DE10207463B4

DE10207463B4 - Doppelsicherheitsabsperrventil

Info

Publication number: DE10207463B4
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: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-02-23
Also published as: DE10207463A1

Abstract

Doppelsicherheitsabsperrventil (1) mit zwei in einem Gehäuse (3) und einem mit diesem verbundenen Gehäuseunterteil (5) untergebrachten, axial verschiebbaren Ventiltellern (33, 34), die koaxial zueinander angeordnet sind und unanhängig voneinander durch eine axiale Öffnungsbewegung gegen die Kraft der jeweiligen Schließfeder (20, 27) von ihrem jeweiligen Ventilsitz (10, 12) abheben, wobei das Gehäuse (3) einen Mittelraum (11) aufweist, der von einem Gehäusedeckel (4) nach außen begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilteller (33, 34) und ein Hubmagnet (32, 132) auf einer gemeinsamen Schubstange (15) angeordnet sind und dass der Hubmagnet (32, 132) und der ausgangsseitige Ventilteller (34) mit den Bewegungen der Schubstange (15) gekoppelt sind.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 to them, which are arranged coaxially to one another and independently of one another by an axial opening movement against the force of the respective closing spring (20, 27) from their 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 disks (33, 34) and a lifting magnet (32, 132) are arranged on a common push rod (15) and that the lifting magnet (32, 132) and the valve plate (34) on the output side are coupled to the movements of the push rod (15).

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppelsichefieitsabspenventil 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 valve with two in one housing and housed a lower part of the housing connected to it, axially displaceable valve plates, which are arranged coaxially to one another are and independent of each other by an axial opening movement against the force of the respective closing spring lift off their respective valve seats separated by a ring channel, being the housing has a central space which is delimited from the outside by a housing cover and that the solenoid for the valve plate on the input side on a common connecting rod is arranged in the gas inlet space and that the solenoid and the valve disc on the output side with the movements of the push rod are coupled by an external drive.

Bekannt sind Doppel-Sichefieitsmagnetventile mit Magnetantrieben aus der DE 195 25 384 A1 und der EP 0 757 200 B1 sowie Doppelsicherheitsventile aus der DE 298 10 472 U1 , der DE 298 10 473 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 drives are known from the DE 195 25 384 A1 and the EP 0 757 200 B1 as well as double safety valves from the DE 298 10 472 U1 , the DE 298 10 473 U1 , the DE 198 26 074 C1 and the DE 198 26 076 C1 , which are used as automatic shut-off valves for gas burners and gas appliances according to EN 161 in the safety and control system in front of gas heat generators.

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.The one from the DE 195 25 384 A1 known double safety valve, the two valve plates are arranged coaxially one above the other and each cooperate with its own valve seat. A space is formed between the two valve plates. A distinction is made between separate and jointly opening valves, the valve disks being part of two independently closing actuators, of which the actuator acting on the output side is axially guided in the input-side actuator.

Durch die DE 298 10 472 U1 , die DE 298 10 473 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.Through the DE 298 10 472 U1 , the DE 298 10 473 U1 , the DE 198 26 074 C1 and the DE 198 26 076 C1 Double safety valves are known which only belong to the type of function of the jointly opening valves, the two valve seats for the respective valve plate being 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 the DE 195 23 384 A1 the flow resistance was reduced. From the DE 201 05 055 U1 a two-stage magnetic drive is known for separately opening valves, which enables the valve switching sequence, but whose common valve seat does not allow a supply of central space in the valve housing.

Bekannt sind Gassicherheitsabsperr- und Regelventile für mittlere und größere Leistungen mit einem oder zwei Sicherheitsabspenventilen 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 devices are known and control valves for medium and large performances with one or two safety shut-off valves in one housing, the with electrohydraulic or electropneumatic linear actuators work, which are characterized in that the gas control device part of the drive and that they work outside the gas space. One in the case sealed push rod transmits the pushing force of the external actuator on the valve plate. In the economic and application overlap Both types of drive are missing between the magnetic and linear actuators combining and inexpensive Solution.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Doppelsicherheitsabsperrventil 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 a double safety shut-off valve for an external electrohydraulic or electro-pneumatic linear actuator of the types listed at the beginning to further develop such that with a full range of applications high flow rate and a better price / performance ratio becomes. There are pilot gas operation as well as valve testing 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 solved, that both on a common and sealed push rod in the housing Valve plate and the magnetic drive for the valve on the inlet side are arranged, the opening stroke of the magnetic drive from the pilot gas flow dependent and that the magnetic drive is coupled with the push rod movement and that the valve plate on the input side is also the magnet armature formed.

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 attachments or electropneumatic linear actuators offer the advantages the embodiment according to the invention, because 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, the moving of the input side solenoid valve and the generation of a stable frictional connection for series connection relieved by components.

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 sich 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 dem Querschnitt eines einzölligen Gasrohres entspricht. Der Hub des ausgangsseitigen, den Hauptgasstrom bestimmenden Ventils ist um den Faktor vier größer.Particularly advantageous for the inventive electromagnetic drive for the opening stroke of the valve plate on the inlet side is designed to be smaller is than the opening stroke for the Thrust actuator of the valve plate on the outlet side. The opening stroke of the inlet valve depends on the amount of pilot gas or the nominal size of the pilot gas valve, what kind of the design and operation of the solenoid great economic Has advantages. An opening stroke of 3 mm with a valve seat diameter of 60 mm forms an opening cross section, the one-inch cross-section Corresponds to the gas pipe. The stroke of the output side, the main gas flow determining valve is four times 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 in the case of magnetic drives if the pressurized valve disk surface is smaller than the geometric one, which reduces both the closing spring force and the specific sealing material pressure at high gas inlet pressures and reduces the lifting force requirement on the magnet. This is achieved by means of a rolling diaphragm, which is arranged between the two valve plates and takes over the movable sealing of the central space when the valve plates are closed. The centering of the two valve plates on the push rod guided at both ends is swinging.

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 itself from the description and the drawing. The illustrated and described features are not to be understood as conclusive, but rather have exemplary character for the description of the invention.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und erläutert und wird durch ein Ausführungsbeispiel ergänzt. Es zeigt:The invention is in the drawing shown and explained and is supplemented by an embodiment. It shows:

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

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

In 1 ist mit 1 ist ein Doppelsicherheitsabsperrventil bezeichnet. Mit 2 ist der externe Schubantieb bezeichnet, auf dessen Darstellung verzichtet wird, da solche Antriebe am Markt bekannt sind.In 1 1 is a double safety shut-off valve. With 2 is the external thrust drive, which is not shown because such drives are known on the market.

Das Gas tritt durch den mit der Rohrleitung gasdicht verschraubten Eingangsflansch 6 in den Gaseintrittsraum 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 des 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 passes through the inlet flange screwed to the pipeline in a gas-tight manner 6 in the gas entry space 8th of the valve housing 3 and in the direction of flow behind the fine sieve 9 arranged lower housing part 5 on. The valve seat 10 for the valve plate on the inlet side 33 separates the gas inlet space from the middle space 11 , Between the valve seat 10 and the valve seat 12 a ring cross section begins 11a that is towards the case cover 4 increasingly expanded and into the middle room 11 passes through the transverse housing partition 14 as well as the wall of the gas outlet space 13 and the housing cover 4 is limited. The valve seat 12 for the valve plate on the outlet side 34 releases the main gas flow, which then flows through the outlet flange 7 and a gas-tight screwed gas pipe flows to the burner. The flanges 6 and 7 be with the housing 3 screwed, whereby O-rings seal against the atmosphere. The same applies to the housing cover 4 and the lower part of the housing 5 ,

Auf der Schubstange 15, die in der abdichtenden Durchführung 37 und in der Buchse 21 an beiden Enden geführt ist, sind der Ventilteller 34, das Distanzstück 19 und der Hubmagnet 32, 132 (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 2 abstützt. Der Öffnungshub für die Schubstange 15 wird durch einen Festanschlag 22 begrenzt.On the push rod 15 that in the sealing passage 37 and in the socket 21 is guided at both ends, the valve plate 34 , the spacer 19 and the solenoid 32 . 132 ( 2 ) by the closing spring 20 non-positively connected. When the valve on the outlet side is closed, the closing spring force is supported on the valve seat 12 from; in the open state, the circlip guides 16 the closing spring force into the push rod, which is then attached to the external drive 2 supported. The opening stroke for the push rod 15 is by a fixed stop 22 limited.

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

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 19a of the spacer 19 is designed to be flexible to ensure even distribution of sealing force on the valve seat 12 to ensure as well as 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 (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 is the valve disc 33 rubber-elastic oscillating and axially easily displaceable centered. The valve plate 33 consists of a metal valve disc ring 24 with vulcanised sealing material on the seat side 23 , The valve disc base made of magnetic material 25 . 125 ( 2 ) is on the bore and magnet side with a rubber-elastic material 26 coated, which serves as an anti-adhesive disc compared to the magnet. The valve plate ring 24 and the valve plate bottom 25 are positively connected and at the same time provide the sealing of the outer sealing bead of the rolling membrane 30 for sure. The closing spring 27 for the valve on the inlet side is supported on the lower part of the housing 5 and on the collar of the valve disc ring 24 from.

Der elektrische Anschluss für den Hubmagnet 32, 132 (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 ( 2 ), which has the shape of a holding magnet, is done via a multi-core, sheathed cable 28 that with a seal 29 at the passage into the lower part of the housing 5 , and is similarly attached to the magnet itself in a gastight manner. The junction box 31 contains the electrical circuit for the solenoid.

Über den Gasanschluss 35 im Gehäusedeckel 4 wird der zu regelnde Gasausgangsdruck an eine optionale Gasregeleinrichtung des externen Antriebes rückgemeldet.Via the gas connection 3 5 in the housing cover 4 the gas outlet pressure to be controlled is reported back to an optional gas control device of the external drive.

In 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 2 the valve disc base 125 made of magnetic material is expanded by a hub that serves as a magnet armature. The lifting magnet 132 is designed as a moving coil magnet for larger strokes.

Claims

Double safety shut-off valve ( 1 ) with two in one housing ( 3 ) and a lower housing part connected to it ( 5 ) housed, axially displaceable valve plates ( 33 . 34 ), which are arranged coaxially to one another and independently of one another by an axial opening movement against the force of the respective closing spring ( 20 . 27 ) from their respective valve seat ( 10 . 12 ) with the housing ( 3 ) a middle room ( 11 ) which is from a Ge house cover ( 4 ) is limited to the outside, characterized in that the valve disc ( 33 . 34 ) and a solenoid ( 32 . 132 ) on a common push rod ( 15 ) are arranged and that the lifting magnet ( 32 . 132 ) and the valve plate on the outlet side ( 34 ) with the movements of the push rod ( 15 ) are coupled.

Double safety shut-off valve according to claim 1, characterized in that for sealing the middle space ( 11 ) between the two valve plates ( 33 . 34 ) a rolling membrane ( 30 ) is installed.

Double safety shut-off valve according to claim 1, characterized in that the pressure force of the closing spring ( 20 ) the solenoid ( 32 . 132 ), the spacer ( 19 ) and the valve plate ( 34 ) connects with each other.

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

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

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, the unimpeded, full opening stroke of the valve plate ( 34 ) ensures.

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

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.

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

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