DE3890870C2

DE3890870C2 - Gas cylinder valve

Info

Publication number: DE3890870C2
Application number: DE3890870A
Authority: DE
Inventors: John Larsson; Erik T Eriksson
Original assignee: GCE Gas Control Equipment AB
Current assignee: GCE Gas Control Equipment AB
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2008-10-08
Also published as: GB2217436B; NL192889C; SE8703888L; NL8820742A; GB8912535D0; GB2217436A; SE459115B; NL192889B; EP0419466A1; WO1989003492A1; SE8703888D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil für Gasflaschen.The invention relates to a valve for gas cylinders.

Beim Betrieb von Ventilen, die mit Gasflaschen verbunden sind, kommt es vor, und zwar insbesondere in Gasfüllstatio nen, daß das Ventil beim Schließen zu fest angezogen wird. Es kann dann schwierig werden, das Ventil wieder zu öffnen. Dies hat sich insbesondere bei Verwendung der Gasflaschen für medizinische Zwecke als Problem herausgestellt. Medizinisches Pflegepersonal oder Patienten sind oft nicht in der Lage, das Flaschenventil zu öffnen.When operating valves connected to gas cylinders , it happens, especially in the gas filling station nen that the valve is tightened too tight when closing. It can then be difficult to open the valve again. This has been especially useful when using gas cylinders medical purposes highlighted as a problem. Medical Nurses or patients are often unable to do this Open bottle valve.

Aus der DE-OS 22 06 561 ist ein Gasflaschenventil, bestehend aus einem Ventilgehäuse mit Ventilsitz und Ventilkegelspindel bekannt, welche mit einem Handrad zur Betätigung ausgestattet und über ein Gewinde in einem äußeren büchsenförmigen Teil geführt ist. Das büchsenförmige Teil ist mit einem Außenge winde in das Ventilgehäuse eingeschraubt. Hierbei ergeben sich die genannten Probleme. In der GB-PS 21 40 533 ist ein ähnliches Ventil mit einem inneren büchsenförmigen Teil, das mit Innengewinde und Außengewinde versehen ist, offenbart. Die Mischvorrichtung gemäß der JP 58-37 385 A weist ebenfalls ein büchsenförmiges Teil auf, welches der Ausbildung der beiden zuvor genannten Ventile ähnlich ist. Der grundsätzli che Aufbau einer Mitnahmevorrichtung für die Spindel eines Ventils ergibt sich aus der US-PS 3,687,414. Darin ist ein drehbares Regelventil beschrieben, in welchem eine Mitnahme vorrichtung gezeigt ist, welche die Endlagen des Ventilkegels bestimmt.From DE-OS 22 06 561 there is a gas cylinder valve from a valve housing with valve seat and valve plug stem known, which is equipped with a handwheel for actuation and a thread in an outer sleeve-shaped part is led. The sleeve-shaped part is with an outer rim winch screwed into the valve housing. Here result the problems mentioned. In GB-PS 21 40 533 is a similar valve with an inner sleeve-shaped part that is provided with internal thread and external thread. The mixing device according to JP 58-37 385 A also has a can-shaped part, which the training of two previously mentioned valves is similar. The basic che construction of a driving device for the spindle one Valve results from US Pat. No. 3,687,414. There is one in it rotatable control valve described in which a take Device is shown which the end positions of the valve cone certainly.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventil für Gasflaschen zu verwirklichen, welches leichter zu öffnen ist.The object of the present invention is to provide a valve for To realize gas bottles, which is easier to open.

Ein solches Ventil weist erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1 auf, während sich Anspruch 2 auf eine vorteilhaf te Weiterbildung desselben bezieht.According to the invention, such a valve has the features of Claim 1 on, while claim 2 on an advantageous te further training relates.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung und ihre Zielsetzungen werden in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispie len anhand der Zeichnungen näher erläutert.The nature of the present invention and its objectives are described in the following description of exemplary embodiments len explained with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Querschnitt durch ein Ventil für Gasflaschen von welchem die Erfindung ausgeht, Fig. 1 is a cross section through a valve for gas bottles of which the invention is based,

Fig. 2 den oberen Abschnitt eines die Erfindung aufweisen den Ventils, und Fig. 2 shows the upper portion of a valve, the invention, and

Fig. 3 einen Querschnitt durch den oberen Abschnitt eines Ventils gemäß Fig. 2. Fig. 3 shows a cross section through the upper portion of a valve according to FIG. 2.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Ventils für Gasflaschen. Das Ventil hat ein Ventilgehäuse 1 mit einem Anschlußstutzen 2 zu der Gasflasche und einen Anschlußstutzen 3 zu einer Verbrau cherleitung. In dem Ventilgehäuse 1 ist ein Ventilsitz 4 und ein mit diesem zusammenwirkender Ventilkegel 5 angeordnet, mit einer Dichtung 6 aus Kunststoff, wie bspw. Teflon (R), versehen und mit einer Ventilspindel 7 verbunden. Die Ventil spindel 7 ist mit einer Betätigungswelle 8 verbunden, welche mittels eines Drehknopfes 9 betätigbar ist. Die Betätigungs welle 8 ist mittels Gewinde 10 in einer sog. Überwurfmutter 11, welche in das Ventilgehäuse 1 eingeschraubt ist, drehbar gelagert. Fig. 1 shows an example of a valve for gas bottles. The valve has a valve housing 1 with a connecting piece 2 to the gas bottle and a connecting piece 3 to a consumer line. A valve seat 4 and a valve cone 5 cooperating with it are arranged in the valve housing 1 , provided with a seal 6 made of plastic, such as Teflon (R), and connected to a valve spindle 7 . The valve spindle 7 is connected to an actuating shaft 8 which can be actuated by means of a rotary knob 9 . The actuating shaft 8 is rotatably mounted by means of thread 10 in a so-called. Union nut 11 , which is screwed into the valve housing 1 .

Fig. 2 zeigt im Querschnitt den oberen Abschnitt eines Ven tils für Gasflaschen, welches um die Anordnung der vorliegen den Erfindung ergänzt ist. Im unteren Bereich der Fig. 2 sind der obere Abschnitt der Ventilspindel 7 und des Ventilgehäu ses 1 dargestellt. Die Überwurfmutter 11 ist in das Ventilge häuse 1 eingeschraubt und besteht aus einem muffenförmigen Bauteil, welches mit einem Innengewinde versehen ist. In der Überwurfmutter 11 ist ein inneres muffenförmiges Bauteil 12 angeordnet und mit einem Innengewinde 13 und einem Außenge winde 14 versehen. Die mit Gewinde versehene Betätigungswelle 8 ist in dem muffenförmigen Bauteil 12 angeordnet. In der umlaufenden Oberfläche des oberen Abschnittes des muffenför migen Bauteils 12 ist eine Aussparung 16 vorgesehen. Überdies ist in der Betätigungswelle 8 ein beispielsweise stiftförmi ger Mitnehmer 15 angeordnet und drehbar in der Aussparung 16 untergebracht. Infolge dieser Anordnung kann die Betätigungs welle 8 um einen gewissen Winkel in dem inneren muffenförmi gen Bauteil 12 gedreht werden. Fig. 2 zeigt ferner eine Ein richtung 17, welche an der Betätigungswelle 8 angeordnet ist und an welcher der Drehknopf 9 fest anschraubbar ist. Zwi schen der Betätigungswelle 8 und der Ventilspindel 7 ist ein kugelförmiges Verbindungsstück 18 angeordnet. Fig. 2 shows in cross section the upper portion of a valve for gas cylinders, which is supplemented by the arrangement of the present invention. In the lower part of FIG. 2, the upper portion of the valve spindle 7 and the Ventilgehäu ses 1 are shown. The union nut 11 is screwed into the Ventilge housing 1 and consists of a sleeve-shaped component which is provided with an internal thread. In the union nut 11 , an inner sleeve-shaped component 12 is arranged and provided with an internal thread 13 and an external thread 14 . The threaded actuating shaft 8 is arranged in the sleeve-shaped component 12 . In the peripheral surface of the upper portion of the muffenför shaped component 12 , a recess 16 is provided. In addition, an actuator 15 , for example, is arranged in the actuating shaft 8 and is rotatably accommodated in the recess 16 . As a result of this arrangement, the actuating shaft 8 can be rotated through a certain angle in the inner component 12 , which is sleeve-shaped. Fig. 2 also shows a device 17 , which is arranged on the actuating shaft 8 and on which the rotary knob 9 is firmly screwed. Between the actuating shaft 8 and the valve spindle 7 , a spherical connecting piece 18 is arranged.

Das Ventil ist in Fig. 2 in geschlossener Stellung gezeigt. Um das Ventil zu öffnen, wird die Einrichtung 17 in Richtung des Pfeiles 20 gedreht. Zu Beginn der Drehbewegung liegt der stiftförmige Mitnehmer 15 gegen den einen Anschlag der Aus sparung 16 des muffenförmigen Bauteils 12 an (Stellung A in Fig. 3). Infolgedessen wird sich die Betätigungswelle 8 wäh rend der ersten Phase der Öffnungsbewegung in dem Innengewin de 13 des Bauteils 12 drehen. Wenn sich die Betätigungswelle 8 dreht, wird sich das kugelförmige Verbindungsstück 18 ge ringfügig von der Ventilspindel 7 lösen. Die Ventilspindel 7 wird dann durch den Gasdruck in der Gasflasche nach oben gedrückt, wodurch der Ventilkegel 5 um ein bestimmtes Maß (einige Zehntel Millimeter) von dem Ventilsitz 4 abgehoben wird. Dies wird dadurch ermöglicht, daß zwischen der Ventil spindel 7 und dem inneren muffenförmigen Bauteil 12 ein be stimmtes Spiel 19 vorgesehen ist. Sobald der Drehknopf 9 soweit gedreht wurde, daß der stiftförmige Mitnehmer 15 den zweiten Anschlag in der Aussparung 16 erreicht hat (Stellung B in Fig. 3), wird der stiftförmige Mitnehmer 15 bei Fortführung der Drehung das innere muffenförmige Bauteil 12 mitführen. Dieses wird sich dann in dem Gewinde 14 zwischen dem inneren muffenförmigen Bauteil 12 und der Überwurfmutter 11 drehen. Bei dieser Drehung werden sich die Betätigungswelle 8 und das innere muffenförmige Bauteil 12 nach oben bewegen. Da der untere Abschnitt des Bauteils 12 mit dem oberen Abschnitt der Ventilspindel 7 verbunden ist, werden sich die Ventilspindel 7 und der Ventilkegel 5 ebenfalls nach oben bewegen, wodurch sich das Ventil dann vollständig öffnet. Das Außengewinde 14 an dem inneren muffenförmigen Bauteil 12, welches mit dem Gewinde an der Überwurfmutter 11 in Eingriff steht, weist eine stärkere Gewindesteigung auf als das Innengewinde 13, welches mit dem Gewinde an der Betätigungswelle 8 in Eingriff steht. Das Drehmoment in dem Innengewinde 13 ist beträchtlich geringer als das Drehmoment in dem Außengewinde 14. Während der ersten Phase der Öffnungsbewegung, d. h. wenn sich der stiftförmige Mitnehmer 15 zwischen den Anschlägen in der Aussparung 16 bewegt, wird das Drehmoment daher geringer sein als während der weiteren Öffnungsbewegung, d. h. wenn der stiftförmige Mitnehmer 15 das innere muffenförmige Bauteil 12 mitführt. Das Verhältnis zwischen den Drehmomenten beträgt beispielsweise ungefähr 1 : 2, wenn für das Innengewinde 13 ein Durchmesser von 8 mm und eine Gewindesteigung von 1 mm sowie für das Außengewinde 14 ein Durchmesser von 14 mm und eine Gewindesteigung von 1,5 gewählt worden ist. Durch Veränderung der Gewindesteigung von Innengewinde 13 und Außengewinde 14 des inneren muffenförmigen Bauteils 12 ist es möglich, ein Öffnungsdrehmoment zu erzielen, welches in einem Bereich zwischen 30 und 70 Prozent des Schließdrehmomentes liegt. Das Innengewinde 13 sollte jedoch keine übermäßig hohe Steigung aufweisen, weil sonst das Risiko besteht, daß sich die Betä tigungswelle 8 aufgrund von Vibrationen, beispielsweise beim Transport der Gasflaschen, in dem Gewinde löst. Daher ist eine Dimensionierung, bei der das Öffnungsdrehmoment im we sentlichen 50 Prozent des Schließdrehmomentes beträgt, wahr scheinlich am meisten zu bevorzugen. Weiterhin kann die Aussparung 16, in welcher sich der stiftförmige Mitnehmer 15 dreht, einen Winkel im Bereich zwischen 90° und 120° haben. Vorzugsweise sollte dieser Winkel in dem Bereich zwischen 100° und 110° liegen.The valve is shown in the closed position in FIG. 2. In order to open the valve, the device 17 is rotated in the direction of the arrow 20 . At the beginning of the rotational movement of the pin-shaped driver 15 against the one stop from the savings 16 of the sleeve-shaped component 12 (position A in Fig. 3). As a result, the actuating shaft 8 will rotate during the first phase of the opening movement in the internal thread de 13 of the component 12 . When the actuating shaft 8 rotates, the spherical connecting piece 18 will loosen slightly from the valve spindle 7 . The valve spindle 7 is then pushed upwards by the gas pressure in the gas bottle, as a result of which the valve cone 5 is lifted from the valve seat 4 by a certain amount (a few tenths of a millimeter). This is made possible by the fact that a certain clearance 19 is provided between the valve spindle 7 and the inner sleeve-shaped component 12 . As soon as the rotary knob 9 has been turned so far that the pin-shaped driver 15 has reached the second stop in the cutout 16 (position B in FIG. 3), the pin-shaped driver 15 will carry the inner sleeve-shaped component 12 as the rotation continues. This will then rotate in the thread 14 between the inner sleeve-shaped component 12 and the union nut 11 . During this rotation, the actuating shaft 8 and the inner sleeve-shaped component 12 will move upwards. Since the lower section of the component 12 is connected to the upper section of the valve spindle 7 , the valve spindle 7 and the valve cone 5 will also move upwards, whereby the valve then opens completely. The external thread 14 on the inner sleeve-shaped component 12 , which is in engagement with the thread on the union nut 11 , has a greater thread pitch than the internal thread 13 , which is in engagement with the thread on the actuating shaft 8 . The torque in the internal thread 13 is considerably less than the torque in the external thread 14 . During the first phase of the opening movement, ie when the pin-shaped driver 15 moves between the stops in the recess 16 , the torque will therefore be lower than during the further opening movement, ie when the pin-shaped driver 15 carries along the inner sleeve-shaped component 12 . The ratio between the torques is, for example, approximately 1: 2 if a diameter of 8 mm and a thread pitch of 1 mm has been selected for the internal thread 13 and a diameter of 14 mm and a thread pitch of 1.5 for the external thread 14 . By changing the thread pitch of the internal thread 13 and the external thread 14 of the inner sleeve-shaped component 12 , it is possible to achieve an opening torque which is in a range between 30 and 70 percent of the closing torque. However, the internal thread 13 should not have an excessively high pitch, because otherwise there is a risk that the actuation shaft 8 will loosen in the thread due to vibrations, for example when transporting the gas cylinders. Therefore, dimensioning in which the opening torque is essentially 50 percent of the closing torque is probably the most preferable. Furthermore, the recess 16 in which the pin-shaped driver 15 rotates can have an angle in the range between 90 ° and 120 °. This angle should preferably be in the range between 100 ° and 110 °.

Beim Schließen des Ventils wird der Drehknopf 9 dementspre chend in die entgegengesetzte Richtung gedreht. Der stiftförmige Mitnehmer 15 wird dann in der Aussparung 16 gedreht, bis er den Anschlag erreicht. Während dieser Drehbe wegung bewegt sich die Betätigungswelle 8 in dem inneren muffenförmigen Bauteil 12. Bei Fortführung der Drehbewegung führt der stiftförmige Mitnehmer 15 das innere muffenförmi ge Bauteil mit, so daß sich die Betätigungswelle 8 und das innere muffenförmige Bauteil 12 in der Überwurfmutter 11 drehen. Nach einer bestimmten Drehung des Drehknopfes 9 wird die Dichtung 6 des Ventilkegels 5 den Ventilsitz 4 erreichen und das Ventil wird geschlossen sein.When the valve is closed, the rotary knob 9 is accordingly rotated in the opposite direction. The pin-shaped driver 15 is then rotated in the recess 16 until it reaches the stop. During this movement Drehbe the operating shaft 8 is moved in the inner sleeve-shaped component 12th Continuing the rotary motion, the pin-shaped driver 15 carries the inner sleeve-shaped component with it, so that the actuating shaft 8 and the inner sleeve-shaped component 12 rotate in the union nut 11 . After a certain rotation of the rotary knob 9 , the seal 6 of the valve cone 5 will reach the valve seat 4 and the valve will be closed.

Mit der Anordnung, wie sie vorstehend beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt ist, ist es möglich unter Verwendung von einfachen und wenigen Einzelteilen ein Ventil für Gas flaschen zu bauen, welches ein beträchtlich geringeres Öff nungsdrehmoment als Schließdrehmoment besitzt.With the arrangement as described above and in the Drawings is shown, it is possible using a valve for gas from simple and few individual parts to build bottles, which has a considerably lower opening torque as the closing torque.

Claims

1. Valve for gas cylinders, with a valve housing ( 1 ), which includes a valve seat ( 4 ), a valve cone ( 5 ) and a valve spindle ( 7 ), which is equipped with a rotary knob ( 9 ) and a thread in an outer sleeve-shaped Union nut ( 11 ) rotatably mounted actuation shaft ( 8 ) can be actuated, with an inner sleeve-shaped component ( 12 ), which is arranged between the actuation supply shaft ( 8 ) and the union nut ( 11 ) and both with an internal thread ( 13 ) and with an outside thread ( 14 ) is provided with a larger pitch, the internal thread ( 13 ) with a thread on the actuating shaft ( 8 ) and the external thread ( 14 ) with a thread of the union nut ( 11 ) in engagement with a recess ( 16 ) , which is arranged in the upper region of the peripheral surface of the inner sleeve-shaped component ( 12 ), and with a pin-shaped driver ( 15 ), which radially in de r actuation shaft ( 8 ) is arranged and rotatably arranged together with the actuation shaft ( 8 ) between the stops formed in the recess ( 16 ), the actuation shaft ( 8 ) during the first phase of the rotary movement of the rotary knob ( 9 ) as long as the internal thread ( 13 ) of the inner sleeve-shaped component ( 12 ) rotates as the pin-shaped driver ( 15 ) moves between the stops, after which the actuating shaft ( 8 ) moves together with the inner sleeve-shaped component ( 12 ) in the union nut ( 11 ) rotates, and wherein the ratio between the slope of the inner thread ( 13 ) and the external thread ( 14 ) of the inner muffenför shaped component ( 12 ) is such that the opening torque is in the range of 30-70% of the closing torque.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the Ratio between the thread pitches is dimensioned that the opening torque is approximately 50% of the closing torque mentes is.