SE411793B

SE411793B - DEVICE INTENDED TO PREVENT THE TEMPERATURE OF A PRESSURE MEDIUM SYSTEM UNDER A CERTAIN SETTING REMAINDER AND TO POSSIBLE FILLING OR VACUUM PUMPING OF THE SYSTEM

Info

Publication number: SE411793B
Application number: SE7806293A
Authority: SE
Inventors: J E H Westberg
Original assignee: Aga Ab
Priority date: 1978-05-31
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1980-02-04
Also published as: IT1120916B; SE7806293L; DE2920882A1; ES481022A1; GB2025577A; JPS5524283A; FI791705A; DE2920882C2; IT7923069A0; NO791795L; AR216217A1; GB2025577B; BR7903390A; NL7904303A; DK222379A; FR2427531A1

Description

#1 7806-293-2 j ' i e! kägla bringas mot ett i kanalen anordnat stopporgan, varvid ventilen Detta tryck i stänqande riktning kan åstadkommas på ...___ ........,_- tvångsöppnas. mekanisk väg genom ett mekaniskt organ som införts i kanalen och som får påverka ventilens säte.t Trycket kan också åstadkommas av ett övertryck hos det medium, som vid fyllning tillföres systemet. Återförandet av ventilsätet till ursprungsläget sedan trycket i stängande riktning upphört kan sedan ske antingen genom ett i kanalen anordnat fjäderorgan eller genom ett tillräckligt stort mediumtryck i backventilens öppningsriktning. # 1 7806-293-2 j 'i e! cone is brought against a stop means arranged in the channel, whereby the valve This pressure in the closing direction can be produced on ...___ ........, _- forcibly opened. mechanical way through a mechanical means which is inserted into the channel and which is allowed to actuate the seat of the valve. The pressure can also be caused by an overpressure of the medium which is supplied to the system during filling. The return of the valve seat to the original position after the pressure in the closing direction has ceased can then take place either by a spring means arranged in the channel or by a sufficiently large medium pressure in the opening direction of the non-return valve.

Uppfinningen kommer att beskrivas i anslutning till ett typiskt utföringsexempel, som framtagits för användning i samband med 7 gasbehållare. Ett särskilt problem vid hantering av behållare med rena gaser är, att då förbrukarna återsänder behâllarna är dessa ofta så gott som helt tömda på gas och ventilen till behållaren är inte alltid helt stängd. Detta medför att atmosfärisk luft, bl a på grund av temperaturväxlingar, har haft möjlighet att tränga in i gasbehål- laren så att gasinnehållet därigenom blivit förorenat. Resultatet blir därvid att en återsänd gasflaska måste bli föremål för en kost- nadskrävande reningsprocedur. Som regel innebär_det att flaskan måste vakuumpumpas eller spolas med den gas som skall påfyllas.The invention will be described in connection with a typical embodiment, which has been developed for use in connection with 7 gas containers. A particular problem when handling containers with clean gases is that when consumers return the containers, they are often almost completely emptied of gas and the valve to the container is not always completely closed. This means that atmospheric air, partly due to temperature fluctuations, has had the opportunity to penetrate into the gas tank so that the gas content has thereby been polluted. The result is that a returned gas cylinder must be subject to a costly purification procedure. As a rule, this means that the bottle must be vacuum pumped or flushed with the gas to be filled.

Ofta måste flaskan dessutom först värmas för att man skall kunna av- lägsna den fukt som har samlats på bl a väggarna i flaskan.In addition, the bottle often must first be heated in order to be able to remove the moisture that has accumulated on, among other things, the walls in the bottle.

Ett sätt att undanröja dessa svårigheter är att ventilen till gasflaskan kompletteras med en speciell ventil, s k restgasventil, vilken förhindrar att gasflaskan töms på sitt innehåll ända ned till atmosfärstryck. ventilen är alltså så utformad att den garanterar att ett så högt gastryck finns i flaskan att omgivande luft inte kan passera in i flaskan. Restgastrycket i flaskan bör ligga på 0,1 till 0,2 Megapascal(e).One way to eliminate these difficulties is that the valve for the gas cylinder is supplemented with a special valve, so-called residual gas valve, which prevents the gas cylinder from being emptied of its contents all the way down to atmospheric pressure. the valve is thus designed so that it guarantees that such a high gas pressure is present in the bottle that ambient air cannot pass into the bottle. The residual gas pressure in the cylinder should be 0.1 to 0.2 Megapascal (e).

Vissa restgasventiler som redan förekommer har bl a den nack- delen att tätningstrycket mot en total tömning av gasinnehållet har varit otillfredsställande. Man har därför varit tvungen att höja restgastrycket till en nivå som blivit oacceptabel för förbrukaren, som därigenom går miste om en alltför stor del av gasinnehållet i flaskan. Andra typer av restgasventiler kräver manuell omställning av ventilen vid fyllning av behållaren, vilket komplicerar hante- ringen och ställer särskilda krav pâ fyllningspersonalen. Det finns också ventiler som automatiskt ställer om ventilen vid fyllning.Some residual gas valves that already exist have, among other things, the disadvantage that the sealing pressure against a total emptying of the gas content has been unsatisfactory. It has therefore been necessary to raise the residual gas pressure to a level which has become unacceptable to the consumer, which thereby loses too much of the gas content in the bottle. Other types of residual gas valves require manual adjustment of the valve when filling the container, which complicates the handling and places special demands on the filling personnel. There are also valves that automatically change the valve when filling.

Dessa har dock en konstruktion som omfattar en mängd detaljer, som kan vara svåra och dyra att tillverka. Dessutom kräver denna typ stort utrymme i sin längdriktning, vilket är en uppenbar nackdel. 3 7806293-2 Enligt föreliggande uppfinning saknas nämnda nackdelar i den ventil, som kommer att beskrivas i anslutning till figurerna l, 2 och 3, där fig_l visar i genomskärning en gasbehållarventil förberedd för komplettering med resttrycksspärr enligt uppfinningen, fig_2 visar en genomskärning av halva restgasventilen i för påfyllning stängt läge och där §ig_§ visar en genomskärning av halva restgasventilen i för påfyllning öppet läge.However, these have a construction that includes a variety of details, which can be difficult and expensive to manufacture. In addition, this type requires large space in its longitudinal direction, which is an obvious disadvantage. According to the present invention, said disadvantages are missing in the valve, which will be described in connection with Figures 1, 2 and 3, where Fig. 1 shows in cross section a gas container valve prepared for supplementing with residual pressure block according to the invention, Fig. 2 shows a cross section of half the residual gas valve. in the position closed for filling and where §ig_§ shows a cross-section of half the residual gas valve in the position open for filling.

Ventilen på fig 1 omfattar ett ventilhus l, vilket medelst gängor 6 kan anslutas till en gasflaska. I ventilhuset är anordnade dels en längsgående gaskanal 7, som står i förbindelse med gasflaskan, dels en till kanalen 7 anslutande tvärgående kanal ll för anslutning till t ex en gasförbrukare. Kanalen 7 kan medelst en ventilkolv 2 stängas genom att kolvens kägla anligger mot sätet 8 i ventilhuset.The valve in Fig. 1 comprises a valve housing 1, which can be connected to a gas cylinder by means of threads 6. Arranged in the valve housing are a longitudinal gas duct 7, which is connected to the gas cylinder, and a transverse duct 11 connected to the duct 7 for connection to, for example, a gas consumer. The duct 7 can be closed by means of a valve piston 2 by the cone of the piston abutting against the seat 8 in the valve housing.

Kolven pâverkas genom vridning av ett till ventilkolven anslutet vred 4. Kolven 2 är lagrad i en styrhylsa och tätar mot denna genom en tätning 3. Då vredet påverkas för att ventilen skall öppnas lyftes kolven och käglan med hjälp av ventilfjädern 5, varigenom förbindelse öppnas mellan kanalerna 7 och ll.The piston is actuated by turning a knob 4 connected to the valve piston. The piston 2 is mounted in a guide sleeve and seals against it through a seal 3. When the knob is actuated to open the valve, the piston and cone are lifted by the valve spring 5, thereby opening connection between channels 7 and 11.

Till ventilens uttagstapp 9, i vilken kanalen ll är anordnad, anbringas medelst gängorna 10 t ex en regulatorenhet eller en slang- eller rörkoppling. I urtaget ll i kanalen för yttre anslutning är anordnad en backventil, vilken i en utföringsform visas på fig 2 och fig 3. Backventilen omfattar ett i axiell led rörligt ventilhus 12, vars ena halva visas på figuren. Huset är medelst en tätnings- ring 22 tätande anordnat mot hâlväggen i uttagstappen 9. Huset 12 är hylsformat och försett med en urborrning 27. Mellan botten i denna urborrning och väggen 28 till huvudventilen är anordnad en fjäder 19. Väggen 28 är försedd med hål 25 för gasgenomsläpp. Hål 13 för gasgenomsläpp är också upptagna i den hylsformade kroppen 12.To the valve outlet pin 9, in which the channel 11 is arranged, is mounted by means of the threads 10, for example a regulator unit or a hose or pipe connection. Arranged in the recess 11 in the channel for external connection is a non-return valve, which in one embodiment is shown in Fig. 2 and Fig. 3. The non-return valve comprises a valve housing 12 movable in axial direction, one half of which is shown in the figure. The housing is arranged by means of a sealing ring 22 sealingly against the hollow wall in the outlet pin 9. The housing 12 is sleeve-shaped and provided with a bore 27. A spring 19 is arranged between the bottom of this bore and the wall 28 to the main valve. The wall 28 is provided with holes 25 for gas passage. Holes 13 for gas passage are also received in the sleeve-shaped body 12.

Denna är utformad med ett säte l4, mot vilket en kägla 15 försedd med packning 20 anligger. Den käglan tillhörande spindeln 16 är axiellt rörligt anordnad centralt i den hylsformade kroppen 12.This is formed with a seat 14, against which a cone 15 provided with gasket 20 abuts. The cone belonging to the spindle 16 is axially movably arranged centrally in the sleeve-shaped body 12.

Spindeln är i sin i förhållande till käglan motsatta ände försedd med ett organ 17, såsom exempelvis en s k spârryttare. Mellan detta organ 17 och botten i urborrningen är anordnad en andra fjäder 18.The spindle is provided at its opposite end to the cone with a member 17, such as for instance a so-called track rider. Between this member 17 and the bottom of the bore a second spring 18 is arranged.

Fjädrarna 18 och 19 är anordnade koaxiellt spindeln 16. I ett spår 26 i uttagstappen 9 är anordnad en stoppbricka 21 för att begränsa backventilhusets rörelse i backventilens öppningsriktning. I brickan är upptaget ett hål för att möjliggöra käglans axiella rörelse.The springs 18 and 19 are arranged coaxially with the spindle 16. In a groove 26 in the outlet pin 9 a stop washer 21 is arranged to limit the movement of the non-return valve housing in the opening direction of the non-return valve. A hole is accommodated in the washer to enable the axial movement of the cone.

På fig 2 visas hur på gängorna 10 på uttagstappen är anbring- ad ett organ 23, som tätar mot uttagstappen på grund av tätnings- ringen 24. Organet 23 kan därvid vara ett anslutningsdon till en 7eoe2sz-2 regulator eller ett slanganslutningsdon. På figur 2 visas sålunda förhållandena vid tömning av gasbehâllaren. Då huvudventilen öppnas strömmar gas genom hålen 25 in i urborrningen 27 och vidare genom w hålen 13. Gastrycket kommer därvid att lyfta käglan 15 och pack- ningen 20 från sätet 14, så att gasen kan strömma ut ur uttagstappen.Fig. 2 shows how a member 23 is fitted to the threads 10 on the socket pin, which seals against the socket pin due to the sealing ring 24. The member 23 can then be a connector to a 7eoe2sz-2 regulator or a hose connector. Figure 2 thus shows the conditions when emptying the gas container. When the main valve is opened, gas flows through the holes 25 into the bore 27 and further through the holes 13. The gas pressure will then lift the cone 15 and the gasket 20 from the seat 14, so that the gas can flow out of the outlet pin.

Då gastrycket i behållaren sjunkit till ett värde, som svarar mot 1 trycket från fjädern 18, vilket representerar det önskade restgas- trycket,förmår gastrycket inte mer lyfta käglan från sätet, varför man inte behöver riskera att luft'"läcker" in i behållaren.When the gas pressure in the container has dropped to a value corresponding to the pressure from the spring 18, which represents the desired residual gas pressure, the gas pressure is no longer able to lift the cone from the seat, so there is no need to risk air "leaking" into the container.

I Då gasbehållaren sedan skall fyllas skall gasen alltså passe- ra backventilen i motsatt riktning - i stängande riktning. Då back- ventilen endast innehåller ett säte 14 och en kägla 15 innebär detta att dessa organ måste åtskiljas också vid fyllning. Detta möjlig- göres genom att backventilhuset 12 tillsammans med kägla 15 och spin- del 16 förskjutes i stängande riktning mot väggen 28 till huvudven- tilen. Då organet 17, spårryttaren, när väggen 28 kommer spindelns och käglans axiella förskjutning att upphöra, vilket visas på fig 3, som visar ena halvan av backventilen. Ventilhuset 12, den hylsfor- made kroppen, fortsätter emellertid sin axiella förskjutning vari- genom sätet l4 lämnar packningen 20 och käglan l5. Gasen passerar därvid genom hålen 13, urborrningen 27, hålen 25 och via huvudven- tilen in till gasbehållaren. På fig 3 visas hur denna förskjutning av backventilhuset möjliggöres genom att anslutningsdonet 29 för gasfyllning, som är pågängat uttagstappen 10, är utformad med en tryckanordning 31, vilken via brickan 21 förskjuter den hylsformade kroppen l2 i axiell riktning mot huvudventilen. Brickan 21 förskju- tes därvid i spåret 26. Anslutningsdonet tätas mot uttagstappen på grund av tätningsringen 30. Vid förskjutning av backventilhuset mot 2 huvudventilen måste trycket från fjädern 19 övervinnas. Då behålla- ren är fylld med önskad mängd gas avlägsnas anslutningsdonet 29.When the gas container is then to be filled, the gas must therefore pass the non-return valve in the opposite direction - in the closing direction. As the non-return valve only contains one seat 14 and one cone 15, this means that these means must also be separated when filling. This is made possible by displacing the non-return valve housing 12 together with the cone 15 and spindle part 16 in the closing direction towards the wall 28 of the main valve. When the means 17, the groove rider, when the wall 28, the axial displacement of the spindle and the cone will cease, as shown in Fig. 3, which shows one half of the non-return valve. However, the valve housing 12, the sleeve-shaped body, continues its axial displacement whereby the seat 14 leaves the gasket 20 and the cone 15. The gas then passes through the holes 13, the bore 27, the holes 25 and via the main valve into the gas container. Fig. 3 shows how this displacement of the non-return valve housing is made possible by the connector 29 for gas filling, which is threaded on the outlet pin 10, is formed with a pressure device 31, which via the washer 21 displaces the sleeve-shaped body 12 in axial direction towards the main valve. The washer 21 is thereby displaced in the groove 26. The connector is sealed against the outlet pin due to the sealing ring 30. When the non-return valve housing is displaced towards the main valve, the pressure from the spring 19 must be overcome. When the container is filled with the desired amount of gas, the connector 29 is removed.

Fjädern 19 återför därefter backventilhuset till dess utgångsläge.The spring 19 then returns the non-return valve housing to its initial position.

Fjädern 19 är framför allt arrangerad för att man skall vara helt säker på att friktionskraften mellan packningen 22 och hålväggen i uttagstappen skall övervinnas.. Det är dock möjligt att om tillräck- ligt högt gastryck råder i behållaren utelämna fjädern 19. Trycket l behållaren för aärvla efter avslutad fyllning ventllhuset till backventilens "tömningsläge". 'Det är också möjligt att i stället för den mekaniska påverkan, som sker genom anordningen 31 på backventil- huset, låta den påfyllande gasens tryck, om detta är tillräckligt 78-06293-2 högt, direkt påverka ventilhuset 12 och förskjuta det i axiell led till backvéntilens "öppningsläge".The spring 19 is above all arranged to be completely sure that the frictional force between the gasket 22 and the hollow wall in the outlet pin is to be overcome. However, it is possible that if there is a sufficiently high gas pressure in the container omitting the spring 19. The pressure in the container after filling the valve housing to the "emptying position" of the non-return valve. It is also possible, instead of the mechanical action which takes place through the device 31 on the non-return valve housing, to let the pressure of the filling gas, if this is sufficiently high, directly actuate the valve housing 12 and displace it in the axial direction. to the "opening position" of the non-return valve.

Den mekaniska tvångsöppningen av backventilen med hjälp av anslutningsdonet 31 är nödvändig då gasbehållaren skall vakuumpumpas före fyllning. Vidare är det också nödvändigt att i detta sammanhang använda återföringsfjädern 19.The mechanical forced opening of the non-return valve by means of the connector 31 is necessary when the gas container is to be vacuum pumped before filling. Furthermore, it is also necessary to use the return spring 19 in this context.

Genom den i det föregående beskrivna baokventilanordningen har man åstadkommit en konstruktion, som innehåller ett enda ventil- säte och en enda ventilkägla, vilka är gemensamma för fyllnings- och tömningsfunktionen. Vid fyllning av ett tryckmedium går anordningen att påverka såväl mekaniskt som medelst ett övertryck hos det fyllande mediet. För återföringen av ventilhuset till ursprungsläge efter fyllning kan man antingen utnyttja trycket hos mediet i backventilens öppningsriktning eller använda sig av en fjäderkraft. Fjädern som åstadkommer detta är koaxiellt anordnad i förhållande till ventil- spindeln och resttrycksfjädern, varför backventilen kräver litet utrymme i sin längdriktning. Den beskrivna backventllanordningen omfattar sålunda fâ detaljer, som är enkla att montera och som fun- gerar fullt tillfredsställande.Through the baok valve device described above, a construction has been provided which contains a single valve seat and a single valve cone, which are common to the filling and emptying function. When filling a pressure medium, the device can be actuated both mechanically and by means of an overpressure of the filling medium. For the return of the valve housing to the original position after filling, one can either use the pressure of the medium in the opening direction of the non-return valve or use a spring force. The spring which achieves this is arranged coaxially in relation to the valve stem and the residual pressure spring, so that the non-return valve requires little space in its longitudinal direction. The described non-return valve device thus comprises few details which are easy to assemble and which function fully satisfactorily.

Backventilanordningen är inte begränsad till den utförings- form som beskrivits i det föregående utan variationer i olika delar är givetvis möjliga inom ramen för uppfinningen. Så kan t ex ven- tilens funktioner omkastas, vilket innebär att backventilen kan mon- teras i omvänt läge i strömningskanalen.The non-return valve device is not limited to the embodiment described above, but variations in different parts are of course possible within the scope of the invention. For example, the valve's functions can be reversed, which means that the non-return valve can be mounted in the inverted position in the flow channel.

Claims

'zsoszez-z 6 P a t e n t k r a v

A device intended to prevent emptying of a pressure medium system under a certain set residual pressure and to enable filling or vacuum pumping of the system, the device comprising a residual pressure barrier arranged in a flow channel (II) in the system, which is set for said residual pressure and which comprises a spring-loaded valve cone (l5, l6) arranged sealingly against a seat (l2, l4), the spring pressure corresponding to the set residual pressure, characterized in that the residual pressure barrier is arranged in its entirety sealingly displaceable in the flow channel ( that in the flow channel (11) a first stop (21, 32) is arranged, against which the valve seat (14, 14) of the residual pressure barrier is arranged to abut after displacement of the residual pressure barrier by means of the residual pressure or by means of the residual pressure in combination with a spring means (19) between the valve seat (l2, l4) and the duct wall, the residual pressure barrier being openable by means of a pressure in the system exceeding the residual pressure, sam in the flow channel on the opposite side of the residual pressure barrier a second stop (33) is arranged against which the valve cone (15, 16, 17) of the residual pressure barrier is arranged to abut after displacement of the residual pressure barrier by means of an external member (31) or an external pressure medium, is forcibly opened. 7 _

Device according to Claim 1, characterized in that the displacement of the residual pressure barrier towards the second stop (33) is effected by a mechanical member (31) which is inserted into the channel and acts on the valve seat.

Device according to claim 1, characterized in that the displacement of the residual pressure barrier towards the second stop (33) is effected by an overpressure of the filling medium.

Device according to claims 1 and 2 or 3, characterized in that the residual pressure barrier, after said mechanical means (31) or said overpressure has been removed, is arranged to be displaced towards the first stop (21, 32) by means of the residual pressure or by means of the residual pressure in combination with said spring means (19).

Device according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that said springs in the residual pressure lock comprise two coil (16) coaxially enclosing springs (16, 19) of the valve cone, one spring (18) with a spring force corresponding to the residual pressure and the second spring (19) with a spring force corresponding to the desired return pressure against the first stop (21,32). MENTIONED PUBLICATIONS: