DE2031276A1 - Gasventil mit Leckanzeigegerat - Google Patents

Gasventil mit Leckanzeigegerat

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DE2031276A1 DE19702031276 DE2031276A DE2031276A1 DE 2031276 A1 DE2031276 A1 DE 2031276A1 DE 19702031276 DE19702031276 DE 19702031276 DE 2031276 A DE2031276 A DE 2031276A DE 2031276 A1 DE2031276 A1 DE 2031276A1
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Description

Patentanwalt
Dipl. Phys. Leo T h u 1
Stuttgart .
W. A. Ray - 387
DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GMBH, Freiburg
Gasventil mit Leckanzeigegerät ' .
Die Erfindung betrifft ein Gasventil mit Leckanzeigegerät zum Freigeben und Absperren des Durchflusses innerhalb eines Ventilkörpers, der mit einem Einlass, einem Auslass, einem Ventilverschlussglied und einem Ventilsitz ausgestattet ist. Derartige Ventile werden beispielsweise in • der zu dem Hauptbrenner einer Gasheizungsanlage führenden Hauptgasleitung eingesetzt. .
Undichte Ventile in Gasheizungsanlagen sind gefährlich, weil beim Entzünden des Hauptbrenners das aus dem Hauptventil . ausgeströmte Gas explodieren kann. Dieses Problem tritt auch in neuartigen geschlossenen Anlagen auf, weil es durch den Mangel an einer angemessenen Luftumwälzung schwierig ist, Leckgas in der Anlage abzusaugen.
Trotz dieser Gefahr ist es bisher nicht gelungen, wirksame Leekanzeigegeräte zu hauen. Ein offenes Problem beim Aufspüren eines Gaslecks an Hauptgasleitungsventilen ist, dass das Leckgas im Ventilauslass einen derart geringen Druck aufweist, dass eine wirksame Anzeige unmöglich ist.
22.6.I970 G/Wa ./.
109826/0852
ORJGlNAL INSPECTED
W.A.Ray -^8? - 2 - — ,--:·. ■, :'
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeit zu beheben. Erfindungsgemäss wird dies bei einem Gasventil zum Freigeben und Absperren des Durchflusses innerhalb eines Ventilkörpers, der mit einem Einlass, einem Auslass, einem Ventilverschlussglied und einem Ventilsitz ausgestattet ist, dadurch erreicht, dass ein zusätzlicher Ventilsitz vorgesehen ist, derart, dass das Gas bei geschlossenem Ventil auf seinem Weg vom Einlass zum Auslass beide Ventilsitze nacheinander durchdringen muss; dass die beiden Sitze einen Abstand voneinander aufweisen, so dass bei geschlossenem Ventil ein Hohlraum zwischen den beiden Sitzen und dem Ventilverschlussglied entsteht; dass eine Drossel vorgesehen ist, die mit dem Hohlraum über eine erste Leitung und mit dem Auslass über eine zweite Leitung verbunden ist; und dass an die erste Leitung ein Druckschalter angeschlossen ist, der betätigt wird, wenn sein Innendruck einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Gemäss einer Ausbildung der Erfindung ist das Gehäuse des Druckschalters mittels einer Membran in zwei Räume unterteilt, von denen einer mit der ersten Leitung .verbunden ist, während in dem anderen ein durch die Membran beaufschlagbarer Hebel, ein mit diesem sich bewegender Arm und ein von diesem betätigbarer Schalter mit Ruhekontakt sowie eine-Feder, die den Arm vom Schalter wegdrückt, angeordnet sind.
Eine erste Bauform des Gasventiles nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen elastischen Ventilteller und zwei konzentrisch angeordnete ringförmige Ventilsitze. Bei diesem Ventil steht der äussere Ventilsitz dem Ventilteller um ein geringes Mass näher als der inner Ventil-
^o sitz.
Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist eine zweite Bauform des Gasventiles als Schieterventil ausgebildet und sind
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W.A.Ray - 387 - .3 -
auf einer Seite des VentilSchiebers zwei konzentrisch angeordnete, ringförmige Ventilsitze vorhanden.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist der Druckschalter neben der vom Druck in der ersten Leitung abhängigen Membran zur Betätigung des Schalters noch eine weitere Membran auf, die von dem Druck in der zweiten Leitung abhängig ist und ebenfalls den Schalter betätigt.
Eine weitere Bauform des Gasventiles nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen elastischen Ventilteller, einen
mit dem Ventilteller zusammenarbeitenden ringförmigen Ven- ™ tilsitz und einen zylindrischen Ventilsitz geringeren Durchmessers, der mit einer an dem Ventilteller befestigten Scheibe zusammenarbeitet, die zu diesem Zweck an ihrem äusseren Umfang eine Ringnut und einen O-Ring aufweist.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist das Gasventil als Schiebeventil ausgebildet und weist auf beiden Seiten des VentilSchiebers jeweils einen ringförmigen Ventilsitz auf.
Eine andere Bauform des Gasventiles gemäss der Erfindung ist als Kugelventil ausgebildet und weist auf beiden Seiten φ der Ventilkugel jeweils einen ringförmigen Ventilsitz auf.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
Fig. 1 ein Gasventil mit Leckanzeigegerät, von der Seite gesehen und aufgeschnitten
Fig. 2, 3, 4, 5 und 6
weitere Ausführungen von Gasventilen mit Leckanzeigegeräten, von der Seite gesehen und aufgeschnitten. .
109826/0852 /
W.A.Ray - 387 - 4 -
In Fig. 1 ist ein Gasleckanzeigegerät mit Io bezeichnet, das einen Ventilkörper 11 aufweist. Der Ventilkörper 11 besteht aus einem Unterteil 12 und einem Oberteil I3, die durch gebräuchliche Verbindungselemente,, wie z.B. Schrauben (nicht gezeigt), miteinander verbunden sind. Der Ventilkörper 11 ist mit einem Einlass 14 und einem Auslass 15 versehen.
Ein Ring 16 ist in einer Bohrung YJ des Ventil-Unterteiles 12 angeordnet. Der Ring 16 weist an seinem äusseren Umfang eine Ringnut l8 auf, in die ein O-Ring I9 eingelegt ist. Der Ring 16 wird im Ventilkörper 11 durch drei Vorsprünge 2o gestützt, die an einem weiteren Ring 21 ausgebildet sind. Der Ring 21 wiederum ist am Ventil-Oberteil 13 durch Schrauben 22 befestigt.
Ein elastischer Ventilteller 23 arbeitet mit zwei konzentrischen Ventilsitzen 24 und 25 zusammen und ist zwischen Platten 26 und 27 mittels einer Mutter 28, die auf eine Buchse 29 aufgeschraubt ist, eingespannt. Die Buchse 29 ist an einem Stössel 30 durch einen Splint 31 befestigt.
Der Stössel 30 ist im Ventil-Oberteil 13 mittels einer Lagerbüchse 32 gleitend geführt. Am Ende der Lagerbüchse ist ein O-Ring 33 angeordnet, der durch einen Schnappring 34 fixiert ist. Am oberen Ende des Stössels 30 ist ein Bund 35 mittels eines Splintes 36 befestigt. Der Ventilteller 23 wird durch eine Schraubenfeder 37, die zwischen dem Oberteil 13 und dem Bund 35 angeordnet ist, in die Schließstellung gedrückt. Die Sitze 24 und 25 weisen in radialer Richtung einen Abstand voneinander auf, wodurch bei geschlossenem Ventil im Ring 16 ein Hohlraum 38 zwischen , den beiden Sitzen 24 und 25 entsteht. Von diesem Hohlraum 38 1st eine Verbindung zu dem Raum -über einer biegsamen
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W.A.Ray - 387 - 5 -
• Membran 39 vorgesehen, die in einem Gehäuse 4ο angeordnet ist. Diese Verbindung wird hergestellt durch Kanäle 41 in den Vorsprüngen 2o, Kanäle 42 im Ventil-Oberteil 13 und eine Rohrleitung 43. Eine weitere Verbindung besteht von dem Raum zwischen der Membran 39 und dem Gehäuse 4o zum Auslass 15 durch eine Rohrleitung 44. Eine Drossel 45 bewirkt jedoch, dass das in der Rohrleitung 43 strömende Gas in die Rohrleitung 44 lediglich mit einem wesentlich verminderten Druck eintreten kann. Zu diesem Zweck weist die Drossel 45 eine dünne Bohrung 46 auf und bildet daher eine Einschnürung im Verbindungspfad vom Hohlraum 38 zum Auslass 15.
Im Gehäuse 4o ist die Membran 39 mittels eines Nietes 47 zwischen einer Scheibe 48 und einer Platte 49 befestigt.
Der Niet 47 wirkt auf einen Hebel 5o, der an einem Drehpunkt 51 gelagert ist. Ein am Gehäuse 4o befestiger Winkel 54 hält eine Feder 55* die gegen einen Arm 53 drückt. Der Arm 53 wirkt auf das Betätigungsglied 56 eines Schalters Der gemeinsame Leiter (Mittelleiter) 58 des Schalters 57 und der Ruhekontakt 59 "sind in Serie mit dem Schaltkreis eines gebräuchlichen Flammenwäohters geschaltet. Ein Hilfsschalter 60 ist ebenfalls mit dem Schaltkreis dieses Flammenwächters in Serie geschaltet. Der Hilfsschalter ist offen, wenn das Ventil offen ist und schliesst, wenn sich der Ventilteller 23 in oder nahe seiner Schliessstellung befindet.
Das in Fig. 1 gezeigte Gasleokanzeigegerät Io tritt in Tätigkeit, wenn sich der Ventilteller 23 in seiner Schliess stellung befindet und die Sitze 24 und 25 eine doppelte Abdichtung zwischen dem Einlass l4 und dem Auslass 15 bilden. Wenn am Sitz 24 ein Leck auftritt, gelangt Gas vom Einlass 14 durch die Leitung 43 in den Raum zwischen dem Gehäuse 4o und der Membran 39. Die Membran 39 wird, dadurch nach unten bewegt und betätigt den Schalter 57, so dass
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W.A.Ray - 587 - 6 -
dessen Ruhekontakt 59 öffnet. Der Schaltkreis des Flammenwächters zeigt dann an, dass der Hauptbrenner der Gasheizungsanlage nicht brennt. Der Zweck der Drossel 45 ist-es, den Druck über der Membran 39* d.h. zwischen dieser und dem Gehäuse 4o so stark ansteigen zu lassen, dass selbst durch ein sehr kleines Gasleck eine Betätigung des Schalters 57 erreicht wird. Weiterhin kann der Schalter 57 verhältnismässig billig sein. Vorzugsweise weist die Drossel 45 eine Durchflussrate in der Grosse von eins bis fünf Kubikfuss pro Stunde bei gebräuchlichen Gasdrücken auf.
In Fig. 2 können alle Bauteile, die im Gehäuse 4o mit den Rohrleitungen 43 und 44 verbunden sind, gleich ausgebildet . sein, wie die in Fig. 1 dargestellten. Dasselbe gilt für den Hilfsschalter 60. Der Ventilteller 6l in Fig. 2 ist von einem Körper 62 umgeben und weist ein Betätigungsglied 63 auf, das von dem in Fig. 1 gezeigten völlig verschieden ist. Die Sitze 64 und 65 können jedoch sehr ähnlich sein.
In Fig. 3 können ebenfalls alle Bauteile, die im Gehäuse mit den Rohrleitungen 43 und 44 verbunden sind, gleich ausgebildet sein wie die in Fig. 1 dargestellten. Aus Fig. 3 ist ausserdem ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung auch auf Schieberventile anwendbar ist". Zu beiden Seiten des Ventilschiebers 66 sind zwei konzentrische, ringförmige Ventilsitze 67 angeordnet.
In Fig. 4 ist ein Gasleckanzeigegerät 68 gezeigt, das einen Ventilkörper 69 aufweist, der gleich ausgebildet ist wie der Ventilkörper 11 gemäss Fig. 1. Alle in Fig. 4 dargestellten Bauteile gleiohen denen aus Fig. 1 mit Ausnahme eines Ringes 16', einer Scheibe 27' und dem Aufbau innerhalb des Gehäuses 4o'. Der Ring 16 * wird ebenfalls durch VorSprünge 7o gestützt. Jedoch arbeitet ein erster Ventil-
■-./.■ 10 982 6 /08 6.2=
W.A.Ray - 387 - 7 -
sitz 71 mit einem Ventilteller 72 zusammen, während ein zweiter Ventilsitz durch eine zylindrische Fläche 73 an der Innenseite des Ringes 16' gebildet wird. Die Scheibe 27 ■' weist an ihrem äusseren Umfang eine Ringnut 74 auf, in
'5 die ein O-Ring 75 eingelegt ist. Dieser bildet die Dichtung gegenüber der Fläche 73· Im Gehäuse 4o' ist eine Membran 39! angeordnet, die dem gleichen Zweck"dient wie die Membran"39 gemäss Fig. 1. Zwischen der Membran 39' und dem Hebel 5o ist jedoch eine"zweite Membran 76 vorgesehen. Daher wird der Schalter 57 geöffnet, wenn der Druck oberhalb der Membran 39' ausreichend hoch ist. Weiterhin herrscht bei geöffnetem Ventilteller 72 zwischen den beiden (j Membranen 39' und 76 ein hinreichend hoher Druck, um den Schalter 57 ebenfalls zu öffnen.
Ein anderes Schieberventil 77 ist in Fig. 5 dargestellt, bei dem jedoch nur zwei ringförmige Ventilsitze 78 und 79 verwendet werden. Das Schieberventil 77 steht über Rohrleitungen 43' und 44' mit dem Gehäuse 4o' in Verbindung.
Ein sphärisches Kugelventil 80 ist in Fig. 6 gezeigt. Die Kugel ist in den Ventilsitzen 81 und 82 gelagert und wird durch Drehung einer Achse 83 geschlossen. Die Rohrleitungen 43 und 44 sind sowohl mit dem Kugelventil 80 wie mit dem Gehäuse 4o' verbunden.
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Schaltkreis des Flammenwächters ein zusätzlicher oder anderer Druckschalter eingebaut werden kann, der keinen Kontakt gibt, bis der Einlassdruck ein Sicherheitsminimum überschreitet. Dieser Schalter wäre dann vom Einlassdruck abhängig.
Der Sitz 25 in Fig. 1 ist vorzugsweise einige Tausendstel Inch höher als der Sitz 24. Der Ventilteller 23 sollte jedoch so elastisch ein« dass er eine gasdichte Abdichtung an .' jedem der Sitze 24 und 25 herstellt, obwohl die Sitze eine unterschiedliche Höhe aufweisen.
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W.A.Ray - 387 - 8 -
Die unterschiedliche Höhe beider Sitze 24 und 25 kann bei allen beschriebenen Ventilkonstruktionen angewandt werden.
Die Anordnung nach Fig. 1 weist besondere Vorteile auf. Sie ist erstens an vorhandene Ventile anpassungsfähig und kann daher wenn nötig mit massigen Kosten an bereits eingebaute Ventile angefügt werden. Zweitens wird mit dieser Anordnung eine Leckanzeige geschaffen, die keinen Anteil des verfügbaren Ventilhubes benutzt, wie z.B. aus Pig. 4 ersichtlich ist. Dies ist besonders wichtig, weil dadurch ein grösserer und aufwendigerer Betätigungsmechanismus entfällt.
Die Anordnung nach Fig. 1 ist billig und arbeitet mit einem Tellerventil, einem der besten bekannten Schliessventile. Selbst wenn Schmutz unter den Ventilteller gelangt, wird dies durch das Leckanzeigegerät angezeigt. Die Sitzflächen eines derartigen Ventiles sind nicht der Gefahr ausgesetzt, Riefen zu bekommen.
9 Patentansprüche
6 Blatt Zeichnungen mit 6 Figuren
109826/0852

Claims (9)

  1. W.A. Ray - 387 - 9 -
    Patentansprüche
    Gasventil mit Leckanzeigegerät zum Freigeben und Absperren des Durchflusses innerhalb eines Ventilkörpers, der mit einem Einlass, einem Auslass, einem Ventilverschlussglied und einem Ventilsitz ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Ventilsitz (25) vorgesehen ist, derart, dass das Gas bei geschlossenem Ventil auf seinem Weg vom Einlass (14) zum Auslass (15) beide Ventilsitze (24, 25) nacheinander durchdringen muss; dass die beiden Sitze (24,25) | einen Abstand voneinander aufweisen, so dass bei geschlossenem Ventil ein Hohlraum (38) zwischen den beiden Sitzen (24, 25) und dem Ventilverschlussglied (23) entsteht; dass eine Drossel (45) vorgesehen ist, die mit dem Hohlraum (38) über eine erste Leitung (41, 42, 43) und mit dem Auslass (I5) über eine zweite Leitung (44) verbunden ist; und dass an die erste. Leitung (41, 42, 43) ein Druckschalter (4o, 57) angeschlossen ist, der betätigt wird, wenn sein Innendruck einen vorgegebenen Wert überschreitet.
  2. 2. Gasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, J
    dass das Gehäuse (4o) des Druckschalters mittels einer Membran (39) in zwei Räume unterteilt ist, von denen einer mit der ersten Leitung (41, 42, 43) verbunden ist, während in dem anderen ein durch die Membran (39) beaufschlagbarer Hebel (5o), ein mit diesem sich bewegender Arm (53) und ein von diesem betätigbarer Schalter (57) mit Ruhekontakt sowie eine Feder (55)* die den Arm (53) vom Schalter (57) wegdrückt, angeordnet sind.
    22.6.1970 G/Wa
    10 9826/0852
    W.A. Ray - 387 - Io -
  3. 3. Gasventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen elastischen Ventilteller (23) und zwei konzentrisch angeordnete, ringförmige Ventilsitze (24, 25).
  4. 4. Gasventil nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Ventilsitz (24) dem Ventilteller (23) um ein geringes Maß näher steht als der innere Ventilsitz (25).
  5. 5. Gasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als Schieberventil ausgebildet ist und auf" einer Seite des Ventilschiebers {66) zwei konzentrisch angeordnete, ringförmige Ventilsitze (67) aufweist.
  6. 6. Gasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckschalter neben der vom Druck in der ersten Leitung (4l, 42, 43) abhängen Membran (391) zur Betätigung des Schalters (57) noch eine weitere Membran (76) aufweist, die von dem Druck in der zweiten Leitung abhängig ist und ebenfalls den Schalter (57) betätigt.
  7. 7. Gasventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen elastischen Ventilteller (72), einen mit dem Ventilteller (72) zusammenarbeitenden ringförmigen Ventilsitz (71) und einen zylindrischen Ventilsitz (73) geringeren Durchmessers,
    der mit einer an dem Ventilteller (72) befestigten Scheibe (271) zusammenarbeitet, die zu diesem Zweck an ihrem äusseren Umfang eine Ringnut (74) und einen O-Ring (75) aufweist.
  8. 8. Gasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als Schieberventil ausgebildet ist und auf beiden Seiten des VentilSchiebers (77) jeweils einen ringförmigen Ventilsitz (78 bzw. 79) aufweist.
    109826/Q8S2 ·/·
    W.A. Ray - 587 -U-
  9. 9. Gasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als Kugelventil ausgebildet ist und auf beiden Seiten der Ventilkugel (80) jeweils einen ringförmigen Ventilsitz (8l bzw. 82) aufweist.
    109826/08B2
DE2031276A 1969-06-27 1970-06-24 Einrichtung zur Leckanzeige an einem Gasventil Expired DE2031276C3 (de)

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