DE3700726C2

DE3700726C2 -

Info

Publication number: DE3700726C2
Application number: DE19873700726
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Ing. Gottfried (Fh); Karl Heinz 5200 Siegburg De Kleine
Original assignee: Gok Regler- und Armaturen & Co Kg 5200 Siegburg De GmbH
Current assignee: GOK Regler und Armaturen GmbH and Co KG
Priority date: 1987-01-13
Filing date: 1987-01-13
Publication date: 1989-12-14
Also published as: DE3700726A1

Description

Die Erfindung betrifft eine thermisch auslösende Absperrein richtung, angeordnet vor dem Regelventil eines einen Ein gangsanschlußstutzen aufweisenden Gasdruckregelgerätes.

Gasgeräte allgemein, darunter zählen auch die Gasdruckregel geräte, waren bislang nur für ihren Verwendungszweck, die Erfüllung ihrer Funktion, ausgelegt. Die Verschärfung der Brandschutzbestimmungen, insbesondere für bewohnte Gebäude, verlangen nunmehr, daß diese Geräte einer Brandeinwirkung zumindest eine gewisse Zeit lang standhalten, noch besser aber im Brandfalle den Gasdurchgang sicher unterbrechen.

Bekannt ist aus der DE-OS 31 23 717 A1 ein Gasdruckregelgerät, welches zur Vermeidung eines Gasaustrittes nach der durch Brandeinwirkung zerstörten Arbeitsmembran die Atmungsboh rung, die den Membranraum mit der Atmosphäre verbindet, durch einen unter Federspannung stehenden, mit einem Weichlot oder einem Kleber in Offenstellung gehaltenen Ventilteller ver schließen läßt. Nachteilig wirkt sich hierbei aus, daß nach Zerstörung der Arbeitsmembran der volle Gasdruck ungere gelt auf den nachfolgenden Verbraucher trifft, wo es zu wei teren Schäden kommen kann.

Nach dem DE-GM 83 24 005 ist ein einem Gasdruckregelgerät vor zuschaltendes Sicherheitsabsperrventil bekannt, welches auf unzulässige Druckveränderungen in der Rohrleitung nach einem Gasdruckregelgerät anspricht, den Gasdurchgang aber nicht unterbricht bei einem unzulässig hohen Temperaturanstieg um das Gasdruckregelgerät oder dieses Sicherheitsabsperr ventil.

Es soll die Aufgabe gelöst werden, eine thermisch auslösende Absperreinrichtung vor einem Gasdruckregler, welcher wahl weise mit einem Sicherheitsabsperrventil versehen sein kann, so anzuordnen, daß im Brandfalle kein Gas aus dem beschädig ten Gasdruckregler entweichen kann, und hierfür keine zu sätzliche Armatur benötigt wird, und es möglich ist, durch eine an der Absperreinrichtung vorhandene Anzeigeeinrichtung zu erkennen, ob die Absperreinrichtung angesprochen hat.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung dieser Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 mit Weiter bildungen gemäß den zugehörenden Unteransprüchen. Eine weitere Lösung der Aufgabe enthalten die kennzeichnenden Merkmale des Nebenanspruchs 4 mit Weiterbildungen gemäß seinen Unteransprü chen.

Die mit dieser Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen ins besondere darin, daß für die thermisch auslösende Absperr einrichtung, angeordnet vor dem Regelventil eines Gasdruck regelgerätes, kein separates Absperrventil anzufertigen ist, sondern bereits vorhandene Bauteile des Gasdruckregelgerätes dafür herangezogen werden, was sich äußerst kostengünstig und raumsparend auswirkt und trotzdem eine optimale ther mische Sicherheit bietet. Während nach dem Hauptanspruch 1 diese Einrichtung im Eingangsanschluß eines einfachen Gas druckregelgerätes untergebracht ist, zeigt der Nebenan spruch eine Lösung zur Unterbringung der thermischen Ab sperreinrichtung unter Ausnutzung der vorhandenen Bauteile eines auf Überdruck und gegebenenfalls Druckmangel anspre chenden Sicherheitsabsperrventiles, gehörend zum Gasdruck regelgerät. Die in Verbindung mit diesen Lösungen vorge schlagene Anzeigevorrichtung stellt eine besonders wertvolle Ergänzung zur thermischen Absperreinrichtung dar, die die Stellung der Absperreinrichtung erkennen läßt.

Die in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh rungsbeispiele werden wie folgt beschrieben:

Fig. 1 zeigt ein einfaches Flüssiggasdruckregelgerät zum Anschluß an eine Flüssiggasflasche, wobei die thermische Absperreinrichtung in diesem Flaschenan schlußstutzen untergebracht ist, der Ventilschließ kegel 4 auf einem Lotring 10 ruht und das Druckan zeigemanometer eine im Brandfalle oder schon bei thermischer Überhitzung erfolgte Absperrung des Gasdurchflusses anzeigt.

Fig. 2 zeigt vom nicht weiter dargestellten Gasdruckregel gerät 31 das Ventilgehäuse 55 mit einem daran ver schraubten Sicherheitsabsperrventil 56, bei welchem die in Verbindung mit dem Ventilschließkegel 34 stehende, durchbohrte Haltevorrichtung 39 mit dem durchgehenden Ventilstößel 33 durch ein Lot 37 wieder zusammengefügt ist. Durch den durchsichtigen Zwischen ring 45 der Anzeigevorrichtung 42 ist erkenntlich, ob eine Absperrung der Sicherheitseinrichtung erfolgt ist durch einen unzulässig hohen Druckanstieg oder durch einen thermischen Einfluß.

Fig. 3 zeigt die gleiche Anordnung eines Sicherheitsabsperr ventiles 56 zum Reglerventilgehäuse 55, jedoch bilden hier der Ventilstößel 60 und die Haltevorrichtung 61 eine Einheit, und die thermische Auslöseeinrichtung in Form einer Temperaturfühlerhülse 67 mit dem darin unter der Spannung der Druckfeder 65 stehenden und mittels Thermolot 66 in seiner Ruhestellung befestig ten Schließbolzen 64 sind am Membrangehäuseauge 57 druckdicht eingeschraubt und stehen dem die Auslösung des Ventilschließkegels 34 vollziehenden Schaltge stänge 41 gegenüber. Das durch den durchsichtigen Zwischenring 45 sichtbare Gewindeende 68 der Halte vorrichtung 61 zeigt hier nur die Offenstellung oder die Schließstellung des Ventilschließkegels 34 an, unabhängig, ob die Absperrung durch Druckveränderung oder durch thermischen Einfluß erfolgt ist.

Wenn in den Ansprüchen und der Beschreibung von einem Lot oder Thermolot gesprochen wird, so handelt es sich dabei um ein bei einer bestimmten Temperatur schmelzendes Speziallot, welches bei der vorgegebenen Temperatur die damit verbunde nen Elemente zur Auslösung des Schließvorganges an der Ab sperreinrichtung freigibt. Diese Speziallote beginnen mit dem Wood'schen Metall, das bereits bei ca. 70°C schmilzt. Weitere Abstufungen sind aus der Literatur über bestimmte Lote bekannt. Als wichtig wird hierbei angesehen, daß die Trennung der Lotstellen bereits bei einer Temperatur erfolgt, die noch keine Schädigung an den funktionellen Tei len des Gasdruckregelgerätes und dem auf Druckveränderung an sprechenden Sicherheitsabsperrventil bewirkt. Dies sind ins besondere die Membraneinrichtungen 16 zum Druckregelgerät 2 und 40 zum Sicherheitsabsperrventil 56 und des Dichtringes 53 an den Durchführungsstellen. Die Ventildichtungen 11 dagegen sollten vorzugsweise aus einem hochtemperaturbeständigen, elastischen Material bestehen, da hier im Brandfalle der Gaszufluß zu den Regelventilen 5 und 35jeweils am Ven tilmund 6 und 36 fast vollkommen dicht abgesperrt werden muß. Die dafür geltenden Brandschutzrichtlinien lassen bei 650°C eine Undichtheit von 100 l/h zu, zumindest über einen Zeitraum von 30 Minuten, bis Hilfe zur Brandbekämpfung ein getroffen ist.

Beim Druckregelgerät nach Fig. 1 gelangt der Gasvordruck, von einer Flüssiggasflasche kommend, daran befestigt mit dem Eingangsstutzen 1 und der Verschraubungseinrichtung 7 - im Bild eine Überwurfmutter, was ebenso eine Rohrverschraubung innerhalb einer Rohrleitung sein kann -, durch die Eingangs bohrung 17, entlang des Führungsspaltes 18, hindurch durch die Abstandsstege 9, durch den geöffneten Ventilmund 6 zum Regelventil 5. Im Gasdruckregelgerät 2 wird dann der Gasvor druck mit Hilfe der Membraneinrichtung 16 in bekannter Weise auf einen konstanten Gasausgangsdruck geregelt, der dann weitergeführt wird zum Gasverbrauchsgerät. Der für die thermische Absperrung bestimmte Ventilschließkegel 4 ruht mit seinen Abstandsstegen 9 auf einem eingelegten oder einge schmolzenen Lotring 10, der den Ventilschließkegel 11 in Offen stellung zum Ventilmund 6 hält. Die Abstandsstege 9 sind dabei etwas kürzer als die Höhe des Lotringes 10. Wird durch einen Schwelbrand die für den Lotring vorgegebene Schmelztemperatur erreicht, so schmilzt dieser Lotring weg, und durch die Kraft der Druckfeder 3 wird der Ventilschließ kegel 4 bzw. 12 auf den Ventilmund 6 gedrückt und sperrt den Gasdurchgang ab. Das Schmelzintervall des Lotes ist dabei sehr gering. Der vor dem Regelventil 5 anstehende Gasvordruck kann am Druckanzeigemanometer 8 abgelesen werden. Eine ausbleibende Gasvordruckanzeige gibt dann einen Hinweis auf den durch erhöhten Temperatureinfluß in Schließ stellung gelangten Ventilschließkegel 4. Vorausgesetzt wird dabei, daß natürlich noch Gas in der Flüssiggasflasche vor handen ist, was als erstes nachzuprüfen wäre.

In Fig. 2 wird ein vor dem Regelventil 35 des Gasdruckregel gerätes 31 angeordnetes Sicherheitsabsperrventil 56 mit Ven tilmund 36 für die Funktion einer thermisch auslösenden Ab sperreinrichtung aufbereitet. Bei der Schließfunktion auf Überdruck ansprechend, hebt der vom Ausgang des Reglerven tilgehäuses 5 durch das Impulsrohr 58 gelangende Gasüber druck die Membraneinrichtung 40 mit dem Schaltgestänge 41 an, welches an der Rasterfläche 84 der Haltevorrichtung 39 abgeleitet und dann der Ventilschließkegel 34 durch die Kraft der Schließfeder 32 in Schließstellung auf den Ventil mund 36 gedrückt wird. Die Haltevorrichtung 39 mit ihrem Ge windeende 46 verschwindet dabei aus dem Bereich des durch sichtigen Zwischenringes 45 und zeigt damit den Schließvor gang der Sicherheitsabsperreinrichtung auf Überdruck an. Ein Wiederöffnen der Sicherheitsabsperreinrichtung ist bei einer Absperrung, bedingt durch Überdruck, nach Beseitigung der Ursache möglich. Dafür wird die Verschlußkappe 43 aus dem Membrangehäuse 50 herausgeschraubt und umgedreht mit der Seite des Öffnungshilfsgewindes 44 auf das Gewindeende 46 der Haltevorrichtung 39 aufgeschraubt und der Ventilstößel 33 mit dem Ventilschließkegel 34 so weit in Offenstellung ge zogen, bis das Schaltgestänge 41 über die Rasterfläche 84 wieder einrastet. Bei einer thermischen Auslösung schmilzt das Lot 37 innerhalb der Haltevorrichtung 39. Der mit dem Ventilschließkegel 34 verbundene Ventilstößel 33 wird durch die Kraft der Druckfeder 32 aus der flüssig gewordenen Lot stelle herausgezogen, die Absperreinrichtung geht in Schließ stellung. Der Auslösestößel bleibt dabei stehen, das vorher außerhalb des durchsichtigen Zwischenringes liegende markier te Ende 48 des Ventilstößels wandert dabei in den breiten Schlitz 47 im Gewindeende 46 der Haltevorrichtung, wird da mit sichtbar und zeigt so die Schließstellung auf einen thermischen Einfluß hin an. Ein Wiederöffnen der Absperreinrichtung ist in diesem Falle nicht mehr möglich; die Regel- und Sicherheitseinrichtung muß zwangsweise zer legt und auf mögliche Beschädigungen durch den Temperatur einfluß untersucht werden. Vorausgesetzt ist hierbei, daß das Ende 49 mit dem Schaltgestänge 41 eine durchgehende Ein heit bildet, also ohne die auch hier mögliche Zwischenlot stelle, die eine zusätzliche Variante darstellt. Das Regler ventilgehäuse 55, welches innerhalb der gasführenden Rohr leitung montiert ist, wird in jedem Falle aus einem hoch temperaturbeständigen Metall, in der Regel aus Eisen, be stehen. Das Gehäuse 31 des Gasdruckregelgerätes und auch das Gehäuse des Sicherheitsabsperrventiles 56 könnten aus Alu minium bestehen, welches bereits unterhalb der Temperatur grenze von 650°C wegschmelzen kann. In diesem Falle muß verhindert werden, daß Gas vom Reglereingangsanschlußstutzen 30 her an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Gehäuse teilen entweicht. Dafür ist erfindungsgemäß in das Reglerven tilgehäuse 55 eine ebenfalls hochtemperaturbeständige Metall kapsel 52 gasdicht eingeschraubt und der Durchbruch für den Ventilstöße 33 durch einen ebenfalls hochtemperaturbestän digen Dichtring 53 abgedichtet. Schlimmstenfalls würde in einem Brandfalle also nur das Reglerventilgehäuse 55 mit der Metallkapsel stehen bleiben und der Gasdurchgang zum Regel ventil 35 durch den Ventilschließkegel 34 mit seiner hoch temperaturbeständigen Ventildichtung 11 abgesperrt. Neben der optischen Anzeige für die Offen- und Schließstellung der Absperreinrichtung durch den durchsichtigen Zwischenring 45 hindurch, ist auch eine Auslöseeinrichtung für eine mechani sche oder elektrische Meldung vorgesehen durch ein über das durchbrochene Ende der Verschlußkappe 43 hinausstehende, ver längerte Ende 48 des Ventilstößels oder der Haltevorrichtung 61, welches beim Übergehen der Absperreinrichtung in den Schließzustand diese Meldung auslöst. Diese Einrichtung ist nicht nur auf eine thermisch auslösende, sondern auch auf eine druckabhängig auslösende Absperreinrichtung anwendbar.

Bezugszeichen zu Thermisch auslösende Absperreinrichtung

1 Eingangsanschlußstutzen
2 Gasdruckregelgerät
3 Federspannung - Druckfeder
4 Ventilschließkegel mit Abstandsstegen
5 Regelventil
6 Ventilmund
7 Verschraubungseinrichtung
8 Druckanzeigemanometer (optische Anzeige)
9 Abstandsstege
10 Lotring
11 hochtemperaturbeständige Ventileinrichtung
14 Lot
15 Führungsbohrungswandung
16 Membraneinrichtung zum Druckregelgerät
17 Eingangsbohrung
18 Führungsspalte
30 Reglereingangsanschlußstutzen
31 Gasdruckregelgerät mit Sicherheitsabsperrventil
32 Federspannung - Schließfeder
33 Ventilstößel
34 Ventilschließkegel
35 Regelventil
36 Ventilmund
37 Lot
38 Bohrung der Haltevorrichtung
39 Haltevorrichtung
40 Membraneinrichtung zum Sicherheitsabsperrventil
41 Schaltgestänge
42 Anzeigeeinrichtung
43 Verschlußkappe
44 Öffnungshilfsgewinde
45 durchsichtiger Zwischenring
46 Gewindeende der Haltevorrichtung
47 breite Schlitze in der Haltevorrichtung
48 markiertes Ende des Ventilstößels
49 Ende des Schaltgestänges
50 Membrangehäuse
52 Metallkapsel, hochtemperaturbeständig
53 Dichtring
54 Schaltgestängeführung
55 Reglerventilgehäuse
56 Sicherheitsabsperrventil
57 Membrangehäuseauge
58 Impulsrohr
60 Ventilstößel
61 Haltevorrichtung
62 abgeflachte Längsführung
63 gabelförmiges Ende des Schließbolzens
64 Schließbolzen
65 Federspannung - Druckfeder
66 schmelzbares Lot
67 Temperaturfühlerhülse
68 Gewindeende der Haltevorrichtung
84 Rasterfläche

Claims

1. Thermisch auslösende Absperreinrichtung, angeordnet vor dem Regelventil eines einen Eingangsstutzen aufweisenden Gasdruckregelgerätes, mit einem Ventilmund und einem durch ein schmelzbares Lot bei Normaltemperatur in Offenstellung gehaltenen, bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur durch Abschmelzen des Lotes in die Schließstellung freige benden, unter Federspannung stehenden Ventilschließkegel, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die thermische Absperreinrichtung innerhalb des Eingangs anschlußstutzens (1) des Gasdruckregelgerätes (2) mit Verschraubungseinrichtung (7) zu einem Behälterabsperr ventil angeordnet ist
b) das schmelzbare Lot in Form eines Lotringes (10) um den Ventilmund (6) gelegt ist und der Lotring (10) die Höhe des Ventilmundes (6) aufweist
c) der Ventilschließkegel (4) mit dem Ventilhub entsprechen den, den Gasstrom durchlassenden Abstandsstegen (9) ver sehen ist, deren Höhe geringer ist als die Höhe des Lot ringes (10)
d) zwischen Ventilschließkegel (4) und Ventilmund (6) eine Ventildichtung (11) eingelegt ist und
e) zwischen dem Ventilmund (6) der thermischen Absperrein richtung und dem Regelventil (5) des Gasdruckregelgerä tes (2) eine den Offen- oder Schließzustand der unter Gas druck stehenden thermischen Absperreinrichtung anzeigende Einrichtung in Form eines Druckanzeigemanometers (8) an geordnet ist.

2. Thermisch auslösende Absperreinrichtung nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lotring (10) um den Ventilmund (6) eingegossen und die Höhe des Lotringes (10) um ein geringes Maß höher ist als die Höhe der Abstands stege (9).

3. Thermisch auslösende Absperreinrichtung nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsanschluß stutzen (1) eine Gewindeverbindung für einen Rohranschluß aufweist.

4. Sicherheitsabsperrventil, welches einem Gasdruck regler vorgeschaltet ist, mit einem im Gasdurchgang ange ordneten Ventilschließkegel und mit einer Haltevorrichtung, die den durch eine Druckfeder beaufschlagten Ventilschließ kegel im Normalbetrieb in seiner vom Ventilsitz abgehobenen Öffnungsstellung hält, wobei eine mit der Haltevorrichtung mittels Schaltgestänge zusammenwirkende den Ventilschließ kegel in Abhängigkeit vom Gasdruck freigebende Membranein richtung vorgesehen und der Ventilschließkegel mit einem Ventilstößel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (50) der Membraneinrichtung (40) eine ther misch auslösende Absperreinrichtung angeordnet ist, bei der der Ventilstößel (33) in der Haltevorrichtung (39) durch ein bei definierter Temperatur schmelzbares Lot (37) festgehal ten ist, so daß der Ventilschließkegel (34) bei Normaltempe ratur in geöffneter Stellung bleibt, und das vom Ventil schließkegel (34) abgewandte Ende der Haltevorrichtung (39) und des Ventilstößels (33) von einer als Anzeigeeinrichtung dienenden Verschlußkappe (43), bestehend aus einem Öffnungs hilfsgewinde (44) und einem durchsichtigen Zwischenring (45), überdeckt sind, das abgewandte Ende des Ventilstößels (33) markiert ist und im Öffnungszustand der thermisch auslösen den Absperreinrichtung über das Ende der Haltevorrichtung (39) sichtbar hinausragt.

5. Thermisch auslösende Absperreinrichtung nach An spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (48) des Ventilstößels (33) im Öffnungszustand der thermisch auslösen den Absperreinrichtung durch die Verschlußkappe (43) hin durch über das Öffnungshilfsgewinde (44) hinausragt, so daß damit eine mechanische oder elektrische Meldeeinrichtung betätigbar ist.

6. Thermisch auslösende Absperreinrichtung nach den beiden Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse des Sicherheitsabsperrventiles und dem Gasdruckreglergehäuse (55) eine hochtemperaturbeständige Metallkapsel (52) zur Aufnahme der Druckfeder (32), eines Dichtrings (53) und zur Führung des Ventilstößels (33) mit dem Gasdruckreglergehäuse (55) fest verbunden angeordnet ist.

7. Thermisch auslösende Absperreinrichtung nach An spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Haltevor richtung (39) zusammenwirkende Ende (49) des Schaltge stänges (41) durch ein schmelzbares Lot (37) mit dem oberen Teil des Schaltgestänges (41) thermisch lösbar verbunden ist.

8. Sicherheitsabsperrventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Verbindungsstelle des Ventilstößels (6) mit der Hal tevorrichtung (61) zu einer Längsführung (62) abgeflacht ist,
b) diese Längsführung (62) das gabelförmige Ende (63) eines Schließbolzens (64) durchquert,
c) ein unter Federspannung (65) stehender Schließbolzen (64) durch ein schmelzbares Lot (66) innerhalb einer Tempera turfühlerhülse (67) in Wartestellung gegenüber dem Schaltgestänge (41) der Membraneinrichtung (40) gehalten wird,
d) die Temperaturfühlerhülse (67) mit dem durch ein schmelz bares Lot (66) gehaltenen Schließbolzen (64) außerhalb des Membrangehäuses (50) angeordnet ist,
e) die Breite des durchsichtigen Zwischenringes (45) zur optischen Erkennung des Öffnungs- oder Schließzustandes dem Ventilhub des Ventilschließkegels (34) in Verbindung mit der Haltevorrichtung (61) entspricht und in geöff neter Stellung vom Gewindeende (68) der Haltevorrichtung (61) überdeckt wird.

9. Thermisch auslösende Absperreinrichtung nach An spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in seiner Offen stellung den durchsichtigen Zwischenring (45) von innen überdeckende Gewindeende (68) der Haltevorrichtung (61) eine über dieses Ende hinausführende, markierte Verlänge rung aufweist, die im Schließzustand der Absperreinrichtung in das Blickfeld des durchsichtigen Zwischenringes (45) tritt.