DE2031276B2

DE2031276B2 - Einrichtung zur Leckanzeige an einem Gasventil

Info

Publication number: DE2031276B2
Application number: DE2031276A
Authority: DE
Inventors: William Alton North Hollywood Calif. Ray (V.St.A.)
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1969-06-27
Filing date: 1970-06-24
Publication date: 1980-08-21
Also published as: US3575197A; DE2031276C3; GB1292697A; DE2031276A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Leckanzeige an einem Gasventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Undichte Ventile in Gasheizungsanlagen sind gefährlich, weil beim Zünden 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 ^hl> gelungen, wirksame Leckanzeigegeräte zu bauen. 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

Aus der DE-AS 12 27182 ist ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung bei einer Anordnung von mindestens zwei hintereinandergeschalteten Gasventilen bekannt, bei der in dem Leitungszug zwischen den beiden Gasventilen ein Druckfühler, der über entsprechende elektrische Schaltkreise in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen in dem zwischen den beiden Ventilen liegenden Leitungsslück nach öffnen des ersten Ventils die Voraussetzung zur Öffnung des zweiten Ventils prüft, wobei weitere Ventileinheiten angeschlossen sind. Sind die Druckverhältnisse in dem Leitungsstück zwischen den beiden Ventilen konstant, d. h. daß an dieser Stelle kein Gas entweicht, wird auch das zweite Ventil geöffnet Sind die Druckverhältnisse nicht konstant, d. h. daß an dieser Stelle Gas entweicht, wird das erste Ventil wieder abgeschaltet.

Durch die CH-PS 4 41 810 ist eine Vorrichtung zum Prüfen der Dichtheit von zwei in einer Leitung in Serie geschalteten Gasabschlußventilen bekannt. Parallel zum ersten Abschlußventil ist ein Prüfventil angeordnet, das nach öffnen des ersten Abschlußventils geöffnet und nach 10 Sekunden wieder geschlossen wird, wobei ein Prüf volumen gebildet wird. Nach 60 Sekunden wird ein Manometer elektrisch abgetastet, um festzustellen, ob der Druck im Prüfvolumen geblieben ist (abgesenkt auf dem Druck der Atmosphäre), oder ob der Druck angestiegen ist. Die Feststellung eines gleichbleibenden Druckes im Prüfvolumen wird als Dichtheitsbeweis angesehen und das Prüfventil wieder geöffnet. Sind die Druckwerte dagegen angestiegen, so wird dies als Undichtheit angesehen und über ein Steuergerät eine Warnvorrichtung eingeschaltet und der Gasdurchgang durch das erste Ventil verhindert.

Sowohl bei dem Verfahren nach der DE-AS 12 27 182 als auch bei der Vorrichtung nach der CH-PS 4 11 810 sind ein erstes und ein zweites Ventil vorgesehen, die jeweils in einem getrennten Gehäuse für sich angeordnet sind, wobei die beiden Gehäuse durch ein Rohrleitungsstück voneinander getrennt sind. Die Anordnung der zwischen diesen beiden Ventilgehäusen vorgesehenen Elemente, mit denen die Dichtheit geprüft wird, und auch die Durchführung dieser Dichtheitsprüfung sind bei diesen beiden Entgegenhaltungen unte· schiedlich und sehr aufwendig. Dazu kommt noch, daß der Druck des Leckgases im Ventilauslaß, auf dem eine Messung des Kriteriums der Dichtheit beruht, derart gering ist, daß eine wirksame Aussage über die Dichtheit unmöglich ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Einrichtung zur Leckanzeige an einem Gasventil aufzuzeigen, bei der zusätzlich die Wirksamkeit der Dichtheitsprüfung verbessert ist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Dadurch, daß nur ein Ventilgehäuse vorgesehen ist, in dem sich zwei Ventilsitze befinden, die von nur einem Ventilverschlußglied beaufschlagt werden, wird allein schon die Ventilanordnung verbilligt und vereinfacht.

Durch die Ausbildung des Hohlraumes zwischen den beiden Ventilsitzen, von dem eine Leitung zu einem Druckschalter führt und eine Rückleitung vom Druckschalter zum Ventilkörper 11 in der eine Drossel angeordnet ist, wird über einfache und kurze Leitungen in Verbindung mit dem Druckschalter eine definierte Ausgangsmöglichkeit über die Dichtheit der Anordnung erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen beschrieben, in denen zeigt

F i g. 1 eine Einrichtung zur Leckanzeige an einem Gasventil, von der Seite gesehen und aufgeschnitten,

F i g. 2, 3, 4,5 und 6 weitere Ausführungsformen von Einrichtungen zur Leckanzeige an einem Gasventil, von der Seite gesehen und aufgeschnitten.

In Fig. 1 ist eine Einrichtung zur Leckanzeige an einem Gasventil mit 10 bezeichnet, das einen Ventilkörper 11 aufweist Der Ventilkörper 11 besteht aus einem Unterteil 12 und einem Oberteil 13, die durch gebräuchliche Verbindungselemente, wie z. B. Schrauben (nicht gezeigt), miteinander verbunden sind. Der Ventilkörper U ist mit einem Einlaß 14 und einem Auslaß 15 versehen.

Ein Ring 16 ist in einer Bohrung 17 des Ventil-Unterteiles 12 angeordnet Der Ring 16 weis* an seinem äußeren Umfang eine Ringnut 18 auf, in die ein O-Ring 19 eingelegt ist Der Ring 16 wird im Ventilkörper 11 durch drei Vorsprünge 20 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 Lagerbuchse 32 gleitend geführt Am Ende der Lagerbüchse 32 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 gedruckt. 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 ist eine Verbindung zu dem Raum über einer biegsamen Membran 39 vorgesehen, die in einem Gehäuse 40 angeordnet ist. Diese Verbindung wird hergestellt durch Kanäle 41 in den Vorsprüngen 20, Kanäle 42 im Ventil-Obsrteii 13 und eine Rohrleitung 43. Eine weitere Verbindung besteht von dem Raum zwischen der Membran 39 und dem Gehäuse 40 zum Auslaß 15 durch so 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 40 ist die Membran 39 mittels eines Nietes 47 zwischen einer Scheibe 48 und einer Platte 49 befestigt. Der Niet 47 wirkt auf einen Hebel 50, der an einem Drehpunkt 51 gelagert ist Ein am Gehäuse 40 befestigter Winkel 54 hält eine Feder 55, die gegen einen Arm 53 drückt. Der Arm 53 wirkt auf das Betätigungsglied 56 eines Schalters 57. Der gemeinsame Leiter (Mittelleiter) 58 des Schalters 57 und der Ruhekontakt « 59 sind in Serie mit dem Schaltkreis eines gebräuchlichen Flammenwächters geschaltet. Ein Hilfsschalter 60 ist ebenfalls mit dem Schaltkreis dieses Flammenwächters in Serie geschaltet Der Hilfsschfdter 60 ist offen, wenn das Ventil offen ist und schließt wenn sich der Ventilteller 23 in oder nahe seiner Schließstellung befindet.

Die in F i g. 1 gezeigte Einrichtung 10 zur Leckanzeige in einem Gasgerät tritt in Tätigkeit wenn sich der Ventilteller 23 in seiner Schließstellung befindet und die Sitze 24 und 25 eine doppelte Abdichtung zwischen dem Einlaß 14 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 40 und der Membran 39. Die Membran 39 wird dadurch nach unten bewegt und betätigt den Schalter 57, so daß 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 40, 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 Durchflußrste in der Größe von 28 bis 141 dm³ pro Stunde bei gebräuchlichen Gasdrücken auf.

In F i g. 2 können alle Bauteile, die im Gehäuse 40 mit den Rohrleitungen 43 und 44 verbunden sind, gleich ausgebildet sein, wie die in F i g. 1 dargestellten. Dasselbe gilt für den Hilfsschalter 60. Der Ventilteiler 61 in F i g. 2 ist von einem Körper 62 umgeben und weist ein Betätigungsglied 63 auf, das von dem in F i g. 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 40 mit den Rohrleitungen 43 und 44 verbunden sind, gleich ausgebildet sein wie die in Fig. 1 dargestellten. Aus F i g. 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 eine Einrichtung zur Leckanzeige an einem Gasgerät 68 gezeigt, das einen Ventilkörper 69 aufweist, der gleich ausgebildet ist wie der Ventilkörper 11 gemäß Fig. 1. Alle in Fig.4 dargestellten Bauteile gleichen denen aus F i g. 1 mit Ausnahme eines Ringes 16', einer Scheibe 27' und dem Aufbau innerhalb des Gehäuses 40'. Der Ring 16' wird ebenfalls durch Vorsprünge 70 gestützt. Jedoch arbeitet ein erster Ventilsitz 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 die ein O-Ring 75 eingelegt ist. Dieser bildet die Dichtung gegenüber der Fläche 73. Im Gehäuse 40' ist eine Membran 39' angeordnet, die dem gleichen Zweck dient wie die Membran 39 gemäß Fig. 1. Zwischen der Membran 39' und dem Hebel 50 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 Membranen 39' und 76 ein hinreichend hoher Druck, um den Schalter 57 ebenfalls zu öffnen.

Ein anderes Schieberventil 77 ist in F i g. 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 40' in Verbindung.

Ein sphärisches Kugelventil 80 ist in F i g. 6 gezeigt. Die Kugel 80' 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 40' 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 F i g. 1 ist vorzugsweise einige Hundertstel mm höher als der Sitz 24. Der Ventilteller 23 sollte jedoch so elastisch sein, daß er eine gasdichte Abdichtung an jedem der Sitze 24 und 25 herstellt, obwohl die Sitze eine unterschiedliche Höhe aufweisen.

Die unterschiedliche Höhe beider Sitze 24 und 25 kann bei allen beschriebenen Ventilkonstruktionen angewandt werden.

Die Einrichtung nach F i g. 1 weist besondere Vorteile auf. Sie ist erstens an vorhandene Ventile anpassungsfähig und kann daher wenn nötig mit mäßigen 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 F i g. 4 ersichtlich ist. Dies isi besonders wichtig, weil dadurch ein größerer und aufwendigerer Betätigungsmechanismus entfällt.

Die Einrichtung nach F i g. 1 ist billig und arbeitet mil einem Tellerventil, einem der besten bekannter Schließventile. Selbst wenn Schmutz unter den Ventil

ij teller gelangt, wird dies durch das Leckanzeigegerät angezeigt Die Sitzflächen eines derartigen Ventiles sind nicht der Gefahr ausgesetzt. Riefen zu bekommen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Leckanzeige an einem Gasventil, bestehend aus einem Gasventil mit einem Einlaß, einem Auslaß, einem Ventilverschlußglied und einem Ventilsitz, aus einem weiteren Ventilsitz und aus einem Druckschalter als Anzeigevorrichtung, der über eine zwischen den beiden Ventilsitzen abzweigende erste Leitung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gasven- til die beiden Ventilsitze (24, 25) im Abstand voneinander ausgebildet sind, daß beide Ventilsitze (24, 25) von dem Ventilverschlußglied beaufschlagt sind, daß bei geschlossenem Ventil ein Hohlraum (38) zwischen den beiden Ventilsitzen (24, 25) und is dem Ventilverschlußglied ausgebildet ist, der über die erste Leitung (43) mit dem Druckschalter (40) verbunden ist, und daß eine Drossel (45) vorgesehen ist, die mit der ersten Leitung (43) in Verbindung steht und über eine zweite Leitung (44) mit dem Auslaß (15) verbunden ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußglied einen elastischen Ventilteller (23) aufweist und daß die beiden Ventilsitze (24, 25) ringförmig und konzentrisch angeordnet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ventilsitz (24) dem Ventilteller (23) um ein geringes Maß näher steht als der innere Ventilsitz (25). Jo

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußglied einen elastischen Ventilteller (23) aufweist, der den ersten ringförmigen Ventilsitz (71) beaufschlagt, und daß am Ventilverschlußglied in einer Ringnut (74) ein O-Ring (75) angeordnet ist, der den zweiten zylindrischen Ventilsitz (73) geringeren Durchmessers beaufschlagt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasventil ein Schieberventil ist und daß zu beiden Seiten des Ventilschiebers (66) zwei ringförmige, konzentrische Ventilsitze (67) angeordnet sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasventil ein Schieberventil ist und daß zu beiden Seiten des Ventilschiebers (77) jeweils ein ringförmiger Ventilsitz (78,79) angeordnet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasventil ein Kugelventil (80) ist, das auf beiden Seiten der Ventilkugel (80') jeweils w einen ringförmigen Ventilsitz (81,82) aufweist.