the flow switch 1 becomes negligible. In other words, compared to the prior art, on the one hand, in the area of the shut-off body 5 in the open position increases the flow velocity and on the other hand, the spring constant of the spring 11 , which serves to switch point adjustment, increased accordingly, so is the switching signal, that is, the switching of the shut-off 5 triggering force, so high that the weight forces of the shut-off can be neglected.

Bei der zuvor beschriebenen vorteilhaften Anwendung des Strömungswächters bei Gasen mit einem Dichteverhältnis zwischen 0,5 und 1,5 hat sich als besonders geeignet erwiesen eine Federkonstante in einem Bereich von 0,004 bis 0,009 N/mm, vorzugsweise von 0,005 bis 0,008 N/mm und besonders bevorzugt von 0,006 N/mm, wodurch bei Strömungsgeschwindigkeiten von 2 bis 10 m/s (am Einlass des Strömungswächters) und einer wie zuvor ausgebildeten und angeordneten Düse ein Eigengewicht des Absperrkörpers von 0,5 bis 1,5 g vernachlässigbar wird. Das Verhältnis des Absperrkörpergewichts (in g) zur Federkonstante (in N/mm) ist insbesondere kleiner als 200, liegt vorzugsweise zwischen 70 und 160 und liegt besonders bevorzugt bei etwa 100.In the advantageous application of the flow switch described above for gases having a density ratio of between 0.5 and 1.5, a spring constant in a range of 0.004 to 0.009 N / mm, preferably 0.005 to 0.008 N / mm, has proven particularly suitable preferably 0.006 N / mm, whereby a self-weight of the shut-off of 0.5 to 1.5 g is negligible at flow rates of 2 to 10 m / s (at the inlet of the flow switch) and a previously trained and arranged nozzle. The ratio of the shut-off body weight (in g) to the spring constant (in N / mm) is in particular less than 200, is preferably between 70 and 160 and is particularly preferably about 100.

Der erfindungsgemäße Strömungswächter ist erstmalig lageunabhängig, kann also in jedem beliebigen Winkel relativ zur Richtung der Erdanziehungskraft in einer entsprechenden Verbindungsanordnung montiert werden.The flow switch according to the invention is for the first time position-independent, so it can be mounted in any angle relative to the direction of gravity in a corresponding connection arrangement.

Claims (14)

Strömungswächter (1), insbesondere Gasströmungswächter, zum automatischen Absperren einer von einem Medium durchströmbaren Leitung, – mit einem Strömungskanal (2), der von dem Medium in einer Strömungsrichtung (S) durchströmbar ist, – mit einem den Strömungskanal (2) umschließenden Gehäuse (2), das einen Ventilsitz (4) im Strömungskanal (2) aufweist, und – mit einem Absperrkörper (5), der im Strömungskanal (2) relativ zum Ventilsitz (4) zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse als ein Mittel (6) zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit des im Strömungskanal (2) strömenden Mediums eine Querschnittsreduzierung des Strömungskanals vorgesehen ist, bei der der Querschnitt des Strömungskanals um 10 bis 50% verringert wird.Flow monitor ( 1 ), in particular gas flow monitor, for the automatic shut-off of a medium-flowable line, - with a flow channel ( 2 ), which can be traversed by the medium in a flow direction (S), - with a flow channel ( 2 ) enclosing housing ( 2 ), which has a valve seat ( 4 ) in the flow channel ( 2 ), and - with a shut-off body ( 5 ) in the flow channel ( 2 ) relative to the valve seat ( 4 ) is movably mounted between an open position and a closed position, characterized in that in the housing as a means ( 6 ) for increasing the flow velocity of the flow channel ( 2 ) flowing medium, a cross-sectional reduction of the flow channel is provided, in which the cross-section of the flow channel is reduced by 10 to 50%. Strömungswächter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (6) derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass das Mittel (6) die Strömungsgeschwindigkeit zumindest unmittelbar vor dem Absperrkörper (5), bezogen auf die Strömungsrichtung (S), erhöht.Flow monitor ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the means ( 6 ) is designed and / or arranged such that the means ( 6 ) the flow velocity at least immediately before the shut-off body ( 5 ), relative to the flow direction (S), increased. Strömungswächter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (6) vor dem Absperrkörper (5), bezogen auf die Strömungsrichtung (S), angeordnet ist.Flow monitor ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the means ( 6 ) in front of the shut-off body ( 5 ), With respect to the flow direction (S), is arranged. Strömungswächter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (6) eine Querschnittsreduzierung (7) des Strömungskanals (2) ist, wobei der Querschnitt des Strömungskanals (2) vorzugsweise um 20 bis 50% verringert wird.Flow monitor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 6 ) a cross-section reduction ( 7 ) of the flow channel ( 2 ), wherein the cross-section of the flow channel ( 2 ) is preferably reduced by 20 to 50%. Strömungswächter (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (6) eine Düse (8) ist.Flow monitor ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the means ( 6 ) a nozzle ( 8th ). Strömungswächter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (6), insbesondere die Düse (8), einen zu dem Absperrkörper (5) weisenden Auslass (9) hat.Flow monitor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 6 ), in particular the nozzle ( 8th ), one to the shut-off ( 5 ) pointing outlet ( 9 ) Has. Strömungswächter (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (8) konusförmig ausgebildet ist.Flow monitor ( 1 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the nozzle ( 8th ) is cone-shaped. Strömungswächter (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsmittelachse der Querschnittsreduzierung (8), insbesondere der Düse, koaxial zur Längsmittelachse des Absperrkörpers (5) verläuft.Flow monitor ( 1 ) according to one of claims 4 to 7, characterized in that the longitudinal central axis of the cross-section reduction ( 8th ), in particular the nozzle, coaxial with the longitudinal central axis of the shut-off body ( 5 ) runs. Strömungswächter (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Auslass (9) und der bezogen auf die Strömungsrichtung (S) vorderen Oberflächen (10) des Absperrkörpers (5) in der Offenstellung so gewählt ist, dass die vordere Oberfläche (10) an einer Position im Strömungskanal (2) angeordnet ist, an der die Strömungsgeschwindigkeit einen Maximalwert erreicht.Flow monitor ( 1 ) according to one of claims 5 to 8, characterized in that the distance between the outlet ( 9 ) and with respect to the flow direction (S) front surfaces ( 10 ) of the shut-off body ( 5 ) is selected in the open position so that the front surface ( 10 ) at a position in the flow channel ( 2 ) is arranged, at which the flow velocity reaches a maximum value. Strömungswächter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Gewichts (in g) des Absperrkörpers (5) zur Federkonstante (in N/mm) einer den Absperrkörper (5) in Offenstellung unter Vorspannung haltenden Feder (11) kleiner als 200 ist, insbesondere zwischen 70 und 160 und vorzugsweise zwischen 100 und 110 liegt.Flow monitor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the weight (in g) of the shut-off body ( 5 ) to the spring constant (in N / mm) of the shut-off ( 5 ) in the open position under prestressing spring ( 11 ) is less than 200, in particular between 70 and 160, and preferably between 100 and 110. Strömungswächter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (6) im Innern des Gehäuses (3) angeordnet ist und insbesondere einstückig mit dem Gehäuse (3) ausgeführt ist.Flow monitor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 6 ) inside the housing ( 3 ) is arranged and in particular in one piece with the housing ( 3 ) is executed. Verbindungsanordnung mit einer von einem Medium durchströmbaren Leitung und mit einem mit der Leitung verbundenen Strömungswächter (1), insbesondere Gasströmungswächter, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungswächter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.Connection arrangement with a medium-flowable line and with a line connected to the flow monitor ( 1 ), in particular gas flow monitor, characterized in that the flow switch ( 1 ) is designed according to one of the preceding claims. Verbindungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (2) parallel zur Richtung der Erdanziehungskraft verläuft.Connecting arrangement according to claim 12, characterized in that the flow channel ( 2 ) runs parallel to the direction of gravitational force. Verbindungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (2) winkelig, insbesondere senkrecht, zur Richtung der Erdanziehungskraft verläuft.Connecting arrangement according to claim 12, characterized in that the flow channel ( 2 ) is angular, in particular perpendicular, to the direction of gravitational force.
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