DE102011010046B3 - Excess flow valve - Google Patents
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Abstract
Es soll ein Gasströmungswächter geschaffen werden, bei dem der Schließdurchfluss unabhängig von der Einbaulage den gleichen Wert besitzt. Desweiteren soll er eine Dämpfungsfunktion aufweisen, um ein Schließen bei kurzzeitigen Strömungsspitzen zu vermeiden. Aufbau und Herstellung sollen möglichst einfach sein. Gasströmungswächter mit einem Schließkörper (1), welcher durch eine Feder (6) gegen die Gasströmung bis zu einem Grenzwert offen gehalten wird und der bei Überschreitung dieses Grenzwertes gegen einen Ventilsitz (13) gedrückt wird, wobei der Schließkörper (1) drehbar in Richtung auf den Ventilsitz (13) gelagert ist und sich der Schwerpunkt dieses drehbar gelagerten Schließkörpers (1) auf dieser Drehachse (3) befindet. Der Gasströmungswächter dient zum automatischen Absperren von nachgeordneten Gasleitungen bei Überschreitung eines definierten maximalen DurchflussesA gas flow monitor is to be created in which the closing flow rate has the same value regardless of the installation position. Furthermore, it should have a damping function in order to avoid closing in the event of brief flow peaks. Construction and manufacture should be as simple as possible. Gas flow monitor with a closing body (1) which is held open against the gas flow up to a limit value by a spring (6) and which is pressed against a valve seat (13) when this limit value is exceeded, the closing body (1) being rotatable in the direction open the valve seat (13) is mounted and the center of gravity of this rotatably mounted closing body (1) is on this axis of rotation (3). The gas flow monitor is used to automatically shut off downstream gas lines when a defined maximum flow rate is exceeded
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft einen Gasströmungswächter zum automatischen Absperren von nachgeordneten Gasleitungen, mit einem Schließkörper, welcher durch eine Feder gegen die Gasströmung bis zu einem Grenzwert offen gehalten wird und der bei Überschreitung dieses Grenzwertes gegen einen Ventilsitz gedrückt wird, nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.The invention relates to a gas flow monitor for automatically shutting off downstream gas lines, with a closing body which is held open by a spring against the gas flow up to a limit and which is pressed when exceeding this limit against a valve seat, according to the preamble of the first claim.
Stand der TechnikState of the art
Gasströmungswächter sind in den unterschiedlichsten Ausführungen bekannt. Sie werden in Gasleitungen, zum Beispiel vor Gasarmaturen, Gasgeräten usw., eingebaut. Sie sind für einen vorgebbaren Nenndurchfluss ausgelegt. Bei einem oberhalb dieses Nenndurchflusses liegenden Schließdurchfluss, wie es beispielsweise bei Rohrleitungsbrüchen, Manipulationen oder unzulässig hohen Leckagen der Fall ist, wird der Schließkörper in die Dichtstellung bewegt und die nachfolgende Gasleitung abgesperrt.Gas flow monitors are known in many different versions. They are installed in gas pipes, for example, before gas fittings, gas appliances, etc. They are designed for a predefinable nominal flow. At a closing flow above this nominal flow, as is the case, for example, with pipe breaks, tampering or impermissibly high leakage, the closing body is moved into the sealing position and the subsequent gas line shut off.
Eine solche Vorrichtung zum Absperren einer Rohrleitung ist beispielhaft aus der
Allen diesen Ausführungen ist es gemeinsam, dass sie auf einen definierten Schließdurchfluss, d. h. den Gasdurchfluss, bei dem der Gasströmungswächter schließt, justiert werden. Auf Grund der Sicherheitsanforderungen sind für die sich durch Herstellungstoleranzen ergebenden Abweichungen enge Grenzen gesetzt.All these statements have in common that they are based on a defined closing flow rate, ie. H. the gas flow, at which closes the gas flow monitor, are adjusted. Due to the safety requirements, there are narrow limits for the deviations resulting from manufacturing tolerances.
Das bedeutet, dass der Wert des Schließdurchflusses nur für die bei der vorgenommenen Justierung vorhandene Einbaulage des Gasströmungswächters zutrifft, weil in die Justierung das Eigengewicht des Ventiltellers und eventueller weiterer mit ihm kombinierter Einzelteile eingeht. So haben die Gasströmungswächter in der Einbaulage vertikal nach oben einen höheren Schließdurchfluss als bei einem horizontalen Einbau. Somit müssen für die unterschiedlichen Einbaulagen unterschiedliche Varianten zur Verfügung stehen. Das hat wiederum einen erhöhten Fertigungs- und Lageraufwand zur Folge.This means that the value of the closing flow rate applies only to the existing installation position of the gas flow monitor in the adjustment made, because in the adjustment the self-weight of the valve disk and possibly further combined with him items is received. Thus, the gas flow monitors have a higher closing flow vertically upwards in the installation position than in the case of horizontal installation. Thus, different variants must be available for the different mounting positions. This in turn has an increased production and storage costs result.
Ein Gasströmungswächter, der mit einer einheitlichen Justierung für unterschiedliche Einbaulagen auskommt, ist beispielsweise aus der
Von Nachteil ist bei dieser Losung, dass das Gehäuse neben Gaseingang und Gasausgang eine zusätzliche Öffnung aufweist, die gasdicht und vor allen Dingen möglichst manipulationssicher verschlossen werden muss. Auch der Aufbau an sich ist sehr aufwendig in der Herstellung. Desweiteren muss bei einer Installation in horizontaler Lage darauf geachtet werden, dass die geneigte Ventilachse eine vorgeschriebene Lage einnimmt, damit der justierte Schließdurchfluss eingehalten wird. Das ist, insbesondere wenn das Gehäuse in eine Rohrleitung eingeschraubt werden muss, oft mit Schwierigkeiten verbunden.The disadvantage of this solution is that the housing next to the gas inlet and gas outlet has an additional opening, the gas-tight and above all things must be closed as tamper-proof. The structure itself is very complicated to manufacture. Furthermore, care must be taken in an installation in a horizontal position that the inclined valve axis assumes a prescribed position, so that the adjusted closing flow rate is maintained. This is often associated with difficulties, especially when the housing must be screwed into a pipeline.
Ein weiterer Gasströmungswächter, der mit einer einheitlichen Justierung bei unterschiedlichen Einbaulagen eingesetzt werden kann, ist in der
Trotz einer Gewichtsminimierung ergibt sich bei den unterschiedlichen Einbaulagen durch das unterschiedlich wirkende Eigengewicht der sich beim Schließvorgang bewegenden Teile sowie der unterschiedlichen Reibungsverhältnisse eine Schwankung des Wertes für den Schließdurchfluss, der in die zugestandenen Abweichungen für die Herstellungstoleranzen eingeht, und somit dafür nicht mehr zur Verfügung steht, so dass herstellungsseitig erhöhte Aufwendungen nötig sind, um innerhalb der maximal zulässigen Abweichungen zu bleiben.Despite a minimization of weight results in the different installation positions by the different acting weight of the moving during the closing parts and the different friction conditions, a fluctuation of the value for the closing flow, which enters into the conceded deviations for the manufacturing tolerances, and thus is no longer available , so that the production side increased expenses are necessary to stay within the maximum allowable deviations.
Besonders problematisch erweist sich die Einhaltung der zulässigen Abweichungen des Schließwertes, wenn es sich um Gasströmungswächter mit sehr kleiner Druckdifferenz handelt, wie sie insbesondere in der Hausinstallation gefordert werden, weil hier die Federkraft besonders gering sein muss, das Eigengewicht des Ventiltellers also einen größeren Anteil hat.Particularly problematic proves compliance with the allowable deviations of the closing value when it comes to gas flow monitor with very small pressure difference, as required especially in domestic installations, because here the spring force must be particularly low, so the weight of the valve disk has a greater share ,
Auch für Gasströmungswächter, die eine Dämpfungsfunktion aufweisen, um ein Schließen bei kurzzeitigen Strömungsspitzen im dem Gasströmungswächter nachgeschalteten Leitungssystem zu verhindern, ist diese Lösung nicht geeignet. Für die Erreichung der Dämpfungsfunktion sind zusätzliche bauliche Aufwendungen erforderlich, die auch ein höheres Gewicht zur Folge haben. This solution is also unsuitable for gas flow monitors which have a damping function in order to prevent a short-term flow closure in the downstream flow system in the gas flow monitor. To achieve the damping function additional structural expenses are required, which also have a higher weight result.
Desweiteren ist die Lage des elastischen Dichtelements als Ventilsitz für eine optimale strömungstechnische Gestaltung von Nachteil, da sie zu einer Erhöhung des Druckverlustes führen kann.Furthermore, the position of the elastic sealing element as a valve seat for optimal fluidic design of disadvantage, since it can lead to an increase in the pressure loss.
In der
Auch hier erfolgt, wenn auch nur relativ, nur eine Gewichtsminimierung. Desweiteren treten durch die zusätzliche Engstelle strömungstechnische Probleme, insbesondere ein höherer Druckverlust, auf, was zu den bereits weiter oben beschriebenen Nachteilen führt.Again, if only relatively, only a weight minimization. Furthermore, fluidic problems, in particular a higher pressure loss, occur due to the additional bottleneck, which leads to the disadvantages already described above.
Aus der
Bei dieser Ausführung ergeben sich als mögliche Einbaulagen des Gehäuses des Gasströmungswächters nur der horizontale Einbau und der vertikale Einbau mit Strömungsrichtung nach oben.In this embodiment, the only possible installation positions of the housing of the gas flow monitor are the horizontal installation and the vertical installation with the flow direction upwards.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Gasströmungswächter der genannten Art zu entwickeln, bei dem der Schließdurchfluss unabhängig von der Einbaulage den gleichen Wert besitzt. Desweiteren soll er eine Dämpfungsfunktion aufweisen, um ein Schließen bei kurzzeitigen Strömungsspitzen zu vermeiden. Aufbau und Herstellung sollen möglichst einfach sein.The present invention is based on the problem to develop a gas flow monitor of the type mentioned, in which the closing flow has the same value regardless of the installation position. Furthermore, he should have a damping function to avoid closing in short-term flow peaks. Construction and production should be as simple as possible.
Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, dass bei einem Gasströmungswächter mit einem Schließkörper, welcher durch eine Feder gegen die Gasströmung bis zu einem Grenzwert offen gehalten wird und der bei Überschreitung dieses Grenzwertes gegen einen Ventilsitz gedrückt wird, der Schließkörper drehbar in Richtung auf den Ventilsitz gelagert ist und sich der Schwerpunkt dieses drehbar gelagerten Schließkörpers auf dieser Drehachse befindet.According to the invention the problem is solved in that in a gas flow monitor with a closing body which is held open by a spring against the gas flow up to a limit and which is pressed when exceeding this limit against a valve seat, the closing body rotatably mounted in the direction of the valve seat is and the center of gravity of this rotatably mounted closing body is located on this axis of rotation.
Damit wurde eine Lösung gefunden, mit der die weiter oben genannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt wurden. Mit dieser Lösung ergeben sich alle möglichen Einbaulagen des Gasströmungswächters.Thus, a solution was found with which the above-mentioned disadvantages of the prior art have been eliminated. This solution results in all possible installation positions of the gas flow monitor.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den anderen Patentansprüchen hervor.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the other claims.
So erweist es sich für eine einfache Herstellung als vorteilhaft, wenn bei einem Gasströmungswächter der genannten Art der Gewichtsausgleich des drehbar gelagerten Schließkörpers durch ein einstückig mit diesem verbundenes Gegengewicht erreicht wird.Thus, it proves to be advantageous for a simple production, if in a gas flow monitor of the type mentioned the weight balance of the rotatably mounted closing body is achieved by an integrally connected thereto counterweight.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn das Gegengewicht bei Offenstellung des Schließkörpers an einem Grundkörper anschlägt der dazu einen konischen Anschlag aufweist.A further preferred embodiment of the invention results when the counterweight strikes in the open position of the closing body on a base body which has a conical stop.
Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung dient zur Realisierung einer Dämpfungsfunktion, die immer dann wünschenswert ist, wenn es im dem Gasströmungswächter nachgeschalteten Leitungssystem zu kurzzeitigen Strömungsspitzen kommen kann, die so weit über dem normalen Verbrauchswert liegen, dass der eingestellte Schließdurchfluss überschritten wird. Als Beispiel seien hier nur Gasgeräte genannt, die durch ein schlagartig öffnendes Magnetventil geschaltet werden. Durch diese Dämpfungsfunktion tritt auch bei einem eingestellten Schließdurchfluss nahe dem Normalverbrauch, wie es aus Sicherheitsgründen wünschenswert ist, kein ungewolltes Schließen des Gasströmungswächters auf.This embodiment of the invention serves to realize a damping function, which is always desirable when it comes to short-term flow peaks in the gas flow monitor downstream piping that are so far above the normal consumption that the set closing flow is exceeded. As an example, only gas appliances are mentioned, which are switched by a sudden opening solenoid valve. By this damping function occurs even at a set closing flow close to the normal consumption, as it is desirable for safety reasons, no accidental closing of the gas flow monitor.
Dazu wird der topfförmig ausgebildete konische Anschlag in Offenstellung von einer im Gegengewicht befindlichen Ausnehmung derart umschlossen, dass ein Raum gebildet wird. Der bei einer Bewegung des Schließkörpers notwendige Volumenausgleich über die durch konischen Anschlag und Innenwandung der Ausnehmung gebildete Drosselstelle führt während des Auftretens einer Strömungsspitze zum verzögerten Beginn einer Schließbewegung des Schließkörpers, so dass dieser nach dem Abklingen der Strömungsspitze durch die Feder wieder in seine Offenstellung gebracht wird.For this purpose, the cup-shaped conical stop in the open position is surrounded by a counterweight located in the recess so that a space is formed. The necessary during a movement of the closing body volume compensation on the conical stopper and the inner wall of the recess formed throttle point leads during the occurrence of a flow peak to the delayed beginning of a closing movement of the closing body, so that it is brought back into its open position after the decay of the flow peak by the spring ,
Um eine montagebedingte Justierung möglichst einfach durchführen zu können, erweist es sich als günstig, wenn die Feder justierbar ist. In order to perform an installation-related adjustment as simple as possible, it proves to be beneficial if the spring is adjustable.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung bezüglich einer einfachen Herstellung ergibt sich, wenn der Ventilsitz, der konische Anschlag und die Aufnahme der justierbaren Feder sich einstückig am Grundkörper befinden.A further preferred embodiment of the invention with respect to a simple production results when the valve seat, the conical stop and the recording of the adjustable spring are integrally located on the body.
Damit in einfacher Art und Weise unterschiedliche Nenndurchflüsse eingestellt werden können, erweist sich eine Ausführung als besonders günstig, bei der dem Schließkörper ein Strömungsleitring vorgeschaltet ist, welcher im zylindrischen Gehäuse drehbar ist, wobei sich in den Drehpositionen unterschiedliche Strömungsquerschnitte im Zusammenhang mit dem Schließkörper ergeben.So that different nominal flow rates can be adjusted in a simple manner, a design proves to be particularly favorable, in which the closing body is preceded by a Strömungsleitring which is rotatable in the cylindrical housing, resulting in the rotational positions different flow cross-sections in connection with the closing body.
Um vorgegebene Nenndurchflüsse einstellen zu können, erweist es sich dabei als günstig, wenn der Strömungsleitring Rastnasen besitzt, welche in entsprechende Nuten des Grundkörpers ragen.In order to set predetermined nominal flow rates, it proves to be advantageous if the flow guide has locking lugs, which protrude into corresponding grooves of the body.
Eine andere mögliche Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Gasströmungswächters besteht darin, dass zwei symmetrisch zur Drehachse angeordnete Drehflügel den Schließkörper bilden und ihnen zugehörige zwei Ventilsitze vorhanden sind. Dabei wird Günstigerweise ein Drehflügel durch einen Arm einer Drehfeder gegen die Gasströmung offen gehalten und die Lagerung des anderen Armes justierbar gestaltet.Another possible embodiment of a gas flow monitor according to the invention is that two symmetrically arranged to the rotation axis rotary vanes form the closing body and their associated two valve seats are available. In this case, a rotary wing is favorably kept open by an arm of a torsion spring against the gas flow and the storage of the other arm designed adjustable.
Um auch bei dieser Ausführung vorgegebene Nenndurchflüsse einstellen zu können, erweist es sich als günstig, wenn ein Drehflügel in Offenstellung an einem Anschlag anliegt, welcher verschiedene Positionen einnehmen kann.In order to set predetermined nominal flow rates in this embodiment, it proves to be advantageous if a rotary leaf in the open position bears against a stop which can assume different positions.
Ausführungsbeispielembodiment
Beispielhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Gasströmungswächters werden nachstehend an Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:Exemplary embodiments of a gas flow monitor according to the invention will be described in more detail below with reference to exemplary embodiments. Show it:
Im Gehäuse
Der Schließkörper
Auf der dem Stutzen
Auf seiner dem Gegengewicht
Stromauf ist dem Grundkörper
Um die Einstellung von vorgegebenen Strömungsquerschnitten schnell zu ermöglichen, weist der Strömungsleitring
Diese Ausführung ist besonders dazu geeignet aus Kunststoffteilen hergestellt zu werden und zeichnet sich durch ihre Einfachheit aus.This version is particularly suitable to be made of plastic parts and is characterized by its simplicity.
In der
Beim kurzfristigen Auftreten einer Strömungsspitze, deren Wert über dem Schließdurchfluss liegt kommt es auf Grund der Drosselwirkung des durch die äußere Mantelfläche des Anschlages
Eine schematische Darstellung einer anderen Ausführung eines erfindungsgemäßen Gasströmungswächters in Offenstellung ist in den
Ein Grundkörper
Auf dem Aufsatz
Um auch bei dieser Ausführung die Einstellung von vorgegebenen Strömungsquerschnitten zu ermöglichen, weist der Grundkörper
Im Grundkörper
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schließkörperclosing body
- 22
- Richtungspfeilarrow
- 33
- Drehachseaxis of rotation
- 44
- Gegengewichtcounterweight
- 55
- Grundkörperbody
- 66
- Federfeather
- 77
- StutzenSupport
- 88th
- Ripperib
- 99
- Rastnaselocking lug
- 1010
- Bohrungdrilling
- 1111
- Strömungsleitringflow directing
- 1212
- Konischer AnschlagConical stop
- 1313
- Ventilsitzvalve seat
- 1414
- Gehäusecasing
- 1515
- Drehflügelrotary wing
- 1616
- Dichtungpoetry
- 1717
- Öffnungopening
- 1818
- Drehfedertorsion spring
- 1919
- Lagerungstorage
- 2020
- Innenwandunginner wall
- 2121
- Federaufnahmespring mount
- 2222
- Anschlagattack
- 2323
- Hülseshell
- 2424
- Aufnahmeadmission
- 2525
- Aufsatzessay
- 2626
- Abströmkanaloutflow channel
- 2727
- Überströmöffnungoverflow
- 2828
- Dichtringseal
- 2929
- Justierelementadjusting
- 3030
- Ausnehmungrecess
- 3131
- Raumroom
- 3232
- Nutgroove
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Legal Events
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Effective date: 20120706 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |