DE3050755C2 - Actuating device for pressure bottle shut-off valve - Google Patents

Actuating device for pressure bottle shut-off valve

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DE3050755C2
DE3050755C2 DE19803050755 DE3050755A DE3050755C2 DE 3050755 C2 DE3050755 C2 DE 3050755C2 DE 19803050755 DE19803050755 DE 19803050755 DE 3050755 A DE3050755 A DE 3050755A DE 3050755 C2 DE3050755 C2 DE 3050755C2
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Dieter Dipl.-Ing. 5170 Jülich Niephaus
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Forschungszentrum Juelich GmbH
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Kernforschungsanlage Juelich GmbH
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    • F17C2205/0382—Constructional details of valves, regulators

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung für ein Druckflaschen-Absperrventil mit einem Ventilgehäuse und mit einem äußeren und einem inneren Ventilsitz, mit denen jeweils ein nach innen zu abhebender Ventilteller zusammenarbeitet, von denen der äußere nach einem durch eine Gewindespindel und eine Stellmutter bewirkten Öffnungshub an einem Stößel des inneren Ventiltellers zur Anlage gelangt und diesen bei weiterer Abwärtsbewegung der Gewindespindel gegen die Kraft einer Schließfeder in Öffnungsrichtung bewegt. The invention relates to an actuating device for a pressure bottle shut-off valve with a Valve housing and with an outer and an inner valve seat, with each one of which is to be lifted off inwards Valve head cooperates, of which the outer after one by a threaded spindle and one Adjusting nut brought about the opening stroke on a plunger of the inner valve disk comes to rest and this at Moved further downward movement of the threaded spindle against the force of a closing spring in the opening direction.

Sie bezieht sich insbesondere auf ein solches Absperrventil für Druckflaschen zur Lagerung von gefährlichen Gasen und/oder Flüssigkeiten.It relates in particular to such a shut-off valve for pressure bottles for the storage of dangerous Gases and / or liquids.

Bei der Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen fallen hochradioaktive Gase in erheblichen Mengen an, für deren Unterbringung Gasflaschen in Betracht gezogen werden. Diese Gasflaschen müssen gefüllt, transportiert und abgelagert werden. Spezialventile für solche Flaschen sind bislang nicht erhältlich.The reprocessing of nuclear fuels produces significant amounts of highly radioactive gases, gas cylinders should be considered for their accommodation. These gas cylinders must be filled and transported and be deposited. Special valves for such bottles are not yet available.

Bekannt sind Absperrventile der eingangs genannten Art (DK-PS 8 03 872). bei denen beide Ventile mittels einer Gewindespindel abhängig voneinander formschlüssig geöffnet und kraftschlüssig geschlossen werden, wobei das innere, als Regulierventi! dienende Ventil erst geöffnet wird, wenn das äußere Ventil bereits offen ist. Durch diese Ventilsteuerung sollen Dichtprobleme vermieden werden, die sonst üblicherweise nach längcrem Gebrauch (durch Abnutzungserscheinungen infolge der hohen Geschwindigkeit der Gase beim öffnen) auftreten.Shut-off valves of the type mentioned are known (DK-PS 8 03 872). where both valves by means of a threaded spindle can be opened positively and non-positively closed depending on each other, where the inside, as a regulating valve! Serving valve is only opened when the outer valve is already open is. This valve control is intended to avoid sealing problems that would otherwise normally occur after a long time Use (due to wear and tear due to the high speed of the gases when opening) appear.

Bei der ins Auge gefaßten Lagerung gefährlicher Substanzen sind nun Abnutzungserscheinungen weniger zu befürchten als Unfälle durch Bedienungsfehler, die zu einer unbeabsichtigten Freigabe des gefähriichen Inhalts führen könnten.With the storage of dangerous substances under consideration, there are now fewer signs of wear and tear to be feared as accidents caused by operating errors that lead to an unintentional release of the dangerous Content.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Absperrventil zu schaffen, das gegen ein unbeabsichtigtes Öffnen unter Freigabe des gefährlichen Inhalts der damit vorgesehenen Druckflasche gesichert ist.The invention is therefore based on the object of creating a shut-off valve that prevents unintentional Opening with the release of the dangerous contents of the pressure bottle provided is secured.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Druckabsperrventil der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß nach Öffnung des äußeren Ventiltellers ein Anschlag eine wehere Abwärtsbewegung der Gewindespindel durch die Stellmutter verhindert daß eine zweite Stellmutter vorgesehen ist, mitteis der, nach Verhinderung der Abwärtsbewegung der Gewindespindel durch die erste Stellmutter, über ein Brückenelement der Spindeltrieb für den äußeren Ventilteller mit seiner Gewindespindel weiter abwärts bewegbar ist und daß der äußere Ventilteller formschlüssig schließbar ist.This object is achieved according to the invention by a pressure shut-off valve of the type mentioned at the outset, which is characterized in that after opening the outer valve disk, a stop causes a wehere downward movement the threaded spindle through the adjusting nut prevents a second adjusting nut from being provided is, in the middle of, after preventing the downward movement of the threaded spindle by the first adjusting nut, The spindle drive for the outer valve disk with its threaded spindle continues via a bridge element can be moved downwards and that the outer valve disk can be closed in a form-fitting manner.

Das Ventil kann ausschließlich aus metallischen oder strahlenbeständigen Werkstoffen hergestellt werden, und es hat zumindest zwei Barrieren gleicher Qualität zwischen dem aktiven Flascheninhalt und der Aimo-Sphäre. The valve can only be made of metallic or radiation-resistant materials, and it has at least two barriers of equal quality between the active bottle contents and the Aimo sphere.

Besonderheiten der Erfindung wie ein gewisser Leerhub des im äußeren Ventilteller geführten Stößels des inneren Ventiltellers und das Konzept eines kalibrierten Ausschleusraumes zwischen den Ventilen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.Special features of the invention such as a certain idle stroke of the tappet of the inner valve disk guided in the outer valve disk and the concept of a calibrated The discharge space between the valves can be found in the subclaims. Below is an exemplary embodiment of the invention with reference to the drawing.

Wie in der Zeichnung gezeigt ist, sinJ :m Vcntilgchäu-. se 1 zwei Ventilspindeln oder -stößel 2, 3 mit Kegel-As shown in the drawing, sinJ: m Vcntilgchäu-. se 1 two valve spindles or tappets 2, 3 with tapered

AO oder Ventiltellern 4, 5 hintereinandcrgcschaltet und hängend eingebaut. Das äußere Ventil wird durch eine Gewindespindel 6, das innere Ventil durch eine vorgespannte Druckfeder 7 geschlossen. Die hängende Bauweise hat den Vorteil, daß nach der drucklosen kryogenen Befüllung der Flaschen die Anfangsdichtkraft beim inneren Ventil durch den sich in der Flasche aufbauenden Gasdruck verstärkt wird. AO or valve disks 4, 5 connected in series and installed hanging. The outer valve is closed by a threaded spindle 6, the inner valve by a pretensioned compression spring 7. The hanging construction has the advantage that after the pressure-free cryogenic filling of the bottles, the initial sealing force at the inner valve is increased by the gas pressure building up in the bottle.

Das öffnen und Schließen der beiden Ventile erfolgt über zwei Stellmuttern 8 und 9. Über die Stellmuttcr 8 wird das äußere Ventil betätigt, dessen Ventilspindel oder -stößel 2 eine Paßfeder 2' aufweist, die ein Verdrehen der Spindel 2 verhindert und somit deren geradlinige Bewegung erzwingt. Der Ventilhub beträgt 3 mm.
Der Ventiltrieb für das innere Ventil ist in die Stellmutter 9 eingebaut. Beim Drehen der Stellmuttcr 9 wird die obere Ventilspindel 2 durch Mitnahme über das Brücken- oder Kopplungselemeni 3', geradlinig weiterbewegt. Nach einem Leerhub von 0,5 mm setzt die Spindel 2 über den Kegelteller 4 auf dem Stößel 3 auf und bei weiterem Drehen wird das innere Ventil geöffnet. Der Hub beträgt 3 mm.The opening and closing of the two valves takes place via two adjusting nuts 8 and 9. The outer valve is actuated via the adjusting nut 8, the valve spindle or tappet 2 of which has a feather key 2 'which prevents the spindle 2 from rotating and thus forces its linear movement . The valve stroke is 3 mm.
The valve drive for the inner valve is built into the adjusting nut 9. When the adjusting nut 9 is turned, the upper valve spindle 2 is moved in a straight line by being carried along by the bridging or coupling element 3 '. After an idle stroke of 0.5 mm, the spindle 2 comes into contact with the tapered plate 4 on the plunger 3, and the inner valve is opened when it is turned further. The stroke is 3 mm.

Über die Stellmutter 9 wird der komplette Ventiltrieb (der durch die Stellmutter 8 mit damit drehstarrer Drelihiilsc 8' und die Spindel 6 mit Anschlagsring 2" gebildetThe entire valve train is actuated via the adjusting nut 9 (which by the adjusting nut 8 with thus torsionally rigid Drelihiilsc 8 'and the spindle 6 formed with a stop ring 2 "

bri wird) über ein Kopplungsglicd 3' weiter nach unten bewegt. Dabei wird die Mitnahme über ein Kragen 3'" bewirkt, über den die Stellmutter 9 übergreift. Die Aufwärtsbewegung des Kopplungsgliedes 3' wird durch ei-b r i is moved further downwards via a coupling link 3 '. The entrainment is effected by means of a collar 3 '"by means of which the adjusting nut 9 engages. The upward movement of the coupling member 3' is achieved by a

ne Kontermutter 3a bewirkt, die auf das Kopplungsglied 3' über die Stellmutter 9 übergreifend aufgeschraubt wird. Die Dicke des übergreifenden Stellmut- jßt terkranzes muß dabei geringfügig kleiner sein als der fii Abstand zwischen Kragen 3'" und Kontermutter 3a, H damit die Stellmutter 9 überhaupt gedreht werden kann. if; Das Kopplungsglied 3' überträgt seine durch diene lock nut 3a causes which is screwed onto the coupling member 3 'over the adjusting nut 9 across. The thickness of the cross-Stellmut- JSS t terkranzes must in this case be slightly smaller than the fii distance between collar 3 '' and the lock nut 3a, H so that the adjusting nut 9 can be rotated even if;. The coupling member 3 'transfers its by

M Siellmutter erzwungene Abwärtsbewegung auf die £; Drehhülse 8' über einen unteren Anschlagskragen 8". pf Auf die Drehhülse 8' ist die Stellmutter 8 aufgeschraubt ft. und durch einen Stift 8'" gegen Abdrehen gesichert f| Damit wird die Aufwärtsbewegung des Stößels 2 bei JH entsprechender Betätigung der Stellmutter 9 erzwunfp gen. Der Abstand zwischen der unteren Auflagefläche H der Stellmutter 8 und der Anschlagfläche des Kragens t5 g| 8" muß etwas größer sein als die Gesamtlänge des JB Kopplungsgliedes 3', damit die Betätigung der Stellmutt'i ter 8 nicht behindert wird. M Siellmutter forced downward movement on the £; Rotary sleeve 8 'over a lower stop collar 8 ". Pf The adjusting nut 8 is screwed onto the rotary sleeve 8' ft. And secured against turning off by a pin 8 '" f | Thus, the upward movement of the plunger 2 is enforced when the adjusting nut 9 is actuated accordingly. The distance between the lower support surface H of the adjusting nut 8 and the stop surface of the collar t5 g | 8 "must be slightly larger than the total length of the JB coupling link 3 'so that the actuation of the Stellmutt'i ter 8 is not hindered.

ί; Als Anschlag für die Abwärtsbewegung der Spindel 2ί; As a stop for the downward movement of the spindle 2

If wirki ein iVeiiensieherungsring 2". Als Anschlag für die % Auf- und Abwärtsbewegung des Spindeltriebe ι für Be-Jf wegung der inneren Ventilspindel 3 wirken 7wei in :4 senkrechten Langlöchern geführte Paßstifte3".
i;| Sind beide Ventile geöffnet, kann die Flasche durchIf wirki a iVeiiensieherungsring 2 ". As a stop for the% upward and downward movement of the spindle drives ι for loading Jf movement of the inner valve spindle 3 act 7wei in: 4 vertical slots run Paßstifte3".
i; | If both valves are open, the bottle can through

e den seitlichen Füll- und Entnahmestutzen 10 gefüllt wer- ;;■ den. Über die Stellmutter 9 wird anschließend das inne- ;i pe Ventil und dann über die Stellmutter 8 das äußere ψ Ventil geschlossen.e the lateral filling and extraction nozzle 10 are filled ;; ■ the. Via the adjusting nut 9 is then the inne-; i pe valve and then closed, the outer valve ψ about the adjusting nut. 8

. ' Beide Hubbewegungen sind durch die genannten An-. '' Both lifting movements are possible due to the mentioned

'.'1 schlage begrenzt. Ein gegenseitiges Mitdrehen der Stell- :. muttern durch Betätigen einer der beiden ist nicht möglich, so daß die eindeutige und sichere Bedienbarkeit gewährleistet ist. '.' 1 strike limited. A mutual rotation of the setting :. nuts by pressing one of the two is not possible, so that the clear and safe operability is guaranteed.

Zur Abdichtung der Ventilspindel 2 gegen die Umgebung ist ein Faltenbalg 11 vorgesehen. Der Füll- und Entnahmestutzen 10 wird durch ein Rückschlag-Kugelvcntil 12 (DIN 477, Form E 2) abgedichtet, wobei auf dieses nach der über einen Entnahmeanschluß 13 erfolgten Bcfüllung Dzw. Probennahme eine Verschlußkappe 14 aufgeschraubt wird.A bellows 11 is provided to seal off the valve spindle 2 from the environment. The filling and Extraction port 10 is through a non-return ball valve 12 (DIN 477, Form E 2) sealed, this being done via a removal connection 13 on this For filling or sampling, a cap 14 is screwed on.

Die vorstehend beschriebene Ventilkonstruktion erlaubt die Entnahme einer Gasprobe, ohne daß die gefüllte Flasche geöffnet wird.The valve construction described above allows taking a gas sample without opening the filled bottle.

Dabei dient der Ryum 15 zwischen dem äußeren und inneren Ventil als Probenraum und hat ein Volumen von etwa 42 ml. Die Durchgangsbohrungen 16 zum unteren Ventilsitz 17 sind so angebracht, daß eine Auffangrinne 16' für flüssiges Gas vorhanden ist, die zwangsläufig nach dem kryogenen Füllvorgang Reste verflüssigten Gnses enthält.The Ryum 15 serves as a sample space between the outer and inner valve and has a volume of about 42 ml. The through bores 16 to the lower valve seat 17 are attached so that a collecting channel 16 'is available for liquid gas, which inevitably liquefied residues after the cryogenic filling process Contains gnses.

Nachdem die Flasche befüllt worden ist und ihre Glcichgewichtstemperatur angenommen hat, befindet sich im Probenraum eine Gasprobe gleicher Zusammensetzung wie in der Flasche. Diese Gasprobe kann dann über den Füllstutzen 10 zur Analyse entnommen werden. Dabei wird nur das äußere Ventil geöffnet, das innere Ventil bleibt geschlossen. Beim Einschrauben des Entnahmeanschlusses 13 wird zwischen dem Anschluß 13 und dem Entnahmestutzen 10 bereits vordem öffnen des Ventils 12 eine gasdichte Verbindung hergestellt. Restgase, die sich nach dem Befüllen in dem Totraum zwischen dem äußeren Ventil und dem Rückschlagventil 12 befinden, können somit nicht entweichen.After the bottle has been filled and has reached its equilibrium temperature, it is located In the sample space there is a gas sample of the same composition as in the bottle. This gas sample can can then be removed via the filler neck 10 for analysis. Only the outer valve is opened, the inner valve remains closed. When screwing in the extraction connection 13 is between the connection 13 and the extraction nozzle 10 already open beforehand of the valve 12 established a gas-tight connection. Residual gases that are in the dead space after filling are located between the outer valve and the check valve 12, can therefore not escape.

Hierzu 1 Elp.tt ZeichnungenIn addition 1 Elp.tt drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Betätigungsvorrichtung für ein Druckflaschen-Absperrventil mit einem Ventilgehäuse und mit einem äußeren und einem inneren Ventilsitz, mit denen jeweils ein nach innen zu abhebender Ventilteller zusammenarbeitet, von denen der äußere nach einem durch eine Gewindespindel und eine Stellmutter bewirkten Öffnungshub an einem Stößel des inneren Ventiltellers zur Anlage gelangt und diesen bei weiterer Abwärtsbewegung der Gewindespindel gegen die Kraft einer Schließfeder in Öffnungsrichtung bewegt dadurch gekennzeichnet, daß nach öffnung des äußeren Ventiltellers (4) ein Anschlag (2") eine weitere Abwärtsbewegung der Gewindespindel (6) durch die Stellmutter (8) verhindert, daß eine zweite Stellmutter (9) vorgesehen ist, mittels der, nach Verhinderung der Abwärtsbewegung der Gewindespindei (6) durch die erste Steiimutter, über ein Briickeneiement (3') der Spindeltrieb für den äußeren Ventilteller (4) mit seiner Gewindespindel (6) weiter abwärts bewegbar ist und daß der äußere Ventilteller (4) formschlüssig schließbar ist.1. Actuating device for a pressure bottle shut-off valve with a valve housing and with a outer and an inner valve seat, with each of which a valve disc to be lifted inwards cooperates, of which the outer after one by a threaded spindle and an adjusting nut caused opening stroke comes to rest on a plunger of the inner valve disk and this with further downward movement of the threaded spindle against the force of a closing spring in the opening direction moves characterized in that after opening the outer valve disk (4) a Stop (2 ") prevents further downward movement of the threaded spindle (6) by the adjusting nut (8), that a second adjusting nut (9) is provided, by means of which, after preventing the downward movement the threaded spindle (6) through the first retaining nut, the spindle drive via a bridge element (3 ') for the outer valve disk (4) with its threaded spindle (6) can be moved further downwards and that the outer valve disk (4) can be closed in a form-fitting manner. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Stößel (3) des inneren Ventiltellers (5) im Ventilteller (4) des äußeren Ventils nach völliger öffnung des äußeren Ventils durch die zugehörige Spindel (6) Lei Betätigung der Stellmutter (9) für das innere Ventil erst nach ehrim etwa 10% des Gesamtweges beider Triebe ausmachenden Leerweg zum Anschlag kommt.2. Apparatus according to claim 1, characterized that the plunger (3) of the inner valve disk (5) in the valve disk (4) of the outer valve after complete The outer valve is opened by the associated spindle (6). Actuation of the adjusting nut (9) for the inner valve only after about 10% of the Total travel of both drives making up the empty travel comes to a stop. 3. Vorrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Raum zwischen dem äußeren und inneren Ventil für die Ausschleusung bestimmter Gasprobenmengen kalibriert ist.3. Apparatus according to claim i or 2, characterized in that the free space between the outer and inner valve is calibrated for the discharge of certain amounts of gas sample.
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DE803872C (en) * 1949-02-01 1951-04-12 Alexander Reineck High pressure gas cylinder valve
DE829844C (en) * 1950-05-23 1952-01-28 Dr Wilhelm Friedrich Closing organ for pressure vessels, which is also provided with a device for pressure reduction
DE1196915B (en) * 1957-06-21 1965-07-15 Draegerwerk Ag Gas shut-off valve
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