DE10306001A1

DE10306001A1 - Doppelabsperrarmatur

Info

Publication number: DE10306001A1
Application number: DE10306001A
Authority: DE
Inventors: Kunibert Neu
Original assignee: Karl Dungs GmbH and Co KG
Current assignee: Karl Dungs GmbH and Co KG
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2003-11-20
Anticipated expiration: 2023-02-13
Also published as: DE10306001B4

Abstract

Eine Doppelabsperr- und Regelarmatur (1) als Gassicherheits- und Regelstrecke mit zwei in einem Gehäuse (4) mit einem großvolumigen Mittelraum (6) untergebrachten Ventilen (2, 3), deren beide Ventilteller (13, 16) und die Anker (19, 20) axial verschiebbar und koaxial zueinander angeordnet sind und bei Erregung der jeweiligen Magnetspule (21, 22) des zweistufigen Magneten (25) gegen die Kraft der Schließfedern (14, 17) von den getrennt angeordneten Ventilsitzen (8, 9) wahlweise abgehoben werden, wobei die Kraft der Schließfeder (17) durch eine Abstützung (18) aufgenommen und in das Gehäuse (4) rückgeführt wird. Die Doppelabsperr- und Regelarmatur ist strömungsgünstig, kompakt und für eine Ventilprüfung, die mit Ventilabfolgeschaltung arbeitet, indem der Mittelraum (6) nacheinander mit dem Gaseintrittsraum (5) und mit dem Gasaustrittsraum (7) verbunden wird, vorgesehen und wegen des Ringkanals (10) und des großen Mittelraums (6) für den Zündgasanschluss größerer Nennweiten geeignet und kommt zwischen Anker und Ventilteller ohne Schubstangenabdichtung aus.

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelabsperrarmatur, insbesondere für gasförmige Medien.
Aus der DE 195 25 384 A1 ist eine Doppelabsperr- und Regelarmatur bekannt, deren beide Ventilteller in einem Gehäuse auf einer gemeinsamen Achse übereinander angeordnet sind. Ein Reglerstellglied benutzt die Ventilöffnung des ausgangsseitigen Ventils zur Beeinflussung des Fluidstroms mit. Die Ventilteller wirken jeweils mit einem eigenen Ventilsitz zusammen. Die Ventilsitze sind in dem Gehäuse koaxial zueinander in einem erheblichen axialen Abstand zueinander übereinander angeordnet. Das untere Ventilverschlussglied ist dadurch in einer Kammer angeordnet, deren Eingang durch den ersten Ventilsitz und deren Ausgang durch den zweiten Ventilsitz gebildet wird. Der Hub des zweiten Ventilverschlussglieds ist geringer als der Abstand der Ventilsitze untereinander. Ist das Ventil offen muss die Strömung zunächst den ersten Ventilsitz passieren und dann das zweite Ventilverschlussglied umgehen, um dann durch den zweiten Ventilsitz zu dem Ventilausgang zu gelangen. Die damit verbundenen Umlenkungen der Strömung führen zu einem merklichen Strömungswiderstand, der wiederum einen Druckabfall über dem Ventil nach sich ziehen kann.
Einen verminderten Strömungswiderstand ermöglicht das Ventil gemäß DE 101 14 175 C1. Das Ventil weist einen gemeinsamen Ventilsitz für zwei Ventilverschlussglieder auf. Ein erstes ist als oben geschlossener Hohlzylinder ausgebildet, der mit seinem unteren offenen Rand unter federnder Vorspannung auf dem äußeren Randbereich des Ventilsitzes ruht. Ein innerer Ventilteller, der das zweite Ventilverschlussglied bildet, ist von dem ersten übergriffen und ruht mit seinem Rand an einer Innenzone des Ventilsitzes.
Sind beide Ventilverschlussglieder offen, ergibt sich ein geringer Strömungswiderstand. Auch ist lediglich eine geringe axiale Bauhöhe erforderlich und es wird eine einfache Montage möglich.
Durch die Ausbildung eines einzigen Ventilsitzes an einer Gehäusetrennwand der beiden Ventilverschlussgliedern zugeordnet ist, ergibt sich ein lediglich geringer von beiden geschlossenen Ventilverschlussgliedern eingeschlossener Raum (Zwischenraum der auch als Mittelraum bezeichnet wird). Soll dieser Mittelraum beispielsweise zur Ausleitung einer Zündgasmenge angezapft werden, ist dies relativ schwierig. Es müssen dann in dem Ventilsitz zwischen den Ventilverschlussgliedern mündende Kanäle in die Gehäusetrennwand eingearbeitet werden. Dies ist nicht nur technologisch schwierig sondern führt auch zu relativ beschränkten Zündgasmengen.
Die Ventilprüfung oder Ventildichtheitskontrolle, die bei Zündgasbetrieb auch das Zündgasventil miteinschließt, gehört ab einer bestimmten Brennerleistung zum Sicherheitsstandard und wird für kleinere Brennerleistungen empfohlen. Aus wirtschaftlichen Gründen wird zunehmend auf den Einsatz anzuflanschenden, ohne Ventilansteuerung auskommenden Ventilprüfeinrichtung verzichtet. Vielmehr wird für diese Prüfung ein bereits zur Brennerausstattung gehörender Gasdruckwächter genutzt, der sonst zur Überwachung des Mindestgasdrucks dient. Die Ventilverschlussglieder müssen eine Schaltabfolge durchführen, um den Mittelraum einmal mit dem Gaseingangsdruck und einmal mit dem Umgebungsluftdruck zu beaufschlagen, der einmal über und einmal unter dem eingestellten Wert des Gasdruckwächters liegt. Bei geschlossenen Ventilen wird einmal ein Druckanstieg und einmal ein Druckabfall mit Hilfe des Gasdruckwächters überwacht. Dabei beeinflussen die Größe des Zwischenraums und die dort herrschenden Temperaturverhältnisse die Zuverlässigkeit der Prüfung. Der bei der DE 101 14 175 C1 vorgesehene sehr kleine Zwischenraum wird relativ stark von der Magnettemperatur beeinflusst und erfordert daher einen Sonderaufwand bei der Ventilprüfung.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Doppelabsperrventil zu schaffen, dessen Grundkonzept die Lieferung größerer Zündgasmengen sowie die vereinfachte Durchführung von Druckprüfungen gestattet und das einen geringen Durchflusswiderstand aufweist.
Diese Aufgabe wird mit einer Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 1 gelöst:
Die erfindungsgemäße Doppelabsperrarmatur weist ein Gehäuse mit zwei Ventilsitzen auf, die koaxial zueinander und in einem Axialabstand angeordnet sind, der geringer ist als der Öffnungshub wenigstens eines der Ventilverschlussglieder. Jedoch weisen die Ventilsitze einen unterschiedlichen Durchmesser auf und sind voneinander getrennt ausgebildet. Dies bedeutet, dass sie beispielsweise an unterschiedlichen Zwischenwänden angeordnet sind, die allerdings untereinander zumindest abschnittsweise verbunden sein können. Dies schafft die Möglichkeit, großzügige Durchgänge zwischen den Ventilsitzen zu schaffen, die zu Pufferräumen und/oder zu einem Zündgasanschluss führen. Die Anordnung der beiden Ventilsitze auf ungefähr gleicher Höhe, d. h. mit so geringem Axialversatz, dass die Strömung, die den ersten Ventilsitz passiert hat, nicht um das zweite Ventilverschlussglied herum fließen muss, sondern ohne mehrfache Umlenkung zu dem zweiten Ventilsitz gelangt, ergibt einen geringen Durchflusswiderstand. Dies führt wiederum zu geringen Druckverlusten, bzw. Druckabfällen, an der erfindungsgemäßen Doppelabsperrarmatur.
Die separate Ausbildung der Ventilsitze ermöglicht wiederum den Anschluss von Pufferräumen an den Mittelraum, was die Ventilprüfung vereinfacht. Insbesondere verringern sich auch thermische Einflüsse, beispielsweise einer magnetischen Antriebseinrichtung, auf das Prüfergebnis.
Die Trennung der Ventilsitze voneinander eröffnet trotz relativ naher Anordnung beieinander die Möglichkeit, die Schließfeder des zweiten (inneren) Ventilverschlussglieds zwischen den Ventilsitzen an dem Ventilgehäuse abzustützen. Dies schafft die Voraussetzung, die Ventilverschlussglieder sowie ihre Schließfedern nebst Antriebseinrichtung als vormontierte Baueinheit auszubilden, die dann nur noch mit dem Ventilgehäuse zu verbinden ist. Es ist auch möglich, bei der Montage zunächst nur den inneren Anker und seine beispielsweise mit einem Haltekopf versehene Schließfeder in das Ventilgehäuse einzusetzen und mit diesem zu verrasten. Bedarfsweise kann bereits ein Magnetanker mit dem inneren Ventilverschlussglied verbunden sein. Nach der insoweit erfolgten Vormontage kann dann die Antriebseinheit mit ihrem zweiten Magnetanker, dem ihm zugeordneten Ventilverschlussglied und der Ventilfeder auf den bereits montierten Anker aufgeschoben werden. Die bereits montierte Halteeinrichtung der Feder des inneren Ventilverschlussglieds kann dabei als Führung dienen.
Die Antriebseinrichtung ist vorzugsweise ein Magnetantrieb, der die beiden Ventilverschlussglieder unabhängig voneinander öffnen und schließen kann. Dabei kann der Magnetantrieb so ausgebildet sein, dass der Öffnungshub des zweiten (inneren) Ventilverschlussglieds durch das erste Ventilverschlussglied bzw. dessen Anker auf ein geringes Maß begrenzt ist, wenn das erste Ventilverschlussglied geschlossen ist. Trotz dieser Begrenzung kann das innere (zweite) Ventilverschlussglied willkürlich geöffnet und geschlossen werden, wenn das erste Ventilverschlussglied auf seinem Ventilsitz sitzt. Es ergeben sich somit bei Geschlossen- und Offenstellung des eingangsseitigen Ventils unterschiedliche Öffnungshübe für das ausgangsseitige Ventil. Für die Ventilprüfung wird das eingangsseitige Ventil mit vollem Hub kurzzeitig geöffnet und wieder geschlossen. Anschließend wird das ausgangsseitige Ventil kurzzeitig geöffnet und wieder geschlossen. Dies geschieht mit kurzem Hub. Wenn ein Druckausgleich mit ganz geringem Volumenstrom erzielt werden muss ist ein kurzer Hub dafür völlig ausreichend. Nach unbeanstandeter Ventilprüfung wird von dem Feuerungsautomaten das Zündgas freigegeben. Dazu öffnet das eingangsseitige Ventil wieder mit seinem vollen Hub. Das Zuschalten des Hauptgasstroms nach Zünden des Brenners geschieht dann durch Öffnen des ausgangsseitigen Ventils dessen Gesamthub der Summe aus dem vollen Hub des eingangsseitigen Ventils und dem kurzen Hub des ausgangsseitigen Ventils entspricht.
Dem Doppelabsperrventil kann eine Regeleinrichtung zugeordnet sein, die beispielsweise einen konstanten Gasdruck oder einen konstanten Gasstrom oder einen anderweitig geregelten Gasstrom an dem Ausgang der Doppelabsperrarmatur bereitstellt. Diese wird dadurch zu einer Doppelabsperr- und Regelarmatur. Ein Ventilteller der Regeleinrichtung ist dabei vorzugsweise in einem von dem zweiten Ventilsitz umgebenen Kanal, d. h. einem Ausgangskanal des Ventilgehäuses angeordnet. Dazu ist das ausgangsseitige Ventil vorzugsweise topfförmig ausgebildet. Das voll geöffnete Stellglied kann dadurch in den Innenraum des ausgangsseitigen Ventilverschlussglieds ragen. Es ist somit der Gasströmung entzogen und verursacht keinen merklichen Druckabfall mehr. Auch ergibt sich dadurch die Möglichkeit, dass das ausgangsseitige Ventilverschlussglied bei voll geöffnetem Stellglied der Regeleinrichtung schließt. Dies ist ein Sicherheitsmerkmal.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen des Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung oder Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Doppelabsperrarmatur mit durch einen Ringkanal getrennten Ventilsitzen und getrennt ansteuerbaren Ventiltellern im Längsschnitt,
Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der Doppelabsperrarmatur mit vergrößertem Mittelraum in geöffnetem Zustand in ausschnittsweiser Schnittdarstellung,
Fig. 3 eine Ausführungsform einer Doppelabsperrarmatur mit vollständig getrennten Ventilsitzen und erweitertem Mittelraum in längs geschnittener Darstellung,
Fig. 4 eine Doppelabsperrarmatur mit getrennten Ventilsitzen und abgewandelter Antriebseinrichtung in längs geschnittener ausschnittsweiser Darstellung,
Fig. 5 eine Doppelabsperrarmatur mit voneinander getrennten Ventilsitzen und vergrößertem Mittelraum in ausschnittsweiser längs geschnittener Darstellung,
Fig. 6 eine Doppelabsperrarmatur mit angespritzter Schließfederabstützung und gummielastischem Reglersitz in ausschnittsweiser Schnittdarstellung,
Fig. 7 eine Doppelabsperrarmatur mit voneinander beabstandeten Ventilsitzen und doppelwandigem Gehäuse,
Fig. 8 eine Ausführungsform einer Doppelabsperrarmatur mit getrennten, teilweise an der gleichen Gehäusewand ausgebildeten Ventilsitzen mit Reglereinbausatz in längs geschnittener Darstellung und
Fig. 9 eine Ausführungsform einer Doppelabsperrarmatur mit gemeinsam öffnenden Ventiltellern in längs geschnittener Darstellung.
In Fig. 1 ist ein Gasventil 1 veranschaulicht, das als Doppelabsperr- und Regelarmatur bezeichnet wird. Ihre zwei in Serie geschalteten Ventile 2, 3 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 4 untergebracht. Zwei zueinander konzentrische Ventilsitze 8, 9 sind an teilweise miteinander verbundenen, teilweise voneinander getrennten Zwischenwänden des Gehäuses 4 ausgebildet. Die Zwischenwände unterteilen das Gehäuse 4 in einen Gaseintrittsraum 5, einen Mittelraum 6 sowie einen Gasaustrittsraum 7. Zwischen den Ventilsitzen 8, 9 ist ein Ringkanal 10 ausgebildet, der den Gaseintrittsraum 5 mit dem Mittelraum 6 verbindet. Der eingangsseitige oder erste Ventilsitz 8 weist einen größeren Durchmesser auf als der ausgangsseitige oder zweite Ventilsitz 9. Sie sind mit einem gewissen axialen Versatz zueinander angeordnet, können aber auch auf gleicher Höhe angeordnet sein. Der ausgangsseitige Ventilsitz 9 umgibt eine Ventilöffnung 11, die den Gaseintrittsraum 5 mit dem Gasaustrittsraum 7 verbindet.
Zu dem eingangsseitigen Ventil 2 gehört ein glocken- oder röhrenförmiger Ventilteller 13 mit an seinem unteren ringförmigen Rand angebrachten, z. B. aufvulkanisierten, Dichtwerkstoff 12. Bei geschlossenem Ventil sitzt der Ventilteller 13 mit dem Dichtwerkstoff 12 auf dem Ventilsitz 8.
Weiter gehört zu dem eingangsseitigen Ventil 2 eine eingangsseitige Schließfeder 14, die sich mit einem Ende an einer an dem Ventilteller 13 vorgesehenen Schulter abstützt. Ihr anderes Ende stützt sich mittelbar an dem Gehäuse 4 ab. Dem Ventilteller 13 ist ein im Wesentlichen zylindrischer Anker 20 zugeordnet, der über einen rohrförmigen Fortsatz, der einen zylindrischen Innenraum umschließt, mit dem Ventilteller 13 gasdicht verbunden ist. Zur formschlüssigen, Winkelfehler durch ein gewisses Winkelspiel ausgleichenden Verbindung zwischen dem rohrförmigen Fortsatz des Ankers 23 und dem Ventilteller 13 dient ein Stützring 38 sowie eine an dem rohrförmigen Fortsatz ausgebildete Ringschulter, die den Ventilteller 13 untergreift. Ein O-Ring oder eine anderweitige ruhende Dichtung, die zwischen dem Ventilteller 13 und dem rohrförmigen Fortsatz wirksam ist, dient zur gasdichten Abdichtung.
Der Anker 20 ist an seiner oberen, im Wesentlichen ebenen Stirnseite mit einer Antiklebscheibe 34 versehen, deren Abstand zu einer Anlagefläche 36 eines Gegenankers 26 den vollen Hub 23 für das eingangsseitige Ventil ergibt.
Der Anker 20 gehört zu einem Magnetantrieb 25, dessen Magnetkreis durch den Anker 20, seinen ortsfest ruhenden Gegenanker 26, die Lochscheiben 27 und 30 sowie eine Teillänge eines Magnetgehäuses 28 gebildet wird. In dem Magnetgehäuse 28 sitzt konzentrisch zu dem Anker 20 eine Magnetspule 21, durch deren Erregung die Bewegung des Ankers 23 bewirkt wird. Der rohrförmige Fortsatz des Ankers 20 ist an seinem dem Ventilteller 18 zugewandten Ende mit einer den Magnetfluss beeinflussenden Außenkontur versehen, deren Bedeutung an späterer Stelle erläutert wird.
Zu dem ausgangsseitigen Ventil 3 gehört ein ebenfalls topfförmiger Ventilteller 16, dessen unterer Rand einen Durchmesser aufweist, der etwa mit dem Durchmesser des Ventilsitzes 9 übereinstimmt. Er ist mit einer Dichtung, beispielsweise, aufvulkanisiertem Dichtwerkstoff 15 versehen. Der Ventilteller 16 ist mit einem im Wesentlichen zylindrischen Anker 19 formschlüssig verbunden, der in dem zylindrischen von dem rohrförmigen Fortsatz des Ankers 20 umschlossenen Innenraum axial verschiebbar sitzt. Eine ausgangsseitige Schließfeder 17 stützt sich mit einem Ende an dem Anker 19 ab. Mit ihrem anderen (ruhenden) Ende ist sie an einem Halter 18 gegengelagert. Diese weist einen ringscheibenförmigen Abschnitt auf, an dem sich die Schließfeder 14 abstützt. Von diesem Abschnitt ausgehend erstrecken sich endseitig mit Haken versehene Zuganker in einen Bereich zwischen den Ventilsitzen 8, 9. Der Halter 18 ist dadurch mit dem Gehäuse 4 über mehrere Zuganker 18a verrasten. Er weist außerdem Öffnungen 18b für den Gasdurchtritt auf. Die Zuganker 18a können beispielsweise durch schmale Zungen oder Drähte gebildet sein. Außerdem kann in den Öffnungen 18b ein Sieb angeordnet sein.
Der in dem Innenraum des rohrförmigen Abschnitts des Ankers 20 sitzende Anker 19 weist an seinem oberen flachen Ende eine Antiklebscheibe 35 auf, die mit einer gegenüber liegenden Anlagefläche 37 des Ankers 20 einen kurzen Abstand einschließt. Dies ergibt einen kurzen Hub 24 für den Anker 19.
Zum Antrieb des Ankers 19 dient ein Magnetkreis mit einer Magnetspule 22, deren Erregung die Bewegung des Ankers 19 bewirkt. Der Magnetkreis wird von einer Teillänge des Magnetgehäuses 28, einer Lochscheibe 31 und einer Platte 29 gebildet, die auch das Gehäuse 4 nach oben hin dicht abschließt.
Die beiden Ventile 2, 3 sind bezüglich einer gemeinsamen Achse a koaxial zueinander angeordnet.
Der Magnetantrieb 25 wird durch den Gegenanker und das mit ihm fest und gasdicht verbundene nicht magnetische Rohr 32 gegen die Platte 29 gezogen, wobei das Rohr 32 durch eine Dichtung 33 eingangsdruckseitig nach außen abgedichtet ist.
Mittels einer bekannten Regeleinrichtung 40 ist das Stellglied 41 bei geöffneten und durchströmten Ventilen 2, 3 soweit geöffnet, dass der eingestellte Gasausgangsdruck konstant gehalten wird. Der Mittelraum 6 ist reglerseitig durch den Membrangehäusedeckel 42 gasdicht verschlossen. Die Achse des Stellgliedes 41 ist mit der Achse a deckungsgleich.
Nicht dargestellt sind die für derartige Doppelabsperr- und Regelarmaturen gebräuchlichen Anschlussflansche mit Rohrinnengewinde und der üblicherweise vor die Ventilsitze einzubauende Gasfilter.
Während sich der Mittelraum in Fig. 1 im wesentlichen unterhalb der Ventilsitzebene angeordnet ist, wird in Fig. 2 der Mittelraum 6 durch die doppelwandige Gestaltung des Gehäuses 104 auch auf Bereiche 6a oberhalb der Ventilsitzebene ausgedehnt, was insbesondere für die Gehäuseseiten gilt. Die Abstützung 18 ist hier mit drei hakenförmig ausgebildeten Zugankern 18a dargestellt, die in dafür vorgeformte Nuten an der Unterseite des eingangsseitigen Ventilsitzes 8 eingerastet sind.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der Doppelabsperr- und Regelarmatur ermöglicht das Ein- und Ausbauen des kompletten Regeleinrichtung 40, wobei der Membrangehäusedeckel 42 aus Fig. 1 zu einem strömungsführenden Gehäuse 142 gestaltet wurde, das auch den Reglersitz beinhaltet. Eine Dichtung 44 dichtet den Ausgang 7 gegenüber dem Mittelraum 6 ab. Damit wird die Regeleinrichtung vor dem Einbau in das Doppelventil prüfbar und die Austauschbarkeit gegen andere Regeleinrichtungen erleichtert. Der Magnetantrieb 125 besteht aus zwei getrennten Magnetgehäusen 128 und 128a, die durch den Ring 43 zentriert, magnetisch voneinander getrennt sind. Die feststehende Magnetschlusshülse besteht aus dem Gegenanker 126, dem magnetischen Zwischenstück 45 und den beiden nichtmagnetischen, dünnwandigen Rohrabschnitten 132 und 132b, die durch O-Ringe abgedichtet sind und durch Rollieren form- und kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Mit der Platte 29 ist die Magnetschlusshülse formschlüssig verbunden und mit einem O-Ring 33 abgedichtet. Der Anker 120 ist form- und kraftschlüssig mit dem Führungsrohr 132a für den Anker 119 verbunden und mit einem O-Ring abgedichtet. Die Aufbördelung am Ende des Führungsrohres dient als Mitnehmer für den eingangsseitigen Ventilteller 113. Die beiden Antiklebscheiben 135 und 136 sind an der jeweiligen Gegenpolfläche eingestemmt.
In Fig. 4 zeigt die Kombination eines Doppelventil-Magnetantriebes bekannter Bauart mit einer Ausführungsform des Gehäuses mit getrennten voneinander beabstandeten Ventilsitzen. Die Magnetspule 21 für das Betätigen des eingangsseitigen Ventiltellers 213 hat mit der Magnetspule 22 für das Betätigen des ausgangsseitigen Ventiltellers 216 den Platz getauscht. Der Hohlanker 220 des eingangsseitigen Ventils ist gegenüber der Hubstange 219a durch zwei V-Ringe abgedichtet. Die Hubstange ragt durch das Mittelstück 226a der feststehenden Magnetschlusshülse und überträgt die Hub- und Schließbewegung des Ankers 219 auf den Ventilteller 216. Die Hubstange 219a und der Anker 219 sind durch Schrumpfsitz fest miteinander verbunden. Die Schließfeder 117 für das ausgangsseitige Ventil ist im Gegenanker 226 untergebracht und stützt sich gegen einen Gewindebolzen ab. Das Magnetgehäuse für das eingangsseitige Ventil wird gebildet von der Platte 29, dem Rohrstück 228a und der Scheibe 31. Scheibe 30, Rohrstück 228 und Scheibe 27 bilden den äußeren Eisenkreis für den Magneten für das ausgangsseitige Ventil. Die nichtmagnetischen Rohre 232 und 232a verbinden über abgedichtete Gewinde die magnetischen Elemente der Magnetschlusshülse Gegenanker 226, Mittelstück 226a und Endstück 226b.
Fig. 5 zeigt eine wirtschaftliche Ausführungsform mit einem Gehäuse 304 für verbundene Ventilsitze für Anwendungen mit kleinen Zündgasleistungen aber zusätzlichem Prüfvolumen für die Überwachung der Ventilfunktion des ein- und ausgangsseitigen Ventils mit der Druckanstiegs- und -abfallmethode. Im Unterschied zur Abstützung 18 nach Fig. 1 und 2 wird der Abstützung 118 von einem Maschengewebe 118a aus Stahl umhüllt, das durch eine Falzung im Schnappring 118b festgehalten wird, der sich in einer Nut zwischen den Ventilsitzen verrastet. Diese Nut 304a steht über eine Bohrung mit dem Mittelraum 6a in Verbindung, der sich auf den Längsseiten des Gehäuses fortsetzt und in einen schmalen Quergang 6b übergeht, der mit einer kleinen Bohrung mit der Gehäusefront verbunden ist, um den Mittelraumdruck auf einen Druckwächter aufzuschalten. Im Innendurchmesser des ausgangsseitigen Ventilsitzes ist ein verstärktes Gummiformteil so eingesetzt, dass das Reglerstellteil 41 beim Zusammenbau von unter her durchgeschoben werden kann. Die Führung für das Reglerstellglied ist dann Bestandteil des Membrangehäusedeckels 242 aus Fig. 6.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführung der Abstützung 218 für die Schließfeder 14 des ausgangsseitigen Ventils. Die Abstützung wird als dünnwandiger Zylinder auf der Ringfläche zwischen den beiden Ventilsitzen angegossen. Durch spanende Bearbeitung werden die Durchtrittsöffnungen 218b so hergestellt, dass die Stege 218a entstehen, die die Zugkraft aus der Schließfeder 14 in das Gehäuse 404 übertragen. Die Ventilteller 313 und 316 sind voll geöffnet dargestellt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform für verbundene Ventilsitze zeigt Fig. 7, da die bearbeitungsintensiven Sitzkonturen in ein eigenes Bauteil verlegt wurden, dessen Ausgangsmaterial nicht den Nachteilen einer Lunkerbildung unterworfen ist. Der Ventilsitzeinsatz 47 trägt das Gummiformteil 46 und die Abstützung 318, die sich über Widerhaken an ihren Zugankern gegen den Sprengring 48 in der Gehäusenut abstützt. Die erforderlichen Durchtrittsöffnungen sind ausgestanzt, so dass ein umlaufender S-förmiger Bund entsteht, der mit dem Sprengring eingerastet werden kann. Die Magnetschlusshülse des Magnetantriebes 325 ist zur Verringerung der Luftspalte im Bereich der Platte 29 mit einem rnagnetischen Endstück 49 ausgerüstet, das gleichzeitig die Befestigung der Magnetschlusshülse übernimmt. Das dünnwandige, nichtmagnetische Rohr 332 ist im Bereich der Spule 22 zur Erhöhung der Stabilität aufgeweitet und an beiden Enden unlösbar mit dem Gegenanker 26 und dem Endstück 49 verbunden.
Die Vorteile des Reglereinsatzes aus Fig. 3 lassen sich übertragen in die Ausführungsart der Gehäuse mit verbundenen Ventilsitzen, wie in Fig. 8 gezeigt. Der Membrangehäusedeckel 342 ragt in den Ventilsitz des ausgangsseitigen Ventils hinein und ist mit einem O-Ring abgedichtet. Der Reglerventilsitz ist Bestandteil des Membrangehäusedeckels, wodurch eine Funktionsprüfung der Regeleinrichtung 40 vor dem Einbau in das Doppelventilgehäuse 504 möglich ist. Der Magnetantrieb 425 besitzt eine Magnetschlusshülse, die aus den unlösbar miteinander verbundenem Gegenanker 26, dem Mittelstück 145 und den beiden Rohrstücken 432 und 432a besteht. Die Luftspalte des Magnetkreises um die Spule 21 sind damit minimiert. Gleiches gilt wegen der Anordnung des Endstückes 149 auch für den Eisenkreis um die Spule 22. Der Anker 320 für das eingangsseitige Ventil ist mit einem nichtmagnetischen dünnwandigen Rohr 320b mit der magnetischen Führungshülse 50 unlösbar verbunden, wobei das dünnwandige Rohr 320b für die magnetische Trennung sorgt.
In Fig. 9 ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Doppelventils mit verbundenen Ventilsitzen dargestellt, die insbesondere für Kleinarmaturen ohne Zündgasfunktion und Ventilprüfung, jedoch mit zwei Sicherheitsabsperrventilen ausgestattet sein muss, Anwendung findet. Der Magnetantrieb 525 besteht aus dem äußeren, U-förmigen Eisenkreis 51, der Spule 52, dem Gegenanker 53, dem dünnwandigen, nichtmagnetischen Rohr 54, dem Ankernapf 55 und dem Hubanker 56. Bei Erregung der Spule 52 wird der Anker 56 gegen den Gegenanker 54 gezogen und muss dabei den Ankernapf 55 mitnehmen, der seinerseits den Ventilteller 413 gegen die Kraft der Schließfeder 414 vom Ventilsitz abhebt. Gleichzeitig wird auch der Ventilteller 416 gegen die Kraft der Schließfeder 417 angehoben und der Ventilsitz des ausgangsseitigen Ventils geöffnet. Die Verbindung zwischen Anker 56 und Ventilteller 416 ist als Einschnappverbindung ausgelegt, was eine einfache Montage ermöglicht. Die Abstützung 418 mit ihren Durchströmöffnungen wird in die Nut mit Hinterschnitt zwischen den beiden Ventilsitzen mit ihren Zugankern eingehängt, wobei der Sprengring 148 für den Formschluss sorgt. Nach Wegnahme der Verschlussschraube 57 kann die erforderliche Gegenflussprüfung für das eingangsseitige Ventil durchgeführt werden.
Eine Doppelabsperr- und Regelarmatur 1 als Gassicherheits- und Regelstrecke mit zwei in einem Gehäuse 4 mit einem großvolumigen Mittelraum 6 untergebrachten Ventilen 2, 3, deren beide Ventilteller 13, 16 und die Anker 19, 20 axial verschiebbar und koaxial zueinander angeordnet sind und bei Erregung der jeweiligen Magnetspule 21, 22 des zweistufigen Magneten 25 gegen die Kraft der Schließfedern 14, 17 von den getrennt angeordneten Ventilsitzen 8, 9 wahlweise abgehoben werden, wobei die Kraft der Schließfeder 17 durch eine Abstützung 18 aufgenommen und in das Gehäuse 4 rückgeführt wird. Die Doppelabsperr- und Regelarmatur ist strömungsgünstig, kompakt und für eine Ventilprüfung, die mit Ventilabfolgeschaltung arbeit, in dem der Mittelraum 6 nacheinander mit dem Gaseintrittsraum 5 und mit dem Gasaustrittsraum 7 verbunden wird, vorgesehen und wegen des Ringkanals 10 und des großen Mittelraums 6 für den Zündgasanschluss größerer Nennweiten geeignet und kommt zwischen Anker und Ventilteller ohne Schubstangenabdichtung aus.

Claims

1. Doppelabsperrarmatur (1), insbesondere für gasförmige Medien,
mit einem Gehäuse (4), das einen Innenraum mit einem Eingang (5) und wenigstens einem Ausgang (7) aufweist,
mit einem in dem Gehäuse (4) ausgebildeten größeren, ersten Ventilsitz (8),
mit einem ersten Ventilverschlussglied (13), das dem ersten Ventilsitz (8) zugeordnet ist, und
mit einem in dem Gehäuse (4) ausgebildeten kleineren, zweiten Ventilsitz (9), der getrennt von dem ersten Ventilsitz (8) koaxial und in einem axialen Abstand zu diesem angeordnet ist,
mit einem zweiten Ventilverschlussglied (16), das dem zweiten Ventilsitz (9) zugeordnet ist,
mit einer Antriebseinrichtung, die mit den Ventilverschlussgliedern (13, 16) verbunden ist, um diesen einen Öffnungshub zu erteilen, der größer ist als der axiale Abstand der Ventilsitze (8, 9) untereinander.

2. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Ventilverschlussglied eine ersten Schließfeder (14) zugeordnet ist, die sich mit einem Ende an dem Ventilgehäuse (4) und mit ihrem anderen Ende an dem ersten Ventilverschlussglied (14) abstützt, um das erste Ventilverschlussglied (13) gegen den ersten Ventilsitz (8) zu spannen.

3. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Ventilverschlussglied (16) eine zweite Schließfeder (17) zugeordnet ist, die sich mit einem Ende an dem zweiten Ventilverschlussglied (16) und mit ihrem anderen Ende an einer zwischen den Ventilsitzen (8, 9) liegenden Stelle des Gehäuses (4) abstützt, um das zweite Ventilverschlussglied (16) gegen den zweiten Ventilsitz (9) zu spannen.

4. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abstützung der zweiten Schließfeder (17) an dem Gehäuse (4) ein Halter (18) gehört, der an einer zwischen den Ventilsitzen (8, 9) liegenden Stelle abgestützt ist.

5. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung zur voneinander unabhängigen Bewegung der beiden Ventilverschlussglieder (13, 16) eingerichtet ist.

6. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilsitz (9) unterhalb des ersten Ventilsitzes (8) angeordnet ist und dass das zweite Ventilverschlussglied (17) in Offenstellung oberhalb des ersten Ventilsitzes (8) gehalten ist.

7. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilsitz (9) oberhalb des ersten Ventilsitzes (8) angeordnet ist und dass das erste Ventilverschlussglied (13) in Offenstellung oberhalb des zweiten Ventilsitzes (9) gehalten ist.

8. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsitze (8, 9) auf gleicher Höhe angeordnet sind.

9. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsitze (8, 9) an unterschiedlichen Gehäusewänden ausgebildet sind.

10. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gehäusewänden ein Pufferraum (6) angeordnet ist.

11. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ventilsitzen (8, 9) ein Durchgang (10) ausgebildet ist, der zu dem Pufferraum (6) führt.

12. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferraum einen oberhalb der Ventilsitze (8, 9) gelegenen Abschnitt (6a) aufweist.

13. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferraum einen unterhalb der Ventilsitze (8, 9) gelegenen Abschnitt (6) aufweist.

14. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der unterhalb gelegene Abschnitt (6) und der oberhalb gelegene Abschnitt (6a) miteinander verbunden sind.

15. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Pufferraum (6, 6a) um den gesamten Umfang des Gehäuses (4) herum erstreckt.

16. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ventilsitzen (8, 9) ein Durchgang (10) ausgebildet ist, der zu einem Zündgasausgang führt.

17. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung zwei Abtriebe (23, 19) zur voneinander unabhängigen Betätigung der Ventilverschlussglieder (13, 16) aufweist.

18. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass den Abtrieben jeweils ein Anker (20, 19) und eine Magnetspule (21, 22) zugeordnet ist.

19. Doppelabsperrarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem von dem zweiten Ventilsitz (9) umgebenen Kanal (11) eine Regeleinrichtung (41) angeordnet ist.

20. Doppelabsperr- und Regelarmatur (1) mit zwei in einem Gehäuse (4) mit Mittelraum (6) untergebrachten Ventilen (2, 3), deren beide Ventilteller (13, 16) und die mit den Ventiltellern formschlüssig verbundenen Anker (19, 20) axial verschiebbar und koaxial zueinander angeordnet sind, wobei jeder der beiden Ventilteller (13, 16) bei Erregung der jeweiligen Magnetspule (21, 22) durch die axialen Hübe (23, 24) in Öffnungsrichtung gegen die Druckkraft der jeweiligen Schließfeder (14, 17), die jeweils getrennt am Gehäuse (4) abgestützt sind, von ihrem zugehörigen Ventilsitz (8, 9) abheben, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) zwischen den auf gleicher Ebene, getrennt angeordneten Ventilsitzen (8, 9) einen Ringkanal (10) aufweist, der bei geschlossenem Ventilteller (16) und bei mit vollem Hub (23) geöffnetem Ventilteller (13) den Mittelraum (6) mit dem Gaseintrittsraum (5) verbindet und bei geschlossenem Ventilteller (13) und bei mit kurzem Hub (24) geöffnetem Ventilteller (16) den Mittelraum (6) über die Ventilöffnung (11) mit dem Gasaustrittsraum (7) verbindet und dass im Ringkanal (10) zwischen den beiden Ventilsitzen (8, 10) die Einleitung und Rückführung der Druckkraft der Schließfeder (17) des ausgangsseitigen Ventils (3) in das Gehäuse (4) erfolgt.

21. Doppelabsperr- und Regelarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitung und Rückführung der Druckkraft der Schließfeder (17) im Ringkanal (10) über Zuganker (18a) der Abstützung (18), die Öffnungen (18b) für die freie Durchströmung aufweist, erfolgt.

22. Doppelabsperr- und Regelarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (19) bei alleiniger Erregung der Magnetspule (22) nur einen kurzen Hub (24) ausführt und dass bei alleiniger Erregung der Magnetspule (21) der Anker (20) den vollen Hub (23) ausführt und dass der Anker (19) bei nachfolgender Erregung der Magnetspule (22) den vollen Hub (24) durchfährt.

23. Doppelabsperr- und Regelarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker (20) an seinem ventilseitigen Ende eine die Magnetflusslinien für den Anker (19) steuernde Form mit der Wirkung einer vollständigen, aber einteiligen Magnetschlusshülse aufweist.

24. Doppelabsperr- und Regelarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspule (22) für den kurzen Hub (24) des Ankers (19) ausgelegt ist und dass die Magnetspule (21) für das gemeinsame Öffnen der beiden Anker (19, 20) gegen die Druckkräfte der beiden Schließfedern (14, 17) ausgelegt ist.

25. Doppelabsperr- und Regelarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (41) der Regeleinrichtung (40) in Geschlossenstellung mit radialem Spalt in die Ventilöffnung (11) eintaucht.

26. Doppelabsperr- und Regelarmatur (1) mit zwei in einem Gehäuse (4) untergebrachten Ventilen (2, 3), deren beide Ventilteller (13, 16) und die mit den Ventiltellern formschlüssig verbundenen Anker (19, 20) axial verschiebbar und koaxial zueinander angeordnet sind, wobei jeder der beiden Ventilteller (13, 16) durch eine axiale Bewegung in Öffnungsrichtung gegen die Druckkraft der jeweiligen Schließfeder (14, 17), die unabhängig voneinander jeweils getrennt am Gehäuse (4) abgestützt sind, von ihrem zugehörigen Ventilsitz (8, 9), wobei die beiden Ventilsitze über eine Ringwand (12) fest miteinander verbundenen sind, abheben,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (4) einen Prüfvolumenraum (6) aufweist, der mit dem Ventilzwischenraum (10) zwischen den beiden Ventiltellern (13, 16) über eine Bohrung (15) verbunden ist, der bei geschlossenem Ventilteller (16) und bei mit vollem Hub (23) geöffnetem Ventilteller (13) den Prüfvolumenraum (6) mit dem Gaseintrittsraum (5) verbindet und bei geschlossenem Ventilteller (13) und bei mit kurzem Hub (24) geöffnetem Ventilteller (16) den Prüfvolumenraum (6) mit dem Gasaustrittsraum (7) verbindet und dass in der Ringwand (12) die Einleitung und Rückführung der Druckkraft der Schließfeder (17) des ausgangsseitigen Ventils (3) in das Gehäuse (4) erfolgt.

27. Doppelabsperr- und Regelarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitung und Rückführung der Druckkraft der Schließfeder (17) über eine Abstützung (18) erfolgt, die aus grobmaschigem Metallgewebe mit Verstärkungen aus Metall oder Kunststoffen besteht und zum Form- und Kraftschluss in die Ringwand (12) des Gehäuses (4) ausgebildet ist.

28. Doppelabsperr- und Regelarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (41) der Regeleinrichtung (40) in Geschlossenstellung auf einer gummielastischen Manschette (42) aufliegt, die das Durchstecken des Stellgliedes beim Zusammenbau ermöglicht.

29. Doppelabsperr- und Regelarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfvolumenraum (6, 6') doppelwandig auf die beiden Seitenwände und teilweise auf die Gaseintrittswand des Gehäuses (4) ausgedehnt ist.