DE2042198C3 - Leckanzeigeventil in einer Gasleitung - Google Patents

Description

Mit der vermehrten Benützung von Gas und Gassystemen sind einfache und preiswerte Leckanzeiger nicht nur vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit sondern auch als vertrauenswürdige Sicherheitsmaßnahmen sehr begehrt Dies gilt besonders auf dem Gebiet der billigen Ferienunterkünfte, wie Mobilheime, Wohnwagenanhänger, Campingzeite und Boote, in denen Butan- oder Propangassysteme verwendet werden. Die rechtzeitige Entdeckung von Leckstellen in den Leitungen oder Geräten dieser Anlagen kann gefährliche Situationen vermeiden, die zu Explosionen führen könnten. Bisher sind jedoch Leckanzeiger für Gassysteme entweder nicht vorhanden oder kompliziert und teuer.

Aus der französischen Patentschrift 15 44 760 ist eine manuell, halbautomatisch oder automatisch betätigbare Lecküberwachungsvorrichtung für Gasleitungen bekannt, die einen drehbaren Ventilkfciper aufweist, der über einen Stellgriff beeinflußt werden kann. Diese bekannte Vorrichtung benötigt einen verhältnismäßig großen Umgebungsraum zu ihrer Handhabung und ist aufgrund ihrer Bauweise nicht dafür vorgesehen, auf engem Raum eingebaut zu werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein konstruktiv einfach aufgebautes Leckanzeigeventil für Fluidsysteme zu schaffen. Dieses Leckanzeigeventil soll sich mit einfachen und herkömmlichen Werkzeugen installieren lassen. Es soll außerdem äußerst einfach zu bedienen sein und auf engem Raum untergebracht werden können.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Leckanzeigeventil in einer Gasleitung mit einem Ventilkörper, der eine Ventilhauptkammer umschließt die aus mehreren Kammern besteht, von denen eine Kammer mit einem Einlaß und eine andere Kammer mit einem Auslaß in Verbindung steht, mit einem in der Ventilhauptkammer angeordneten Ventilstellglied, das aus einer Offenstellung, die es im Normalbetrieb der Gasleitung einnimmt, in eine Sperroder Prüfstellung bewegbar ist, in der es die Ventilhauptkammer an einer Stelle zwischen dem Einlaß und dem Auslaß versperrt und mit einer mit dem Einlaß kommunizierenden Nebenleitung und einer an die Nebenleitung angeschlossenen Röhre, die in einen an dem Ventilkörper befestigten, eine Flüssigkeit enthaltenden zumindest teilweise durchsichtigen Behäl-

ter eintaucht, wobei der Behälter mit dem VentilauslaQ in Verbindung sieht, gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Ventilstellglied als ein mit einem Ende aus dem Ventilkörper herausragender, gegen die Kraft eines Rückholmittels in die Sperr- oder Prüfstellung axial verschiebbarer Stößel ausgebildet ist, der in der Sperr- oder Prflfstellung mit einer Ringfläche auf einer Ringschulter im Ventilkörper druckmitteldicht aufsitzt und dadurch den Hauptgaskanal zum Ventilauslaß absperrt, daß die ί iebenleitung durch den Stößel geführt ist und daß die Röhre von der Stirnfläche des im Ventilkörper befindlichen Endes des Stößels ausgeht.

Das erfindungsgemäße Leckanzeigeventil räumt die erwähnten Mangel aus, indem es eine einfache, wirkungsvolle, raumsparende und nicht teuere Vorrichtung zur Entdeckung von Leckstellen in einem Fluidsystem zur Verfugung stellt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Leckanzeigeventils in seiner normalen, offenen Stellung,

F i g. 2 einen Seitenriß des Ventilkörpers des in F i g. 1 gezeigten Leckanzeigeventils,

F i g. 3 eine Aufsicht auf den in F i g. 2 dargestellten Ventilkörper,

F i g. 4 eine Seitenansicht des in F i g. 2 gezeigten Ventilkörpers,

Fig.5 einen teilweise geschnittenen Seitenriß des Stößels des in F i g. 1 gezeigten Leckanzeigeventils,

F i g. 6 eine Draufsicht des Stößels der F i g. 5.

F i g. 7 eine Ansicht von unten auf den in F i g. 5 gezeigten Stößel,

F i g. 8 einen Detailschnitt des Behälters des in F i g. 1 gezeigten Leckanzeigeventils,

F i g. 9 eine Draufsicht des Behälters von F i g. 8,

Fig. 10 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des Leckanzeigeventils, die sich von Fig. 1 darin unterscheidet, daß der Stößel gedreht ist, um teilweise die Verbindung der Stößelöffnung mit der langen Röhre des Stößels und den Strömungsweg durch das Ventil zu zeigen,

F i g. 11 einen Seitenriß des in F i g. 1 und 10 gezeigten Leckanzeigeventils, bei dem jedoch der Stößel seine Sperrstellung einnimmt

Für die folgenden Erläuterungen wird besonders auf die Fig. 1, 10 und 11 Bezug genommen. Hierin ist ein Leckanzeigeventil insgesamt mit 15 bezeichnet Das so Ventil 15 weist einen Ventilkörper 16 mit einem Hohlraum 17 auf, der in eine Kammer 17a und eine erweiterte Kammer 176 unterteilt ist In die Kammer \7b mündet im rechten Winkel ein Einlaß 18 und von der Kammer 17a geht rechtwinklig ein Auslaß 19 ab. Einlaß und Auslaß sind beide mit einem Gewinde 18a bzw. 19a versehen, um in ein Gasleitungssystem einschraubbar zu sein. Über dem Einlaß 18 kann zwischen dem Gewinde 18a und dem Hohlraum 17 ein Sieb oder sonstiges Filter (nicht gezeigt) ausgespannt sein, um aus später zu erläuternden Gründen Fremdkörper am Eintritt in den Hohlraum 17 zu hindern.

Ein durchsichtiger Behälter 20, der teilweise mit Flüssigkeit 21 gefüllt ist, ist am Ventilkörper 16 befestigt. Er kann bleibend einzementiert oder auch festgeschraubt sein. Die Flüssigkeit 21 im Behälter 20 ist von solcher Art, daß sich das in dem System geführte Gas nicht leicht in ihr löst. Eii, übliches Frostschutzmittel eignet sich hierfür besonders, weil in ihm erzeugte Blasen leichter feststellbar sind, wie noch erläutert wird, und weil es bei niedrigen Temperaturen nicht leicht gefriert

In dem Hohlraum 17 befindet sich ein Stößel 22 mit einer kleinen Öffnung 23 und einer langen Röhre 24, die über einen Nebenkanal 25 mit der Stößelöffnung 23 verbunden ist Der Rumpf 26 des Stößels sitzt bündig in der erweiterten Kammer i7b, so daß er gasfest abdichtet Um zu verhindern, daß Gas aus dem System an der Grenzfläche von Stößel und Ventilkörper entweicht ist ein Dichtungsring 27 in eine Ringnut 28 am Rumpf 26 des Stößels eingelegt Der Rumpf 26 des Stößels ist ferner mit einem großen, durchgehenden Querloch 29 versehen. Durch das Querloch ist ein Haltestift 30 gesteckt, der in eine Querbohrung 31 im Ventilkörper 16 eingreift; auf diese Weise läßt sich der Rumpf 26 des Stößels um eine vorgegebene Strecke in Achsrichtung verschieben, ohne daß man ihn zu weit aus dem Ventilkö.-per 16 herausziehen kann.

In der Kammer 17a liegt eine Fede J2, die sich am Boden der Kammer abstützt und gegen das Vorderende des Rumpfes 26 des Stößels drückt, so daß der Stößel 22 normalerweise seine Stellung »offen« einnimmt In dieser Offenstellung ist er von der Verbindungsstelle der Kammer 17a mit der erweiterten Kammer 17b abgehoben. Die Bewegung des Stößels 22 nach außen wird durch den Stift 30 begrenzt, der, wie schon erwähnt in dem Querloch 29 des Stößelrumpfes 26 aufgenommen ist In dieser Offensteilung kann das Gas ziemlich ungehindert in den Einlaß 18 und durch die Kammern 17a und 17Z> strömen und das Ventil durch den Auslaß 19 verlassen (siehe die Pfeile in F i g. 10).

Die Röhre 24, die in Achsrichtung von dem Rumpf 26 des Stößels vorsteht und sich durch die Kammer 17a und durch eine unten an die Kammer anschließende Öffnung 33 erstreckt verbindet die Kammer 17a mit dem Inneren des Behälters 20, wobei das Vorderende der Röhre 24 in die in dem Behälter 20 cntha!:cne Flüssigkeit 21 eintaucht

Butan- oder Propangassysteme, wie sie in Mobilheimen, Wohnwagenanhängern, Campingunterkünften, Booten und dergleichen benützt werden, bestehen üblicherweise aus einem Druckgasvorrat, ütwa aus einem Tank, einem Druckregel- und Absperrventil und einer dieses Ventil mit dem Gasgerät verbindenden Leitung. Das Gasgerät kann beispielsweise ein Gasofen, ein Gaskocher, Gaslampen usw. sein. In einem solchen System wird das Leckanzeigeventil als integraler Bestandteil zwischen dem Druckregel- und Absperrventil und dem verbrauchenden Gerät eingebaut Das Leckanzeigeventil ist also derart in der Gasleitung angeordnet, daß das Gas in dem System vom Tank durch d^n Druckregler in den Einlaß 18 des Leckanzeigeventils 15 strömt.

Da die Feder 32 den Stößel 22 in der normalen Offenstellung hält, strömt das Gas in dem System in die erweiterte Kamme \7b und von dort in die Kammer 17a und gelangt durch den Auslaß 19 zum Verbraucher. Ein Teil des Gases in dem System kann zufällig von diesem Hauptweg abweichen und durch die kleine Stößelöffnutig 23 in den Nebenkanal 25, und vor dort durch die Röhre 24 in die Flüssigkeit 21 stiömen oder die Kammer 17a durch die öffnung 33 verlassen und auf diesem Weg in die Flüssigkeit gelangen, wodurch sich in der Flüssigkeit Blasen bilden. Das Auftreten dieser Blasen darf jedoch nicht als ein offenes Ventil oder ein offener Verbraucher gedeutet werden; sie zeigen auch

nicht das Vorhandensein eines Lecks in dem System an, weil sich ja der Stößel 22 nicht in seiner Prüfstellung befindet. Wenn man jedoch auf den Stößel 22 einen Druck in Richtung seiner Achse ausübt, wird die Feder 32 komprimiert und der Stößel wird so weit niedergedrückt, daß sich eine vorspringende Ringfläche 26a am Vorderende seines Rumpfes 26 fest gegen eine nichtmetallische Ringschulter 34 legt, die rings um die verengte öffnung 17cdes Hohlraums 17 angeordnet ist. Auf diese Weise kommt eine feste mechanische Abdichtung zustande, durch die die Kammer 17a und der Auslaß 19 von der Kammer 176 und dem Einlaß 18 abgesperrt sind, bis auf den Parallelweg über die kleine Stößelöffnung 23, den Nebenkanal 25 und die Röhre 24. Wenn mit dem Leckanzeigeventil in Prüfstellung die Verbraucher abgeschaltet sind und in dem Gassystem keine Leckstelle vorhanden ist, ist der Gasdruck zu beiden Seiten des Leckanzeigeventils ausgeglichen und es tritt keine Gasströmung auf. Wenn jedoch ein Verbraucher angeschaltet geblieben ist oder wenn in dem Gassystem ein Leck existiert, kommt es zu einer Gasströmung, die aus obigen Gründen das Gas durch den Einlaß 18 in das Leckanzeigeventil, dann durch die öffnung 23 im Stößelrumpf und durch die Röhre 24 in die Flüssigkeit 21 treibt, so daß sich Gasblasen 21a bilden.

Das in den Blasen 21a eingeschlossene Gas, das in der Flüssigkeit 21 nicht lösbar ist, strömt durch die Öffnung 33 in die Kammer 17a und durch den Auslaß 19 zur ■; Leckstelle oder dem geöffneten Verbraucher. Folglich genügt die Beobachtung der Blasenbildung in der Flüssigkeit 21, während sich der Stößel 22 in Prüfstellung befindet, um ein Leck oder ein offenes Ventil in einem Verbrauchergerät festzustellen.

ίο Nimmt man den axialen Druck auf den Stößel 22 weg, so holt die Feder 32 den Rumpf 26 des Stößels in die normale Offenstellung zurück. Dabei wird die Abdichtung an der Kontaktstelle der Ringfläche 26a mit der nichtmetallischen Ringschulter 34 aufgehoben und das in dem System geführte Gas kann wieder weitgehend ungehindert durch den Ventilkörper 16 strömen.

Um die Installation des Leckanzeigeventils in einem Gasleitungssystem zu erleichtern, sind Befestigungsmittel vorgesehen, die aus Schraubenlöchern 35, 36 bestehen. Diese Schraubenlöcher sind so lang, daß sie sich durch die ganze Dicke des Ventilkörpers 16 erstrecken und für ein Anschlußstück am Einlaß bzw. am Auslaß des Ventils auf der linken bzw. rechten Seite oder umgekehrt passen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Leckanzeigeventil in einer Gasleitung mit einem Ventilkörper, der eine Ventilhauptkammer umschließt, die aus mehreren Kammern besteht, von denen eine Kammer mit einem Einlaß und eine andere Kammer mit einem Auslaß in Verbindung steht, mit einem in der Ventilhauptkammer angeordneten Ventilstellglied, das aus einer Offenstellung, die es im Normalbetrieb der Gasleitung einnimmt, in eine Sperr- oder Prüfstellung bewegbar ist, in der es die Ventilhauptkammer an einer Stelle zwischen dem Einlaß und dem Auslaß versperrt, und mit einer mit dem Einlaß kommunizierenden Nebenleitung und einer an die Nebenleitung angeschlossenen Röhre, die in einen an dem Ventilkörper befestigten, eine Flüssigkeit enthaltenden, zumindest teilweise durchsichtigen Behälter eintaucht, wobei der Behälter mit dem Ventilauslaß in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil-Stellglied al« ein mit einem Ende aus dem Ventilkorper (16) herausragender, gegen die Kraft eines Rückholmittels (32) in die Sperr- oder Prüfstellung axial verschiebbarer Stößel (22) ausgebildet ist, der in der Sperr- oder Prüfstellung mit einer Ringfläche (26a) auf einer Ringschulter (34) im Ventilkörper druckmitteldicht tufsitzt und dadurch den Hauptgaskanal {i7c) zum Ventilauslaß (19) absperrt, daß die Nebenleitung (23, 25) durch den Stößel geführt ist und daß die Röhre (24) von der Stirnfläche des im Ventilkörper befindlichen Endes des Stößels ausgeht

2. Leckanzeigeventil nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum zwischen der mit dem Einlaß verbundenen K.Timer und der mit dem Auslaß verbundenen Kammer eine verengte Öffnung (17c,) angeordnet ist, die von einem ringförmigen Absatz umgeben ist, auf dem eine nichtmetallische Ringschulter (34) liegt, und die der Stößel (22) verschließt, wenn er aus seiner normalen -to Stellung (offen) in die Prüfstellung verschoben wird.

3. Leckanzeigeventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenleitung aus einem radial in dem Stößel (22) verlaufenden Kanal (25) besteht, dessen eines Ende über eine Öffnung (23) mit der Umgebung des Stößels und dessen anderes Ende mit der Röhre (24) in Verbindung steht.

4. Leckanzeigeventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (22) mit seinem Rumpf (26) in der an den Einlaß anschließenden Kammer (17b) aufgenommen ist und die Röhre (24) des Stößels sich durch die an den Auslaß angeschlossene Kammer (17a^erstreckt

5. Leckanzeigeventil nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (22) an seinem einen Ende einen in Achsrichtung vorspringenden geschlossenen Randwulst (26a) aufweist, der sich in Prüfstellung des Stößels gegen die nichtmetallische Ringschulter (34) anlegt. M

6. Leckanzeigeventil nach Anspruch I oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (22), mit einem Dichtungselement versehen ist, das die Außenwand des Stößels gegen die Innenwand des Hohlraums (17), in dem der Stößel aufgenommen ist, abdichtet.

7. Leckanzeigeventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement ein Dichtungsring (27) ist, der teilweise in einer Ringnut (28) am Stößel (22) eingebettet ist

8. Leckanzeigeventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein Querloch (29) des Stößels (22) ein Stift (30) gesteckt ist, dessen Enden in sich gegenüberliegenden Querbohrungen (31) des Ventilkörpers (16) liegen und der in dem Querloch einen Spielraum hat, der den axialen Bewegungsspielraum des Stößels gegenüber dem Ventilkörper bestimmt.

9. Leckanzeigeventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückholmittel, das den Stößel (22) in seine normale Offenstellung zurückholt, eine Schraubenfeder (32) ist, die sich an einem Absatz abstützt, der in der mit dem Auslaß verbundenen Kammer (17a) gebildet ist und gegen das Vorderende des Stößels drückt