DE19852889A1 - Pressure activated safety shut-off valve, in particular, for fuel gas supply systems comprises a limited flow-off path for leaked gas at the pressure sensor of the valve - Google Patents

Pressure activated safety shut-off valve, in particular, for fuel gas supply systems comprises a limited flow-off path for leaked gas at the pressure sensor of the valve

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DE19852889A1 DE19852889A DE19852889A DE19852889A1 DE 19852889 A1 DE19852889 A1 DE 19852889A1 DE 19852889 A DE19852889 A DE 19852889A DE 19852889 A DE19852889 A DE 19852889A DE 19852889 A1 DE19852889 A1 DE 19852889A1
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    • F23N2225/04Measuring pressure

Abstract

To prevent a pressure build-up caused by accumulation of leaked gas at the pressure sensor of the safety shut-off valve, a limited flow-off path (84) is provided for such gas. As a result, premature activation of the snap-action closure unit of the shut-off valve is prevented.

Description

Die Erfindung betrifft ein druckaktiviertes Sicherheits-Abschaltventil, insbesondere ein Brenngas-Speisesystem, das einen Druckregler aufweist, mit dem das Gas auf der stromaufwärts gelegenen Seite eingespeist, und von dem das Gas an der Verbrauchs­ stelle auf der stromabwärts gelegenen Seite abgegeben wird.The invention relates to a pressure-activated safety shut-off valve, in particular a Fuel gas supply system, which has a pressure regulator with which the gas on the fed upstream side, and from which the gas at the consumption is delivered on the downstream side.

Für ein Gas-Einspeisesystem nach der Erfindung ist ein System typisch, das Acetylen­ gas aus Druckflaschen in eine Schweiß- oder Schneid-Einrichtung eingespeist wird. In einem derartigen System ist erforderlich, daß der Druck auf der stromabwärts gelege­ nen Seite des Druckreglers nicht mehr als um einen vorbestimmten Faktor in der Grö­ ßenordnung vom 1,3-fachen des Normaldruckes, z. B. 1,5 bar steigt. Wenn ein derarti­ ger, möglicherweise gefährlicher Überdruck entsteht, ist es erforderlich, daß die Gas­ einspeisung sofort unterbunden wird. Zu diesem Zweck ist es bekannt, ein Abschalt­ ventil, das auch als Schnapp-Schließ-Ventil bezeichnet wird, auf der stromaufwärts ge­ legenen Seite des Druckreglers vorzusehen. Üblicherweise wird das Abschaltventil in Abhängigkeit von einer Rückführung des Gasgemisches von der stromabwärts gelege­ nen Seite des Druckreglers betätigt.For a gas feed system according to the invention a system is typical, the acetylene gas from pressure bottles is fed into a welding or cutting device. In Such a system requires that the pressure be on the downstream one NEN side of the pressure regulator no more than a predetermined factor in size order of 1.3 times normal pressure, e.g. B. 1.5 bar increases. If such a ger, possibly dangerous overpressure arises, it is necessary that the gas feed is immediately prevented. For this purpose it is known to shutdown valve, which is also referred to as a snap-close valve, on the upstream ge provided side of the pressure regulator. The shut-off valve is usually in Dependence on a return of the gas mixture from the downstream NEN side of the pressure regulator operated.

GB-Patent 22 87 330 betrifft ein Abschaltventil für ein Brenngas-Speisesystem der vor­ beschriebenen Art, das einen Gaseinlaß und einen Gasauslaß aufweist, um das Gas in den Druckregler einzuspeisen und um ferner einen Gas-Rückführeinlaß zur Verbin­ dung mit der Gas-Zuführleitung auf der stromabwärts gelegenen Seite des Druckreglers zu erzielen, wobei das Abschaltventil einen Fühler mit einem federbelasteten Ventil­ bauteil aufweist, das fraktionell gegen die Federbelastung in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Druckanstieg an dem Rückführeinlaß bewegt wird, wodurch der Durchgang für den Druck des aufgegebenen Rückführgases geöffnet wird, so daß das Ventilbauteil in die Offen-Stellung schnappt und damit eine durch Schnappwirkung schließende Verschlußvorrichtung betätigt, die umgehend den Durchgang durch das Ventil vom Gaseinlaß zum Gasauslaß sperrt. GB patent 22 87 330 relates to a shut-off valve for a fuel gas feed system described type, which has a gas inlet and a gas outlet to the gas in feed the pressure regulator and also a gas return inlet to the connector with the gas supply line on the downstream side of the pressure regulator To achieve, the shut-off valve is a sensor with a spring-loaded valve Has component that fractionally against the spring load depending on one predetermined pressure increase is moved at the return inlet, whereby the Passage for the pressure of the recycle gas is opened, so that Valve component snaps into the open position and thus one by snap action Closing closure actuated, which immediately the passage through the The valve from the gas inlet to the gas outlet is blocked.  

In der Praxis wurde bei einem Abschaltventil nach der Erfindung festgestellt, daß sich selbst ein sehr geringer Leckverlust an Gas an der Sensorvorrichtung aufbauen und insbesondere in einer Umgebung hoher Temperatur die durch Schnappwirkung schlie­ ßende Verschlußvorrichtung vorzeitig betätigen kann.In practice it has been found in a shut-off valve according to the invention that build up even a very small leakage of gas at the sensor device and especially in a high temperature environment that closes by snap action ß closing device can operate prematurely.

Hauptzweck vorliegender Erfindung ist es, das vorbeschriebene Problem bei dem Ab­ schaltventil nach GB-Patent 22 87 330 zu beheben.The main purpose of the present invention is to solve the above-described problem with Ab to correct the switching valve according to GB patent 22 87 330.

Gemäß der Erfindung wird ein Abschaltventil für ein Speisesystem für brennbares Gas, mit einem Gaseinlaß und einem Gasauslaß zum Einspeisen von Gas in den Druckreg­ ler sowie einem Gasrückführeinlaß für die Verbindung mit der Gaszuführleitung auf der stromabwärts liegenden Seite des Druckreglers, und mit einer Sensorvorrichtung mit einem federbelasteten Ventilbauteil, das teilweise gegen die Federbelastung in Ab­ hängigkeit von einem vorbestimmten Druckanstieg am Rückführeinlass bewegt wird, derart, daß ein Durchgang für den Druck des Rückführgases geöffnet wird, das aufge­ geben wird, um das Ventilbauteil mit Schnappwirkung zu öffnen und damit eine durch Schnappwirkung schließende Verschlußvorrichtung zu betätigen, die den Durchgang durch das Ventil von dem Gaseinlaß zum Gasauslaß sofort sperrt, vorgeschlagen, bei dem zur Verhinderung eines Leckverlustes von Gas an der Sensorvorrichtung ein be­ grenzter Abflußpfad für das Leckgas auf der stromabwärts gelegenen Seite des federbe­ lasteten Ventilbauteils vorgesehen ist, um eine vorzeitige Betätigung der durch Schnappwirkung schließenden Verschlußvorrichtung zu erreichen.According to the invention, a shut-off valve for a feed system for combustible gas, with a gas inlet and a gas outlet for feeding gas into the pressure reg and a gas return inlet for connection to the gas supply line the downstream side of the pressure regulator, and with a sensor device with a spring-loaded valve component that partially counteracts the spring load in Ab depending on a predetermined pressure increase at the return inlet, such that a passage for the pressure of the return gas is opened, the is given to open the valve component with a snap action and thus a through Snap-action closing device to actuate the passage immediately blocked by the valve from the gas inlet to the gas outlet, proposed at to prevent leakage of gas at the sensor device delimited drainage path for the leak gas on the downstream side of the spring loaded valve component is provided to prevent premature actuation of the To achieve snap-closing closure device.

Der Abflußpfad für das Leckgas ist zweckmäßigerweise so begrenzt, daß das Leckgas nur im Ausmaß maximalen Leckverlustes, der an der Sensorvorrichtung auftreten kann, entweichen kann.The discharge path for the leak gas is expediently limited so that the leak gas only to the extent of the maximum leakage loss that can occur at the sensor device, can escape.

Der begrenzte Abschlußpfad führt vorzugsweise in die Atmosphäre und wird durch einen Durchgang erzielt, der praktisch, jedoch nicht vollständig, durch eine Schraube und eine Nylon-Sperrmutter blockiert ist. The limited termination path preferably leads to the atmosphere and is carried out achieves a passage that is practical, but not complete, with a screw and a nylon lock nut is blocked.  

Bei einer Ausführungsform nach GB-Patent 22 87 330 weist das federbelastete Ventil­ bauteil einen Innenkolben auf, der in einem Zylinder gleitend angeordnet ist, auf des­ sen Außenseite ein Außenkolben in einer Kammer im Körper der Ventileinheit gleitend angeordnet ist, wobei die Innenseite des Zylinders hinter dem Innenkolben eine ge­ eichte Feder aufnimmt, die auf den Innenkolben einwirkt und abgedichtet ist. Der Druck innerhalb des Zylinders hinter dem Innenkolben ist somit konstant, abgesehen von einem sehr geringen Druckanstieg, der auftritt, wenn der Innenkolben sich um eine fraktionelle Strecke bewegt, die dadurch bedingt ist, daß eine freiliegende Stirn­ fläche des Innenkolbens einem Überdruck ausgesetzt wird, der über die geeichte Fe­ derbelastung hinaus ansteigt. Die fraktionelle Bewegung des Innenkolbens ist ausrei­ chen groß, damit der Überdruck an einer Becherdichtung vorbei der gesamten Quer­ schnittsfläche des Innenkolbens aufgegeben wird, derart, daß der Innenkolben entge­ gen der Federbelastung in eine voll geöffnete Position rastet. Damit wird eine Öffnung in der Zylinderwand zum Außenkolben frei, die gegen das Ende der möglichen Bewe­ gung im Ventilkörper schlägt und einen Stößel mit einem Ventilkopf beaufschlagt, der gegen einen Sitz schließt, um die Gaseinspeisung zu sperren. Der Stößel besitzt vor­ zugsweise Abdichtungen auf entgegengesetzten Seiten einer Gaskammer, durch die die Hochdruck-Gaseinspeisung vom Gaseinlaß zum Gasauslaß geführt wird, wobei der Stößel abgeglichenen Kräften in entgegengesetzten axialen Richtungen ausgesetzt wird und keine Belastung auf den Außenkolben ausübt.In an embodiment according to GB patent 22 87 330, the spring-loaded valve has component on an inner piston which is slidably disposed in a cylinder on the outside an outer piston sliding in a chamber in the body of the valve unit is arranged, the inside of the cylinder behind the inner piston a ge absorbs spring which acts on the inner piston and is sealed. The Pressure inside the cylinder behind the inner piston is therefore constant, apart from that from a very slight increase in pressure that occurs when the inner piston turns around moved a fractional distance, which is due to the fact that an exposed forehead surface of the inner piston is exposed to an overpressure that is above the calibrated Fe load increases. The fractional movement of the inner piston is sufficient Chen big, so the overpressure past a cup seal over the entire cross Cutting surface of the inner piston is abandoned in such a way that the inner piston counteracts engages in a fully open position against the spring load. This creates an opening in the cylinder wall to the outer bulb free towards the end of the possible movement beats in the valve body and acts on a tappet with a valve head that closes against a seat to block the gas feed. The plunger has preferably seals on opposite sides of a gas chamber through which the high pressure gas feed is led from the gas inlet to the gas outlet, the Ram is subjected to balanced forces in opposite axial directions and exerts no load on the outer bulb.

Bei der Ausführungsform des Abschaltventils wurde eine sehr geringe Gasleckage an der vorerwähnten Becherdichtung festgestellt, wobei das Gas in der Lage ist, über die vorerwähnte Öffnung in der Zylinderwand Druck gegen die Wand des Außenkolbens aufzubauen.In the embodiment of the shut-off valve, a very low gas leak was present of the aforementioned cup seal, the gas being able to pass through the aforementioned opening in the cylinder wall pressure against the wall of the outer bulb build up.

Bei dieser Ausführungsform wird gemäß der Erfindung der begrenzte Abflußpfad für Leckgas vorzugsweise in der Wandung des Außenkolbens vorgesehen, zweckmäßi­ gerweise mit dem Kolben ausgerichtet, der so angetrieben wird, daß er die Gaseinspei­ sung abschaltet. Der begrenzte Abflußpfad kann somit dadurch geschlossen werden, daß die Wand des Außenkolbens gegen die Endfläche des Kolbens mit Hilfe einer O- Ringdichtung geschlossen wird, sobald der Außenkolben sich zu bewegen beginnt, so daß der volle Druck für das durch den Stößel angetriebene Ventil (bestehend aus Ven­ tilkopf und Ventilsitz) aufgebracht wird, das die Gaseinspeisung abschaltet.In this embodiment, according to the invention, the limited drainage path for Leakage gas is preferably provided in the wall of the outer bulb, expediently partially aligned with the piston, which is driven so that it feeds the gas solution switches off. The limited discharge path can thus be closed  that the wall of the outer bulb against the end face of the bulb using an O- Ring seal is closed as soon as the outer piston begins to move, so that the full pressure for the valve driven by the tappet (consisting of Ven valve head and valve seat) is applied, which switches off the gas feed.

Die Erfindung betrifft ferner ein Gas-Einspeisesystem, das das vorerwähnte Abschalt­ ventil benutzt, welches einen Abflußpfad für Leckgas enthält.The invention further relates to a gas feed system, which the aforementioned shutdown valve used, which contains a drainage path for leakage gas.

Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Zeich­ nungen erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention will now be described in connection with the drawings explained. It shows:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines Gas-Einspeisesystems zur Verwendung für die Einspeisung von Gas in ein Schweiß- oder Schneidgerät, Fig. 1 is a schematic diagram of a gas feeding system for use in the supply of gas in a welding or cutting apparatus,

Fig. 2 eine axiale Schnittansicht durch ein Abschaltventil, Fig. 2 is an axial sectional view through a shut-off valve,

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung eine Ansicht des mit Kreis EP in Fig. 2 gekenn­ zeichneten Ausschnittes, Fig. 3 shows an enlarged view of the circle marked with EP in Fig. 2 recorded cutout,

Fig. 4 ein modifiziertes Abschaltventil im axialen Schnitt, und Fig. 4 shows a modified shut-off valve in axial section, and

Fig. 5A-5C Teilanordnungen, die im Ventil nach Fig. 4 vorgesehen sind. FIGS. 5A-5C sub-arrays that are provided in the valve according to Fig. 4.

Nach Fig. 1 wird Acetylengas, das in Flaschen 10, 14 aufbewahrt wird, über einen Druckregler 16 an eine Verwendungsstelle 18 abgegeben, z. B., um ein Schweiß- oder Schneidgerät zu betreiben. Das dargestellte Gas-Speisesystem ist üblich und weist ein Sicherheits-Abschaltventil 20 stromaufwärts in bezug auf den Regler 16 auf. Eine Gas­ druck-Rückführung 22 erfolgt von der stromabwärts gelegenen Seite des Reglers dieses Abschaltventils 20. FIG. 1 is acetylene gas, which is stored in bottles of 10, 14, delivered to a point of use 18 through a pressure regulator 16, for example. B. to operate a welding or cutting device. The gas feed system shown is common and has a safety shutoff valve 20 upstream of the regulator 16 . A gas pressure recirculation 22 takes place from the downstream side of the regulator of this shut-off valve 20 .

Eine zweckmäßige Anordnung eines Abschaltventils gemäß der Erfindung ist in Fig. 2 gezeigt. Dieses Ventil muß die Gaseinspeisung augenblicklich abschalten bzw. redu­ zieren, wenn der Druck auf der Zuführseite des Reglers auf einen Wert von etwa dem 1,3-fachen des normalen Gas-Speisedruckes von 1,5 bar steigt. Es ist ferner erforder­ lich, daß das Abschaltventil in der Lage ist, u. U. eine Explosion innerhalb des Ventils aufzufangen, wobei ein Druck von bis zu 1000 bar entstehen kann. Die Ausführungs­ form des nachstehend beschriebenen Abschaltventils ist in der Lage, diesen Anforde­ rungen zu genügen.An expedient arrangement of a shut-off valve according to the invention is shown in FIG. 2. This valve must immediately switch off or reduce the gas feed when the pressure on the supply side of the regulator increases to a value of approximately 1.3 times the normal gas feed pressure of 1.5 bar. It is also required that the shut-off valve is able to u. U. catch an explosion within the valve, which can create a pressure of up to 1000 bar. The embodiment of the shutdown valve described below is able to meet these requirements.

Das dargestellte Ventil weist einen dreiteiligen Ventilkörper 24, 24A, 24B auf, der am einen Ende einen Sensor aufnimmt, welcher durch einen Kolben 26 mit einer Becher­ dichtung 28 dargestellt ist, die normalerweise gegen den Kopf eines Zylinders 30 ab­ gedichtet ist. Der Zylinder 30, der einen Basis-Wandeinsatz 31 besitzt, ist vollständig hinter dem Kolben 26 während der Periode, während der er offengehalten wird, abge­ dichtet. Der Zweck der Abdichtung 33 besteht darin, das Entweichen von Gas in den Bereich der Öffnung 96 (wird später beschrieben) zu begrenzen. Während des Über­ druckes wird kein Druck auf den Kolben 26 an beiden Seiten ausgeübt, und der Kol­ ben bleibt länger geöffnet. Die Abdichtvorrichtung 32, 33 besitzt eine Ringdichtung 32, die von dem Kolben aufgenommen wird. Der Zylinder 30 nimmt ferner eine ge­ eichte Feder 27 auf, die den Kolben 26 gegen einen Rückführ-Gasdruck vorspannt, der über den Einlaß 34 und den Durchgang 36, 38 gegen die Becherdichtung 28 aufgege­ ben wird, und der einen vorbestimmten Wert von etwa 1,3 bis 1,5 bar nicht übersteigt.The valve shown has a three-part valve body 24 , 24 A, 24 B, which receives at one end a sensor which is represented by a piston 26 with a cup seal 28 , which is normally sealed against the head of a cylinder 30 from. The cylinder 30 , which has a base wall insert 31 , is completely sealed behind the piston 26 during the period in which it is kept open. The purpose of the seal 33 is to limit the escape of gas into the area of the opening 96 (described later). During the overpressure, no pressure is exerted on the piston 26 on both sides, and the piston remains open longer. The sealing device 32 , 33 has an annular seal 32 which is received by the piston. The cylinder 30 also receives a ge calibrated spring 27 which biases the piston 26 against a return gas pressure, which is given via the inlet 34 and the passage 36 , 38 against the cup seal 28 , and which has a predetermined value of approximately 1 , Does not exceed 3 to 1.5 bar.

Die vorbeschriebene Zylinder/Kolben-Anordnung wird in einem Gehäuse 40 in dem Ventilkörperabschnitt 24, 24B aufgenommen, die ferner einen becherförmigen Außen­ kolben 42 aufnimmt. Der Raum 44 in der Kammer 40 ermöglicht die Bewegung des Außenkolbens 42.The cylinder / piston arrangement described above is accommodated in a housing 40 in the valve body section 24 , 24 B, which also receives a cup-shaped outer piston 42 . The space 44 in the chamber 40 enables the movement of the outer bulb 42 .

Sobald ein Rückkopplungsdruck, der den vorbestimmten Druck übersteigt, entstanden ist und einer Becherdichtung 28 aufgegeben wird, bewegt sich der Kolben 26 fraktio­ nell entgegen der Federbelastung, wodurch die Becherdichtung 28 von dem Zylinder­ kopf abgehoben wird. Gas bei überschüssigem Rückkopplungsdruck wird damit der gesamten Fläche des Kolbens 26 aufgegeben, der durch die O-Ringdichtung 32 defi­ niert ist, wobei der Kolben 26 zum Ende seines Bewegungsablaufes hin entgegen der Belastung der Feder 27 in die Offen-Position einschnappt. Eine oder mehrere Zylinder­ öffnungen 46 werden dadurch freigegeben, so daß der Gasüberdruck, der aufgegeben wird, über die Abstände 48, 50 allen nach vorne gerichteten Stirnseiten des Außenkol­ bens 42 aufgegeben wird, der, wenn er unbelastet ist, sofort gegen das Ende des zuläs­ sigen Bewegungsbereiches in der Kammer 40 gedrückt wird. Die Dichtung 81 verhin­ dert, daß Gas in den Raum 44 hinter dem Außenkolben eintritt.As soon as a feedback pressure, which exceeds the predetermined pressure, has arisen and a cup seal 28 is given up, the piston 26 moves fractionally against the spring load, whereby the cup seal 28 is lifted off the cylinder head. Gas at excess feedback pressure is thus given up on the entire surface of the piston 26 , which is defi ned by the O-ring seal 32 , the piston 26 snapping towards the end of its movement against the load of the spring 27 in the open position. One or more cylinder openings 46 are released, so that the gas pressure that is given up over the distances 48 , 50 all forward facing end faces of the outer piston 42 is given up, which, if unloaded, immediately towards the end of the admissible sigen range of motion in the chamber 40 is pressed. The seal 81 prevents gas from entering the space 44 behind the outer bulb.

Der Außenkolben 42 treibt einen Stößel 52 an, der hauptsächlich am anderen Ende des Ventilkörpers aufgenommen wird; der Stößel besitzt einen Ventilkopf 54, der ab­ dichtend gegen einen Sitz 56 auf einem Teilgehäuse 58 gedrückt wird, durch den sich der Stößel gleitend erstreckt, wodurch die Gaseinspeisung reduziert wird, die norma­ lerweise von einem Einlaß 60 (mit der Gasquelle verbunden) durch eine Kammer 62 und einen Durchgang 64 zum Auslaß 66 (mit dem Druckregler verbunden) führt. Die Gaseinspeisung wird sofort vollständig und gleichzeitig mit der Schnappbewegung des äußeren Kolbens 42 unterbunden. Dichtungen 80 sind in bezug auf den Kolben 52 wichtig, sie stellen sicher, daß die Hochdruck-Gaseinspeisung, die durch die Kammer 62 strömt, in abgeglichener Weise auf den Stößel einwirkt, der somit keiner Axialbela­ stung ausgesetzt ist und keine Axialkraft auf den Außenkolben 42 ausübt.The outer piston 42 drives a plunger 52 which is mainly received at the other end of the valve body; the plunger has a valve head 54 which is pressed against a seat 56 on a partial housing 58 , through which the plunger slidably extends, thereby reducing the gas feed, which is normally from an inlet 60 (connected to the gas source) through a Chamber 62 and a passage 64 leads to outlet 66 (connected to the pressure regulator). The gas feed is immediately stopped completely and simultaneously with the snap movement of the outer piston 42 . Seals 80 are important with respect to the piston 52 , they ensure that the high pressure gas feed flowing through the chamber 62 acts in a balanced manner on the plunger, which is therefore not exposed to any axial load and no axial force on the outer piston 42 exercises.

Ein Rücksetzstift 68 mit Kappe 70, der durch eine Gamasche 72 geschützt ist, ermög­ licht, daß das Sicherheits-Abschaltventil rückgesetzt wird, wenn es in Verbindung mit einer Kappe 74 verwendet wird, die am Ende des Stößels 52 innerhalb der Gamasche 76 vorgesehen ist. Wenn der Überschußdruck, der den Fehler bewirkt hat, korrigiert worden ist, indem der Rücksetzstift 68 gedrückt und niedergedrückt gehalten wird, wird der Innenkolben 26 gegen die Federbelastung unter Druck gesetzt, so daß eine Rückführung des Stößels 52 und des Außenkolbens in die Ausgangspositionen erzielt wird, indem der Gasdruck auf der Vorderseite des Außenkolbens zurück durch die Öffnung 46 und an dem nach innen gedrückten Innenkolben vorbei zum Rückkopp­ lungseinlaß 34 freigegeben wird, wodurch die Abgabeleitung mit der Verwendungs­ stelle in Verbindung gebracht wird. Beide Rücksetzvorrichtungen können dann freige­ geben werden, um wieder einen normalen Betrieb zu beginnen. A reset pin 68 with cap 70 , which is protected by a gaiter 72 , light allows the safety shut-off valve to be reset when used in conjunction with a cap 74 which is provided at the end of the plunger 52 inside the gaiter 76 . When the excess pressure that caused the error has been corrected by pressing and holding the reset pin 68 , the inner piston 26 is pressurized against the spring load so that the plunger 52 and outer piston are returned to the home positions by releasing the gas pressure on the front of the outer bulb back through the opening 46 and past the inner piston pressed in to the feedback inlet 34 , thereby bringing the discharge line into communication with the use site. Both reset devices can then be enabled to restart normal operation.

Die erhebliche Masse des einteiligen Ventilkörpers ermöglicht, daß hohe Explosiv­ drücke bis zu 1000 bar innerhalb des Ventils auftreten; die verschiedenen Abdichtun­ gen 81 nach Fig. 2, die nicht im einzelnen beschrieben sind, sind in dieser Hinsicht von Bedeutung.The considerable mass of the one-piece valve body enables high explosive pressures of up to 1000 bar to occur inside the valve; the various seals 81 shown in FIG. 2, which are not described in detail, are important in this regard.

Wie bisher erläutert, wurde im praktischen Betrieb des Abschaltventils festgestellt, daß ein sehr geringer Leckgasverlust an der Becherdichtung 28 auftreten kann, der insbe­ sondere bei hohen Umgebungstemperaturen zu einem Aufbau eines gegen die Basis­ wand 82 des becherförmigen Außenkolbens 42 gerichteten Druck führen kann, wo­ durch ein vorzeitiges Reduzieren der Gaseinspeisung erzielt wird.As explained so far, the shutoff valve has been in practical use been found that a very small leakage loss of gas can occur at the cup seal 28, which in particular sondere at high ambient temperatures to a structure of a wall against the base 82 of the cup-shaped outer bulb may lead 42 directed pressure which by a premature reduction of the gas feed is achieved.

Nach der Erfindung und wie in Fig. 3 gezeigt, wird ein Abflußpfad für dieses Leckgas ausgebildet und in der dargestellten Ausführungsform des Abschaltventils wird dieser Abflußpfad in der Basiswand 82 des Außenkolbens 42 vorgesehen.According to the invention and as shown in Fig. 3, a drain path for this leak gas is formed and in the illustrated embodiment of the shutoff valve, this drain path is provided in the base wall 82 of the outer bulb 42 .

Der Abflußpfad weist eine Öffnung 84 mit Schraubgewinde auf, die auf der Achse durch die Basiswand 82 des Außenkolbens ausgebildet ist und die in den Raum 44 führt, der eine Öffnung 86 (Fig. 2) zur Atmosphäre besitzt. Die Öffnung 84 ist nahezu, jedoch nicht vollständig durch eine Schraube 88 und eine Nylon-Sperrmutter 90 auf der Innenseite des becherförmigen Außenkolbens 42 blockiert. Die Öffnung 84 endet an der Außenseite der Basiswand 82 mit einer O-Ringdichtung 92.The drain path has an opening 84 with a screw thread which is formed on the axis through the base wall 82 of the outer bulb and which leads into the space 44 which has an opening 86 ( FIG. 2) to the atmosphere. The opening 84 is almost, but not completely, blocked by a screw 88 and a nylon locking nut 90 on the inside of the cup-shaped outer bulb 42 . The opening 84 ends on the outside of the base wall 82 with an O-ring seal 92 .

Die Öffnung 84 wird durch eine Schraube 88 und Mutter 90 begrenzt, so daß ein Durchgang von Gas nur bis zum maximalen Wert der Gasleckage möglich ist, die an der Becherdichtung 28 festgestellt wird. Trotzdem reicht dieser Gas-Abflußpfad aus, um einen Druckaufbau gegen die Basiswand 82 des Außenkolbens 42 zu verhindern; dies verhindert ein vorzeitiges Reduzieren der Gaseinspeisung aufgrund der Gas­ leckage an der Becherdichtung 28.The opening 84 is delimited by a screw 88 and a nut 90 , so that gas can only pass through to the maximum value of the gas leakage which is determined on the cup seal 28 . Nevertheless, this gas discharge path is sufficient to prevent pressure build-up against the base wall 82 of the outer bulb 42 ; this prevents premature reduction of the gas feed due to the gas leakage at the cup seal 28 .

Es ist jedoch eine zuverlässige Abschaltung sichergestellt, da der Außenkolben 42 sich sofort zu bewegen beginnt; die Außenfläche der Basiswand 82 kommt in Eingriff mit der Stirnseite des Stößels 52 und bildet eine Abdichtung an der O-Ringdichtung 92, so daß der volle Gasdruck aufgebracht wird, um das Gaseinspeise-Abschaltventil 54, 56, 58 zu betätigen, das oben in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben worden ist.However, reliable shutdown is ensured since the outer piston 42 begins to move immediately; the outer surface of the base wall 82 engages the end face of the plunger 52 and forms a seal on the O-ring seal 92 so that full gas pressure is applied to actuate the gas feed shutoff valve 54 , 56 , 58 which communicates above has been described with Fig. 2.

Fig. 4 zeigt ein modifiziertes Ventil, bei dem die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 2 und 3 für entsprechende Teile verwendet sind. Fig. 4 shows a modified valve in which the same reference numerals as in Figs. 2 and 3 are used for corresponding parts.

Im Ventil nach den Fig. 2 und 3 wird der Stößel 52 als einteiliges, integrales Bau­ teil ausgeführt, das axial beweglich durch axial ausgerichtete Bauteile 58 und 94 ge­ führt wird, die mit Hilfe von Schraubgewinden in den Ventilkörper 24A eingebaut werden. Wenn z. B. aufgrund von Herstelltoleranzen die Teile 58, 94 nicht genau aus­ gerichtet sind, zeigt sich, daß nicht nur eine kleine Gasleckage an dem Stößel 52 auf­ treten kann, sondern daß auch Reibungskräfte entstehen können, die bewirken, daß der Stößel einen Widerstand gegen freie axiale Bewegung erfährt.In the valve according to Figs. 2 and 3, the plunger 52 is constructed as a one-piece, integral construction part, the movable axially through axially aligned members 58 and 94 ge leads is to be installed by means of screw threads in the valve body 24 A. If e.g. B. due to manufacturing tolerances, the parts 58 , 94 are not precisely directed, it shows that not only a small gas leakage on the plunger 52 can occur, but that frictional forces can also occur, which cause the plunger to resist free experiences axial movement.

Bei der bevorzugten Abänderung nach Fig. 4 ist der Stößel in der ebenfalls in Fig. 5C gezeigten Weise ausgebildet, wobei ein Stößelteil 96 den Ventilkopf aufnimmt, der selbst einen Sitz 98 und eine Mutter 100 aufweist, und eine Stößelverlängerung 102 axial gebohrt ist, um die Schraube 104 aufzunehmen, die in das Ende des Stößelteiles 96 eingeschraubt wird. Die axiale Bohrung in der Stößelverlängerung wird durch die Endkappe 106 verschlossen. Des weiteren ist eine Feder 108 mit schwachem Druck eingesetzt (Fig. 4).In the preferred modification according to FIG. 4, the tappet is designed in the manner also shown in FIG. 5C, a tappet part 96 receiving the valve head, which itself has a seat 98 and a nut 100 , and a tappet extension 102 being axially drilled around to receive the screw 104 which is screwed into the end of the plunger part 96 . The axial bore in the ram extension is closed by the end cap 106 . A spring 108 with weak pressure is also used ( FIG. 4).

Der Aufbau des Stößels in der vorbeschriebenen Weise löst die Probleme, die bei dem einteiligen Stößel der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 entstehen können.The structure of the plunger in the manner described above solves the problems that can arise with the one-piece plunger of the embodiment according to FIGS .

Der Vollständigkeit halber zeigen die Fig. 5A und 5B die Sensor-Untergruppe und die äußere Kolbenanordnung, wie auch die vorbeschriebene Kolbenanordnung, die alle in den Ventilkörper 24, 24A, 24B eingesetzt sind, wenn das Abschalt-Ventil voll­ ständig zusammengebaut ist, in getrenntem Zustand.For the sake of completeness, FIGS. 5A and 5B show the sensor sub-group and the outer piston arrangement, as well as the piston arrangement described above, which are all inserted into the valve body 24 , 24 A, 24 B when the shut-off valve is fully assembled, in separate condition.

Claims (10)

1. Abschaltventil für ein Speisesystem für brennbares Gas, mit einem Gaseinlaß und einem Gasauslaß zum Einspeisen von Gas in den Druckregler (16) sowie einem Gasrückführeinlaß (22) für die Verbindung mit der Gaszuführleitung auf der stromabwärts liegenden Seite des Druckreglers, und mit einer Sensorvorrichtung mit einem federbelasteten Ventilbauteil (26), das teilweise gegen die Federbela­ stung in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Druckanstieg am Rückführeinlass bewegt wird, derart, daß ein Durchgang für den Druck des Rückführgases geöffnet wird, das aufgegeben wird, um das Ventilbauteil mit Schnappwirkung zu öffnen und damit eine durch Schnappwirkung schließende Verschlußvorrichtung (52) zu betätigen, die den Durchgang durch das Ventil von dem Gaseinlaß zum Gasauslaß sofort sperrt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung eines Leckverlustes von Gas an der Sensorvorrichtung ein begrenzter Abflußfad (84) für das Leckgas auf der stromabwärts liegenden Seite des federbelasteten Ventilbauteils vorgese­ hen ist, um eine vorzeitige Betätigung der durch Schnappwirkung schließenden Verschlußvorrichtung zu erreichen.1. Shut-off valve for a supply system for combustible gas, with a gas inlet and a gas outlet for feeding gas into the pressure regulator ( 16 ) and a gas return inlet ( 22 ) for connection to the gas supply line on the downstream side of the pressure regulator, and with a sensor device with a spring-loaded valve member ( 26 ) which is partially moved against the spring load depending on a predetermined pressure increase at the return inlet such that a passage is opened for the pressure of the return gas which is given up to open the valve member with snap action and thus to actuate a closing device ( 52 ) which closes by snap action and immediately blocks the passage through the valve from the gas inlet to the gas outlet, characterized in that, in order to prevent leakage of gas at the sensor device, a limited drainage path ( 84 ) for the leak gas on the downstream lying side of the spring-loaded valve component is hen vorgese in order to achieve a premature actuation of the locking device closing by snap action. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abflußpfad (84) für das Leckgas so begrenzt ist, daß das Leckgas nur in dem Ausmaß maximalen, an der Sensorvorrichtung auftretenden Leckverlustes entweichen kann.2. Valve according to claim 1, characterized in that the discharge path ( 84 ) for the leakage gas is so limited that the leakage gas can only escape to the extent of the maximum leakage occurring at the sensor device. 3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der begrenzte Ab­ flußpfad (84) in die Atmosphäre führt.3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the limited flow path ( 84 ) leads into the atmosphere. 4. Ventil nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der begrenz­ te Abflußpfad (84) als Durchgang ausgebildet ist, der nahezu, jedoch nicht voll­ ständig, durch eine Schraube und eine Nylon-Sperrmutter (88, 90) blockiert ist.4. Valve according to one of claims 1-3, characterized in that the limited te discharge path ( 84 ) is designed as a passage, which is almost, but not completely, blocked by a screw and a nylon locking nut ( 88 , 90 ) . 5. Ventil nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das federbe­ lastete Ventilbauteil einen Innenkolben (26) aufweist, der in einem Zylinder (30) gleitend angeordnet ist, auf dessen Außenseite ein Außenkolben (42) in einer Kammer im Körper der Ventileinheit gleitend angeordnet ist, wobei die Innenseite des Zylinders hinter dem Innenkolben eine geeichte Feder (27) aufnimmt, die auf den Innenkolben einwirkt und abgedichtet ist, und wobei der Druck im Zylinder hinter dem Innenkolben mit Ausnahme eines kleinen Druckanstieges konstant ge­ halten wird, der auftritt, wenn der Innenkolben eine fraktionelle Bewegung aus­ führt, die dadurch bedingt ist, daß eine freiliegende Stirnfläche des Innenkolbens einem übermäßigen Druck ausgesetzt wird, der über die geeichte Federbelastung ansteigt.5. Valve according to one of claims 1-4, characterized in that the spring-loaded valve component has an inner piston ( 26 ) which is slidably arranged in a cylinder ( 30 ), on the outside of which an outer piston ( 42 ) in a chamber in the body the valve unit is slidably arranged, the inside of the cylinder receiving a calibrated spring ( 27 ) behind the inner piston, which acts on the inner piston and is sealed, and wherein the pressure in the cylinder behind the inner piston is kept constant with the exception of a small pressure increase, which occurs when the inner piston performs a fractional movement, which is due to the fact that an exposed end face of the inner piston is exposed to an excessive pressure which increases over the calibrated spring load. 6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die fraktionelle Bewegung des Innenkolbens ausreichend groß ist, damit der Überdruck an einer Becherdich­ tung (28) vorbei der gesamten Querschnittsfläche des Innenkolbens (26) aufgege­ ben wird, derart, daß der Innenkolben entgegen der Federbelastung unmittelbar in eine voll geöffnete Position rastet, wodurch eine Öffnung (46) in der Zylinderwand zum Außenkolben geöffnet wird, die gegen das Ende der möglichen Bewegung in dem Ventilkörper schlägt, und einen Stößel (52) mit einem Ventilkopf beauf­ schlagt, der gegen einen Sitz (56) schließt, um die Gaseinspeisung zu sperren.6. Valve according to claim 5, characterized in that the fractional movement of the inner piston is sufficiently large so that the overpressure on a Becherdich device ( 28 ) over the entire cross-sectional area of the inner piston ( 26 ) is ben, such that the inner piston against the The spring load immediately snaps into a fully open position, thereby opening an opening ( 46 ) in the cylinder wall to the outer piston, which strikes against the end of the possible movement in the valve body, and a plunger ( 52 ) with a valve head, which strikes against one Seat ( 56 ) closes to block the gas feed. 7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel Abdichtungen (80) auf entgegengesetzten Seiten einer Gaskammer besitzt, durch die die Hoch­ druckgaseinspeisung vom Gaseinlaß zum Gasauslaß geführt wird, wobei der Stö­ ßel abgeglichenen Kräften in entgegengesetzten axialen Richtungen ausgesetzt wird und keine Belastung auf den Außenkolben ausübt.7. Valve according to claim 6, characterized in that the plunger seals ( 80 ) on opposite sides of a gas chamber through which the high pressure gas feed is guided from the gas inlet to the gas outlet, the plunger being subjected to balanced forces in opposite axial directions and none Exerts a load on the outer bulb. 8. Ventil nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß der begrenz­ te Abflußpfad (84) für das Leckgas in der Wandung des Außenkolbens vorgesehen ist.8. Valve according to one of claims 5-7, characterized in that the limited te discharge path ( 84 ) is provided for the leak gas in the wall of the outer bulb. 9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abflußpfad (84) mit dem Kolben ausgerichtet ist, der so angetrieben wird, daß er die Gaseinspeisung abschaltet.9. Valve according to claim 8, characterized in that the discharge path ( 84 ) is aligned with the piston which is driven so that it switches off the gas feed. 10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der begrenzte Abflußpfad dadurch geschlossen wird, daß die Wand des Außenkolbens gegen die Endfläche des Kolbens mit Hilfe einer O-Ringdichtung (92) geschlossen wird, sobald der Au­ ßenkolben sich zu bewegen beginnt, so daß der volle Druck für das durch den Stößel angetriebene Ventil (Ventilkopf und Ventilsitz) aufgebracht wird, das die Gaseinspeisung abschaltet.10. Valve according to claim 9, characterized in that the limited discharge path is closed in that the wall of the outer bulb against the end face of the piston is closed with the aid of an O-ring seal ( 92 ) as soon as the outer piston begins to move, so that the full pressure for the valve driven by the tappet (valve head and valve seat) is applied, which switches off the gas feed.
DE19852889A 1998-07-28 1998-11-17 Pressure activated safety shut-off valve, in particular, for fuel gas supply systems comprises a limited flow-off path for leaked gas at the pressure sensor of the valve Withdrawn DE19852889A1 (en)

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DE102013104220B3 (en) * 2013-04-25 2014-07-17 Spectron Gas Control Systems GmbH Safety device for installation in a gas supply system, in particular in an acetylene supply system

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DE102013104220B3 (en) * 2013-04-25 2014-07-17 Spectron Gas Control Systems GmbH Safety device for installation in a gas supply system, in particular in an acetylene supply system

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