DE3902616C2 - Gasflaschenventil mit Rohr- und Schlauchbruchventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gasflaschenventil mit Rohr- und Schlauchbruchventil mit einem in Durchflußrichtung, also vom Flaschenventileingang in Ausgangsrichtung gesehen angeordneten Ventilschließkegel, mit einer Ventilhaltefeder, die diesen Ventilschließkegel gegen die Gasentnahmefließrichtung in Offenstellung hält.

Nach den Technischen Regeln für Treibgastanks TRG 380 müssen Gasentnahme­ ventile für die flüssige und gasförmige Gasentnahme mit einem Rohrbruchventil ausgerüstet sein, welches bei einem Leitungsbruch oder auch beim Abscheren des Gasentnahmeventiles einen weiteren Gasaustritt unterbindet. Nach den neuen Richtlinien des Europäischen Rates müssen ab 01.01.1989 bei kraftbetriebenen Flurförderfahrzeugen auch abnehmbare Flüssiggasflaschen mit einer Einrichtung versehen sein, mit der das plötzliche Ausströmen eines großen Gas- oder Flüssig­ keitsvolumens verhindert wird, insbesondere bei einem Rohrbruch.

Soweit es sich um Behälter- oder Flaschenventile handelt, durch die nur Flüssiggas entnommen wird, sind dafür Ventile mit einer eingebauten Rohrbruchsicherung be­ kannt, zum Beispiel durch die Prospekte der Firma C´odeux S.A. Lint­ gen/Luxembourg, mit den Nummern 7135 und 7575 und einer Serie Nr. 71 340. Diese Rohrbruchventile sind im Einschraubstutzen des Flaschenventiles unterge­ bracht, zum Teil durch ein Verlängerungsrohr auch getrennt von einem im Fla­ schenventil eingebauten Sicherheitsventil, welches nur an die Gasphase ange­ schlossen sein soll. Für eine flüssige Gasentnahme kann auf der Eingangsseite dieser Rohrbruchventile zusätzlich ein Tauchrohr eingeschraubt werden, welches in die flüssige Flüssiggaszone zum Beispiel einer Flüssiggasflasche eintaucht. Bei einem Rohrbruch oder einer übermäßig großen Gasentnahme schließt dieses Rohrbruchventil, sobald die Gegenkraft der Ventilhaltefeder überschritten wird.

Fest montierte Treibgastanks nach TRG 380 besitzen ein Gasentnahmeventil und für die Wiederbefüllung des Treibgastanks ein eigenes Füllventil. Bei abnehmbaren Flüssiggasflaschen dagegen ist nur ein Flaschenventil vorhanden, durch das so­ wohl das Gas entnommen, als auch bei entleerter Flasche Gas wieder eingefüllt wird. Die bekannten Rohrbruchventile lassen aber konstruktionsbedingt, wie aus den Prospekten leicht ersichtlich - in der Gegenrichtung nur eine sehr geringe Flüs­ siggasfüllmenge hindurch; eine Flaschenbefüllung würde also eine übermäßig lan­ ge Zeit in Anspruch nehmen. Aus diesem Grunde wird zur Erfüllung der neuen Vor­ schrift das Rohrbruchventil mit der weiterführenden Gasentnahmeleitung verbun­ den, die eine feste Rohrleitung, bei Flüssiggasflaschen aber meist eine Hochdruck­ schlauchleitung ist. Häufig wird für die Wiederbefüllung einer Flüssiggasflasche dieses Rohrbruchventil vom Flaschenventil losgeschraubt. Diese Maßnahme erfüllt aber nicht in jedem Fall die Forderung nach einem Rohrbruchventil am Gasent­ nahmeventil. Nach wie vor können Gasentnahmeleitungen auch ohne ein Rohr­ bruchventil an das Flaschenventil angeschlossen werden, womit die Vorschrift ein­ fach umgangen wird. Aus diesem Grunde muß bei festen Treibgasbehältern nach TRG 380 das Rohrbruchventil auch vor dem Gasentnahmeventil oder innerhalb des Gasentnahmeventiles, organisch mit diesem verbunden, eingebaut sein. Bei ab­ nehmbaren Gasflaschen besteht diese strenge Vorschrift noch nicht; das Rohr- und Schlauchbruchventil kann noch abnehmbar gestaltet sein. Es kann im Anschluß­ stutzen eines Übergangsadapters oder im Anschlußstutzen eines Flüssiggasfilters untergebracht werden, die zur Flaschenbefüllung einfach vom Flaschenventil abge­ schraubt werden.

Aus der US 3 645 286 ist ein Gasflaschenventil mit einem im Durchströmweg des Gases angeordneten Rohr- und Schlauchbruchventil bekannt, wobei letzteres mit einem axial gegen einen Ventilsitz verschiebbaren Ventilschließkegel und einer Ventilhaltefeder versehen ist, die diesen im Durchflußkanal des Rohr- und Schlauchbruchventils angeordneten Ventilschließkegel so lange gegen die Ent­ nahme-Strömungsrichtung in Offenstellung hält, wie kein Druckabfall in der sich an den Flaschenventilausgangsstutzen anschließenden Rohr- oder Schlauchleitung auftrifft. Dieses bekannte Gasflaschenventil ist insbesondere mit dem Nachteil be­ haftet, daß bei einer erhöhten Druckbeaufschlagung beim Befüllen der Gasflasche in der der Entnahmerichtung entgegengesetzten Fließrichtung nur ein Gasweg mit einem relativ kleinen Querschnitt freigegeben wird, was den Befüllvorgang verzö­ gert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gasflaschenventil mit Rohr- und Schlauchbruchventil anzugeben, das die Nachteile nach dem Stand der Technik beseitigt. Insbesondere soll eine Rohr- und Schlauchbruchsicherung so gestaltet werden, daß diese bei einem übermäßig großen Gasdurchgang in Entnahmerich­ tung in der herkömmlichen Weise schließt daß aber auf der anderen Seite die Möglichkeit geschaffen wird, durch dieses Rohr- und Schlauchbruchventil - ohne dieses abzunehmen - eine Flüssiggasflasche auch in kurzer Zeit wieder befüllen zu können.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruches 1, und weitere Lösungsmöglichkeiten durch die Ausführungen nach den Nebenansprüchen, erfüllt. Nach diesen kenn­ zeichnenden Merkmalen gibt das Rohr- und Schlauchbruchventil bei einer erhöhten Fülldruckbeaufschlagung in entgegengesetzter Entnahmerichtung, also in der Füll­ richtung, einen größeren Zuflußquerschnitt als in Entnahmerichtung frei.

Die mit dieser Lösung erzielbaren Vorteile liegen darin, daß eine bisher nur für den Abschluß bei einem erhöhten Gasaustritt geeignete Rohr- und Schlauchbruchsiche­ rung, die auch bei umgekehrter Druckbeaufschlagung nur eine geringe Menge Gas hindurchließ, erfinderisch so ausgebildet ist, daß sie bei einer erhöhten Druckbe­ aufschlagung in entgegengesetzter Fließrichtung, wie dies nur beim Befüllen einer Flüssiggasflasche geschieht, einen großen Gasweg freigibt und nach Beendigung des Füllvorganges diese Einrichtung wieder voll die Funktion einer Rohr- und Schlauchbruchsicherung übernimmt.

Auf beigefügter Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein Flüssiggasflaschenventil mit einem Tauchrohr zur flüssigen Gas­ entnahme.

Fig. 2 zeigt eine auf den Flaschenventilausgang aufschraubbare Rohr- und Schlauchbrucheinrichtung mit nur einem Ventilschließkegel, der unter erhöh­ tem Fülldruck einen größeren Füllquerschnitt freigibt.

Fig. 3 zeigt ebenfalls eine auf den Flaschenventilausgang aufschraubbare Rohr- und Schlauchbruchsicherung mit einem zusätzlich innerhalb des ersten Ventilschließkegels angeordneten zweiten Schließkegel.

Fig. 4 zeigt die Lösung mit einem Rohr- und Schlauchbruchventil, angeordnet am Eingang des Tauchrohres für die Flüssigentnahme. Hier ist ein Ventil­ schließkegel in einer mit Durchflußöffnungen versehenen Führungshülse angeordnet, die bei erhöhter Druckbeaufschlagung auf den Ventilschließke­ gel diesen in eine größere Ventilöffnung bringt und die Füllgasmenge über die seitlichen Bohrungen dieser äußeren Hülse in die Flüssiggasflasche ge­ langt.

Bisher war es zulässig, aus einem Gasflaschenventil mit einem Tauchrohr 20, ein­ geschraubt mit dem Flaschenventileingangsstutzen 21 in eine Flüssiggasflasche, durch den Flaschenventilausgangsanschluß 2 flüssiges Gas zu entnehmen, zum Beispiel für mit Flüssiggas betriebene Flurförderfahrzeuge, und durch diesen An­ schluß die leeren Flüssiggasflaschen auch zu befüllen. Die Forderung nach einem im Flüssiggasflaschenventil integrierten Rohr- und Schlauchbruchventil war also nicht zu erfüllen, da es an einer geeigneten Konstruktion fehlte, die auch ein Befül­ len der Gasflasche in einer angemessenen kurzen Zeit durch dieses Rohrbruch­ ventil hindurch ermöglichte. Es ist damit zu rechnen, daß die Forderung nach einer Integration bald kommen wird, um die gesetzliche Forderung zu erfüllen. Ein Rohr- und Schlauchbruchventil, nachfolgend nur noch Rohrbruchventil genannt, welches sowohl zum Anschluß an eine feste Rohrleitung als auch zum Anschluß an eine bewegliche Schlauchleitung geeignet ist, mit einem entsprechenden Ausgangsan­ schluß nach Wahl, beinhaltet einen Ventilschließkegel 6, 6a, 6b, der vor einer Ven­ tilausgangsöffnung 14 angeordnet ist und durch eine Ventilhaltefeder 4, 4a in Of­ fenstellung gehalten wird. Übersteigt der Staudruck des hindurchfließenden Medi­ ums die Aufhaltekraft der Ventilhaltefeder, die auf einen bestimmten Durchfluß ausgerichtet ist und durch die Einstellung eines entsprechenden Öffnungsspieles 15 am durchgängigen Anschlag 13, 13a variiert werden kann, so wird der Ventil­ schließkegel gegen die Ausgangsöffnung 14, 14a in Schließstellung gedrückt und unterbricht so den Gasdurchfluß. Für die Wiederöffnung des Ventilschließkegels muß zunächst die Ursache für den erhöhten Durchfluß beseitigt und dann der Gas­ durchgangsweg abgesperrt werden, so daß in der Rohr- oder Schlauchleitung nach dem Rohrbruchventil sich ein Druckausgleich bilden kann durch die geringe Un­ dichtheit der metallischen Ventilabdichtung oder auch durch eine zusätzliche Dosie­ rungsbohrung 25, bis die Öffnungskraft der Ventilhaltefeder 4, 4a ausreicht, den Ventilschließkegel 6, 6a, 6b wieder in seine Offenstellung zu bringen. Für die Befül­ lung der Flüssiggasflasche in umgekehrter Fließrichtung ist nun der Ventilschließ­ kegel 6, 6a, 6b so eingerichtet, daß er bei erhöhter Fülldruckbeaufschlagung nach­ gibt, und zwar durch eine Druckfeder 11, 11a, 11b die in Fig. 2 den Ventilschließ­ kegel 6 gegen einen Führungsflansch 5 öffnen läßt bis zum Anschlag des Ventil­ schließkörpers 7 mit seinem Anschlag 8 gegen eine durchgängige Anschlagver­ schraubung 13, so daß sich dann das freie Öffnungsspiel 15 vergrößert und das hindurchfließende Gas seinen Weg über die seitlichen Durchbrüche 17 im Ventil­ schließkegelkörper 7 nimmt und durch den freien Durchgang durch das Flaschen­ ventil und das Tauchrohr 20 in die Flüssiggasflasche gelangt. In der Ausführung nach Fig. 3 ist im Ventilschließkegel 6a ein zusätzlicher Schließkegel 18 angeord­ net, der bei genügend Füllüberdruck gegen die Druckfeder 11 a öffnet und einen mehr geradlinig fließenden Gasstrom zum Flaschenventil freigibt. Um die sehr viel schwächere Ventilhaltefeder 4, 4a gegen den rasch und unter Druck hindurchflie­ ßenden Gasstrom zu schützen, kann diese Feder durch eine zusätzlich eingelegte Schutzhülse vom Gasstrom abgeschirmt werden. Bei einer Anordnung der Rohr­ brucheinrichtung gemäß Fig. 4 am Anfang des Tauchrohres 20 wird die Forderung nach einer Anordnung vor dem Flaschenventileingang erfüllt hinsichtlich eines Rohr- und Schlauchbruches, als auch beim Abreißen eines Flaschenventiles ober­ halb des Einschraubstutzens 21. Der Ventilschließkegel 6b befindet sich innerhalb einer Hülse 23, die durch eine Druckfeder 11 b, abgestützt einerseits auf einen am Tauchrohr befestigten Anschlag 22, andererseits am Hülsenführungsboden, die Hülse 23 gegen einen Sicherungsring 24 zieht, der fest in dieser Hülse angeordnet ist. An diesem Sicherungsring 24 stützt sich einerseits eine Ventilhaltefeder 4a ab, die den Ventilschließkegel 6b an eine den Öffnungshub regulierende durchgängige Anschlagschraube 13a drückt. Während des Füllvorganges wird der Ventilschließ­ kegel mit Überdruck gegen den Anschlag 13a gedrückt, dieser wiederum zieht die Hülse 23 gegen die Druckfeder 11b in eine größere Offenstellung, so daß dann das Flüssiggas seinen Weg durch den entstandenen Spalt zwischen dem Anschlag 22 und dem Sicherungsring 24 und die Durchbrüche 17a und 17b hindurch ins Fla­ scheninnere nehmen kann.

Claims (3)

1. Gasflaschenventil mit einem im Durchströmweg des Gases angeordneten Rohr- und Schlauchbruchventil, wobei letzteres mit einem axial gegen einen Ventilsitz verschiebbaren Ventilschließkegel und einer Ventilhaltefeder versehen ist, die die­ sen im Durchflußkanal des Rohr- und Schlauchbruchventils angeordneten Ventil­ schließkegel so lange gegen die Entnahme-Strömungsrichtung in Offenstellung hält, wie kein Druckabfall in der sich an den Flaschenventilausgangsstutzen an­ schließenden Rohr- oder Schlauchleitung auftritt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Rohr- und Schlauchbruchventil (1) in einem am Flaschenventilaus­ gangsanschluß (2) aufgeschraubten Verschraubungskörper (3) ausgebildet oder im Flaschenventilausgangsanschluß (2) integriert ist,
• - daß der Führungsflansch (5) zum Ventilschließkegel (6) im Durchflußkanal des Rohr- und Schlauchbruchventils und auf dem Ventilschließkegelkörper (7) lose und axial verschiebbar angeordnet ist,
• - daß der Führungsflansch (5) mit seiner von der Ausgangsöffnung (14) des Rohr- und Schlauchbruchventils abgewandten Stirnseite gegen einen am Ende des Ventilschließkegelkörpers (7) angebrachten Anschlag (8) stößt,
• - daß am Ventilschließkegel (6) ein Flanschrand (10) über den Durchmesser des Ventilschließkegelkörpers (7) hinausragt,
• - daß zwischen dem Führungsflansch (5) und dem festen Flanschrand (10) eine Druckfeder (11) angeordnet ist,
• - daß ein zum Flanschventileingangsstutzen (21) hin offener Anschlag (13) im Durchflußkanal des Rohr- und Schlauchbruchventils angeordnet ist,
• - daß der Ventilschließkegelkörper (7) seitliche Durchbrüche (17) aufweist und zum durchströmbaren Anschlag (13) einen freien Durchgang (16) aufweist,
• - und daß die Ventilhaltefeder (4) sich einerseits am die Ausgangsöffnung (14) umgebenden Ausgangsboden (12) und andererseits am Führungsflansch (5) abstützt, der dadurch gegen den Anschlag (13) gehalten wird, wodurch über den Anschlag (8) der Ventilschließkegel (6) in eine Öffnungsstellung mit einem sich zwischen Ventilschließkegel (6) und Ventilsitz bzw. Ausgangsboden (12) erstreckenden Öffnungsspiel (15) gedrückt wird, das sich bei Fülldruckbeauf­ schlagung unter Zusammendrücken der Druckfeder (11) vergrößert und da­ durch einen größeren Zuflußquerschnitt als in Entnahmerichtung freigibt.

2. Gasflaschenventil mit einem im Durchströmweg des Gases angeordneten Rohr- und Schlauchbruchventil, wobei letzteres mit einem axial gegen einen Ventilsitz verschiebbaren Ventilschließkegel und einer Ventilhaltefeder versehen ist, die die­ sen im Durchflußkanal des Rohr- und Schlauchbruchventils angeordneten Ventil­ schließkegel so lange gegen die Entnahme-Strömungsrichtung in Offenstellung hält, wie kein Druckabfall in der sich an den Flaschenventilausgangsanschluß an­ schließenden Rohr- oder Schlauchleitung auftritt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein zum Flaschenventileingangsstutzen (21) hin offener Anschlag (13) im Durchflußkanal des Rohr- und Schlauchbruchventils angeordnet ist, der die axiale Verschiebbarkeit des Ventilschließkegels in Öffnungsrichtung auf dessen der Ausgangsöffnung (14) abgewandten Seite begrenzt,
• - daß die Ventilhaltefeder (4) sich einerseits am die Ausgangsöffnung (14) umge­ benden Ausgangsboden (12) abstützt und mit ihrem anderen Ende den Ventil­ schließkegel in Richtung des Anschlags (13) drückt,
• - daß der hohle Ventilschließkegelkörper (7) seitliche Durchbrüche (17) und zum durchströmbaren Anschlag (13) einen freien Durchgang (16) aufweist, wobei an dem dem Anschlag (13) zugewandten Ende des Ventilschließkegelkörpers (7) ein Anschlag (8) angebracht ist,
• - und daß innerhalb des Ventilschließkegelkörpers (7) ein weiterer strömungs­ günstig geformter Schließkegel (18) angeordnet ist, der mittels einer am An­ schlag (8) angelegten Druckfeder (11a) gegen eine maximale Durchgangsöff­ nung (19) im Ventilschließkegel (6a) in Schließstellung gehalten ist, wobei die Durchgangsöffnung (19) bei Fülldruckbeaufschlagung unter Zusammendrücken der Druckfeder (11) geöffnet wird und dadurch einen zusätzlichen Strömungs­ querschnitt freigibt und eine kürzere Befüllzeit ermöglicht.

3. Gasflaschenventil mit einem im Durchströmweg des Gases angeordneten Rohr- und Schlauchbruchventil, wobei letzteres mit einem axial gegen einen Ventilsitz verschiebbaren Ventilschließkegel und einer Ventilhaltefeder versehen ist, die die­ sen im Durchflußkanal des Rohr- und Schlauchbruchventils angeordneten Ventil­ schließkegel so lange gegen die Entnahme-Strömungsrichtung in Offenstellung hält, wie kein Druckabfall in der sich an den Flaschenventilausgangsanschluß an­ schließenden Rohr- und Schlauchleitung auftritt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Rohr- und Schlauchbruchventil (1) am Eingang eines am Flaschen­ ventileingangsstutzen (21) befestigten Tauchrohres (20) axial verschiebbar über einem am Tauchrohr (20) befestigten, als Außenflansch ausgebildeten An­ schlag (22) angeordnet ist,
• - daß der Ventilschließkegel (6b) mit Durchbrüchen (17a) innerhalb einer am Tauchrohr (20) geführten Hülse (23) mit Durchbrüchen (17b) angeordnet ist,
• - daß an der vom Eingang des Tauchrohres (20) abgewandten Stirnseite der Hül­ se (23) ein innenliegender Anschlag (13a) angebracht ist, der eine Durchtritts­ öffnung aufweist,
• - daß innerhalb der Hülse (23) ein weiterer Anschlag angebracht ist, der durch einen in die Hülseninnenwand eingesetzten Sicherungsring (24) gebildet ist,
• - daß der Ventilschließkegel (6b) durch eine Ventilhaltefeder (4a) gegen den An­ schlag (13a) innerhalb der Hülse (23) in Offenstellung gehalten ist, und die Ventilhaltefeder (4a) sich mit ihrer anderen Seite an dem Sicherungsring (24) abstützt,
• - daß die Hülse (23) an der vom Anschlag (13a) abgewandten Stirnseite einen vom Tauchrohr (20) durchsetzten Hülsenführungsboden aufweist, zwischen dem und dem Sicherungsring (24) die Durchbrüche (17b) angeordnet sind,
• - daß zwischen dem Hülsenführungsboden und dem flanschförmigen Anschlag (22) am Eingang des Tauchrohres (20) eine Druckfeder (11b) angeordnet ist, die die Hülse (23) soweit über das Tauchrohr (20) zieht, bis der Sicherungsring (24) am Anschlag (22) anliegt und mit diesem abdichtend zusammenwirkt, wo­ bei der Sicherungsring (24) bei Fülldruckbeaufschlagung vom Anschlag (22) abgehoben und dadurch für die Befüllung ein zusätzlicher Strömungsquer­ schnitt freigegeben wird, was eine kürzere Befüllzeit ermöglicht.