DE10207463A1

DE10207463A1 - Double safety shut-off valve for pipeline has spindle carrying two valve plates in arm at right-angles to inlet and outlet passages, urged to closed position by spring and opened by solenoid

Info

Publication number: DE10207463A1
Application number: DE10207463A
Authority: DE
Inventors: Kunibert Neu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-09-11
Anticipated expiration: 2022-02-23
Also published as: DE10207463B4

Abstract

The valve assembly (1) has a casing (8) with the outlet opposite the inlet and internal partitions directing the fluid flow past the two valve plates (4,5). The inlet fluid flows into an annular chamber through an annular fine sieve (9) and passes on outer circular valve seat when the valve is open. It flows into the outer space between the outer and inner valve seats and flows between the inner valve seat and the valve plate on the output side. The valve plates are mounted on a spindle (6) and are spring-loaded upward into their closed position. They are pulled open by a solenoid (3) which is mounted in a gastight housing (13).

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppelsicherheitsabspenventil mit zwei in einem Gehäuse und einem mit diesem verbundenen Gehäuseunterteil untergebrachten, axial verschiebbaren Ventiltellern, die koaxial zueinander angeordnet sind und unanhängig voneinander durch eine axiale Öffnungsbewegung gegen die Kraft der jeweiligen Schließfeder von ihrem jeweiligen von einem Ringkanal getrennten Ventilsitz abheben, wobei das Gehäuse einen Mittelraum aufweist, der von einem Gehäusedeckel nach außen begrenzt wird und dass der Hubmagnet für den eingangsseitigen Ventilteller auf einer gemeinsamen Schubstange im Gaseintrittsraum angeordnet ist und dass der Hubmagnet und der ausgangsseitige Ventilteller mit den Bewegungen der Schubstange durch einen externen Antrieb gekoppelt sind The invention relates to a double safety shut-off valve with two in one housing and housed with this connected lower housing part, axially sliding valve plates, which are arranged coaxially to each other and independent of each other by an axial opening movement against the force of the each closing spring from its respective one separated by an annular channel Lift off the valve seat, the housing having a central space which is separated from one Housing cover is limited to the outside and that the solenoid for the valve plate on the input side on a common connecting rod in the gas inlet space is arranged and that the solenoid and the output valve plate with the movements of the push rod are coupled by an external drive

Bekannt sind Doppel-Sicherheitsmagnetventile mit Magnetantrieben aus der DE 195 25 384 A1 und der EP 0 757 200 B1 sowie Doppelsicherheitsventile aus der DE 298 10 473 U1, der DE 298 10 474 U1, der DE 198 26 074 C1 und der DE 198 26 076 C1, die als automatische Absperrventile für Gasbrenner und Gasgeräte nach EN 161 in der Sicherheits- und Regelstrecke vor Gaswärmeerzeugern eingesetzt sind. Double safety solenoid valves with magnetic actuators are known from DE 195 25 384 A1 and EP 0 757 200 B1 and double safety valves from DE 298 10 473 U1, DE 298 10 474 U1, DE 198 26 074 C1 and DE 198 26 076 C1, which as automatic shut-off valves for gas burners and gas appliances EN 161 used in the safety and control system in front of gas heat generators are.

Bei dem aus der DE 195 25 384 A1 bekanntem Doppelsicherheitsventil sind die beiden Ventilteller koaxial übereinander angeordnet und wirken je mit einem eigenen Ventilsitz zusammen. Zwischen den beiden Ventiltellern ist ein Zwischenraum ausgebildet. Es ist unterschieden in getrennt und gemeinsam öffnende Ventile, wobei die Ventilteller jeweils Teil zweier voneinander unabhängig schließender Stellglieder sind, von denen das ausgangsseitig wirkende Stellglied im eingangsseitigen Stellglied axial geführt ist. In the double safety valve known from DE 195 25 384 A1 two valve plates are arranged coaxially one above the other and each work with one own valve seat together. There is a space between the two valve plates educated. It is divided into separate and jointly opening valves, wherein the valve plate each part of two independently closing Actuators are, of which the actuator acting on the output side in the input side Actuator is guided axially.

Durch die DE 298 10 473 U1, die DE 298 10 474 U1, die DE 198 26 074 C1 und die DE 198 26 076 C1 sind Doppelsicherheitsventile bekannt, die nur der Funktionsart der gemeinsam öffnenden Ventile angehören, wobei die beiden Ventilsitze für den jeweiligen Ventilteller zu einem gemeinsamen Ventilsitz zusammengefasst sind, wodurch einerseits der gehäuseseitige Zwischenraum für die Ventilprüfung mit Ventilschaltabfolge verloren ging, andererseits aber gegenüber der DE 195 23 384 A1 eine Verringerung des Durchflusswiderstandes erfolgte. Aus der DE 201 05 055 U1 ist für getrennt öffnende Ventile ein zweistufiger Magnetantrieb bekannt, der die Ventilschaltabfolge ermöglicht, aber dessen gemeinsamer Ventilsitz keine Mittelraumversorgung im Ventilgehäuse ermöglicht. By DE 298 10 473 U1, DE 298 10 474 U1, DE 198 26 074 C1 and DE 198 26 076 C1 double safety valves are known which only function belong to the jointly opening valves, the two valve seats for the the respective valve plates are combined to form a common valve seat, whereby on the one hand the space on the housing side for the valve test with Valve switching sequence was lost, but on the other hand compared to DE 195 23 384 A1 the flow resistance was reduced. From DE 201 05 055 U1 a two-stage magnetic actuator is known for separately opening valves, which the Valve switching sequence allows, but its common valve seat none Enables room supply in the valve housing.

Bekannt sind Gassicherheitsabsperr- und Regelventile für mittlere und größere Leistungen mit einem oder zwei Sicherheitsabsperrventilen in einem Gehäuse, die mit elektrohydraulischen oder elektropneumatischen Schubantrieben arbeiten, die sich dadurch auszeichnen, dass die Gasregeleinrichtung Bestandteil des Antriebes ist und dass sie außerhalb des Gasraumes arbeiten. Eine im Gehäuse abgedichtete Schubstange überträgt die Schubkraft des externen Antriebes auf den Ventilteller. Im wirtschaftlichen und anwendungstechnischen Überschneidungsbereich zwischen den Magnet- und Schubantrieben fehlt eine beide Antriebsarten kombinierende und kostengünstige Lösung. Gas safety shut-off and control valves for medium and large sizes are known Services with one or two safety shut-off valves in one housing work with electrohydraulic or electropneumatic linear actuators that are characterized in that the gas control device is part of the drive and that they work outside the gas room. One sealed in the case Push rod transfers the pushing force of the external drive to the valve plate. In the economic and application overlap area between the magnetic and linear drives lack a combination of both types of drive and inexpensive solution.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Doppelsicherheitsabspenventil für einen externen elektrohydraulischen oder elektropneumatischen Schubantrieb der eingangs aufgeführten Arten so weiterzubilden, dass bei voll umfänglicher Anwendungsbreite eine hohe Durchflussleistung und ein besseres Preis/Leistungsverhältnis erzielt wird. Dabei sind Zündgasbetrieb als auch Ventilprüfung mit Ventilschaltabfolge zu erfüllen. It is therefore the object of the invention to provide a double safety shut-off valve for one external electrohydraulic or electropneumatic linear actuator to further develop the species listed at the beginning so that they are fully Wide range of applications, a high flow rate and a better one Price / performance ratio is achieved. These are pilot gas operation as well Valve test with valve switching sequence.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass auf einer gemeinsamen im Gehäuse geführten und abgedichteten Schubstange beide Ventilteller und der Magnetantrieb für das eingangsseitige Ventil angeordnet sind, wobei der Öffnungshub des Magnetantriebes vom Zündgasdurchfluss abhängig ist und dass der Magnetantrieb mit der Schubstangenbewegung gekoppelt ist und dass der eingangsseitige Ventilteller gleichzeitig den Magnetanker ausbildet. According to the invention, this object is achieved in that on a common in the housing guided and sealed push rod both valve disc and Magnetic drive for the input valve are arranged, the Opening stroke of the magnetic actuator depends on the flow of pilot gas and that the magnetic drive is coupled to the push rod movement and that the valve plate on the inlet side simultaneously forms the magnet armature.

Insbesondere für anzubauende, elektrohydraulische oder elektropneumatische Schubantriebe bieten sich die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausführung an, da einerseits große Öffnungskräfte zur Verfügung stehen und andererseits, wegen der vorgeschriebenen kurzen Schließzeit, starke Schließfedern erforderlich sind, die das Mitbewegen des eingangsseitigen Magnetventils und das Erzeugen eines stabilen Kraftschlusses zur Serienschaltung von Bauteilen erleichtert. Especially for electrohydraulic or electropneumatic attachments Thrust actuators offer the advantages of the design according to the invention since on the one hand large opening forces are available and on the other hand, because of the prescribed short closing time, strong closing springs are required, which the Moving the input side solenoid valve and creating a stable Force connection for series connection of components facilitated.

Besonders vorteilhaft für den erfindungsgemäß eingesetzten, elektromagnetischen Antrieb für den Öffnungshub des eingangsseitigen Ventiltellers ist es, dass er kleiner ausgelegt ist als der Öffnungshub für den Schubantrieb des ausgangsseitigen Ventiltellers. Der Öffnungshub des eingangsseitigen Ventils richtet nach der Zündgasmenge oder der Nennweite des Zündgasventils, was für die Auslegung und den Betrieb des Hubmagneten große wirtschaftliche Vorteile hat. Ein Öffnungshub von 3 mm bei einem Ventilsitzdurchmesser von 60 mm bildet einen Öffnungsquerschnitt der Querschnitt eines einzölligen Gasrohres entspricht. Der Hub des ausgangsseitigen, den Hauptgasstrom bestimmenden Ventils ist um den Faktor vier größer. Particularly advantageous for the electromagnetic used according to the invention The drive for the opening stroke of the valve plate on the input side is that it is smaller is designed as the opening stroke for the thrust drive of the output side Valve disk. The opening stroke of the inlet valve depends on the Pilot gas quantity or the nominal size of the pilot gas valve, what for the design and the operation of the solenoid has great economic advantages. An opening stroke of 3 mm with a valve seat diameter of 60 mm forms one Opening cross-section corresponds to the cross-section of a single-inch gas pipe. The The stroke of the outlet-side valve determining the main gas flow is around the Factor four larger.

Besonders vorteilhaft bei Magnetantrieben ist es, wenn die druckbeaufschlagte Ventiltellerfläche kleiner als die geometrische ist, was sowohl die Schließfederkraft als auch die spezifische Dichtwerkstoffpressung bei hohen Gaseingangsdrücken verringert und die Hubkraftanforderung an den Magneten reduziert. Dies wird durch eine Rollmembran erreicht, die zwischen beiden Ventiltellern angeordnet ist und die bewegliche Mittelraumabdichtung bei geschlossenen Ventiltellern übernimmt. Die Zentrierung der beiden Ventilteller auf der an beiden Enden geführten Schubstange ist pendelnd. It is particularly advantageous with magnetic drives if the pressurized Valve disc area is smaller than the geometric, which is both the closing spring force as well as the specific sealing material pressure at high gas inlet pressures reduced and the lifting force requirement on the magnet reduced. This is through reached a rolling membrane, which is arranged between the two valve plates and Movable center space sealing with closed valve plates takes over. The Centering of the two valve plates on the push rod guided at both ends is commuting.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Die dargestellten und beschriebenen Merkmale sind nicht als abschließend zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Beschreibung der Erfindung. Further advantages of the invention result from the description and the Drawing. The features shown and described are not intended to be exhaustive understand, but rather have exemplary character for the description the invention.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und erläutert und wird durch ein Ausführungsbeispiel ergänzt. Es zeigt: The invention is illustrated and explained in the drawing and is by a Embodiment added. It shows:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Doppelsicherheitsabsperrventils im Längsschnitt; Figure 1 shows a first embodiment of the double safety shut-off valve according to the invention in longitudinal section.

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Doppelsicherheitsabspenventils im Längsschnitt, die sich von Fig. 1 nur durch die Bezugszeichen 125 und 132 unterscheidet. Fig. 2 shows a second embodiment of the double safety release valve according to the invention in longitudinal section, which differs from Fig. 1 only by the reference numerals 125 and 132 .

In Fig. 1 ist mit 1 ist in Doppelsicherheitsabspenventil bezeichnet. Mit 2 ist der externe Schubantrieb bezeichnet, auf dessen Darstellung verzichtet wird, da solche Antriebe am Markt bekannt sind. In Fig. 1, 1 denotes double safety shut-off valve. The external thrust drive is designated by 2 , the illustration of which is dispensed with, since such drives are known on the market.

Das Gas tritt durch den mit der Rohrleitung gasdicht verschraubten Eingangsflansch 6 in den Gaseintritts um 8 des Ventilgehäuses 3 und in das in Flussrichtung hinter dem Feinsieb 9 angeordnete Gehäuseunterteil 5 ein. Der Ventilsitz 10 für den eingangsseitigen Ventilteller 33 trennt den Gaseintrittsraum vom Mittelraum 11. Zwischen dem Ventilsitz 10 und dem Ventilsitz 12 beginnt ein Ringquerschnitt 11a, der sich in Richtung es Gehäusedeckels 4 zunehmend erweitert und in den Mittelraum 11 übergeht, der durch die quer verlaufende Gehäusetrennwand 14 sowie die Wand des Gasaustrittsraumes 13 und den Gehäusedeckel 4 begrenzt ist. Der Ventilsitz 12 für den ausgangsseitigen Ventilteller 34 gibt den Hauptgasstrom frei, der dann über den Ausgangsflansch 7 und ein gasdicht eingeschraubtes Gasrohr dem Brenner zufließt. Die Flansche 6 und 7 werden mit dem Gehäuse 3 verschraubt, wobei O-Ringe die Abdichtung Zur Atmosphäre übernehmen. Gleiches gilt für den Gehäusedeckel 4 und das Gehäuseunterteil 5. The gas enters through the inlet flange 6 , which is screwed to the pipeline in a gas-tight manner, into the gas inlet around 8 of the valve housing 3 and into the lower housing part 5 arranged behind the fine screen 9 in the direction of flow. The valve seat 10 for the valve plate 33 on the inlet side separates the gas inlet space from the central space 11 . Between the valve seat 10 and the valve seat 12 begins an annular cross-section 11 a, which widens in the direction of the housing cover 4 and merges into the central space 11 , which is delimited by the transverse housing partition 14 and the wall of the gas outlet space 13 and the housing cover 4 . The valve seat 12 for the outlet-side valve plate 34 releases the main gas flow, which then flows to the burner via the outlet flange 7 and a gas pipe screwed in in a gastight manner. The flanges 6 and 7 are screwed to the housing 3 , with O-rings sealing against the atmosphere. The same applies to the housing cover 4 and the lower housing part 5 .

Auf der Schubstange 15, die in der abdichtenden Durchführung 37 und in der Buchse 21 an beide Enden geführt ist, sind der Ventilteller 34, das Distanzstück 19 und der Hubmagnet 32, 132 (Fig. 2) durch die Schließfeder 20 kraftschlüssig miteinander verbunden. Im Geschlossenzustand des ausgangsseitigen Ventils stützt sich die Schließfederkraft auf dem Ventilsitz 12 ab; im geöffneten Zustand leitet der Sicherungsring 16 die Schließfederkraft in die Schubstange ein, die sich dann am externen Antrieb 2a stützt. Der Öffnungshub für die Schubstange 15 wird durch einen Festanschlag 2 begrenzt. On the push rod 15 , which is guided in the sealing bushing 37 and in the socket 21 at both ends, the valve plate 34 , the spacer 19 and the solenoid 32 , 132 ( FIG. 2) are non-positively connected to one another by the closing spring 20 . In the closed state of the valve on the outlet side, the closing spring force is supported on the valve seat 12 ; in the open state, the locking ring 16 introduces the closing spring force into the push rod, which is then supported on the external drive 2 a. The opening stroke for the push rod 15 is limited by a fixed stop 2 .

Der Ventilteller 34b steht aus einer ebenen, profilierten, metallenen Scheibe 18 und ist ventilsitzseitig und in seiner Bohrung mit einem aufvulkanisierten Dichtwerkstoff 17b schichtet. The valve plate 34 b consists of a flat, profiled, metal disk 18 and is layered on the valve seat side and in its bore with a vulcanized sealing material 17 b.

Die Membranschale 19a des Distanzstückes 19 ist biegeelastisch ausgelegt, um eine gleichmäßige Dichtkraftverteilung auf den Ventilsitz 12 ebenso zu gewährleisten wie eine ausreichende Abdichtung der inneren Dichtwulst der Rollmembran 30. The membrane shell 19 a of the spacer 19 is designed to be flexible in order to ensure an even distribution of the sealing force on the valve seat 12 as well as a sufficient sealing of the inner sealing bead of the rolling membrane 30 .

Auf dem Distanzstück 19 ist der Ventilteller 33 gummielastisch pendelnd und axial leicht verschiebbar zentriert. Der Ventilteller 33 besteht aus einem metallenen Ventiltellerring 24 mit sitzseitig aufvulkanisiertem Dichtwerkstoff 23. Der aus magnetischem Werkstoff bestehende Ventiltellerboden 25, 125 (Fig. 2) ist bohrungs- und magnetseitig mit einem gummielastischen Werkstoff 26 beschichtet, der gegenüber dem Magneten als Antiklebscheibe dient. Der Ventiltellerring 24 und der Ventiltellerboden 25 sind formschlüssig miteinander verbunden und stellen gleichzeitig die Abdichtung des äußeren Dichtwulstes der Rollmembran 30 sicher. Die Schließfeder 27 für das eingangsseitige Ventil stützt sich am Gehäuseunterteil 5 und am Bund des Ventiltellerrings 24 ab. On the spacer 19 , the valve plate 33 is oscillating rubber-elastic and axially easily displaceable. The valve disk 33 consists of a metal valve disk ring 24 with a sealing material 23 vulcanized on the seat side. The valve disk base 25 , 125 ( FIG. 2), which is made of magnetic material, is coated on the bore and magnet side with a rubber-elastic material 26 , which serves as an anti-adhesive disc with respect to the magnet. The valve plate ring 24 and the valve plate base 25 are positively connected to one another and at the same time ensure the sealing of the outer sealing bead of the rolling membrane 30 . The closing spring 27 for the inlet-side valve is supported on the lower housing part 5 and on the collar of the valve disk ring 24 .

Der elektrische Anschluss für den Hubmagnet 32, 132 (Fig. 2), der die Form eines Haftmagneten aufweist, geschieht über ein mehradriges, ummanteltes Kabel 28, das mit einer Dichtung 29 am Durchtritt in das Gehäuseunterteil 5, und in ähnlicher Weise am Magnet selbst, gasdicht befestigt ist. Der Anschlusskasten 31 enthält die elektrische Beschaltung für den Hubmagnet. The electrical connection for the solenoid 32 , 132 ( Fig. 2), which has the shape of a holding magnet, is done via a multi-core, jacketed cable 28 , which has a seal 29 at the passage into the lower housing part 5 , and in a similar manner on the magnet itself , is attached gastight. The connection box 31 contains the electrical circuitry for the solenoid.

Über den Gasanschluss 35 im Gehäusedeckel 4 wird der zu regelnde Gasausgangsdruck an eine optionale Gasregeleinrichtung des externen Antriebes rückgemeldet. The gas outlet pressure to be controlled is reported back to an optional gas control device of the external drive via the gas connection 35 in the housing cover 4 .

In Fig. 2 ist der aus magnetischem Werkstoff hergestellte Ventiltellerboden 125 um eine Nabe, die als Magnetanker dient, erweitert. Der Hubmagnet 132 ist als Tauchspulenmagnet auch für größere Hübe ausgebildet. In Fig. 2 the valve plate base 125 made of magnetic material is expanded by a hub which serves as a magnet armature. The lifting magnet 132 is also designed as a moving coil magnet for larger strokes.

Claims

1.Double safety shut-off valve ( 1 ) with two axially displaceable valve disks ( 33 , 34 ) accommodated in a housing ( 3 ) and a housing lower part ( 5 ) connected thereto, which are arranged coaxially to one another and independently of one another by an axial opening movement against the force of the Lift the respective closing spring ( 20 , 27 ) from its respective valve seat ( 10 , 12 ), the housing ( 3 ) having a central space ( 11 ) which is delimited from the outside by a housing cover ( 4 ), characterized in that the valve plate ( 33 , 34 ) and the lifting magnet ( 32 , 132 ) are arranged on a common push rod ( 15 ) and that the lifting magnet ( 32 , 132 ) and the outlet-side valve plate ( 34 ) are coupled to the movements of the push rod ( 15 ).

2. Double safety shut-off valve according to claim 1, characterized in that a roller membrane ( 30 ) is installed to seal the central space ( 11 ) between the two valve plates ( 33 , 34 ).

3. Double safety shut-off valve according to claim 1, characterized in that the compressive force of the closing spring ( 20 ) connects the lifting magnet ( 32 , 132 ), the spacer ( 19 ) and the valve plate ( 34 ) to one another in a force-locking manner.

4. Double safety shut-off valve according to claim 1, characterized in that the stroke design for the inlet-side valve plate ( 33 ) is determined by the pilot gas flow.

5. Double safety shut-off valve according to claim 1, characterized in that the inlet-side valve seat ( 10 ) is arranged in the opening direction both above and below the outlet-side seat ( 12 ).

6. Double safety shut-off valve according to claim 1, characterized in that the valve plate ( 33 ) is designed as an internally ventilated pot and in its closed position ensures the unimpeded, full opening stroke of the valve plate ( 34 ).

7. Double safety shut-off valve according to claim 1, characterized in that the valve plate base ( 25 ) is designed as a disk and the lifting magnet ( 32 ) is in the form of a holding magnet

8. Double safety shut-off valve according to claim 1, characterized in that the valve plate base ( 125 ) has a hub as a tie rod and that the lifting magnet ( 132 ) is a moving coil magnet.

9. Double safety shut-off valve according to claim 1, characterized in that the spacer ( 19 ) clamps the inner sealing bead of the rolling membrane ( 30 ).

10. Double safety shut-off valve according to claim 1, characterized in that the lifting magnet ( 32 , 132 ) is gas-tightly connected via a gas-tight and gas-resistant cable ( 28 ) which is gas-tightly guided into the lower housing part ( 5 ).